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Problemas de selectividad de la Comunidad de Madrid (para 2º Bachillerato) 2013 Junio Cuestión 4 OPCIÓN B

Un cilindro de doble efecto de carrera “c”, cuyos émbolo y vástago tienen diámetros “D” y “d”, respectivamente, se conecta a una red de aire a presión ”P”. Considerando nulo el rozamiento, halle la expresión simplificada que expresa:
a) La fuerza de avance del vástago y la fuerza de retroceso. (1 punto)
c) La potencia desarrollada si el vástago ejecuta “n” ciclos en un tiempo “t”. (1 punto)

SOLUCIÓN:

Problemas de selectividad de la Comunidad de Madrid (para 2º Bachillerato) 2013 Junio Cuestión 4 OPCIÓN A

El siguiente esquema corresponde al de una prensa neumática de accionamiento manual diseñada para aplicar presión y calor a las etiquetas de un determinado producto de manera que queden perfectamente adheridas. Se pide:
a) Nombre todos los elementos que en él se encuentran. (1 punto)
b) Explique el funcionamiento del sistema. ¿Qué función cumplen 1.0.1, 1.0.2 y 1.3? (1 punto)



SOLUCIÓN
a) 0.1.- Grupo de acondicionamiento de aire a presión. Unidad de mantenimiento autónomo.
1.0.- Cilindro de doble efecto.
1.1.- Válvula de 5 vías y 2 posiciones de pilotaje neumático.
1.2. y 1.4- Válvula de 3 vías y 2 posiciones de accionamiento manual por pulsador y retorno por muelle.
1.3.- Temporizador neumático.
1.5.- Válvula de 3 vías y 2 posiciones de accionamiento mecánico por rodillo y retorno por muelle.
1.6.- Válvula de simultaneidad (AND).
1.0.1 y 1.0.2.- Regulador de caudal unidireccional.
(Valórese 0,25 por cada dos elementos correctos)
b) Al accionar simultáneamente 1.2 y 1.4 se pilota la válvula de gobierno del cilindro haciendo que éste comience su carrera de avance a velocidad regulada por 1.0.2.
Al llegar al final de su carrera acciona 1.5 quedándose desplegado el cilindro y comenzándose a cargar el temporizador. Pasado un tiempo programado, el temporizador 1.3 pilota a su posición inicial la válvula de gobierno del cilindro haciendo que éste retroceda a velocidad controlada por 1.0.1

Problemas de selectividad de la Comunidad de Madrid (para 2º Bachillerato) 2012 Septiembre Cuestión 4 OPCIÓN B

a) Dibuje los símbolos de una válvula limitadora de presión y otra reguladora de presión neumática.
(1 punto)
b) Explique el funcionamiento de cada una. (1 punto)

SOLUCIÓN:
a)
b) La válvula limitadora conecta las vías 1 y 2 cuando la presión en 1 supera el valor tarado.
La válvula reguladora mantiene una presión constante en la vía 2 igual a la tarada en la válvula y
conectando la vía 1 con el escape cuando la presión es superior a la tarada.

Problemas de selectividad de la Comunidad de Madrid (para 2º Bachillerato) 2012 Septiembre Cuestión 4 OPCIÓN A

Dado el esquema de la instalación neumática siguiente:
a) Defina los componentes 1, 2, 3, 4. (1 punto)
b) Explique cómo se realiza la activación del cilindro. (0,5 puntos)
c) Si el circuito se emplea para la apertura y cierre de una puerta de garaje, ¿qué ocurre si la puerta se
encuentra con un obstáculo en su recorrido? (0,5 puntos)



SOLUCIÓN:
a) 1: cilindro de doble efecto.
2: válvula distribuidora 5/2 con accionamiento y retorno neumático.
3: válvula selectora o puerta OR.
4: válvula distribuidora 3/2 con accionamiento manual por pulsador y retorno por muelle.
(0,25 puntos cada elemento)
b) Al pulsar la válvula 4 o la válvula 5, a través de la válvula selectora 3 activamos la válvula 2 y así
hacemos avanzar el cilindro
c) Si el cilindro encuentra un obstáculo aumentaría la presión en la cámara del cilindro y cuando ésta
superara la presión tarada en la válvula limitadora 6, ésta dejaría pasar el aire; Tras la temporización
regulada por la válvula de caudal 7 se activaría la válvula 9 activando el retorno de la válvula 2 y haciendo
que el cilindro retornara.

