STEM Pneumatics

Modelo 1: Modelo funcional - experimentar el aire comprimido

Tema: Producir aire comprimido con una bomba de construcción propia y familiarizarse con su funcionamiento en un cilindro neumático. Controlar un cilindro neumático mediante una válvula.

Objetivos de aprendizaje:

• El aire comprimido permite que un cilindro neumático se extienda o se retraiga. Sin embargo, el bloqueo del aire de escape lo impide, por lo que debe poder salir por el otro lado del cilindro.
• Las válvulas antirretorno sólo permiten el paso del aire comprimido en un sentido y pueden utilizarse, por ejemplo, para construir una bomba de aire comprimido.

Tiempo necesario: 45 min

Modelo 2: Modelo funcional ampliado - compresor, manómetro, estrangulación del aire de escape

Tema: Generamos aire comprimido con un compresor eléctrico, medimos la presión del aire con un manómetro y analizamos la estrangulación del aire comprimido.
Objetivos de aprendizaje:

• Los compresores generan aire comprimido en funcionamiento continuo, Un manómetro es un dispositivo de medición de la presión del aire (o de los gases en general). Proporciona información valiosa sobre el funcionamiento de los sistemas neumáticos.
• Para mover los cilindros lentamente, se estrangula su aire de escape. No es adecuado estrangular el aire de alimentación.

Tiempo necesario: dos hojas de ejercicios de 45 minutos cada una.

Modelo 3: Barrera con cilindro de simple efecto - Cilindro de simple efecto, electroválvula

Tema: Utilizamos la neumática en una barrera autoconstruida. Nos familiarizaremos con el cilindro de "simple efecto" y la electroválvula. En tareas posteriores modificaremos la barrera, por lo que lo ideal es que el modelo permanezca construido.

Objetivos de aprendizaje:

• Familiarizarse con el funcionamiento y los campos de aplicación de un cilindro de simple efecto.
• Establecer la conexión entre electricidad y neumática mediante pulsador y electroválvula

Tiempo necesario: 45 min, más en función de la rapidez de montaje y de la voluntad de experimentar

Modelo 4: Barrera con cilindro de doble efecto

Tema: Mostramos cómo el movimiento de un cilindro de doble efecto puede ser estrangulado en una sola dirección o en grados diferentes en ambas direcciones.

Objetivos de aprendizaje:

• De este modo, el aire comprimido puede estrangularse en un solo sentido mientras que en el otro fluye prácticamente libre.
• De este modo, podemos estrangular el aire de escape en un lado del cilindro, pero dejar el aire de alimentación sin estrangular en el cilindro. Obtenemos una estrangulación en función de la dirección.

Tiempo necesario: 45 minutos, si se mantiene la barrera de la tarea anterior.

Modelo 5: Pinza de vacío: generar presión negativa y trabajar con ella

Tema: Generamos una presión de aire inferior a la del aire ambiente y la utilizamos en una pinza de succión.

Objetivos de aprendizaje:

• Un cilindro accionado mecánicamente, como en la bomba manual casera, puede generar no sólo presión positiva, sino también presión negativa en la otra conexión.
• Este cilindro y una ventosa flexible adecuada pueden utilizarse para sujetar, levantar y mover piezas ligeras de superficie lisa.

Tiempo necesario: 45 min para las tareas de construcción y temáticas, más en función de la realización de las tareas opcionales.

Modelo 6: Motor neumático electroneumático

Temario: Construimos un motor de aire comprimido que funciona de forma similar a una máquina de vapor.

Objetivos de aprendizaje:

• En el modelo funcional del motor neumático, la combinación de varias disciplinas conduce al éxito: neumática, eléctrica y mecánica/cinemática.
• Sólo la correcta interacción de todas las subáreas conduce a una solución.

Tiempo necesario: 45 min

Modelo 7: Mesas elevadoras de tijera - plataforma elevadora neumática

Tema: Construimos una plataforma elevadora -la llamada "plataforma elevadora de tijera"- y la accionamos neumáticamente.

Objetivos de aprendizaje:

• La mecánica de la plataforma elevadora de tijera y los cuidados necesarios para una construcción precisa,
• Aumentar la fuerza alcanzable emparejando dos cilindros neumáticos en paralelo,
• El aumento de la distancia de deslizamiento alcanzable uniendo dos cilindros neumáticos en serie.

Tiempo necesario: 90 min

Modelo 8: Modelo de proyecto - holgura de presión negativa

Tema: Este modelo representa la neumática en el contexto de un modelo ligeramente más complejo: una unidad de posicionamiento neumático que también puede utilizarse como holgura.

Objetivos de aprendizaje:

• Técnicas de diseño de la ingeniería mecánica
• Conversión de un movimiento lineal en un movimiento giratorio
• Suministro adecuado de aire comprimido a una pieza giratoria de la máquina

Tiempo necesario: Este modelo es estructuralmente complejo y requerirá varias unidades de, por ejemplo, 45 minutos.