A1053

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Universidad Nacional
de La Plata
FACULTAD DE
INGENIERÍA
Código:A1053
Programa de:
Sistemas Hidráulicos y
Neumáticos
Fecha Actualización: 22/11/2023
CARRERAS PARA LAS QUE SE DICTA
Carrera Plan Carácter Cantidad de Semanas Año Semestre
Ingeniería
Electromecánica 2018 Obligatoria Totales: 21 4to 2do
Clases: 16 Evaluaciones: 5
Ingeniería Mecánica 2018 Obligatoria Totales: 21 4to 2doClases: 16 Evaluaciones: 5
CORRELATIVIDADES
PARA CURSAR PARA APROBAR
Mecánica:
M1604 Termodinámica
A1052 Mecánica de los Fluidos
F1315 Probabilidades y Estadística
Mecánica:
M1619 Mediciones e Instrumental
Electromecánica:
F1303 Física I
F1304 Matemática C
Electromecánica:
A1052 Mecánica de los Fluidos
DATOS GENERALES PLANTEL DOCENTE
Departamento: Aeronáutica Prof. Responsable: Dr. Ing. Juan Sebastián Delnero
Área: Profesor Titular:
Tipificación: Tecnológicas Aplicadas Profesor Asociado:
HORAS Profesor Adjunto: Dr. Ing. Juan Sebastián Delnero
Dr. Ing. Iban Echapresto Garay
Bloque de
CB
Mat.
Física
Química JTP: Ing. Pablo Mantelli
Informática
Total Ay. Diplomado: Ing. Ariel Gamarra
Ing. Juan Manuel Torres Zanardi
Bloque de
TB
1
Sistemas Hidráulicos y Neumáticos
Bloque de
TA 64
Bloque de
Complemen
tarias
Ay. Alumno:
Bloque de
Otros
Contenidos
CARGA HORARIA
HORAS DE CLASE
TOTALES: 64 SEMANALES: 4
TEORÍA
32
PRÁCTICA
32
TEORÍA
2
PRÁCTICA
2
FORMACIÓN PRACTICA
Formación
Experimental
6
Resol. de Problemas
0
Proyecto y Diseño
0
PPS
0
HORAS DE ESTUDIO ADICIONALES A LAS DE CLASE (NO ESCOLARIZADAS)
TEORÍA PRÁCTICA
OBJETIVOS:
Brindar al futuro Ingeniero los conocimientos necesarios y suficientes que le permitan encarar el estudio y
proponer soluciones de problemas que se presentan en circuitos neumáticos, electroneumáticos, oleohidráulicos
y electrohidráulicos de comando para el accionamiento de máquinas, como así también el diseño y cálculo de
circuitos de las mismas características aplicados a la industria y el transporte. Comprender la teoría básica y
principios de funcionamiento de las bombas centrifugas, bombas de alta viscosidad y ventiladores, así como
también su campo de aplicación que permitan el uso, operación, mantenimiento y diseño de instalaciones
industriales.
PROGRAMA SINTÉTICO:
Servomecanismos neumáticos. Simbología. Compresores, funcionamiento, selección y aplicaciones.
Componentes de circuitos neumáticos; funcionamiento, selección y uso. Nociones sobre tratamiento del aire.
Criterio de dimensionado de tuberías y redes de aire comprimido. Circuitos elementales. Aplicación de
operadores lógicos en cadenas de mando. Secuencia básica. Diagrama espacio-fase. Aplicación de
microprocesadores. Nociones de seguridad, operación y mantenimiento. Servomecanismos hidráulicos.
Simbología. Bombas de desplazamiento positivo. Componentes de circuitos hidráulicos. Motores hidráulicos.
Nociones de sistemas de control con microprocesadores. Hidráulica proporcional. Selección y dimensionado de
componentes de circuitos. Acoplamientos hidrostáticos; funcionamiento, selección y
aplicaciones.
Bombas para hidrocarburos y especiales. Bombas centrifugas y ventiladores (radiales y axiales).
Funcionamiento, selección y mantenimiento. Diseño de instalaciones industriales.
