CIRCUITS PNEUMÀTICS I HIDRÀULICS

PROJECTE: SIMULACIÓ D’UNA PREMSA NEUMÀTICA

Temporalització: 6 sessions

· Lectura de texts amb formats continus: llibres de text, pàgines de Internet.

· Lectura de text amb formats discontinus: simbologia, esquemes, animacions, qüestionaris.

· Educació amb valors: esforç, autoestima. Cooperació i treball en equip.

Introducció

En aquesta unitat es treballen tractarem els circuits neumàtics e hidràulic . Aquesta UD es un seguiment de la UD de pneumàtica i hidràulica anterior on es relataven lleis i càlculs que fonamenten els principis que anem a possar en pràctica. Per tal us serà necessari el coneixement de la simbologia i els elements que composen els circuits i posteriorment la simulació i el muntatge de un circuit neumàtic.

Pensem que és un tema prou proper a l’alumnat i per tant pot arribar a ser molt funcional per entendre el mon que l’envolta . Pensem que son d’aplicació en sistemes més o menys complexes que van de accionaments industrials com son premses, moviment de cargues pesades.. fins a sofisticats sistemes instal·lats en els cotxes de Formula I. A la vegada entenem que pot servir de punt de partida per introduir altres temes.

Cadascun dels mòduls de la unitat es complementa amb exemples, i activitats pràctiques que l’alumnat pot fer directament a l’ordinador. També es proposen activitats pràctiques que es poden desenvolupar a l’aula on fomentaran la cooperació junt la socialització e integració.

La programació d’aquesta unitat didàctica es correspon amb els continguts per a 4^on d’ESO, d’acord a la normativa vigent i el currículum vigent a Catalunya.

La normativa d’aplicació es el Decret 143/2007, de 26 de juny, pel qual s’estableix l’ordenació dels ensenyaments de l’ensenyament secundari obligatori (ESO) LOE 2/2006, de 3 de maig de 2006.

Característiques del grup d’alumnes on s’aplica

Aquesta unitat didàctica està adreçada als alumnes de 4rt. d’ESO, i s’engloba dins de l’àrea de tecnologia i d’acord al desenvolupament de la normativa i el currículum vigent a Catalunya.

En el grup classe (GG) podem trobar alumnes repetidors, que no van assolir el nivell de competències bàsiques per aquesta assignatura l’any anterior, pel que s’haurà de tenir cura de que comprenguin els continguts exposats.

També podem comptar amb alumnes nouvinguts, sobretot marroquins que ja hagin passat per l’aula d’acollida, Esperem que assoleixin el nivell necessari de coneixements lingüístics en breu temps. De totes maneres, en el següent punt relatem quina ha d’esser el procediment ha utilitzar per vigilar el seu progrés.

Característiques especials : alumnes “nouvinguts”.

Per les característiques del centre i la zona on està situada serà comú que s’incorporen alumnes nouvinguts. Per tant l’assignatura i les seves pràctiques estaran enfocades per a una fàcil assimilació dels conceptes i a utilitzar elements manipulatius i visuals fàcilment identificables integrats en el mon que envolta al estudiant.

L’ús de materials quotidians com es la neumàtica e hidràulica els permetrà millorar les aptituds lingüístiques coneixent nou vocabulari, millorant la seva integració i socialització mitjançant pràctiques amb grups de treball cooperatius, interactius i lúdics.

Si la seva competència lingüística no els permet seguir amb fluïdesa el desenvolupament de la unitat, caldrà plantejar adaptacions de les activitats curriculars i/o assistència a l’aula oberta, baix la coordinació del professor responsable del programa d’acollida i el tutor amb l’assessorament dels serveis psicopedagògics del centre.

Principio del formulario

Aportacions a l’àrea de competències bàsiques

· Competència matemàtica: Es pretén que l’alumne sigui capaç de calcular la pressió exercida sobre un èmbol utilitzant les formules matemàtiques adequades i les unitats en que pot representar la solució.

