Automatización de una prensa universal de ensayo, actualización del sistema de control y del sistema de medición asociado.

Abstract

En el presente trabajo se realiza un estudio profundo de una Prensa Universal de Ensayos, con la finalidad de establecer una estrategia de diseño para su automatización y control. Una Prensa Universal de Ensayos es una máquina hidráulica capaz de aplicar cargas de forma gradual, tanto en tracción como en comprensión, sobre muestras de materiales simples o compuestos, con el objeto de identificar sus características de resistencia mecánica. La primera parte del trabajo contempla un estudio teórico práctico, del cual se obtiene el modelo matemático que explica de forma aproximada el funcionamiento de los mecanismos involucrados en la prensa hidráulica. Seguidamente, partiendo del modelo matemático linealizado del sistema de prensa hidráulica alrededor de un punto de operación, se hace el planteamiento de la estrategia de control, la cual esta basada en un controlador industrial tipo PID, ajustado empíricamente mediante simulación numérica a lazo cerrado. Las variables de salida consideradas son la posición del pistón de carga y la fuerza que éste aplica sobre el espécimen. Por último, dadas las condiciones finales de funcionamiento de la máquina controlada, se plantean las recomendaciones en cuanto a la cantidad de sensores y actuadores necesarios para la automatización y el control, además de su disposición, las características mecánico eléctricas que deben reunir y el tipo de registrador que debe ser utilizado para tener un sistema completamente autónomo...