TEST RAIL: Que dispositivo usar para controlar la servovalvula?

[Ing.Jr]

Hola

Me gustaria saber Si alguien me puede recomendar una solucion para el siguiente problema:
Tengo que realizar un test a un rail, simulando el paso de las ruedas del tren, de manera que el rail se movera de manera horizontal de izquierda a derecha..
Cuando se esta moviendo de Izquierda a derecha se le aplica una fuerza vertical (Presion) con un cilindro.
Este cilindro esta controlado con una servovalvula modelo ‘PONAR WADOWICE WK 499 502 :

http://www.ponar-wadowice.pl/download/215/fa5d0938aca62d4d96184c3d888fb8a0acc3206d.pdf


STATE1:
El Rail se mueve desde la Izquierda, Lim L =1, hacia la derecha. (Lim R = 0)

“Servovalvula ON”, se aplica presion por la entrada de aceite en el cilindro.


STATE2:
El Rail ha llegado al limite de la derecha Lim R = 1, Por lo tanto ahora se tiene que mover desde la derecha hacia la izquierda (Lim L =0), sin aplicar ninguna presion

“Servovalvula OFF”, la presion cesa porque el aceite vuelve a la bomba.


Habia pensado en finales de carrera para los limites, o algun tipo de interruptor, pero no se que dispositivo usar para controlar la servovalvula a partir de las senyales de estos.
Agradeceria algun link, o datasheet o alguna idea.

Gracias, un saludo

 

[Fogonazo]

No me queda claro que es lo que quieres medir:
1) ¿ Quieres medir la deformación del riel con una carga fija ?
2) ¿ Cual es la carga necesaria para una deformación predeterminada ?
3) ¿ Como (Cuanto) se recupera el riel después de la deformación ?

En cualquier caso los finales de carrera me parecen poco precisos, salvo algunos modelos que trabajan con opto-aisladores de ranura, una mejor opción sería una sonda extensiométrica.

Edit:
Me estaba olvidando algo importante: ! Bienvenido a la comunidad ¡

 

[Ing.Jr]

Gracias Fogonazo

No hay que medir nada del rail.
La carga no es fija.
Simplemente aplicar presion (Fv=1 'fuerza vertical Activa' ) cuando el rail se mueve de izquierda a derecha. -->
Y dejar de aplica presion (Fv=1 'fuerza vertical Desactivada' ) cuando vuelve de derecha a izquierda. <--

Hay que simular el movimiento de las ruedas del tren sobre el rail. Pero en este caso la que se movera no sera la rueda si no el rail ...

...y para ello habria que controlar una servovalvula que bombea aceite al piston que ejerce presion sobre el rail.
Cuando se ejerce presion la servovalvula esta a ON bombeando aceite
Cuando No se ejerce presion la servovalvula esta a OFF dejando que el aceite vuelva al deposito.

Habia pensado en un contactor controlado por los finales de carrera opticos, inductivos o capacitivos. Creo que se tiene que evitar el contacto fisico por el desgaste y el rozamiento. No se necesita mucha precision. Tan solo activar la servovalvula cuando esta en una posicion y desactivarla cuando esta en el otro extremo.

Tambien voy a tener que contar los ciclos. Un ciclo es una ida y vuelta del rail de manera horizontal y tarda aprox 1seg.
De manera que el sistema funciona a unos 60 ciclos/min.
El test sera de unos 100.000 ciclos.

Cualquier idea o sugerencia se agradeceria.

 

[Fogonazo]

No hay que medir nada del rail.
La carga no es fija.
Simplemente aplicar presion (Fv=1 'fuerza vertical Activa' ) cuando el rail se mueve de izquierda a derecha. -->
Y dejar de aplica presion (Fv=1 'fuerza vertical Desactivada' ) cuando vuelve de derecha a izquierda. <--

Si, pero:
¿ Cuanta ?, 100 Kg, 20 Ton
¿ En base a que criterio?
O hasta lograr ¿ Que cosa ?

El ciclo completo como sería
1) Aplico presión
2) Muevo a la izquierda
3) Libero
4) Muevo a la derecha
5) Vuelvo a aplicar presión
6) Vuelvo a mover a la izquierda
Repetido 100000 veces ?

Suponiendo que el sistema no deba medir ni regular la presión, puedes hacer lo siguiente.

El movimiento horizontal lo consigues de un mecanismo excentrico y biela a una frecuencia de 1 ciclo por segundo, este mismo mecanismo trabaja de control de la electroválvula, por ejemplo en lugar de un cigüeñal empleas un disco con una ranura que ajuste el excentrico a la medida deseada.
Este mismo disco posee 2 agujeros cuyo paso es leído por 2 opto-aisladores, 1 opto-aislador manda la señal de apertura de la electroválvula (Presión), el otro manda la señal de cierre (Libera) mediante un relee de estado solido (Sin desgaste).

Esta misma señal se puede aplicar a un contador programable descendente de 6 cifras que al llegar a 0 detenga todo, como es programable, pre-fijas la cantidad de ciclos que vas a ensayar.

