fundamentacion de la asignatura - · pdf filefundamentacion de la asignatura asignatura...

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL

SECRETARIA ACADEMICA DIRECCION DE ESTUDIOS PROFESIONALES EN INGENIERIA Y CIENCIAS FISICO MATEMATICAS

ESCUELA: UPIICSA CARRERA: INGENIERIA INDUSTRIAL ESPECIALIDAD: COORDINACION: ACADEMIA DE LABORATORIO DE ELECTRICIDAD Y CONTROL DEPARTAMENTO: CIENCIAS APLICADAS

ASIGNATURA: SISTEMAS NEUMATICOS E HIDRAULICOS CLAVE: IRSI SEMESTRE: 4º CREDITOS: 5 VIGENTE:ENERO 2000 TIPO DE ASIGNATURA: TEORICO-PRACTICA MODALIDAD: Escolarizada SI Abierta .

FUNDAMENTACION DE LA ASIGNATURA ASIGNATURA ANTECEDENTES : Mecánica Industrial I y II Mecánica Clásica, Física Experimental I y II, Ondas mecánicas y Acústicas ASIGNATURA COLATERALES : Ninguna ASIGNATURA CONSECUENTES : Sistemas de Control, Automatización de Procesos Industriales y Sistemas Integrados El desarrollo de los procesos industriales en México, debe procurar gran eficiencia y calidad en cada una de sus etapas para que el producto o servicio obtenido cubra satisfactoriamente las necesidades de los usuarios y que tengan competitividad Nacional e Internacional. La tecnología de sistemas neumáticos e hidráulicos juega un papel importante en países industrializados y por esto se hace necesario el incluirlos en los programas de estudio de nuestro país lo cual impactará inmediatamente en el desarrollo de aplicaciones semi-automatizadas ó totalmente automatizadas .

OBJETIVO DE LA ASIGNATURA

Al término del curso el alumno tendrá los conocimientos y habilidades teórico-prácticas fundamentales para diseñar, analizar, construir y operar sistemas semi o totalmente automáticos de tipo neumático o hidráulico con el estudio de los conceptos básicos, investigaciones de campo para detectar problemas industriales existentes y con la manipulación de los equipos y dispositivos existentes en la academia conformado así un conjunto de experiencias que permitan contribuir al mejoramiento de los procesos productivos y servicios en general. TIEMPOS TOTALES ASIGNADOS: 36 H/SEMESTRE: 54 H/SEMANA: 2 H/TEORIA/SEMESTRE: 29 H/PRACTICA/SEMESTRE: 25

PROGRAMA ELABORADO O ACTUALIZADO POR: ACADEMIA LABORATORIO DE ELECTRICIDAD Y CONTROL REVISADO: JEFATURA DE LA CARRERA DE INGENIERIA INDUSTRIAL APROBADO POR: C.T.C.E PRESIDENTE

ING. FRANCISCO BOJORQUEZ HERNANDEZ

AUTORIZADO POR: COMISION DE PLANES Y PROGRAMAS DE ESTUDIO DEL C.G.C. DEL IPN



ASIGNATURA: SISTEMAS NEUMATICOS E HIDRAULICOS CLAVE: IRSI . HOJA: 2 DE 15 .

FUNDAMENTACION

Para controlar máquinas y equipos suele ser necesario efectuar una concatenación lógica y compleja de estados y conexiones. Ello se logra mediante la actuación conjunta de sensores, procesadores, elementos de accionamiento y actuadores incluidos en un sistema neumático, hidráulico o híbrido. Esta asignatura parte de conceptos básicos estudiados previamente en los cursos de Mecánica clásica, Mecánica industrial I y II, y Física. El programa contempla el análisis y uso de la energía básica de estos sistemas, es decir, aire o aceite a presión, componentes de los circuitos, diseño para la solución de casos reales e implementación práctica con el equipo del laboratorio. Por otro lado, los conocimientos y habilidades adquiridos por los estudiantes sobre ésta asignatura serán el punto de partida para cursar las asignaturas consecuentes Sistemas de control, Automatización de procesos industriales y Sistemas integrados de manufactura. El profesor presenta el análisis resumido de los diferentes tópicos teóricamente y casos reales, con el apoyo de videos, acetatos, software de Sistemas Neumáticos e Hidráulicos y visitas a industrias yá automatizadas o aquellas que fuesen factibles de automatizar o semi-automatizar. Los alumnos van adquiriendo la destreza y conocimientos para analizar, diseñar y probar diversos sistemas, identificando, simulando el circuito en la computadora, conectando y operando dispositivos del laboratorio los cuales apoyan didácticamente pero también son elementos usados en la industria. El egresado al haber concluido ésta área del programa formada por las materias antecedentes, ésta que nos ocupa y las consecuentes, tendrá la capacidad para diseñar, implementar y operar sistemas básicos o complejos que contribuyan al mejoramiento de procesos en cualquier tipo de industria, comercio, empresa, taller o negocio.