· Competència lingüística i audiovisual: el treball de grup, el debats en petit grup i amb tota la classe afavoreixen aquesta competència en les dimensions del llenguatge com a mitja d’expressió oral i de comunicació en l’entorn.

· Competència iniciativa i autonomia personal : aquesta competència fa referència a la iniciativa i autonomia necessària per a dur a terme les activitats plantejades a classe (fonamentalment en l’activitat del simulador “pneusim” i en menor mesura l’esforç personal de recerca al diccionaris i catàlegs digitals)

· Competència en el tractament de la informació i competència digital (TIC): La recerca d’informació a la web (catàlegs, diccionaris,..) afavoreix la competència digital (TIC) dels alumnes i ajuden a desenvolupar la competència en el desenvolupament del coneixement humà mitjançant la selecció i tractament de la informació.

· Competència de aprendre a aprendre. Diferents activitats de recerca i reflexió, a lo llarg de la unitat, estan adreçades a fomentar la capacitat d’auto aprenentatge. A més, pensem que la unitat es pot relacionar amb el que es treballi a Ciències de la naturalesa sobre e comportament líquids (hidràulica) i del aire (neumàtica).

· Competència cultural i artística:. Possiblement seria la competència menys desenvolupada en aquesta unitat. El descobriment dels diferents sistemes neumàtics empleats a lo llarg de la història i els empleats en el mon que els envolta (exp. Recollida neumàtica de residus sòlids urbans) podria potenciar aquesta competència.

Elements bàsics: Objectius, continguts i criteris d’avaluació de la
Unitat Didàctica

INTRODUCCIÓ

L’ús dels fluids (gasos i líquids) en la propulsió no és una cosa nova. Cada dia es desenvolupen noves aplicacions per a aprofitar les possibilitats dels fluids a pressió, sobretot en instal·lacions industrials automatitzades, que estan aconseguint un gran èxit.

Aquesta unitat ve a continuació de la UD pneumàtica i hidràulica on es van explicar els conceptes bàsics de neumàtica, unitats de mesura i lleis fonamentals.

En aquesta unitat s’usen alguns d’aquests aprenentatges com també els aspectes fonamentals que intervenen en el disseny i el funcionament dels circuits pneumàtics i hidràulics. En el desenvolupament de la unitat, l’alumnat coneixerà:

– Les característiques i el funcionament dels diferents elements que intervenen en els circuits neumàtics i hidràulics

– Coneixerà les aplicacions dels diferents elements d’un circuit neumàtics i hidràulics.

– Representarà i interpretarà esquemes i circuits neumàtics i hidràulics.

– Realitzarà la construcció d’un circuit neumàtic on es posi de manifest els principis adquirits.

COMPETÈNCIES BÀSIQUES

· Habilitat per a utilitzar i relacionar els símbols, formes d’expressió i raonament matemàtics per a ampliar el coneixement sobre aspectes quantitatius i espacials de la realitat, i per a resoldre problemes relacionats amb la vida quotidiana.

· Comprensió dels successos derivats de les propietats dels fluids i predicció de les conseqüències i l’activitat dirigida a millorar i preservar les condicions de vida pròpia.

· Transformar les idees en accions; és a dir, proposar-se objectius, i planificar i dur a terme projectes.

OBJECTIUS

En finalitzar l’U.D. l’alumnat serà més competent en:

· Conèixer i analitzar els diferents elements que componen un sistema pneumàtic: funcions, connexions i mesures de seguretat.

· Buscar, llegir, interpretar i entendre informació en diferents fonts (llibre de text, , pàgines web…), analitzar la informació per poder utilitzar-la en el seu treball a l’aula i presentar-la en diferents formats (texts, dibuixos, resums, esquemes…)

· Manejar les eines i materials de l’aula-taller de forma segura i responsable,
respectant les normes d’utilització.

· Representar gràficament els circuits pneumàtics, utilitzant la simbologia específica

CRITERIS D’AVALUACIÓ

Identificar els símbols i descriure el funcionament dels elements bàsics d’un circuit pneumàtic.

Interpretar esquemes i analitzar el funcionament de circuits pneumàtics i hidràulics senzills.

