sistema de llenado y vaciado de un tanque

7/24/2019 Sistema de Llenado y Vaciado de Un Tanque

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Sistema de llenado y vaciado de untanque

Materia: Dinmica de SistemasDocente: Rosala Vergara EsparzaCarrera: Ing. MecatrnicaFecha: !"#ct"$%

Integrantes:Fonseca &adro 'ngel (aron)ernndez *or+a Vincent Daniel,pez Santamara Mig-el (ngel&iceno -errero Mariano E/aristoSando/al Flores Emman-el

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NDICE

Introduccin 3

Marco Terico

01-2 es la hidr-lica3 4

Sistema )idr-lico %

Llenado y aciado de un tanqueModelo Matemtico 7Sistema )idr-lico 10

Modelado del sistema 13Res-ltados del sistema 17

Concl-siones $5

*i6liogra7as $!

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Introduccin

&ara poder realizar -n modelado de -n sistema hidr-lico tenemos 8-e conocerprimeramente lo 8-e este es9 as como los componentes 6sicos9 las lees 8-e lo7-ndamentan9 s-s /enta+as des/enta+as. (s mismo tener en c-enta 8-e e;istendi7erentes tipos de sistemas hidr-licos a sea a6ierto o cerrado.En este reporte se planteara -n modelado de -n sistema hidr-lico posteriormente se le dar sol-cin9 mediante la -tilizacin de las di7erentes lees8-e lo rigen. &ara ello tenemos 8-e identi7icar 8-2 tipo de sistema es para realizaren anlisis correspondiente 8-e lle/e a la sol-cin del mismo.

(s mismo conocer el 7-ncionamiento del sistema9 s- resistencia9 potencia9perdidas de carga9 s- 7l-+o laminar 7l-+o t-r6-lento para 8-e al momento de 8-e

se lle/e a ca6o el anlisis se tome todo esto en c-enta el sistema tenga -n errormnimo o n-lo.

&ara -n sistema de llenado /aciado de -n tan8-e e;isten /arios principios 8-eson -tilizados como el de /ol-men de control9 la di7erencia entre s-s /ol


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M!"C# TE$"IC#:

%&u' es la (idr)ulica*

= Es la ciencia 8-e 7orma parte la 7sica comprende la transmisin reg-lacin de7-erzas mo/imientos por medio de los l8-idos.= &arte de la mecnica 8-e est-dia el e8-ili6rio el mo/imiento de los 7l-idos.

%&u' es un sistema (idr)ulico*Es -n mecanismo operado por la resistencia 8-e o7rece la transmisin o presinc-ando el ,a idea 6sica detrs de c-al8-ier sistema es m- simple9 la 7-erza 8-ese aplica en -n momento dado en -n p-nto se transmite a otro p-nto en 7orma de

7l-idoEl l8-ido 8-e se -sa es casi siempre -n aceite de alg7l-ido hidr-lico?. ,a7-erza se m-ltiplica casi siempre en el proceso

(-n8-e la tecnologa hidr-lica es relati/amente /ie+a9 sig-e siendo -n sistemadominante en los procesos ind-striales modernos. S- pop-laridad ante otrossistemas es por8-e han demostrado ser tan e7iciente e7icaz en la trans7erenciade energa a tra/2s de pe8-e@os t-6os o mang-eras otras piezas di7ciles dealcanzar

Com+onentes de un sistema (idr)ulico$= *om6a hidr-lica

,a 6om6a hidr-lica es el componente 8-e genera el 7l-+o dentro delcirc-ito hidr-lico9 est de7inida por la capacidad de ca-dal 8-e es capaz degenerar9 como e+emplo9 galones por min-to9 litros por min-to9 o centmetrosc


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Los cilindros lineales pueden ser de simple o de doble efecto. En los cilindros de simple

efecto el aceite entra solo por un lado del embolo, por lo que solo puede transmitir esfuerzo

en -n sentido.&or el contrario9 en los cilindros de do6le e7ecto9 el aceite p-ede entrar por los doslados del 2m6olo9 por lo 8-e p-ede transmitir es7-erzo en los dos sentidos delmo/imiento.