ASIGNATURA: SISTEMAS NEUMATICOS E HIDRAULICOS CLAVE: IRSI . HOJA: 3 DE 15 . No. UNIDAD I NOMBRE INTRODUCCION A LA NEUMATICA INDUSTRIAL

OBJETIVOS PARTICULARES DE LA UNIDAD Al término de la unidad el alumno • Identificará las habilidades para analizar y poner en marcha compresores y unidades de mantenimiento para la generación y distribución de aire

comprimido.

HORAS

No. TEMA

T E M A S

INSTRUMENTACION DIDACTICA

T

P

EC

CLAVE

BIBLIOGRAFIA 1.1 1.1.1 1.1.2 1.1.3 1.2 1.2.1 1.2.2 1.2.3

Introducción Fundamentos físicos. Unidades fundamentales. Unidades derivadas. Presión. Propiedades físicas del aire. Composición del aire. Ley de Boyle. Ley de Gay-Lussac.

• Exposición del tema por parte del

profesor, estructurando y presentando ejemplos y casos ilustrativos.

• Análisis y solución de ejercicios por parte del estudiante.

MATERIAL DIDACTICO

• Pizarrón y gis • Libros, apuntes y problemarios • Proyector de acetatos

3

1

1

1B,2C,3C,4C



ASIGNATURA: SISTEMAS NEUMATICOS E HIDRAULICOS CLAVE: IRSI . HOJA: 4 DE 15 . No. UNIDAD II NOMBRE GENERACION, TRATAMIENTO Y DISTRIBUCIÓN DE AIRE COMPRIMIDO

OBJETIVOS PARTICULARES DE LA UNIDAD

Al término de la unidad, el alumno • Comprobará y compará las características físicas de los compresores, filtros, secadores y redes de distribución para lograr una máxima eficiencia

en la generación y uso del aire comprimido en los sistemas neumáticos.

HORAS

No. TEMA

T E M A S


T

P

EC

CLAVE

BIBLIOGRAFIA 2.1 2.1.1 2.1.2 2.2 2.2.1 2.2.2 2.3 2.3.1 2.3.2

Generación Tipos de compresores. Acumuladores. Tratamiento. Secadores y post-enfriadores. Unidad de mantenimiento FRL. Distribución Tuberías Tipos de redes.




MATERIAL DIDACTICO


3

2

3

1B,2C,3C,4C



ASIGNATURA: SISTEMAS NEUMATICOS E HIDRAULICOS CLAVE: IRSI . HOJA: 5 DE 15 . No. UNIDAD III NOMBRE VALVULAS DE VIAS O DISTRIBUIDORAS


Al término de la unidad, el alumno • Interpretará la simbología, construcción interna, accionamientos y aplicaciones de las válvulas de vías para la inyección de señales, control y

accionamiento de actuadores en sistemas neumáticos.

HORAS

No. TEMA

T E M A S


T

P

EC

CLAVE

BIBLIOGRAFIA 3.1 3.1.1 3.1.2 3.2 3.2.1 3.2.2 3.3 3.4

Funciones de las válvulas. 1.2 Monoestables y biestables. 1.1 Nomenclatura. Tipos de construcción. 2.1 Válvulas de asiento. 2.2 Válvulas de corredera. Tipos de accionamientos. Válvulas 2/2, 3/2, 4/2 y 5/2

• Exposición del tema por parte del profesor,

estructurando y presentando ejemplos y casos ilustrativos.


MATERIAL DIDACTICO


3

3

4

1B,2C,3C,4C



ASIGNATURA: SISTEMAS NEUMATICOS E HIDRAULICOS CLAVE: IRSI . HOJA: 6 DE 15 . No. UNIDAD IV NOMBRE VALVULAS AUXILIARES


Al término de la unidad, el alumno • Interpretará la simbología, construcción y operación de válvulas auxiliares para la regulación y control de actuadores neumáticos así como las

identificará en sistemas industriales.

HORAS

No. TEMA

T E M A S


T

P

EC

CLAVE

BIBLIOGRAFIA 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 4.7 4.8

Válvulas antirretorno. Válvula de simultaneidad o válvula "Y". Válvula selectora o válvula "o". Válvula de escape rápido. Válvula de estrangulación. Válvula de presión. Válvula de secuencia. Válvula temporizadora.




