BOMBAS CENTRIFUGAS

HIDRULICA

HIDRULICA Contenido4Captulo I: Hidrulica.

4Objetivo especfico capitulo I:

41.1.Principios bsicos de la hidrulica.

51.1.1.Los lquidos no tienen forma propia.

61.1.2.Los lquidos son prcticamente incompresibles.

61.1.3.Los lquidos transmiten en todas las direcciones la presin aplicada.

71.2.Conceptos fundamentales.

71.3.Definicin de hidrulica.

81.3.1.Hidrosttica.

91.3.2.Principio de Arqumedes.

101.3.3.Experiencia de Torricelli

101.4.Principio de Pascal o multiplicacin de la fuerza.

121.5.Hidrodinmica.

131.5.1.Caudal.

141.5.2.Rgimen de flujo.

151.5.3.Componentes de la presin hidrodinmica

161.6.Fluidos hidrulicos.

201.6.1.Objetivo del fluido.

201.6.2.Transmisin de potencia.

211.7.Requerimientos de calidad.

221.7.1.Propiedades.

251.8.Depsitos Oleo-hidrulicos

261.8.1.Objetivos del depsito.

261.8.2.Caractersticas de diseo.

281.9.Filtros.

281.9.1.Filtros de presin

291.9.2.Filtros de filtracin total.

30Captulo II: Equipos e instrumentos de control.

30Objetivo especfico capitulo II:

302.1. Manmetros.

322.2. Intercambiadores de calor.

322.3. Refrigeradores de aire.

332.4. Refrigeradores de agua.

332.5. Bombas hidrulicas.

332.5.1. Bombas hidrodinmicas.

342.5.2. Bombas hidrostticas.

342.5.3. Bombas de engranajes.

352.5.4. Diseo equilibrado.

352.6. Vlvulas de control de presin.

362.6.1. Vlvulas de seguridad simple.

362.6.2. Vlvula de seguridad compuerta.

372.6.3. Vlvulas direccionales de asiento.

372.6.4. Vlvula direccional de asiento 3/2 con mando elctrico directo.

392.6.5. Vlvulas direccionales de corredera.

392.6.6. Vlvula direccional de corredera mando manual por palanca.

402.6.7. Vlvulas direccionales de corredera con mando directo.

402.7. Mando Mecnico.

412.8. Mando hidrulico y neumtico.

412.9. Mandos elctricos

412.10. Cilindros.

422.11. Cilindros de simple efecto.

422.12. Cilindro de doble efecto.

432.13. Cilindro de vstago doble

432.14. Cilindro Telescpico.

44Captulo III: Circuitos hidrulicos

44Objetivo especfico capitulo III:

443.1.Mando directo de un cilindro de simple efecto.

443.1.1.Problema:

443.1.2.Seguridad en el Trabajo:

443.1.3.Funcionamiento

453.2.Mando directo de un cilindro de doble efecto.

453.2.1.Problema:

463.2.2.Componentes para el montaje:

463.2.3.Seguridad en el trabajo:

463.2.4.Funcionamiento:

47IV. Fuentes bibliogrficas.

Captulo I: Hidrulica.Objetivo especfico capitulo I:

Identificar los fundamentos de la hidrulica.1.1. Principios bsicos de la hidrulica.

Los sistemas hidrulicos se encuentran difundidos por todos los mbitos, riego de campos, instalaciones de agua potable, instalaciones de acueductos, lneas, canaletas, bombas, en plantas de procesos de rea hmeda y seca, desechos, en los vehculos autopropulsados utilizados en el transporte, etc.

Sin embargo es en la industria donde nos interesa conocer cual ha sido su implantacin.Entre los inventos ms antiguos se puede presentar la rueda hidrulica:El tratado sobre el cuerpo flotante de Arqumedes y algunos principios de Hidrosttica datan de 250 AC. La bomba de Pitn fue concebida 200 AC.

Los grandes acueductos romanos empiezan a construirse por todo el imperio a partir del 312 AC.En el siglo XVI, la atencin de los filsofos se centra en los proyectos de fuentes de agua monumentales. Contribuyen en este sentido Leonardo Da vinci, Galileo, Torricelles, y Bernoulli.1.1.1. Los lquidos no tienen forma propia.Propiedades de los fluidos, principios bsicos y parmetros de control, que definen al comportamiento de los stos, por medio de la presin, el caudal y la potencia.

Presin: se define como la relacin entre la fuerza ejercida sobre la superficie de un cuerpoPresin = Fuerza / Superficie

Las unidades que se utilizan para la presin son:

1 atmsfera 1 bar = 1 kg/cm2 = 105 Pascal

Caudal: es la cantidad de fluido que atraviesa la unidad de superficie en la unidad de tiempo.

Caudal = Volumen / tiempo

Potencia: es la presin que ejercemos multiplicada por el caudal.

W (potencia) = Presin * Caudal1.1.2. Los lquidos son prcticamente incompresibles.Se ilustra en las figuras la condicin. Llnese una botella con cualquier lquido. Ponerle un tapn sin dejar cmara de aire y tratar de comprimir el lquido con el tapn. No se conseguir, a menos que se rompa la botella por la presin ejercida.

1.1.3. Los lquidos transmiten en todas las direcciones la presin que se les aplica.

El experimento de la figura 2 rompi la botella al no ser comprensibles los lquidos y demostr que la presin es transmitida en todas las direcciones. Este hecho es de mucha importancia para los sistemas hidrulicos.

Los lquidos permiten multiplicar la fuerza aplicada. Tomemos dos cilindros, de dimetro diferente, comunicndolos por medio de un tubo.

El primer cilindro tiene una seccin de 10 cm2, mientras que el segundo cilindro tiene una seccin de 20 cm2. Aplicando ahora una fuerza de 7 Kg. al pistn del cilindro de menor dimetro, ste se transmite a todo el sistema como en el caso anterior.

La presin transmitida as el pistn de mayor dimetro es de 7 Kg. /cm2. Pero como este cilindro tiene una seccin el doble, la fuerza total ejercida sobre un pistn ser de 140 kg. Dicho en otras palabras, hemos multiplicando la fuerza.

Este, es el principio es el que nos permite detener una gran mquina con slo pisar un pedal de freno.

1.2. Conceptos fundamentales.As como cualquier otra ciencia, la Oleo-hidrulica necesita de algunos conocimientos bsicos, con el fin de conseguir de ella lo que realmente necesitamos. De esta forma trataremos en esta unidad los principios fundamentales de la hidrulica y aquellos clculos ms empleados en la prctica.1.3. Definicin de hidrulica.Cuando el fluido que utilizamos no es el aire, si no un lquido que no se puede comprimir, agua, aceite, u otro. Los fundamentos fsicos de los gases se cumplen considerando el volumen constante.

Una consecuencia directa de estos fundamentos es el Principio de Pascal, que dice as: Cuando se aplica presin a un fluido encerrado en un recipiente, esta presin se transmite instantneamente y por igual en todas direcciones del fluido.