3, )lvulas

,as /l/-las9 como elementos de reg-lacin9 de control mando de la circ-lacindel 7l-ido hidr-lico por el interior del circ-ito9 p-eden ser de di/ersos tipos:/l/-las controladoras de presin9 de ca-dal9 /l/-las direccionales odistri6-idoras9 /l/-las de 6lo8-eo o /l/-las de cierre. Vl/-la de Comando: Es-na /l/-la 8-e permite controlar el paso del ca-dal de aceite en -na - otradireccin.

)lvula de !livio:Vl/-la 8-e permite descargar el 7l-do del sistema con el

o6+eto de /itar presin.

-, De+sito (idr)ulico

El depsito o tam6i2n llamado tan8-e hidr-lico9 c-mple con /arias 7-nciones:

= (dems de ser/ir9 como -so ms inmediato9 de dispositi/o por donde se realiza

el llenado /aciado de 7l-ido hidr-lico9 sir/e tam6i2n como depsito p-lmn

desde donde se realiza la aspiracin por parte de la 6om6a.

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&ara -n circ-ito hidr-lico se p-eden 7a6ricar dos tipos de tan8-es: pres-rizados

/entilados. ,os pres-rizados estn sellados9 e/itndose as 8-e penetre la

s-ciedad la h-medad en s- interior. &or otro lado9 los tan8-es /entilados9 al

estar a6iertos a la atms7era9 permiten 8-e haa compensacin de presin c-ando

se prod-cen cam6ios en los ni/eles o en la temperat-ra del aceite9 no necesitande /l/-la de ali/io.

Se ad+-nta la sim6ologa IS# de los tan8-es hidr-licos9 segt-6era9

ca@era9 oleod-cto9 ro9 canal9...? por -nidad de tiempo. ormalmente se identi7ica

con el 7l-+o /ol-m2trico o /ol-men 8-e pasa por -n rea dada en la -nidad de

tiempo? a


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acti/o9 es decir c-ando se re8-iere transmitir energa. En esta circ-nstancia la

6om6a genera el ca-dal necesaria 8-e demanda el act-ado. Estando el sistema

en reposo9 no ha

ca-dal.

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Modelo Matem)tico

El modelo matemtico est dado por /arias lees principios 7sicos e hidr-licoscomo el de ca-dal9 conser/acin de la masa9 gasto de ag-a9 /ol-men promedio el /ol-men de control dentro de -n sistema.

Esta dado inicialmente por la relacin del 7l-+o /ol


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Deri/ando con respecto de t

sando la de7inicin de -na integral 8-e es -na s-matoria en 6ase a la s-per7iciede control

Esta es n-estra ec-acin general donde: Vc Vol


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V6 Fl-+o /ol-m2trico de salida Va Fl-+o /ol-m2trico de entrada )alt-ra R radio

Sistema de Llenado y aciado

Materiales ecesarios:

*ola de -nicel no. % (6ateleng-as Recipiente de $ galn ornillo con rondanas planas -erca de medida G de in Ca6le *om6a s-mergi6le a $$ V H )z Corcho

Se -sa la 6ola de -nicel9 el a6ateleng-as +-nto a el tornillo9 t-erca ca6le paracrear -n sistema de control mecanico como el de -n 7lotador. odos loscontroladores de ni/el de l8-ido operados por 7lotador 7-ncionan con el principio6sico de 7lotacin 8-e dice la accin de la 7-erza de 7lotacin en -n o6+eto esig-al a la masa de l8-ido desplazada por el o6+eto Como res-ltado9 los 7lotadoresparcialmente s-mergidos sig-en a la s-per7icie del l8-ido se m-e/en la mismadistancia al mo/imiento del ni/el de l8-ido. De6ido a esto9 se -san normalmente

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para aplicaciones de di7erencial de ni/el angosto tales como alarma de ni/el alto oalarma de ni/el 6a+o.

Fig. 5 Sistema mecnico de control de un flotador

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Fig. 6 Sistema de Vaciado y Llenado

,a 6om6a s-mergi6le nos sir/e para 8-e 6om6ee el ag-a de -n deposito hacian-estro tan8-e para 8-e lo llene de -na 7orma a-tomtica a -na /elocidad de 7l-+o/ol-m2trico constante.