PROGRAMA ANALÍTICO: AÑO DE APROBACIÓN: 2017
UNIDAD 1
2
Sistemas Hidráulicos y Neumáticos
Neumática: definición y aplicaciones. Leyes de la neumática. Servomecanismos neumáticos. Características
principales de un circuito neumático. Simbología de acuerdo a normas. Compresores. Tipos más usuales y
rango de aplicación. Actuadores: lineales, rotativos. Fuerza y caudal. Componentes de circuitos, válvulas de
vías, filtros, lubricadores, sensores, reguladores de presión y caudal, válvulas secuenciales, temporizadores,
parámetros de funcionamiento y criterios de utilización y selección. Tratamiento del aire: filtrado, secadores
frigoríficos, por absorción, adsorción, centrífugos. Cálculo de condensados. Criterios de dimensionamiento de
tuberías y redes de aire comprimido, distribución de aire comprimido, depósitos, válvulas. Fallas y
mantenimiento en instalaciones neumáticas.
UNIDAD 2
Desarrollo de circuitos elementales. Utilidades de la neumática. Mandos directos e indirectos. Circuitos con
cilindros de simple efecto y doble efecto. Circuitos con múltiples actuadores. Circuitos con motores.
Simuladores de circuitos. Esquemas de circuitos. Nomenclatura. Circuitos en cascada. Criterios de
dimensionamiento. Neumática básica, secuencias básicas, diagrama espacio-fase. Nociones de seguridad e
higiene en sistemas neumáticos. Nociones principales de operación y mantenimiento.
UNIDAD 3
Electroneumática. Circuitos electroneumáticos básicos con actuadores y motores neumáticos. Diagrama
eléctrico, circuito de comando y de potencia. Concepto de funcionamiento de una electroválvula.
Implementación de finales de carreras, presostatos y temporizadores. Circuitos electroneumáticos con múltiples
actuadores. Secuencias. Servomecanismos. Operadores lógicos. Aplicación de microprocesadores.
UNIDAD 4
Oleohidráulica. Concepto. Utilidades. Circuitos básicos. Servomecanismos hidráulicos. Simbología. Centrales
hidráulicas. Fluidos hidráulicos. Componentes. Depósitos, bombas, bombas de desplazamiento positivo, filtros,
criterios de filtrado, enfriadores, reguladores de presión, reguladores de caudal, válvulas de seguridad, válvulas
de alivio, válvulas de descarga, manómetros, acumuladores, válvulas secuenciales y de retención.
Antirretornos. Válvulas de vías. Actuadores. Cremalleras, pinzas. Características. Motores hidráulicos.
Criterios de selección de bombas y motores. Funcionamiento. Tipos. Características. Diseño de instalaciones
olehidrúalicas.
UNIDAD 5
Circuitos olehidráulicos. Componentes. Funcionamiento. Diagramas espacio-fase. Mandos de cilindros de
simple y doble efecto. Circuitos diferenciales. Criterios de descarga en vacío. Circuitos sincronizados. Circuitos
con múltiples actuadores. Circuitos secuenciales. Circuitos con motores hidráulicos unidireccionales y
reversibles. Circuitos de máquinas y herramientas. Nociones de control con microprocesadores.
Implementación de electroválvulas. Circuitos eléctricos, diagramas de comando y potencia. Operadores
lógicos.
UNIDAD 6
Transmisiones Hidrostáticas. Concepto. Clasificación. Selección de los acoplamientos hidrostáticos: Primario y
secundario de cilindrada constante, primario variable con secundario constante, primario y secundario
variables, secundario variable con primario constante, circuitos con primarios y secundarios múltiples.
Características. Utilizaciones. Tipos más usuales y rango de aplicación. Servovalvulas. Hidráulica
proporcional, conceptos básicos. Funcionamiento de válvulas proporcionales. Válvulas lógicas. Circuitos
básicos de aplicación de válvulas lógicas. Utilización de la olehidraulica en la industria agropecuaria, viales y
minería. Conceptos. Diseño de instalaciones.
UNIDAD 7
Bombas centrifugas y ventiladores
Bombas Centrífugas. Tipos. Axiales. Radiales. Mixtas. Una etapa. Multietapa. Características. Energía; Altura
hidráulica; Caudal; Potencia; Rendimiento; Curvas características; ANPA disponible de una instalación; ANPA
requerida por la bomba; Bombas verticales. Bombas en serie y en paralelo. Cavitación; Selección;
Especificación; Normas. Utilización. Selección.