La hidrulica es la parte de la ingeniera mecnica que estudia los lquidos, tanto en reposo (equilibrio) como en movimiento.

Segn la definicin, se desprende que la hidrulica se divide en dos partes:

a)Hidrosttica.

b)Hidrodinmica.

1.3.1. Hidrosttica.La esttica de fluidos estudia el equilibrio de gases y lquidos, es decir, fluidos en reposo.

Una caracterstica fundamental de cualquier fluido en reposo es que la fuerza ejercida sobre cualquier partcula del fluido es la misma en todas direcciones. De ello se deduce que la presin que el fluido ejerce contra las paredes del recipiente que lo contiene, sea cual sea su forma, es perpendicular a la pared en cada punto. Si la presin no fuera perpendicular, la fuerza tendra una componente tangencial no equilibrada y el fluido se movera a lo largo de la pared.

Lo anterior permite diferenciar a slidos de lquidos i.e. los slidos trasmiten fuerzas (con direccin y sentido) y los lquidos trasmiten presin en todas direcciones.

Este concepto fue formulado por primera vez en una forma un poco ms amplia por el matemtico y filsofo francs Blaise Pascal en 1647, y se conoce como principio de Pascal. Dicho principio, afirma que la presin aplicada sobre un fluido contenido en un recipiente se transmite por igual en todas direcciones y a todas las partes del recipiente, siempre que se puedan despreciar las diferencias de presin debidas al peso del fluido y a la profundidad.

La presin ejercida por el agua en el fondo del tubo inclinado es igual a la del tubo recto e igual a la del fondo del pozo al ser la altura de los tubos y la profundidad del pozo iguales.

En un sifn (derecha), la presin hidrosttica hace que el agua fluya hacia arriba por encima del borde hasta que se vace el cubo o se interrumpa la succin.

1.3.2. Principio de Arqumedes.El segundo principio importante de la esttica de fluidos fue descubierto por el matemtico e inventor griego Arqumedes. El principio de Arqumedes afirma que todo cuerpo sumergido en un fluido experimenta una fuerza hacia arriba (empuje) igual al peso del volumen del fluido desplazado por dicho cuerpo.

Un cuerpo se hunde, permanece entre dos aguas o flota dependiendo de si su peso especfico es mayor, igual o menor que el del lquido que lo contiene.

Aqu se ilustra el principio en el caso de un bloque de aluminio y uno de madera. (1) El peso aparente de un bloque de aluminio sumergido en agua se ve reducido en una cantidad igual al peso del agua desplazada. (2) Si un bloque de madera est completamente sumergido en agua, el empuje es mayor que el peso de la madera (esto se debe a que la madera es menos densa que el agua, por lo que el peso de la madera es menor que el peso del mismo volumen de agua). Por tanto, el bloque asciende y emerge del agua parcialmente hasta que el empuje iguala exactamente el peso del bloque.

1.3.3. Experiencia de Torricelli

Al nivel del mar, y en condiciones atmosfricas normales, el peso de la atmsfera hace subir al mercurio 760 mm por un tubo de vidrio calibrado. A mayor altitud, el mercurio sube menos porque la columna de aire situada sobre el barmetro es menor.

Presin atmosfrica estndarEs la presin media a nivel del mar y su valor es:1 atm = 760 mmHg = 10,34 mH2O = 101.325 Pa = 1,013 bar= 14,69 PSI.

1.4. Principio de Pascal o multiplicacin de la fuerza.S se aplica una presin a un fluido confinado (encerrado) dicha presin se propaga con igualintensidad en todas las direcciones y perpendicular a las paredes del recipientes.

Los movimientos y fuerza pueden ser transmitidos a travs de un fluido. S aplicamos una presin en A, esa misma presin se registrar en el Manmetro B.

Como aplicacin podemos ver como dos pistones unidos mediante un fluido encerrado, si le aplicamos una fuerza F1 a uno de ellos, se transmite la presin hasta el otro, y produce una fuerza F2 en el segundo. Las ecuaciones que rigen este principio son:

P = F1/S1 y P = F2/S2Donde: P = presin, F = fuerza, S = superficie.

Por lo que podemos poner

F1*S2 = F2 * S1En un pistn de superficie pequea cuando aplicamos fuerza, esta se transmite al pistn de superficie grande amplificada o a la inversa.

Ejemplo ilustrativo:

Disponemos de dos pistones unidos por una tubera de secciones S1= 10 mm2 y S2 = 40 mm2. Si necesitamos levantar un objeto con una fuerza F2=40 N sobre el pistn segundo. Cul ser la fuerza F1, que debemos realizar sobre el pistn primero?

F1 * S2 = F2 * S1 Despejando la ecuacin1

F1= (F2 * S1)/ S2= 40 N * 10 mm2/ 40 mm2= 10 N Resultado. F1= 10 NEl fluido que normalmente se utiliza es aceite y los sistemas se llaman oleo- hidrulicos.

Las ventajas de la oleo-hidrulica son:

Permite trabajar con elevados niveles de fuerza o momentos de giro.

El aceite empleado en el sistema es fcilmente recuperable.

La velocidad de actuacin es fcilmente controlable.

Las instalaciones son compactas.

Proteccin simple contra sobrecargas.

Pueden realizarse cambios rpidos de sentido.

Desventajas de la oleo-hidrulica

El fluido es ms caro.

Se producen perdidas de carga.

Es necesario personal especializado para la manutencin.}

El fluido es muy sensible a la contaminacin.1.1.1. Principios de la conservacin de la energa de Lavoisier.

En la naturaleza la energa no se crea ni se destruye, slo puede transformarse.

En mecnica y por ende en Hidrulica, este principio tiene plena vigencia. En el esquema de la figura 6 se puede observar que la fuerza se pierde en camino recorrido, En efecto al aplicar 1 Kg. en el pistn A de rea 1 cm2, se obtienen 10 Kg. en el pistn T de rea l0 cm2 y si el pistn A recorre 10 cm. en direccin de la Fuerza, el pistn B slo recorre 1 cm.

F1 A1

=

A1 x R1 = A2 x R2

F2 A2

1.5. Hidrodinmica.Dinmica de fluidos o hidrodinmica es la rama de la mecnica de fluidos que se ocupa de las leyes de los fluidos en movimiento; estas leyes son enormemente complejas, y aunque la hidrodinmica tiene una importancia prctica mayor que la hidrosttica, slo podemos tratar aqu algunos conceptos bsicos:

Flujo laminar y turbulento

Nmero de Reynolds

Ecuacin de Bernoulli

Flujo es un fluido en movimiento y se pueden clasificar en, ideal, adiabtico, uniforme, no uniforme, de superficie libre, laminar, turbulento etc.En un flujo ideal no hay roce. El fluido ideal tiene (=0 y es incompresible.

1.5.1. Caudal.Llamaremos caudal a la cantidad de lquido que pasa en una unidad de tiempo por la seccin dada.

El caudal en los circuitos oleo-hidrulicos se mide en litros por minuto (l/min.) y se representa por la letra Q.