MATERIAL DIDACTICO


3

3

6

1B,2C,3C,4C



ASIGNATURA: SISTEMAS NEUMATICOS E HIDRAULICOS CLAVE: IRSI . HOJA: 7 DE 15 . No. UNIDAD V NOMBRE ACTUADORES NEUMATICOS

OBJETIVOS PARTICULARES DE LA UNIDAD Al término de la unidad, el alumno • Analizará, diseñara y operará circuitos neumáticos de aplicación residencial e industrial con el empleo de uno o dos actuadores de movimiento

lineal.

HORAS

No. TEMA

T E M A S


T

P

EC

CLAVE

BIBLIOGRAFIA 5.1 5.1.2 5.1.3 5.1.4 5.2 5.2.1 5.2.3 5.2.4 5.2.5 5.3

Cilindros de simple efecto. Características. Usos. Circuitos básicos. Cilindros de doble efecto. Sin amortiguamiento. Con amortiguamiento. Ecuación de movimiento. Circuitos básicos. Diseño, construcción y puesta en marcha de circuitos que solucionen casos reales.




MATERIAL DIDACTICO


3

6

10

1B,2C,3C,4C



ASIGNATURA: SISTEMAS NEUMATICOS E HIDRAULICOS CLAVE: IRSI . HOJA: 8 DE 15 . No. UNIDAD VI NOMBRE INTRODUCCION A LOS SISTEMAS HIDRAULICOS

OBJETIVOS PARTICULARES DE LA UNIDAD Al término de la unidad, el alumno • Explicará la diferencia de aplicaciones entre la neumática y la hidráulica para la correcta selección de la técnica idónea para solución de casos

prácticos.

HORAS

No. TEMA

T E M A S


T

P

EC

CLAVE

BIBLIOGRAFIA 6.1 6.1.1 6.1.2 6.1.3

Introducción. Comparación entre energía eléctrica, neumá tica e hidráulica. Fundamentos físicos de la hidráulica. Leyes básicas.




MATERIAL DIDACTICO


3

0

4

4C,5B,6C



ASIGNATURA: SISTEMAS NEUMATICOS E HIDRAULICOS CLAVE: IRSI . HOJA: 9 DE 15 . No. UNIDAD VII NOMBRE GENERACION DE ENERGIA HIDRAULICA

OBJETIVOS PARTICULARES DE LA UNIDAD Al término de la unidad, el alumno • Identificará los componentes básicos para la generación de energía hidráulica para ser utilizada de manera óptima en sistemas industriales.

HORAS

No. TEMA

T E M A S


T

P

EC

CLAVE

BIBLIOGRAFIA 7.1 7.2 7.2.1 7.2.2 7.2.3 7.2.4 7.2.5 7.2.6

Motores eléctricos. Bombas Construcción Funcionamiento Acumuladores Manómetro Depósitos Tuberías




MATERIAL DIDACTICO


3

2

2

4C,5B,6C



ASIGNATURA: SISTEMAS NEUMATICOS E HIDRAULICOS CLAVE: IRSI . HOJA: 10 DE 15 . No. UNIDAD VIII NOMBRE ESTRUCTURA DE CIRCUITOS HIDRAULICOS

OBJETIVOS PARTICULARES DE LA UNIDAD Al término de la unidad, el alumno • Analizará el comportamiento de los elementos sometidos a una presión hidráulica para diferenciarlos de aquellos que son utilizados en neumático y

decidir su uso adecuadamente.

HORAS

No. TEMA

T E M A S


T

P

EC

CLAVE

BIBLIOGRAFIA 8.1 8.1.1 8.1.2 8.1.3 8.2 8.2.1 8.2.2 8.2.3

Formación de presión hidráulica. Características del fluido. Conductos de retorno. Medidores. Desarrollo de circuitos 2.1 Análisis del problema. 2.2 Plano de situación. 2.3 Ecuación de movimiento.




MATERIAL DIDACTICO


2

2

3

4C,5B,6C



ASIGNATURA: SISTEMAS NEUMATICOS E HIDRAULICOS CLAVE: IRSI . HOJA: 11 DE 15 . No. UNIDAD IX NOMBRE VALVULAS HIDRAULICAS DE VIAS O DISTRIBUIDORAS

OBJETIVOS PARTICULARES DE LA UNIDAD Al término de la unidad, el alumno • Identificará, diseñará y operará circuitos hidráulicos análogos a los que se emplean en diversas aplicaciones industriales con el uso de válvulas de

vías y equipo complementario.