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Sistemas Hidráulicos y Neumáticos
Ventiladores (radiales y axiales). Leyes. Niveles de ruido. Nomenclatura. Velocidad específica. Diámetro
específico. Funcionamiento, selección y mantenimiento. Diseño de instalaciones industriales. Requerimientos
de ventilación. Motorización de ventiladores. Transporte neumático. Sopladores
UNIDAD 8
Bombas especiales e instalaciones de alta presión
Bombas especiales. Bombas para fluidos viscosos, hidrocarburos. Oleoductos. Bombas para sólidos, Bombas a
tornillo. Bombas rotativas a engranajes. Características generales. Curvas características. Componentes. Tipos.
Utilización. Criterios de selección.
Instalaciones de alta presión. Características. Componentes. Sistemasneumáticos navales. Gasoductos.
Normativa.
ACTIVIDADES PRÁCTICAS:
Tp1: Generación y distribucion de aire comprimido
Tp2: Circuitos basicos de neumática
Tp3: Circuitos con múltiples actuadores
Tp4: Electroneumática
Tp5: Olehidraulica (diseño de instalaciones. Motores. Bombas. Potencias. Caudales).
Tp6: Circuitos basicos oleohidráulicos.
Tp7: Trasmisiones hidrostáticas – Hidraulica proporcional - Insertables
Tp8: Bombas centrifugas y ventiladores. Bombas para fluidos viscosos
METODOLOGÍA DE ENSEÑANZA:
Desarrollo de las clases.
El curso correspondiente a la asignatura A1053 – Sistemas Hidráulicos y Neumáticos de la carrera de
Ingeniería Mecánica y Electromecánica se desarrolla a través de dos clases semanales
teórico-prácticas. Además, se realizan tres clases de laboratorio.
La cursada está dividida en dos módulos, uno sobre circuitos neumáticos y el otro sobre circuitos
oleohidráulicos. Los temas se desarrollan con una introducción teórica y una ejercitación práctica en
el cual se desarrollan el diseño y cálculos para integrar los temas teóricos y criterios de diseño. Los
trabajos prácticos de cada tema son de entrega obligatoria.
El objetivo general de la asignatura es introducir al estudiante en los conceptos básicos relacionados
con la Neumática y la Oleohidráulica. Se busca dar conocimiento sobre los métodos de generación de
aire comprimido, su tratamiento, manejo y distribución. Conocer los componentes de una instalación
y su funcionamiento. Analizar los diferentes criterios de diseño según los requerimientos del proceso.
En lo que respecta a la oleohidráulica el objetivo es que el alumno conozca esta forma de transmisión
de potencia. Los diferentes tipos de fluidos hidráulicos según los usos y requerimientos. Estudio de
los componentes como ser bombas, motores, actuadores, válvulas, filtros, etc. Conocer los diferentes
circuitos de potencia según requerimientos. Conocer los criterios de diseño de instalaciones
oleohidráulicas. En todos los casos validación de cálculos y diseño de circuitos mediante la utilización
de software adecuados.
En lo que respecta a los laboratorios el objetivo es que el alumno pueda aplicar lo estudiado y
desarrollado en los trabajos prácticos en un banco didáctico de neumática, de electroneumática y de
oleohidraúlica. En este banco el alumno deberá poner a punto diferentes circuitos de acuerdo a las
guías de laboratorios. Dichas prácticas de laboratorio se realizan con auxilio del instrumental
disponible en el UIDET Capa Límite y Fluidodinámica Ambiental (UIDET LaCLyFA) del
Departamento de Ingeniería Aeroespacial.
ACTIVIDADES EXTRACURRICULARES SISTEMATIZADAS
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Sistemas Hidráulicos y Neumáticos
SISTEMA DE EVALUACIÓN:
La cátedra determina que la forma de evaluación se regirá por la normativa vigente en la Facultad
para la aprobación de la asignatura o la cursada.
Como metodología de evaluación se opta por el siguiente esquema:
1) Deberán rendir y aprobar dos exámenes parciales (Teórico-prácticos).
2) En caso de desaprobar el examen parcial, tendrán la posibilidad de recuperar el examen,
siendo una posibilidad para cada módulo.
3) Para aquellos alumnos a los que les restara la aprobación de un examen parcial, tendrán una
última opción mediante una fecha de examen parcial flotante.
4) Se entregarán y corregirán con fechas de vencimiento 8 (ocho) trabajos prácticos que se
dictarán en clase.