CONTINGUTS

Conceptes

· Circuits pneumàtics. Elements de control en els circuits pneumàtics. Elements de treball en els circuits pneumàtics.

· Circuits hidràulics. Representació i simulació de circuits pneumàtics i hidràulics.

· Aplicacions industrials dels circuits hidràulics i pneumàtics.

Procediments

· Identificació de components i circuits pneumàtics i hidràulics en màquines, aparells i instal·lacions d’ús comú.

· Anàlisi del funcionament de circuits pneumàtics i hidràulics en casos senzills.

· Disseny i muntatge de circuits pneumàtics senzills.

· Càlcul de magnituds relacionades amb el principi de Pascal.

Actituds

· Valoració de les possibilitats de la utilització dels fluids a pressió en màquines i instal·lacions.

· Curiositat per comprendre les característiques, els elements i els principis bàsics de funcionament dels circuits pneumàtics i hidràulics.

· Disposició per a explorar diferents aplicacions de circuits i elements pneumàtics i hidràulics per a utilitzar-los en nous processos de disseny i construcció.

Final del formulario

Organització de la seqüència d’ensenyament. Temporalització.

La unitat a exposar està englobada dins el block 2 de la assignatura de Tecnologia de 4rt ESO.

En el següent quadrant es pot apreciar la temporalitació establerta i com es desenvoluparan:

1. Fase inicial d’introducció, motivació i planificació.

…………………………………………………………………………………………..2 sessions.

2. Fase de desenvolupament i recerca: activitats de recollida i organització, anàlisi,creació i interpretació a partir de la lectura de formats continus i discontinus i fonts diverses: texts escrits, resums, exemples extrets de
Internet, material demostratiu…

………………………………………………………………………………………………..2 sessions..
3. Fase de síntesi: presentació creativa com a eina pràctica per veure el funcionament sobre l’aprés.

………………………………………………………………………………………………..2 sessions.

Fase inicial:Introducció, motivació i planificació………..2 sessions

En aquesta primera sessió, presentem l’U.D .informant de la planificació i aclarint tota la classe el desenvolupament didàctic.

És molt important que quedi clar des del principi el què?
com? quan? y on? treballarem aquests continguts. En aquesta primera sessió
treballarem en gran grup (GG).

Activitat 1 : Presentació

Presentem la Unitat Didàctica: Què sabem fins ara? Què aprendrem? Com treballarem?

Comprovem els coneixements previs: formularem preguntes com:

Què entens per pneumàtica? Coneixes alguna aplicació dels sistemes
pneumàtics? Creus que podem utilitzar aire per moure grans màquines? Quin coneixement tenim de les unitats de pressió.

Què aprendrem?: Breu introducció sobre la utilització de l’aire en sistemes tècnics, beneficis i inconvenients…
Com treballarem?: Llegint, investigant i compartint conclusions en GG.

Utilitzarem: El llibre de text, les TIC,projeccions…

Activitat 2: Introducció al elements neumàtics

A la següent pàgina web Link UD neumàtica conté explicacions, animacions i activitats interactives, i fem un recorregut en gran grup por els 4 apartats que figuren, utilitzant la tècnica de lectura en veu alta el professor puntualitza aquelles qüestions que així el requereixin, especialment las que estan fetes ressaltar con color groc. Els alumnes, por la seva part, han d’anar anotant al seu quadern els conceptes més significatius

Nota: elimnades diapositives per limitació d’espai (< 1 MB)

Diapositiva 1: Introducció

Diapositiva 2: Circuits neumàtics

Diapositiva 3: Elements de control (vàlvules)

Diapositiva 4: Elements de treball (pistons)

Fase de Desenvolupament…………………………………..2sessions

Continuem a l’aula convencional i amb l’ajuda de la pissarra digital (projector +
portàtil), aprendrem la simbologia específica dels sistemes pneumàtics. Ens ajudarem del simulador informàtic PNEUSIM, que ens servirà per reproduir el
funcionament d’aquests components, mitjançant el muntatge virtual d’exemples senzills.

