1° Unidad “Conceptos Fundamentales”

Automatización

Profesor: Luis Reveco Ibarra

Introducción:

Automatización : “Guiado por uno mismo” Uso de sistemas computarizados para controlar

maquinarias y/o procesos industriales. Sustitución de operadores humanos.

Automático(a):

Mecanismo que funciona en total o parte por sí solo.

Historia de la Automatización

Las máquinas simples llamados AUTÓMATAS y datan desde 300 A.C., sustituían actividades humanas, acciones simples y repetitivas.

En 1801, Telar Automático revoluciona la industria del textil al utilizar tarjetas perforadas (Joseph Marie Jacquard).

Qué es un Sistema Automatizado?

sistema en que las tareas de producción pasan de operadores humanos a elementos tecnológicos.

Partes Principales

•Parte Operativa: Elementos que hacen que la máquina realice la operación deseada.

•Parte de Mando: Tecnología que permiten el control del sistema automatizado.

Automatización = Robótica Industrial.

Ventajas : Repetitividad, control de calidad, eficiencia,

integración de sistemas, productividad y reducción de trabajo.

Desventajas: Requiere gran capital, baja flexibilidad de tareas,

aumenta costo de mantenimiento y reparación. En el siglo XX, incorpora computadoras digitales

(permite manejar cualquier tarea).

Objetivos de la Automatización

Mejorar productividad reduciendo costos de producción.

Mejorar condiciones de trabajo del personal. Realizar operaciones imposibles de controlar

intelectual o manualmente. Mejorar disponibilidad de productos. Simplificar mantenimiento. Integrar gestión y producción.

Conceptos Asociados

Física: Ciencia que estudia la materia y la energía. φύσισ (phisis) (griego):naturaleza

Materia: Aquello de lo que las cosas están compuestas. Materíael (latín) hyle (griego): materiales utilizados por artesanos.

Mecánica: estudia el movimiento de los cuerpos. Mechanìca(latín) Μηχανική (Griego): Arte de construir una máquina.

Hidráulica: Estudio propiedades mecánicas de los fluidos .(equilibrio y movimiento).

Fluidos: Sustancia que cambia de forma ante fuerza externa. (líquidos, gases y sólidos divididos finamente)

Óleo hidráulica: estudio propiedades mecánicas en aceites.

Óleo : oleum (latín): aceite az-zait (árabe): jugo de la aceituna.zayta (arameo):líquido que no se disuelve en agua.

Neumática: mecánica, usa aire comprimido para producir movimiento.

pneumaticus(latín) pneumatikój(griego) :aire)

Mecánica de Fluidos

Estudia el movimiento de los fluidos y las fuerzas que los causan.

Características de los Fluidos:

o Incapacidad para resistir esfuerzos.o No tienen forma definida.

Campos de Estudio

Estudia Fluidos en estado de equilibrio.

Hidrostática:

Principio de Pascal o Ley de Pascal

«el incremento de presión aplicado a una superficie de un fluido incompresible, contenido en un recipiente indeformable, se transmite con el mismo valor a cada una de las partes del mismo»

La presión ejercida en un fluido (liquido o gaseoso ) encerrado en un recipiente se transmite con igual intensidad en todas las direcciones.

Palanca de Pascal

Aplicación de la Palanca de Pascal

JOSEPH BRAMAH

“Cualquier cuerpo sólido sumergido en un fluido experimentará un empuje de abajo hacia arriba igual al peso del volumen del líquido desplazado”.

Principio de Arquímedes

Ley de Boyle-Mariotte

A temperatura constante, la presión de un gas es inversamente proporcional a su volumen, es decir el producto de la presión absoluta por el volumen es una constante para una determinada masa de gas

ROBERT BOYLE (1627-1691)

Ley de Gay-Lussac

El volumen de una determinada cantidad de gas varía proporcionalmente a la temperatura. A presión constante, el volumen ocupado por un gas es proporcional a su temperatura absoluta.

Ley de la continuidad

Establece que el caudal es constante a lo largo de un circuito.

la velocidad de salida de un liquido a través de un pequeño orificio en la pared delgada de un recipiente es proporcional a la raíz cuadrada de la altura entre el orificio y base del recipiente

TEOREMA DE TORRICELLI

Teorema de Bernoulli

La energía total de un fluido permanece constante en cualquier punto del circuito hidráulico

Hidrodinámica

Estudia la dinámica de fluidos compresibles, considerando velocidad, presión, flujo.

Número utilizado para caracterizar el movimiento de un fluido, valor aproximado a 2300, denominado Re crítico.

Teoremas (respaldan el estudio)

Número de Reynolds (Re):

Su función principal es intercambiar energía con un fluido que las atraviesa, implicando transformación de energía.

Máquinas de Fluido

Trabaja con fluidos incompresibles aprovechando la Energía mecánica disponible.

Máquina Hidráulica:

Trabaja con fluidos compresibles, obtiene energía mecánica mediante el aumento de la temperatura, existe cambio de densidad del fluido.

Máquina Térmica:

Máquina de Combustión Externa Máquina de Combustión Interna

Compresor