HORAS

No. TEMA

T E M A S


T

P

EC

CLAVE

BIBLIOGRAFIA

9.1 9.2 9.3 9.4

Válvula de vías 2/2 Válvula de vías 4/2 Válvula de vías 4/2 Válvula de vías 5/2




MATERIAL DIDACTICO


2

2

3

4C,5B,6C



ASIGNATURA: SISTEMAS NEUMATICOS E HIDRAULICOS CLAVE: IRSI . HOJA: 12 DE 15 . No. UNIDAD X NOMBRE VALVULAS AUXILIARES

OBJETIVOS PARTICULARES DE LA UNIDAD Al término de la unidad, el alumno • Identificará, diseñará y operará circuitos hidráulicos análogos a los que se emplean en diversas aplicaciones industriales con el uso de válvulas

auxiliares y equipo complementario.

HORAS

No. TEMA

T E M A S


T

P

EC

CLAVE

BIBLIOGRAFIA 10.1 10.2 10.3

Regulación de caudal Regulación de presión Antirretorno




MATERIAL DIDACTICO


2

2

3

4C,5B,6C



ASIGNATURA: SISTEMAS NEUMATICOS E HIDRAULICOS CLAVE: IRSI . HOJA: 13 DE 15 . No. UNIDAD XI NOMBRE ACTUADORES HIDRAULICOS

OBJETIVOS PARTICULARES DE LA UNIDAD Al término de la unidad, el alumno Conocerá, analizará, diseñara y pondrá en funcionamiento circuitos hidráulicos de aplicación residencial e industrial con el empleo de uno o dos actuadores de movimiento lineal y rotacional.

HORAS

No. TEMA

T E M A S


T

P

EC

CLAVE

BIBLIOGRAFIA 11.1 11.2

Actuadores con Desplazamiento lineal. Motores Hidráulicos.




MATERIAL DIDACTICO


2

2

3

4C,5B,6C




RELACION DE PRACTICAS

PRACT.

No.

NOMBRE DE LA PRACTICA

RELACION UNIDADES

TEMATICAS

DURACION PRACTICA

HORAS

LUGAR DE REALIZACION

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

AIRE COMPRIMIDO

TRATAMIENTO Y DISTRIBUCION

ACCIONAMIENTO DE VALVULAS DE VIAS

REGULACION DE PRESION Y CAUDAL

CIRCUITOS NEUMATICOS

CURVA CARACTERISTICA DE BOMBA

CIRCUITO DE MAQUINA DOBLADORA

CIRCUITO PARA MANEJO DE MATERIAL

CARGA Y DESCARGA VEL. REGULABLE

ELEVADOR HIDRAULICO

UNIDAD I

UNIDAD II

UNIDAD III

UNIDAD IV

UNIDAD V

UNIDAD VI Y VII

UNIDAD VIII

UNIDAD IX

UNIDAD X

UNIDAD XI

1

2

3

3

6

2

2

2

2

2

LABORATORIO




PERIODO

UNIDADES TEMATICAS

PROCEDIMIENTOS DE EVALUACION

1 2 3

I, II, III

IV, V, VI, VII

VIII, IX, X, XI

Examen escrito 80% Participación dentro del aula y actividades extraclase 20% Examen escrito 80% Participación dentro del aula y actividades extraclase 20% Examen escrito 80% Participación dentro del aula y actividades extraclase 20% La calificación final será el promedio de las tres evaluaciones.

CLAVE

B

C

BIBLIOGRAFIA

1

2

3

4

5

6

X X

X X X X

NEUMATICA AUTOR: P. CROSER. ED: FESTO DIDACTIC. LUGAR Y FECHA: MEXICO D.F. 1991, p.p. 230 APLICACIONES DE LA NEUMATICA AUTOR: DEPPERT/KSTOLL ED: MARCOMBO LUGAR Y FECHA : BARCELONA, 1993, p.p. 164 APLICACIONES INDUSTRIALES DE LA NEUMATICA AUTOR: A. GUILLEN S. ED: MARCOMBO LUGAR Y FECHA: BARCELONA, 1995, p.p. 160 CIRCUITOS NEUMATICOS, ELECTRICOS E HIDRAULICOS AUTOR: R. FARRANDO BOIX ED: MARCOMBO , p.p. 132 LUGAR Y FECHA: ESPAÑA, 1993 HIDRAULICA AUTOR: R. GANGER ED: FESTO DIDACTIC LUGAR Y FECHA: MEXICO D.F. 1994, p.p. 102 TECNOLOGIA DE LOS CIRCUITOS HIDRAULICOS AUTOR: J.P. DE GROOTE ED: CECSA LUGAR Y FECHA: MEXICO D.F. 1995, p.p. 352

fundamentacion de la asignatura - · pdf filefundamentacion de la asignatura asignatura...

Documents