També podem trobar suport a la web amb ejemples ilustratius de simbologia i accionament al següent link: Link accionaments neumàtics

Dividirem l’explicació amb 3 subapartats:

1) Unitats de tractament de aire

2) Elements de treball: cilindre

3) Elements de comandament: vàlvules

4) Lògica

1) Unitats de tractament d’aire (coneixement general)

a. Components que el formen

i. Filtro: Neteja l’aire d’impureses i separa el aigua de condensació

ii. Manòmetre: Instrument de mesura de la pressió

iii. Depòsit: Emmagatzema de l’aire comprimit

iv. Unitat de manteniment

2) Elements de treball: cilindre

a. Components que el formen

i. Cilindre: Component que transforma la energia del aire comprimit en moviment lineal

ii. Embolo: (també pistó): Part mòbil del cilindre

iii. Longitud de la carrera: Mesura de desplaçament de un cilindre

b. Tipologia

i. Simple efecte: Cilindre que los té sols una toma d’admissió, sols realitza una carrera i el aire actua sobre una cara del pistó.

ii. Doble efecte: Té dos avanços, una de avançament i l’altra de retrocés i per tant requereix 2 tomes de aire comprimit.

3) Elements de comandament: vàlvules

c. Definicions

Vàlvula: Element de comandamen que serveix per governar els actuadors (pistons)

d. Tipologia

i. Vàlvules reguladores

1. De cabal: Regula el pas de aire

2. Antiretorn: Solo un sentit de circulació

3. Limitadores de pressió: Vàlvula de seguritat

ii. Vàlvules distribuïdores

1. Definicions

posicions: Estats de maniobra: exemple: marxa, paro i retrocés

vies: Tomes d’aire controlades: entrada, sortida..

2. Tipus de vàlvules

V 2/2: 2 vies, 2 posicions i 2 tomes controlades: entrada i sortida.

V 3/2: Vàlvula de 3 tomes : alimentació, línea de utilització – pistó- i línea de escapament amb 2 posicions de maniobra. Usades en cilindres de simple efecte.

V 4/2 : Vàlvula de 4 tomes : alimentació,2 línea de treball i línea de escapament amb 2 posicions de maniobra. Usades en cilindres de doble efecte.

e. Nomenclatura i simbologia

1. Nomenclatura: Còdigs de les vies d’una vàlvula

CONDUCTOS	NORMES ISO	NORMES CETOP
ALIMENTACIÓ DE PRESSIÓ	P	1
CONDUCTES	A,B,C…	2,4,6…
ESCAPAMENTS	R,S,T…	3,5,7…
MANIOBRA	Z,Y,X…	12,14,16…

Normes CETOP : Comissió Europea de Transmissions Oleohidràuliques i Pneumàtiques

Normes ISO :Organización Internacional para la Estandarización

2. Simbologia de les vàlvules i els seus accionaments

4) Portes Lógiques

Explicació de les portes lògiques NAND i NOR usades en les pràctiques posteriors.

Fase de Practica…………………………………………………2 sessions

1 ª SESSIÓ: SIMULACIÓ

Aquesta sessió es du a terme a l’Aula-Taller i els alumnes s’agruparan per parelles per a utilitzar el simulador pneumàtic FLUIDSIM3-PHESTO, i realitzar els següents muntatges virtuals. Una vegada simulat, anotaran el funcionament general del circuit, la funció particular de cada un dels components i l’esquema al seu quadern.

1) Practica 1 : Creació i simulació amb el FluidSIM3-P

Familiaritzar-se amb el simulador, les característiques i simulacions que es poden fer.

Link: http://www.fluidsim.de/fluidsim/indexdemo3_e.htm

2 ª SESSIÓ: MUNTATGE AL TALLER

1.- Objectiu.

– Conèixer el funcionament d’una porta AND i el seu comportament com a control de una vàlvula 5/2 (tipus de vàlvula comuna al l’aula taller ja que ens permeten una flexibilitat de coneixements).

Adonar-se de com podem posar en marxa un procés des de 2 punts diferents alhora com a mesura de seguritat.