Donde:

Q =Caudal en l/min.

A =Seccin de la tubera en

v =velocidad en m/s

La velocidad del lquido es en general, variable en los diferentes puntos de las secciones de una tubera.

Llamaremos "Flujo uniforme" al flujo en el cual las secciones y las velocidades de la vena lquida no varan a lo largo de la tubera.1.5.2. Rgimen de flujo.Rgimen laminar y turbulento de un flujo en tuberas.

Rgimen laminarLas partculas del lquido se mueven siempre a lo largo de trayectorias uniformes, en capas o lminas, con el mismo sentido, direccin y magnitud.

En tuberas de seccin circular, si hacemos un corte transversal, las capas de igual velocidad se disponen de forma concntrica, con v=0 junto a las paredes de la tubera y velocidad mxima en el centro. Corresponde el rgimen laminar a bajos valores del nmero de Reynolds y suele darse a pequeas velocidades, en tubos con pequeo dimetro y con fluidos muy viscosos (aceites). En estas condiciones, las fuerzas viscosas predominan sobre las de inercia.

Rgimen turbulentoLas partculas se mueven siguiendo trayectorias errticas, desordenadas, con formacin de torbellinos. Cuando aumenta la velocidad del flujo, y por tanto el nmero de Reynolds, la tendencia al desorden crece. Ninguna capa de fluido avanza ms rpido que las dems, y slo existe un fuerte gradiente de velocidad en las proximidades de las paredes de la tubera, ya que las partculas en contacto con la pared han de tener forzosamente velocidad nula.

1.5.3. Componentes de la presin hidrodinmica

Presin

En los problemas de bombas, generalmente se consideran tres tipos de presin: absoluta, baromtrica, y de columna. Se usa un cuarto trmino, vaco, cuando las instalaciones operan abajo de la presin atmosfrica pero no es un trmino de presin en el mismo sentido que los primeros tres.

Presin absoluta

Es la presin arriba del cero absoluto, puede encontrarse arriba o abajo de la presin atmosfrica existente en el punto de consideracin y corresponde a la suma de la presin atmosfrica y manomtrica

Presin baromtrica

Es la presin atmosfrica de la localidad estudiada, y vara con las condiciones de altitud y clima. La presin de columna es la presin arriba de la atmosfrica en la localidad en que se mide.

Vaco Es una presin de columna negativa.

An cuando en muchos problemas de bombeo es posible trabajar en funcin de presiones de columna, hay algunos casos en los que el empleo de presiones absolutas da un mejor concepto de las condiciones existentes y simplifica los clculos requeridos. La decisin en cuanto a qu unidades se usen, generalmente es cuestin de preferencia personal, y depende de la experiencia pasada del diseador y de sus preferencias.

Relacin entre los diferentes tipos de presin Presin absoluta = P. atmosfrica + P. relativa Cualquier presin arriba de la atmosfrica

1.6. Fluidos hidrulicos.Sustancia que se deforma continuamente cuando se le somete a un esfuerzo cortante, sin importar la magnitud de este. No se hace diferencia entre lquidos y gases para la definicin.

Se denomina as al sistema de partculas que, a diferencia de los slidos, no estn unidas rgidamente y pueden moverse con una cierta libertad unas respecto de las otras. Esto le permite ceder a cualquier fuerza tendiente a alterar su forma, con lo que fluye adaptndose a la del recipiente.

Densidad

La densidad de un material homogneo se define como su masa por unidad de volumen. Las densidades se expresan por consiguiente en gr/cm3 o kg/dm3 o ton/m3.

Densidad = masa / volumen

Cuando se habla de densidad relativa se refiere a la razn entre la densidad del material en cuestin, dividido por la densidad del agua, y es por lo tanto un nmero abstracto o adimensional es decir sin unidades.

Densidad Relativa = densidad material / densidad del Agua

Presin

La presin es una fuerza por unidad de superficie y puede expresarse en unidades tales como pascal, bar, atmsferas, kilogramos por centmetro cuadrado y psi. (Libras por pulgada cuadrada).

La presin absoluta mide con relacin al cero absoluto de presin.

La presin atmosfrica es la presin ejercida por la atmsfera terrestre medida mediante un barmetro. A nivel del mar, esta presin es prxima a 760 mm. (29,9 pulgadas) de mercurio absolutas o 14,7 PSI (libras por pulgada cuadrada absolutas) y estos valores definen la presin ejercida por la atmsfera estndar.

La presin relativa o manomtrica es la determinada por un elemento que mide la diferencia entre la presin absoluta y la atmosfrica del lugar donde se efecta la medicin (punto B de la figura). Hay que sealar que al aumentar o disminuir la presin atmosfrica, disminuye o aumenta respectivamente la presin leda (puntos (B y B'), si bien ello es despreciable al medir presiones elevadas.

ViscosidadLa viscosidad es la capacidad de un fluido a deslizarse sobre una superficie.

Es la medida de la fluidez a determinadas temperaturas.

Si la viscosidad es demasiado baja el film lubricante no soporta las cargas entre las piezas y desaparece del medio sin cumplir su objetivo de evitar el contacto metal-metal.

Si la viscosidad es demasiado alta el lubricante no es capaz de llegar a todos los intersticios en donde es requerido.

Al ser alta la viscosidad es necesaria mayor fuerza para mover el lubricante originando de esta manera mayor desgaste en la bomba de aceite, adems de no llegar a lubricar rpidamente en el arranque en fro.

La medida de la viscosidad se expresa comnmente con dos sistemas de unidades Saybolt (SUS) o en el sistema mtrico Centistokes (CST).

1.6.1. Objetivo del fluidoEl fluido hidrulico tiene que cumplir 4 objetivos principales: Transmisin de potencia.

Lubricacin de las piezas mviles.

Disipacin del calor producido.

Proteccin contra la corrosin.1.6.2. Transmisin de potenciaEl fluido debe poder circular fcilmente por las tuberas y orificios de los elementos, el objeto de transferir, con pequeas prdidas, la energa del generador (bomba) al actuador (motor o cilindro).a) Lubricacin

Es un factor esencial para la ptima conservacin de los elementos mviles, especialmente cuando trabajan a friccin. La pelcula de fluido deber protegerlos del desgaste.

b) Enfriamiento

Dado que las partculas sujetas a rozamiento, aunque lubricantes, se calientan, es preciso evacuar el calor que se produce, ya que de otro modo podra descomponer el fluido, originando la prdida de sus caractersticas y provocando dilatacin y agarrotamiento. La circulacin del aceite a travs de las tuberas y alrededor de las paredes del depsito disipa parte del calor generado en el sistema.

c) Proteccin contra la corrosin

Es evidente que ningn rgano de la instalacin hidrulica debe poder ser atacado qumicamente por el fluido mismo.1.7. Requerimientos de calidad.Adems de cumplir con los requerimientos principales, los fluidos hidrulicos debern: Impedir la oxidacin.

Impedir la formacin de lodo, barniz y goma.

Reducir la formacin de espumas.