Fig. 7 Bomba sumergible

&ara el sistema de /aciado se -sa -n sistema man-al donde con -n corchosacamos el ag-a9 mediante -n ca-dal 8-e se pretende calc-lar con el modelomatemtico a mencionado.

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Fig. Sistema de Llenado y Vaciado donde !odemos "er el corc#o.

Modelado del sistema

El modelado se realizo con el programa de modelado ,a6/ieJ ationalInstr-ments donde modelamos el sistema de n-estro tan8-e donde se m-estra la

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salida el /aciado del tan8-e9 de ig-al 7orma agregamos -n sistema de alerta 8-enos dice 8-e el tan8-e esta lleno o si esta /aco.

Diagrama de 1loque

&ara empezar e;iste -n 6otn de control 8-e ordenara 8-e se detenga elmodelado del sistema c-ando se corra. E;iste -n 7l-+o entrante 7l-+o de salida

>ml"s? donde aplicamos el modelo matemtico con -n conector >=? entre el 7l-+o desalida 7l-+o de entrada para el /ol-men entrante -n signo >K? para el de salida.>/er imagen? ponemos el 7l-+o m;imo a B% ml por8-e es ah donde se detienepor el 7lotador. (lgo a lo 8-e se hace hincapi2 es en agregar -n 6-cle a para 8-ec-ando corramos la sim-lacin no nos regrese a la sim-lacin hecha antes estoes necesario por8-e p-ede generarnos errores en n-estras lect-ras. ,ascone;iones estn hechas a -n m;imo de B% 8-e nos dira c-ando el tan8-eeste lleno c-ando este /acio mediante -na se@al de alerta con ,EDLs.

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Fig. $ %an&ue Vacio

C-ando el tan8-e esta completamente /acio sin 7l-+o de entrada o salida nos da lase@al de 8-e no contiene li8-ido.

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El tan8-e se llena a H!.444 ml"s por8-e es la potencia de llenado con la 8-e nosmarca la 6om6a9 o6/iamente en condiciones ideales.

na /ez 8-e se llena el tan8-e a los B% ml 8-e es la cantidad de ag-a a la 8-en-estro 7lotador se acciona nos marca an8-e llenoN

Fig. 11 %an&ue lleno

na /ez 8-e se llega a lo solicitado podemos iniciar con la e/ac-acin del li8-idoen este caso a la misma /elocidad de entrada >solo por sim-lacin? pero en si esel /alor 8-e se calc-la de la incgnita del modelo matemtico a8- podemos /ercomo /a 6a+ando respecto al tiempo.

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Fig. 1' Vaciado del tan&ue

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"esultados del sistema

El sistema nos da -na idea clara de cmo es 8-e 7-nciona9 nosotros p-simos tressistemas -no el2ctrico9 -n sistema mecnico -no man-al donde cada -noc-mpla -na parte /ital para el llenado del tan8-e.

-estro 7lotador es -n 7lotador casero a 8-e no e;isten tan pe8-e@os9 -na cosaa resaltar es la 7orma en la 8-e el sistema hidr-lico consig-e s- modelomatemtico a 8-e es aplica6le de a c-al8-ier sistema9 donde el /ol-men decontrol p-ede tener c-al8-ier 7orma se tiene 8-e tomar en c-enta la s-per7iciepor8-e esta cam6iando respecto al tiempo.Si entra poco sale m-cho se /aca el tan8-e /ice/ersa

Fig. 13. (tra imagen de nuestro sistema

Conclusiones

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Se p-ede -tilizar sistemas de control donde se p-eda a-tomatizar d e-na me+ormanera la salida la entrada asi como la cantidad 8-e se desea llenar el tan8-emediante sensores pticos o de h-medad.

sar alg


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hidra-lico.shtmlhttp:""ed-cati/a.cated-.es"44$H%"a-la"archi/os"repositorio"4%"4!$5"html"A%potenciahidr-lica.htmlhttp:""JJJ.7ao.org"B"a=ah!As"ah!AsH.pd7

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sistema de llenado y vaciado de un tanque

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