2.- Descripció d’una aplicació pràctica.

Accionament d’una prensa que funciona amb un cilindre de doble cos. La màquina disposa dos polsadors als costat que garanteixen que l’operari té les dos mans en els accionadors en el moment de accionar el pistó.

El retorn es realitza quan s’activa un final de cursa quan arriba al final el pistó.

3.- Realització.

Consisteix en realitzar un comandament indirecte d’un cilindre de doble cos mitjançant una vàlvula 5/2 biestable (vàlvula 1.1) accionada per pressió

El pilotatge de la vàlvula 1.1 es realitza per mitjan d’una porta AND, vàlvula 1.6 i d’un final de cursa amb rodet (vàlvula 3/2)

Disposa de 2 polsadors 1.2 i 1.4 situats a certa distancia. Quan estan polsats els dos s’activa la màquina.

Al pitjar la vàlvula 1.2 i 1.4 per mig de la porta AND, vàlvula 1.6 commuta de posició la vàlvula 1.1 i el pistó de 1.0 surt fins al final de cursa , vàlvula 1.3 que commuta novament la 1.1 i es torna a recollir el pistó fins que novament es polsen els dos polsadors.

4.- Esquema neumàtic i muntatge al panel de proves.

5.- Activitat Proposada

Realitzar la simulació del muntatge amb l’ajuda del programa FluidSIM, y comprovar el correcte funcionament de la mateixa. En cas de no poder tenir accesibilitat al programa l’alumne podrà fer el esquema representatiu a un full.

Fase Avaluativa

Avaluació Sumativa.

L’ Avaluació és un punt essencial de la taverna educativa. No ha de ser entesa únicament com l’emissió d’un judici del professor/a respecte el grau d’assoliment per part de l’alumne/a d’allò establert als objectius. Avaluar no és posar una nota. No ha de confondre l’avaluació amb l’examen ni l’avaluació contínua amb exàmens continuats.

S’ha d’ assumir com un procés continuat, necessari, i inherent a qualsevol experiència d’aprenentatge.

Ha d’intentar fer un seguiment constant de l’evolució de cada alumne/a i del grup- classe durant el procés d’ensenyament-aprenentatge per així, observar el grau d’assoliment dels nous aprenentatges.

El procés avaulatiu constarà de les següents fases:

Primer, una avaluació inicial té per objectiu determinar la situació inicial de cada alumne en començar un determinat procés d’aprenentatge.

Després, l’L’avaluació sumativa que pretén poder dur a terme un seguiment detallat de cadascun dels alumnes.

Aquesta segona part es desenvoluparà de la següent manera:

D’una banda es fa una avaluació de les activitats programades de la unitat. Les diferents tasques encomanades al llarg de la unitat, tant siguin individuals o cooperatives com orals o escrites, es valoraran amb una puntuació adequada d’acord amb els continguts i conceptes adquirits per cadascun dels alumnes front els exposats a classe.

D’altra banda es valora l’aptitud de cada alumne, tant en l’entorn classe com en el de treball. Pel que fa a l’aptitud a classe es tindrà en compte el comportament dins la classe de cadascun dels alumnes i es valorarà positiva o negativament dins l’avaluació sumativa. En l’aptitud de treball es valora l’iterés de l’alumne per les activitats proposades, en el treball cooperatiu i en grup reduït, participació a classe, presentació d’activitats, etc.

Al final de la unitat tindrem un seguit de valoracions per cadascun dels alumnes i de les diferents activitats. Es realitzarà la mitjana ponderada de les puntuacions de cada activitat avaluada i la puntuació de l’aptitud de l’alumne per extreure una valoració final de l’avaluació sumativa.

	Participació en classe 2: Posa interés 1: Actitud pasiva 0: Desinterés	Funcionament en Grup 2: Coopera 0: No coopera	Nombre Practiques entregades (1 x pac =Max 6)	Nota Final Sumativa de les anteriors
Alumne 1				Total 1
Alumne 2				Total 1
Alumne ..N				Total…n