Mantener su estabilidad.

Mantener Un ndice de Viscosidad, relativamente estable, ente los cambios de temperatura.

Impedir la corrosin.

Separar el agua. Ser compatible con cierres y juntas.

Ser inocuo para el personal y el producto.

Ser eventualmente inflamable.

1.7.1. Propiedades.Para valorar cualquier tipo de fluido hidrulico hay que considerar las propiedades que les permiten realizar sus funciones fundamentales y cumplir con algunos, o todos, sus requerimientos de calidad.

a) Viscosidad

Cuando un lquido se mueve por un tubo el rozamiento de las diversas capas lquidas entre s y con las paredes del tubo determina que no todos los puntos del lquido se muevan con la misma velocidad. Esta caracterstica de los lquidos se llama viscosidad.Un lquido tiende a ser perfecto cuanto menos viscoso es.

La viscosidad de un lquido depende de varios factores, siendo el ms influyente la temperatura: La viscosidad disminuye a medida que aumenta la temperatura.

La viscosidad del agua a temperatura ambiente (20 C) es de 0,0100 poises; en el punto de ebullicin (100 C) disminuye hasta 0,0028 poises.

Por orden decreciente de precisin, la Viscosidad es medida en:

Unidades absolutas.

Viscosidad absoluta o dinmica.

Viscosidad cinemtica.

Unidades convencionales.

Grados ENGLERE.

Segundos Universales SAYBOLT (SUS).

Nmeros SAE.

Si y es suficientemente pequeo la tensin tangencial es proporcional a la velocidad de distorsin. Es decir se cumple una relacin del tipo:= * du/dy Ec. de Newton-NavierEl cociente de proporcionalidad es una constante caracterstica del fluido y se denomina viscosidad dinmica.Otra forma de medir la viscosidad es a travs de la viscosidad cinemtica, que se define como el cociente entre la viscosidad dinmica o absoluta y la densidad del fluido.

= / [m2/s]La unidad de medida en sistema CGS es el Stoke [St]Denominaremos fluidos newtonianos a aquellos en los cuales la viscosidad es independiente de la velocidad de distorsin y dependen slo de la temperatura y a veces de la presin.En general lquidos y gases de baja viscosidad, como el agua y el aire y por ende las soluciones usadas en lixiviacin, se comportan en forma newtoniana. En mecnica de fluidos se habla de fluido ideal si su viscosidad dinmica es =0.b) Nmeros SAE

Los nmeros SAE han sido establecidos por la "Society of Automotive Engineers" para establece intervalos de viscosidad SUS a las temperaturas de pruebas SAE.Los nmeros de invierno (5W 10W 20W) se determinan haciendo medidas a OF. ( 17,9 C). Los nmeros de verano (20, 30, 40, 50, etc.) designan el intervalo SUS a 2 10F (98, 9C).

c) ndice de viscosidad

Todos los aceites lubricantes minerales cambian su Viscosidad al variar la temperatura. Se vuelven ms viscosos al disminuir sta y ms fluidos cuando se eleva. Hay sin embargo, una notable diferencia en la forma de dejar sentir su influencia; para un mismo cambio de temperatura en unos aceites, la Viscosidad vara ms que en otros.

Esta caracterstica puede ser valorada numricamente por medio del ndice de Viscosidad. Para el mismo incremento de temperatura, la Viscosidad de un aceite de alto ndice de Viscosidad vara menos que la de un aceite con ndice bajo.

El ndice de Viscosidad de una aceite depende nicamente del tipo de la materia prima, del mtodo de refinamiento y de la presencia de determinados aditivos.

En general, un aceite predominantemente parafino, tiende a tener ndices de Viscosidad ms elevadas que los naftnicos. Con ciertos aditivos, llamados Mejoradores del ndice de Viscosidad", es posible reducir, an ms, la influencia de la temperatura.El mtodo para calcular el ndice de Viscosidad, ha sido descrito por al AS TM, bajo la referencia D 567.

d) Punto de fluidez

Es la temperatura ms baja a la que un lquido puede fluir en funcin de su propio peso.

Est claro que cuanto ms bajo es el punto de fluidez, tanto menor podr ser la temperatura ambiente en el momento de la puesta a punto. Es un punto importante, sobre todo en los fluidos destinados a usarse en aviones y vehculos especiales.

Como regla general, el punto de fluidez debe de estar 15C por debajo de la temperatura ms baja de utilizacin, y la Viscosidad a esta temperatura, no debe sobrepasar los 110E.

e) Resistencia a la oxidacin

La oxidacin es una reaccin qumica en la que el oxgeno se combina con otra sustancia; la sustancia as obtenida tiene, naturalmente, caractersticas fsicas y qumicas diferentes a la originaria.

Los aceites minerales al oxidarse dan origen a resinas y gomas, substancias de alto peso molecular que pueden tomar la forma de grumos y crear inconvenientes. Tambin se pueden formar cidos orgnicos que reaccionan con los elementos de la instalacin hidrulica fabricados con metales no ferrosos.

La oxidacin del aceite se debe a una cadena de reacciones, cuya rapidez aumenta con la temperatura; el cobre, algunos otros metales y los mismos productos de la oxidacin, actan como catalizadores.

Para determinar la estabilidad qumica de una aceite, y por lo tanto su resistencia a la oxidacin, se procede a ensayos, en los cuales se mide la cantidad de sedimentos formados, el aumento de la Viscosidad y del grado de acidez. Los ensayos duran de 100 a 150 horas.

La estabilidad de un aceite se puede mejorar con aditivos.

Los productos de la oxidacin, que son insolubles, taponan orificios, aumentan el desgaste y hacen que las vlvulas se agripen.f) Desemulsibilidad

La Desemulsibilidad, o poder antiespumante, caracteriza la aptitud de un aceite para separarse del agua y reabsorber las espumas.

La presencia del agua sobre el depsito, debido a la condensacin de la humedad atmosfrica a otra causa, forma las emulsiones y las espumas.La presencia del aire, debido a una inestanquedad o a un tubo de retorno por encima del nivel de aceite en el depsito y dando una recuperacin en cascada, forman las espumas.

Unas y otras son nefastas para el buen funcionamiento del circuito hidrulico.

Con aditivos adecuados, puede conseguirse que un aceite hidrulico tenga un alto grado de Desemulsibilidad o capacidad para separarse del agua.

g) Nmero de neutralizacin Acidez

La corrosibidad de los rganos del circuito hidrulico se debe, bien sea a la acidez o a la oxidacin.

Para conocer las cualidades de un aceite hay que considerar la medida de su grado de acidez.

El ndice de neutralizacin debe ser inferior a 0, 1 (Miligramos de potasa custica, KQH, necesarios para neutralizar la acidez del aceite), segn ensayo A. S. T. M.h) Punto de inflamacin

Es la temperatura a la que ha de calentarse un lquido para qu prenda la llama en los vapores desprendidos.

i) Punto de autoinflamacin

Es la temperatura a la que ha de calentarse un lquido para que, en ausencia de toda ignicin, sea susceptible de arder por s slo, al simple contacto con el aire.