5) Se desarrollará una evaluación virtual para la aprobación de cada trabajo práctico, mediante la
plataforma Moodle. La cual debe ser aprobada para poder acceder a rendir el examen parcial
correspondiente. Estas evaluaciones tienen el objetivo de nivelar conocimientos del tema
abordado, en caso de que una evaluación no sea aprobada deberá rendir un coloquio con el
auxiliar asignado para el alumno.
OBSERVACIONES:
BIBLIOGRAFÍA:
� Neumática e Hidráulica – Antonio Solé - Marcombo 2007
� Neumática Práctica – Nicolás Serrano – Edit. Paraninfo – 2009
� Introducción a la neumática – Guillén Salvador Antonio – Alfaomega – Grupo Editor 1999
� Circuitos Básicos de Neumática – Miguel Carulla – Marcombo – 1993
� Cálculo y diseño de circuitos en aplicaciones neumáticas – Salvador Millanteja – Alfaomega Grupo
Editor – 1998
� Aplicaciones Industriales de la Neumática - Guillén Salvador Antonio – Alfaomega – Grupo Editor
1999
� Neumática, Hidráulica y Electricidad Aplicada – José Roldan Vitoria – Paraninfo – 1998.
� Curso de Neumática para la formación profesional – Festo
� Electroneumática - Festo
� Manual 021. Introducción a la neumática – Micro.
� Manual 051. Automatización Electroneumática Industrial – Micro.
� Manual 061. Controlador Lógico Programable - Micro
� 99 ejemplos prácticos de aplicaciones neumáticas – Festo - 2000
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Sistemas Hidráulicos y Neumáticos
� Circuitos Neumáticos para la regulación y mando de máquinas – Ziesling – Blume 1985
� Introducción a la Neumática – Meixmer – 1979
� Dispositivos Neumáticos - Deppert – 1985
� Bombas, Compresores y Ventiladores; L. Moncada Albitres; Universidad Nacional de Trujillo; Peru
� Compressors: Selection and Sizing; 3rd Edition; R. N. Brown; RNB Engineering; USA.
� Oleohidráulica – Serrano – 2002
� Neumática Hidráulica y Electricidad Aplicada – Roldán Viloria – 1997
� Hidráulica de Tubérías – Saldarriaga – 1998
� Hidráulica Aplicada a las máquinas herramientas – Durr y Wachter – 1985
� Manual de oleohidráulica industrial – Vickers – 1979
� Flujos y fluidos en válvulas, accesorios y tuberías autor – Crane - McGraw-Hill, 1989
� Oleohidráulica básica, diseño de circuitos, Felipe Roca Ravell. - Ediciones de la UPC, S.L., 1997
� Oleohidráulica conceptos básicos, E. Carnicer Royo - Ediciones Paraninfo, S.A, 30 mar. 1998
� Manual para servovalvulas y valvulas proporcionales en cadena cerrada – Vickers.
� Fundamentos y componentes de la oleohidraulica – Rexroth.
� Técnica de las válvulas insertables de 2 vias – Rexroth.
� Técnica de las válvulas proporcionales y de servovalvulas – Rexroth.
� Fan Handbook. Selection, Application, and Design. F. P. Bleier – McGraw-Hill. 1997
� Fan Engineering. R. Jorgensen. Howden Buffalo. 1999
EJES Y ENUNCIADOS MULTIDIMENSIONALES Y TRANSVERSALES
Para Ing. Electromecánica:
Se impacta en grado alto:
1. Proyecto, diseño y cálculo de máquinas, equipos, dispositivos, instalaciones y sistemas eléctricos y/o
mecánicos.
2. Proyecto, diseño y cálculo de sistemas e instalaciones de automatización y control.
3. Proyecto, diseño y cálculo de sistemas de generación, transformación, transporte y distribución de energía
eléctrica, mecánica, térmica, hidráulica y neumática o combinación de ellas.
7. Identificación, formulación y resolución de problemas de ingeniería electromecánica.
8. Concepción, diseño y desarrollo de proyectos de ingeniería electromecánica.
16. Aprendizaje continuo.
Se impacta en grado medio:
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Sistemas Hidráulicos y Neumáticos
4. Proyecto, dirección y control de la construcción, operación y mantenimiento de máquinas, equipos,
dispositivos, instalaciones y sistemas eléctricos y/o mecánicos y sistemas e instalaciones de automatización y
control; sistemas de generación, transformación, transporte y distribución de energía eléctrica, mecánica,
térmica, hidráulica y neumática o combinación de ellas.