Problemas de selectividad de la Comunidad de Madrid (para 2º Bachillerato) Junio 2012 Coincidentes Cuestión 4 OPCIÓN B

Un caudal de líquido oleohidráulico de 120 L/min circula por una tubería de 5 cm de diámetro.
a) Calcule la velocidad media de paso en m/s. (1 punto)
b) Si se reduce el diámetro de la tubería a 3 cm, manteniéndose el caudal, calcule cuál sería la velocidad del líquido en m/s. (1 punto)
SOLUCIÓN
a) Caudal Q = V/t = S· l/t = S· v sección S = π. (5. 10-2 m )2 / 4 = 6, 25· π · 10-4 m2
v = Q/ S = (120 .10-3 m3/60 s) / (6,25. π . 10-4 m2 ) = 1,018 m/s
b) Aplicando la ley de continuidad S1· v1 =S2 · v2
(π· ( 5· 10-2)2 / 4 ) · 1,018 m/s = ( π· ( 3· 10-2) 2 / 4 ) · v2
v2 =( (π· ( 5· 10-2)2 / 4 ) · 1,018 m/s) / ( π· ( 3· 10-2) 2 / 4 ) = 2,827 m/s

Problemas de selectividad de la Comunidad de Madrid (para 2º Bachillerato) Junio 2012 Coincidentes Cuestión 4 OPCIÓN A

a) Disponemos de un cilindro de doble efecto con amortiguación que acciona una guillotina. Dibujar el circuito neumático que lo gobierne teniendo en cuenta las siguientes consideraciones:
- La guillotina bajará al ser accionada simultáneamente desde dos pulsadores y mientras se antengan
pulsados.
- La guillotina subirá cuando se deje de pulsar al menos uno de los pulsadores. (1,5 puntos)
b) Describir los componentes empleados. (0,5 puntos)
 b) 1-cilindro de doble efecto con amortiguación. 2-válvula 5/2 con accionamiento neumático y retorno
por muelle 3-válvula de simultaneidad. 4-válvulas 3/2 con accionamiento manual por pulsador y
retorno por muelle.

Problemas de selectividad de la Comunidad de Madrid (para 2º Bachillerato) Junio 2012 FASE GENERAL Cuestión 4 OPCIÓN B

a) Cite tres ventajas de los sistemas hidráulicos frente a los neumáticos. (0,75 puntos)
b) Defina brevemente la función de una central o bomba oleohidráulica e indique tres de los elementos de los que consta. (0,75 puntos)
c) Calcule la potencia en vatios que necesita el motor eléctrico que activa la bomba si la presión generada es de 30 bares con un caudal de 180 litros/minuto y tiene un rendimiento del 80%. (0,5 puntos)
SOLUCIÓN
a) Fácil regulación de la velocidad.
Reversibilidad de los accionamientos.
Se pueden detener en cualquier posición.
Es posible esfuerzos grandes con componentes de reducido tamaño.
(el alumno sólo necesita citar tres de las ventajas)
b) Función: Es el componente del circuito hidráulico en donde se genera la potencia hidráulica con una presión y caudal determinados. (0,25 puntos)
Elementos de que consta (citar tres) : Motor, bomba, depósito, filtro, manómetro y válvulas. (0,5 puntos; valorese con 0,25 si sólo cita uno o dos)
c) P[w]=p[pa] · Q[m3/s]/ P= 30 ·105 · 3· 10-3 / 0,8=11250 W (0,5 puntos)

Problemas de selectividad de la Comunidad de Madrid (para 2º Bachillerato) Junio 2012 FASE GENERAL Cuestión 4 OPCIÓN A

a) Explique el funcionamiento del esquema siguiente: (1,5 puntos)
b) ¿Qué ocurre si al montar la instalación el regulador “4” se conecta al revés? (0,5 puntos)


SOLUCIÓN
a) Es un circuito neumático que al accionar el pulsador de la válvula 1 el cual acciona la válvula 3 que hace que el cilindro comience su carrera de avance. Esta está regulada en velocidad por la válvula 4.
Al llegar el cilindro en el avance a un determinado punto es detectado por el final de carrera F1 que activa la válvula 2 que a su vez hace retornar al estado de reposo a la válvula 3; Así activamos el retroceso del cilindro pero esta vez sin regular su velocidad al quedar puenteada la válvula reguladora de caudal.
El circuito quedaría a la espera de recibir un nuevo pulso en la válvula 1 para iniciar nuevamente el proceso.
b) Daríamos la vuelta al antiretorno puenteando el regulador de caudal en el avance y limitaríamos el retroceso del cilindro y no el avance.