Esta temperatura se sita entre 150 y 250 OC, aproximadamente, para los aceites hidrulicos minerales, mientras que para los sintticos alcanza hasta los 600C.1.8. Depsitos Oleo-hidrulicos

Un depsito industrial tpico est construido con chapas de acero, fundicin acerada. o aluminio, en cualquiera de los casos los depsitos pueden ser:

Abiertos a la atmsfera

Cerrados bajo presin1.8.1. Objetivos del depsito.1. Almacenar el fluido de transmisin de potencia.2. Compensar fugas (siempre son posibles).3. Actuar como regulador trmico.4. Proteger e/ fluido contra la suciedad y cuerpos extraos.

5. Permitir que el fluido se decante y se desemulsione.6. Complementar las funciones del filtrado.

1. Tapa de inspeccin superior.2. Tapn de llenado con filtro de aire.3. Control de nivel.4. Placa deflectora.5. Tubera de retorno.6. Concavidad para retener las impurezas y facilitar el vaciado.7. Tapn de drenaje.8. Espiga magntica.9. Tubera de aspiracin.10. Coladores de aspiracin.

11. Tapa de inspeccin lateral.1.8.2. Caractersticas de diseo.El depsito se disea para que la mantencin del fluido sea fcil. El fondo del tanque tiene una inclinacin con el objeto de que se pueda vaciar completamente por medio de la vlvula de drenaje.

Es muy importante que este tanque posea una o ms tapas de registro para efectuar limpieza interna por lo menos una vez al ao. Es recomendable el uso de nivel visual u otros sistemas de control de niveles. En la boca de llenado se instala un colador para evitar que se introduzcan partculas extraas en el momento del llenado. Esta boca de llenado posee una tapa que es un filtro de aire para el caso de los depsitos abiertos.

Por medio de la placa deflectora se divide el depsito en dos cmaras (una para aspiracin y otra Para retorno) interconectadas por pequeas perforaciones que obligan al fluido a reciclar pasos bien determinados. De esta forma la placa desviadora cumple, por ejemplo, con evitar las turbulencias, permite que las partculas extraas se sedimenten en el fondo y ayuda a separar el aire del fluido.

Las tuberasde alimentacin y retorno deben quedar lo ms separados que sea posible y bastante bajo del nivel del aceite, para que el aire no se mezcle con el aceite y forme espumas.

Por otro lado, las lneas de drenaje se montan en la cmara de retomo pero sobre el nivel del aceite para evitar la contrapresin. Las lneas que terminan cerca del fondo y que no llevan coladores, deben tener un corte de 450 para facilitar la aspiracin en el caso de la bomba y dirigir el caudal hacia las paredes en el caso del retorno para disipar calor y alejar este retorno de la lnea de entrada de la bomba.

Con respecto al tamao del depsito, es deseable que este sea siempre lo suficientemente grande para facilitar el enfriamiento y la separacin de los contaminantes.

Como mnimo el depsito debe contener todo el fluido que requiere el sistema y mantener un nivel lo suficientemente alto para evitar torbellinos, calor y partculas en suspensin.

En los equipos industriales se acostumbra a emplear depsitos cuya capacidad sea por lo menos 2 3 veces el caudal de bomba en litros por minuto, ms el llenado del circuito.

Cuando las condiciones ambientales lo requieran, el depsito tendr calentador o ser cerrado por efectos de contaminacin.Las caractersticas generales explicadas son aplicables a depsitos cerrados o abiertos y tomando en cuenta la utilizacin, se podr implementar con una serie de elementos que permitan mejorar sus funciones.

1.9. Filtros.En un sistema hidrulico, el filtro puede estar situado en tres lugares distintos: en la lnea de aspiracin, en la lnea de presin o en la lnea de retorno. Los coladores se utilizan generalmente en la lnea de aspiracin, los filtros en las lneas de retorno y presin.

Un filtro de malla 100, adecuado para aceite fino, protege a la bomba de las partculas del orden de 150 micras o superiores.

Tambin existen filtros de aspiracin. Estos se montan, generalmente fuera del depsito, cerca de la entrada de la bomba. Son tambin relativamente toscos. Un filtro fino, a menos que sea muy grande, crea mas cada de presin de la que puede tolerarse en la lnea de entrada.

1.9.1. Filtros de presinExisten filtros diseados para ser instalados en la lnea de presin, que pueden captar partculas mucho ms pequeas que los filtros de aspiracin. Un filtro de este tipo puede ser instalado en los sistemas cuyos elementos, tales como vlvulas, sean menos tolerantes a la suciedad que las bombas. De esta forma, el filtro extrae esta contaminacin fina del fluido a medida que sale de la bomba. Naturalmente, estos filtros deben poder resistir la presin de trabajo del sistema.

Los filtros de retorno, tambin pueden retener partculas muy finas antes de que el fluido regrese al depsito. Resultan particularmente tiles en los sistemas que no tienen un depsito grande para permitir que los contaminantes se sedimenten en el fondo. Un filtro de retorno es casi obligatorio en un sistema con una bomba de alto rendimiento que tiene holguras muy finas y que no puede ser protegida suficientemente por un filtro de aspiracin.

Otros de los materiales utilizados en los proceso de filtracin, son los materiales filtrantes, los que se clasifican en mecnicos, y absorbentes. Los filtros mecnicos poseen la funcin de ir captando las partculas entre mallas metlicas, las cuales se encuentran entrelazadas. La mayora de los filtros mecnicos son de malla gruesa.

Los filtros absorbentes se usan para filtrar partculas mucho ms pequeas en los sistemas hidrulicos. Su construccin es realizada en una amplia gama de materiales porosos, incluyendo: papel, pulpa de madera, algodn y celulosa. Los filtros de papel estn generalmente impregnados de resina para aumentar su resistencia.

Los filtros absorbentes o activos, tales como los de carbn vegetal y arcilla, no deben emplearse en los sistemas hidrulicos, pues pueden eliminar los aditivos esenciales del fluido hidrulico.1.9.2. Filtros de filtracin total. El trmino "filtracin total aplicado a un filtro significa que todo el caudal que entra en el filtrado pasa por el elemento filtrante. En la mayora de los filtros de filtracin total se encuentra instalada una vlvula anti-retorno dispuesta para abrirse a una cada de presin determinada y desviar el caudal del elemento filtrante. Esto evita que un elemento sucio obstruya el paso del caudal. Este tipo de filtro est diseado principalmente para ser utilizado en las lneas de retomo con filtracin nominal de 10 o 25 micras a travs de un elemento de tipo superficial.

El caudal, tal como se indica, pasa del exterior del elemento hacia su centro. El anti-retorno se abre cuando el caudal total ya no puede pasar a travs del elemento contaminado sin elevar la presin. El elemento filtrante se puede sustituir soltando un solo tomillo.

Captulo II: Equipos e instrumentos de control.

Objetivo especfico capitulo II: Identificar equipos e instrumentos de control.