 

[Ing.Jr]

Carga: La carga sera entre [100kN y 250kN]-->[10000Kg y 25000Kg]
Criterio: Simplemente simular el paso de las ruedas del tren.
Finalidad: Hay que comprobar los railes. Con el paso de una rueda que ejerce presion. Es una prueba de fatiga para el rail, y en teoria no tendria que pasar nada, no se tendria que romper el rail. A no ser que fuera realmente malo .
Al inicio del test y el final del test posiblemente se guarden datos de alguna galga extensometrica. Pero eso es independiente a la manera de realizar el test.

El ciclo que has descrito es correcto
Pero se repite un Millon de veces (1000000) me habia dejado un zero

Yo habia pensado en un rele de memoria tipo:
http://www.utupowel.fi/files/utupowel.fi/attachments/PDF/elkoep/ElkoEP_sysaysreleet.pdf
Para controlar la servovalvula, ya que tiene una vida mecanica de 3*10^7 ciclos, con lo cual me daria para unos 15 test que son los que tenemos que realizar.
Aunque la idea del Rele de estado solido me parece muy buena, ya que supongo que se evita el desgaste mecanico y por lo tanto es mas fiable. lo que pasa es que no se de ningun modelo comercial barato.

En cuanto al contador programable, tambien estoy buscando en la red por algun modelo comercial, ya sea tipo tacometro o digital.
He encontrado unos de la companyia Seiki:
http://www.lineseiki.com/products/productdetails.aspx?Id=10

Pero estoy buscando mas para ver y comparar cual seria el mas optimo para el test. Ya que la solucion tiene que ser sencilla y economica.

Gracias Fogonazo.

 

[Ing.Jr]

Este es otro esquema del test...
El movimiento horizontal del rail lo realiza una maquina independiente por eso no la incluyo en el esquema.

 

[Ing.Jr]

Adjunto otro esquema del test con los dos estados. Tal vez este se entienda mejor

1STATE en el que el rail esta a la izquierda y se tiene que bombear al cilindro de efecto simple para aplicar presion cuando el rail se desplaza hacia la derecha.
2STATE en el que el rail ha llegado a la derecha activando el Limite R y conmutando la valvula para que deje de bombear. El cilindro no se movera hacia arriba pero dejara de ejercer presion ya que cierto flujo de aceite volvera a la bomba de aceite.

La valvula es de activacion por bobina y retorno por resorte. EL cilindro es de simple efecto.
Este es un extracto del data sheet de la valvula:
voltages:
•50 – 250 V for AC
•75 – 250 V for DC
Supply voltage for solenoids DC:12V 24V 110V 230V - AC (plug-in connector with rectifier): 50Hz 110V - 50Hz
Supply voltage tolerances ±10%
Insulation IP 65
Power requirement (DC) 30 W

Sigo buscando una solucion que se adapte a este TEST. Es decir el circuito de control que maneje la valvula en funcion de los finales de carrera o detectores de los limites L y R.
Barajo varias posibilidades entre las que estan:

CONTROL:
- Rele de Estado Solido + Contador de Ciclos.
- Rele Estatico + Contador de Ciclos
- Rele Programable
- Automata
DETECCION:
- Detectore Inductivos
- Detectores Magneticos

No tengo mucha experiencia en la materia por lo que desconozco los modelos comerciales o los circuitos de control mas apropiados para dicho test.

Espero que el nuevo esquema sea mas ilustrativo y se entienda mejor.
Gracias a todos por su colaboracion.

 

[Ing.Jr]

[No message]

 

[Fogonazo]

Para ciclos de ensayo tan largos (1.000.000) me parece mas lógico emplear componentes electrónicos para el accionar de la electro-válvula, por ejemplo relees de estado sólido, ya que en estos no hay desgaste por accionar de contactos.
El accionar mismo lo puedes tomar de la misma máquina que efectúa el movimiento de avance retroceso mediante (Por ejemplo) un imán y 2 reed relee, o 2 opto-acopladores de ranura, estos accionan un Flip-Flop que mantiene energizada tu válvula durante 1/2 ciclo (Avance) y des-energizada durante el otro 1/2 ciclo (Retroceso)

 

[Ing.Jr]

Para ciclos de ensayo tan largos (1.000.000) me parece mas lógico emplear componentes electrónicos para el accionar de la electro-válvula, por ejemplo relees de estado sólido, ya que en estos no hay desgaste por accionar de contactos.
El accionar mismo lo puedes tomar de la misma máquina que efectúa el movimiento de avance retroceso mediante (Por ejemplo) un imán y 2 reed relee, o 2 opto-acopladores de ranura, estos accionan un Flip-Flop que mantiene energizada tu válvula durante 1/2 ciclo (Avance) y des-energizada durante el otro 1/2 ciclo (Retroceso)

Hola Fogonazo

Ante todo gracias por tu ayuda e interes.

Uno de los tecnicos con los que trabajo me ha ensenyado el circuito que quieren usar para controlar el test.
Es un circuito simple de Reles controlado por dos detectores magneticos.
A mi me gustaria usar un automata, o algun rele de estado solido o programable pero me temo que si funciona no se van a plantear el cambiarlo.
De todas maneras voy a seguir investigando a ver si encuentro algo mas apropiado...