5. Procedimientos y certificaciones del funcionamiento, condición de uso o estado de máquinas, equipos,
dispositivos, instalaciones y sistemas eléctricos y/o mecánicos y sistemas e instalaciones de automatización y
control; sistemas de generación, transformación, transporte y distribución de energía eléctrica, mecánica,
térmica, hidráulica y neumática o combinación de ellas.
6. Proyecto y dirección de lo referido a higiene y seguridad en el ámbito de la ingeniería electromecánica.
10. Utilización de técnicas y herramientas de aplicación en la ingeniería electromecánica.
12. Desempeño en equipos de trabajo.
13. Comunicación efectiva.
Se impacta en grado bajo:
9. Gestión, planificación, ejecución y control de proyectos de ingeniería electromecánica.
11. Generación dedesarrollos tecnológicos y/o innovaciones tecnológicas.
14. Actuación profesional ética y responsable.
15. Evaluación y actuación en relación con el impacto social de su actividad profesional en el contexto global y
local.
17. Desarrollo de una actitud profesional emprendedora.
Para Ing. Mecánica:
Se impacta en grado alto:
1. Diseño y desarrollo de proyectos de máquinas, estructuras, instalaciones y sistemas mecánicos, térmicos y de
fluidos mecánicos, sistemas de almacenaje de sólidos, líquidos y gases; dispositivos mecánicos en sistemas de
generación de energía y sistemas de automatización y control.
3. Determinación y certificación del funcionamiento, funcionalidad y condiciones de uso de máquinas,
estructuras, instalaciones y sistemas mecánicos, térmicos y de fluidos mecánicos, sistemas de almacenaje de
sólidos, líquidos y gases; dispositivos mecánicos en sistemas de generación de energía; y sistemas de
automatización y control, de acuerdo con especificaciones, así como sus aplicaciones.
5. Identificación, formulación y resolución de problemas de ingeniería mecánica.
14. Aprendizaje continuo.
Se impacta en grado medio:
2. Operación y control de proyectos de ingeniería mecánica.
4. Proyecto y dirección de lo referido a la higiene y seguridad en los proyectos de ingeniería mecánica.
6. Concepción, diseño y desarrollo de proyectos de ingeniería mecánica.
8. Utilización de técnicas y herramientas de aplicación en la ingeniería mecánica.
10. Desempeño en equipos de trabajo
11. Comunicación efectiva.
Se impacta en grado bajo:
7. Gestión, planificación, ejecución y control de proyectos de ingeniería mecánica.
9. Generación de desarrollos tecnológicos y/o innovaciones tecnológicas.
12. Actuación profesional ética y responsable.
13. Evaluación y actuación en relación con el impacto social de su actividad profesional en el contexto global y
local.
15. Desarrollo de una actitud profesional emprendedora.
MATERIAL DIDÁCTICO:
Apuntes de cátedra:
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Sistemas Hidráulicos y Neumáticos
� Neumática (conceptos – circuitos)
� Oleohidráulica (conceptos – circuitos)
� Oleohidráulica aplicado a la industria agropecuaria (Generalidades)
� Trasmisiones Hidrostáticas
� Oleohidráulica proporcional
� Bombas centrifugas y especiales
ACTIVIDAD LABORATORIO-CAMPO
Nombre Tema Laboratorio Días y Horarios
Descripción: laboratorios de cátedra donde los alumnos realizan las prácticas como complemento a las
actividades de los trabajos prácticos:
Laboratorio 1: Circuitos neumáticos (Circuitos con actuadores de simple efecto, de doble efecto con
diferentes tipos de accionamiento, diseño de circuitos en cascada con múltiples actuadores, utilización de
diferentes componentes neumáticos. Válvulas proporcionales)
Laboratorio 2: Circuitos electroneumáticos (Circuitos neumáticos con accionamiento mediante
electroválvulas y demás componentes eléctricos). Accionamiento de electroválvulas de alta frecuencia.
Osciloscopios, generadores de señales, fuentes de potencia.
Laboratorio 3: Circuitos oleohidráulicos (Accionamiento de actuadores mediante electroválvulas
(Centralita hidráulica).
Herramientas Utilizadas:
Equipos y elementos de seguridad para esta tarea:
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Sistemas Hidráulicos y Neumáticos