2.1. Manmetros.Los manmetros son instrumentos de medicin, necesarios para regular la abertura y cierre de vlvulas y para determinar las fuerzas ejercidas por un desarrollo de un motor hidrulico.

Los dos tipos principales de manmetros son: el tubo de Bourdon y tipo Schrader. En el manmetro tipo Bourdon, un tubo cerrado tiene forma de arco cuando se aplica presin al orificio de entrada, el tubo tiende a enderezarse accionado un engranaje y una aguja ligada a ste qu indica la presin en un cuadrante.En el manmetro Shrader, la presin se aplica a un pistn y a una camisa accionada por un muelle.

Cuando la presin mueve la camisa, sta acciona la aguja indicadora, mediante una conexin mecnica.

La mayora de los manmetros indican cero a la presin atmosfrica y estn calibrados en kgs./cm2 o en lbs/ pulg.2La mayora de los medidores de presin, o manmetros, miden la diferencia entre la presin de un fluido y la presin atmosfrica local. Para pequeas diferencias de presin se emplea un manmetro que consiste en un tubo en forma de U con un extremo conectado al recipiente que contiene el fluido y el otro extremo abierto a la atmsfera. El tubo contiene un lquido, como agua, aceite o mercurio, y la diferencia entre los niveles del lquido en ambas ramas indica la diferencia entre la presin del recipiente y la presin atmosfrica local.Para diferencias de presin mayores se utiliza el manmetro de Bourdon, este instrumento est formado por un tubo hueco de seccin ovalada curvado en forma de gancho. Los manmetros empleados para registrar fluctuaciones rpidas de presin suelen utilizar sensores piezoelctricos o electrostticos que proporcionan una respuesta instantnea.

El poder conocer la presin de operacin de un equipo o un sistema, puede ser de gran utilidad: Si el manmetro de un extintor nos indica baja presin, podemos concluir que en una emergencia el extintor no funcionar y se requiere su reparacin. Si durante un bombeo la presin en la tubera es muy baja, puede indicarnos la presencia de una rotura o un dao en el manmetro.Los manmetros requieren de una verificacin de funcionamiento y debe estarse atento a las condiciones anormales de operacin:1. Vibraciones de la aguja

2. Aguja pegada en 0 o en mximo

3. Lecturas fijas en el tiempo

Sin tener en cuenta la presin atmosfrica en toda su escala.

La presin a la entrada de una bomba es frecuentemente inferior a la presin atmosfrica y debe medirse en unidades absolutas, utilizndose, generalmente, las pulgadas a los milmetros de mercurio, considerndose que 30 pulgadas 760 mm corresponden al vaco perfecto.2.2. Intercambiadores de calor.Como ningn sistema tiene un rendimiento del 100%, el calor constituye un problema general. Por esta razn, hay que refrigerar cuando el fluido deba tener una temperatura determinada. Llamaremos a los dos Intercambiadores presentados aqu refrigeradores, puesto que est destinado principalmente a enfriar el fluido.

Sin embargo hay algunas aplicaciones en las que el fluido debe calentarse. Por ejemplo, alguno fluidos con bajo ndice de viscosidad no circulan fcilmente cuando estn fros y deben calentarse y ser mantenidos calientes mediante sistemas calentadores.2.3. Refrigeradores de aire.Se utiliza un refrigerador de aire cuando el agua de refrigeracin no es fcil de obtener. El fluido se bombeo a travs de tubos con aletas. Las aletas son de aluminio o de algn otro metal que conduzca el calor con facilidad desde el tubo al aire exterior. El refrigerador puede llevar incorporado un ventilador para aumentarla transferencia de calor.

2.4. Refrigeradores de agua.En un refrigerador de agua tpico el agua se hace circular a travs del elemento y alrededor de los tubos que contienen el fluido, hidrulico. El agua disipa el calor del fluido hidrulico y puede regularse termostticamente para mantener la temperatura deseada. Este elemento puede usarse como calentador, haciendo circular agua caliente en vez de agua fra a travs del aparato.

2.5. Bombas hidrulicas.La bomba es probablemente el componente ms importante y menos comprendido del sistema hidrulico. Su funcin consiste en transformarla energa mecnica en energa hidrulica, impulsando el fluido hidrulico en el sistema.

Las bombas se fabrican en muchos tamaos y formas (mecnicas y manuales), con muchos mecanismos diferentes de bombeo y para aplicaciones muy distintas. No obstante, todas las bombas se clasifican en dos categoras bsicas: hidrodinmica e hidrosttica.2.5.1. Bombas hidrodinmicas.Las bombas hidrodinmicas o de desplazamientos no positivos tales como los tipos centrfugos o de turbinas, se usan principalmente para transferir fluidos donde la nica resistencia que se encuentra es la creada por el peso del mismo fluido y el rozamiento.

La mayora de las bombas de desplazamiento no positivo funcionan mediante la fuerza centrfuga, segn la cual el fluido, al entrar por el centro del cuerpo de la bomba, es expulsado hacia el exterior por medio de un impulsor que gira rpidamente. No existe ninguna separacin entre los orificios de entrada y de salida, y su capacidad de presin depende de la velocidad de rotacin.

Aunque estas bombas suministran un caudal uniforme y continuo, su desplazamiento disminuye cuando aumenta la resistencia. Es de hecho posible bloquear completamente el orificio de salida en pleno desplazamiento, estas bombas se utilizan muy pocas veces en los sistemas hidrulicos modernos2.5.2. Bombas hidrostticas.Como indica su nombre, las bombas hidrosttica o de desplazamiento positivo suministran una cantidad determinada de fluido en cada carrera, revolucin o ciclo. Su desplazamiento, exceptuando las prdidas por fugas, es independiente de la presin de salida, lo que las hace muy adecuadas para la transmisin de potencia.2.5.3. Bombas de engranajes.Una bomba de engranajes suministra un caudal, transportando el fluido entre los dientes de dos engranajes bien acoplados. Uno de los engranajes es accionado por el eje de la bomba y hace girar al otro. Las cmaras de bombeo, formadas entre los dientes de los engranajes, estn cerradas, por el cuerpo de la bomba y por las placas laterales (llamadas frecuentemente placas de presin o de desgaste).

Los engranajes giran en direcciones opuestas, creando un vaco parcial en la cmara de entrada de la bomba. El fluido se introduce en el espacio vaco y es transportado, por la parte exterior de los engranajes, a la cmara de salida. Cuando los dientes vuelven a entrar en contacto los unos con los otros, el fluido es impulsado haca afuera. La alta presin existente a la salida de la bomba impone una carga no equilibrada sobre los engranajes y los cojinetes que los soportan. Un valor parcial se crea a la entrada de la bomba a medida que va aumentando el espacio comprendido entre el rotor y el anillo. El aceite que entra en este espacio queda encerrado en las Cmaras de bombeo y es impulsado haca la salida cuando este espacio disminuye.

2.5.4. Diseo equilibrado.En este diseo el anillo es elptico en vez de ser circular, lo que permite utilizar dos conjuntos de orificios internos. Los dos orificios de salida estn separados entre s 180 de tal forma que las fuerzas de presin sobre el rotor se cancelan, evitndose as las cargas laterales sobre el eje y los cojinetes.

El desplazamiento de la bomba equilibrada hidrulicamente no puede ajustarse, aunque se dispone de anillos intercambiables con elipses distintas, haciendo as posible modificar una bomba para aumentar o disminuir su caudal.

2.6. Vlvulas de control de presin.Las vlvulas de control de presin realizan funciones tales como imitar la presin mxima de un sistema o regular la presin reducida en ciertas partes de un circuito, y otras actividades que implican cambios en la presin y la fuerza de un muelle. La mayora son de infinitas posiciones, es decir, que las vlvulas pueden ocupar varias posiciones entre completamente cerradas y completamente abiertas, segn el caudal y la diferencia de presiones.

Los controles de presin se denominan generalmente segn su funcin primaria, vlvula de seguridad, vlvula de secuencia, vlvula de frenado, etc. Se clasifican segn el tipo de conexiones, tamao y gama de presiones de funcionamiento.

2.6.1. Vlvulas de seguridad simple.Una vlvula de seguridad simple o de accin directa puede consistir en una bola u obturador mantenido en su asiento, en el cuerpo de la vlvula, mediante un muelle fuerte. Cuando se alcanza la presin de abertura, la bola u obturador es desplazado de su asiento y ello permite el paso del lquido al tanque mientras se mantenga la presin.

En la mayora de estas vlvulas se dispone de un tomillo de ajuste para variar la fuerza del muelle. De esta forma, la vlvula puede ajustarse para que se abra a cualquier presin comprendida dentro de su intervalo de ajuste.

2.6.2. Vlvula de seguridad compuerta.Una vlvula de seguridad compuesta o indirecta funciona en dos etapas. La etapa piloto contiene en la tapa superior una vlvula limitadora de presin y un obturador, mantenido en su asiento mediante un muelle ajustable. Los orificios estn en el cuerpo de la vlvula y la derivacin del caudal se consigue mediante una corredera, equilibrada hidrulicamente, contenida en el cuerpo.

La corredera equilibrada se denomina as porque en un funcionamiento normal est equilibrada hidrulicamente.

Una vlvula con dos conexiones y dos posiciones. Se denomina entonces "vlvulas direccionales 2/2"

A

P

Una vlvula con cuatro conexiones y tres posiciones .Se llama en consecuencia "vlvula direccional 4/3".

A B

P T

P= conexin de presin (de la bomba).

T= tanque.A, B=conexiones al consumidor.

La indicacin de las conexiones se hace siempre en la posicin en que la vlvula no est accionada. Las vlvulas direccionales se pueden, por su construccin, dividir en dos grupos: Vlvula direccional de asiento. Vlvula direccional de corredera.

Adems pueden ser de mando directo o de mando indirecto o pilotado. Que tina vlvula sea de mando directo o indirecto depende en primera instancia de las fuerza, necesarias para su accionamiento y con ello del tamao nominal.2.6.3. Vlvulas direccionales de asiento.Las vlvulas direccionales de asiento se diferencian de sus similares de corredera fundamentalmente por la capacidad de brindar un cierre sin fugas.

Esto es posible en las vlvulas de corredera, debido al juego necesario entre carcasa y corredera para permitir el movimiento de sta.2.6.4. Vlvula direccional de asiento 3/2 con mando elctrico directo.

1. Bola de cierre

2. Resorte

3. Asiento

4. Adaptador

5. Palanca

6. Vstago de ataque

El elemento de cierre es una bola 1 que en la posicin inicial es apretada por el resorte 2 al asiento 3.

Las conexiones P y A est comunicadas y la conexin T est cerrada. El cambio a la otra posicin se realiza con un electroimn o manualmente

El ncleo del electroimn empuja a la palanca 5 (alojada en el adaptador 4) y sta desplaza al vstago de ataque 6 que levanta a la bola de su asiento y la empuja contra el resorte 2. Ahora la conexin P est cerrada y la comunicacin entre A y T est establecida. Por medio de un canal interno se conect la parte posterior del vstago de ataque con la presin P.

As se logra compensar la fuerza que resulta de la presin que acta sobre la superficie expuesta de la bola. Las fuerzas en el vstago estn en equilibrio y la fuerza necesaria del electroimn para el cambio de posicin es menor.

Dos retenes impiden la fuerza en el vstago de ataque. La presin de servicio es hasta 630 bares. Durante la conmutacin las conexiones se encuentran comunicadas entre s durante un corto tiempo (ver superposicin negativa).

En estas vlvulas no se logra la diversidad de posibilidades de influir sobre el flujo como en la corredera; la razn es de ndole constructiva.

2.6.5. Vlvulas direccionales de corredera.Vlvulas direccionales de corredera pueden ser de corredera lineal (mbolo) y de corredera giratoria Dadas las mltiples ventajas que ofrece el sistema de corredera lineal, es el ms utilizado.

Ventajas:Construccin relativamente sencilla en comparacin con la corredera giratoria, muy buen rendimiento.

Buena compensacin de presiones y con ello fuerzas reducidas accionamiento (ver vlvula de asiento).

Reducidas prdidas mltiples espectros de funciones.2.6.6. Vlvula direccional de corredera mando manual por palanca.La corredera de estas vlvulas es comandada directamente. El dispositivo de mando est montado lateralmente a la vlvula. El comando puede ser

1. Mecnico.

2. Hidrulico

3. Neumtico.4. Elctrico.

1. Palanca

2. Dispositivos de mando

3. Resortes

4. Carcasa

5. Canales perifricos

6. Cantos de control

7. Corredera de control

Construccin: En una carcasa 4 hay una perforacin longitudinal y una serie de canales perifricos a sta 5. Los canales interrumpen a la perforacin longitudinal formndose as cantos de control 6.Una corredera de control 7 se mueve axialmente en la perforacin estableciendo o interrumpiendo conexiones en los cantos de control. Los canales perifricos estn con las conexiones al exterior.

El establecimiento y la interrupcin de conexiones son Sincrnicos y el proceso se puede determinar exactamente.

Las diferentes funciones de control se logran de manera relativamente sencilla, utilizando correderas de distintas formas. En general, la carcasa permanece invariable.

En nuestro ejemplo, la vlvula se encuentra en la posicin inicial centrada por los resortes 2 (no acta ninguna fuerza externa sobre la corredera) y las conexiones P, T, A y B estn interrumpidas. S ahora ponemos la corredera 1, por ejemplo, hacia la derecha desplazamos el dispositivo de mando 2 y se establecen las conexiones entre P y A y entre B y T El escaso juego entra corredera y carcasa adopta la funcin de junta. Sin embargo, no es posible lograr una hermeticidad total, como en las vlvulas de asiento.

Las fugas, que siempre existen, dependen del juego de la presin y de la Viscosidad del fluido. Es por ello que estas vlvulas no son aptas para funcionar con agua, pero con aceite la hermeticidad que se alcanza es suficiente.

2.6.7. Vlvulas direccionales de corredera con mando directo.

La corredera de estas vlvulas es comandada directamente. El dispositivo de mando est montado lateralmente a la vlvula. El comando puede ser

1. Mecnico.

2. Hidrulico

3. Neumtico.4. Elctrico.2.7. Mando Mecnico.La corredera est fija al dispositivo de mando 2 y sigue el movimiento de ste. El retomo de la corredera a su posicin inicial se produce por medio de los resortes 3, al soltar la palanca.

S la vlvula estuviera equipada con dispositivos de anclaje, se podra trabar las posiciones de trabajo.

2.8. Mando hidrulico y neumtico.El esquema simboliza ambos sistemas de mando.

Por medio de una presin lateral sobre la corredera, mando hidrulico es desplazada sta hacia las posiciones extremas de resorte.

Trabajo. El desplazamiento puede ser fijado mediante mecanismos de anclaje.2.9. Mandos elctricosEste mando es el ms comn por ser el ms apto para los procesos actuales automatizados.

Los tipos:

Electroimn de corriente continua, funcionando en aceite. Tambin se los denomina "electroimanes hmedos". El ncleo est sumergido en aceite a presin.

Electroimn de corriente continua, funcionando en seco. Tambin se los denomina "electroimanes secos".

Electroimn de corriente alterna, funcionando en seco.

Electroimn de corriente alterna, funcionando en aceite.

2.10. Cilindros.La funcin de los cilindros hidrulicos es realizar movimientos rectilneos de traslacin y transmitir fuerzas.

La fuerza mxima es funcin de la superficie activa del mbolo y de la presin mxima admisible.

F = p x A

Esta fuerza es constante desde el inicio hasta la finalizacin de la carrera. La velocidad depende del caudal de fluido y de la superficie del mbolo. Segn la versin, el cilindro puede realizar fuerzas de traccin y/o de compresin. De forma general los cilindros pueden ser clasificados en dos grupos: De simple efecto.

De doble efecto.2.11. Cilindros de simple efecto.Estos cilindros pueden transmitir fuerzas en un slo sentido.

Al actuar la presin sobre la superficie del mbolo por la conexin A, el mbolo sale ( ) El retorno se realiza con el resorte ( ).Tambin es accionado hidrulicamente. El retomo se efecta mediante una fuerza externa.2.12. Cilindro de doble efecto.Cilindro de Vstago Simple.

Estos cilindros pueden transmitir fuerzas en ambos sentidos. Al ser alimentado por la conexin A, el mbolo se desplaza haca afuera. Por B retorna. Las fuerzas mximas dependen de las superficies actuantes:

2.13. Cilindro de vstago doble

Debido a que el vstago es pasante, las superficies actuantes son iguales en ambos sentidos. Esto origina que tanto las fuerzas, como las velocidades, sean iguales en ambos sentidos.2.14. Cilindro Telescpico.Con esta construccin se puede alcanzar una gran carrera utilizando un reducido espacio para el montaje. La altura de montaje es poco mayor que la primera etapa. S la presin acta por la conexin A, los mbolos salen en funcin de la carga y de la superficie actuante. El mbolo mayor es el que sale, primero. Con cada mbolo que sale, aumenta la presin requerida, ya que la superficie disminuye (con carga Constante). Si se mantiene constante el caudal, aumenta la velocidad de etapa a etapa.

El orden en el retroceso, producido por una carga externa, es inverso. El mbolo ms pequeo es el primero en entrar.

Captulo III: Circuitos hidrulicosObjetivo especfico capitulo III:

Identificar circuitos hidrulicos.3.1. Mando directo de un cilindro de simple efecto.

3.1.1. Problema:Establecer un sistema hidrulico segn el esquema siguiente. Al accionar una vlvula distribuidora 3/2, el vstago de/ cilindro de simple efecto debe salir. Al dejar de aplicar la presin, la pesa m o el resorte debe hacer regresar el vstago a su lugar.

Componentes para el Montaje:

1. Grupo de accionamiento

2. Cilindro de simple efecto N. C. palanca resorte

3. Vlvula distribuidora 312

4. Vlvula limitadora de presin

5. 2 manmetros

6. Pesa m o fuerza externa3.1.2. Seguridad en el Trabajo:Conectar el motor elctrico nicamente cuando lo indique el profesor. Eliminar defectos nicamente estando el sistema sin presin. Desarmarlo nicamente cuando los manmetros ya no indiquen presin.3.1.3. FuncionamientoEl grupo de accionamiento proporciona el caudal de lquido. Hay montada una vlvula limitadora de presin, a fin de que la presin en el sistema hidrulico no sobrepase el valor admisible. La presin puede leerse en el manmetro Pl. Para mandar el cilindro de simple efecto hay intercalada una vlvula distribuidora 312 (cerrada en posicin de reposo). Al accionar sta, se abre el paso de PP A (posicin 1) y el mbolo de trabajo se desplaza a su posicin final.

El ejercicio puede realizarse tambin con un cilindro dotado de un muelle de recuperacin. Despus de conmutar la vlvula distribuidora (a la posicin 0), el muelle de compresin empuja el mbolo de trabajo hasta su posicin inicial y, como consecuencia, el lquido sale del cilindro y llega por A T al depsito.

3.2. Mando directo de un cilindro de doble efecto.

3.2.1. Problema:Establecer un sistema hidrulico segn el esquema de circuito siguiente. Al accionar la vlvula distribuidora 4/2 o 4/3 debe salir el vstago del cilindro de doble efecto, al dejar de actuar la presin, debe volver a entrar, o detenerse en la posicin alcanzada segn la vlvula distribuidora que se este usando.

3.2.2. Componentes para el montaje:1. Grupo de accionamiento.

2. Vlvula distribuidora 4/2 o 4/3

3. Vlvula limitadora de presin.

4. Manmetro.

5. Cilindro de doble efecto.3.2.3. Seguridad en el trabajo:Conectar el grupo de accionamiento nicamente si lo indica el profesor. Cuide de estar firmemente parado y no derrame aceite. No trabaje con las manos manchadas de aceite (peligro de resbalar). Efectuar la localizacin de averas, el armado y el desarmado nicamente cuando la instalacin est sin presin.

3.2.4. Funcionamiento:

El grupo de accionamiento suministra el caudal de lquido a presin. Se necesita una vlvula limitadora de presin, para evitar que las presiones suban demasiado. La magnitud de la presin ajustada puede leerse en el manmetro Pl. Para mandar el cilindro de doble efecto se utiliza una vlvula distribuidora 4/2 o 4/3. Al accionar sta, se abre el paso de P0 B, y el mbolo de traba se desplaza hasta su posicin final exterior. Al mismo tiempo, el lquido a presin que se encuentra en el lado del vstago es evacuado por A T al depsito. Despus de conmutar la vlvula distribuidora a la posicin de reposo, se abre el paso de P4 A. El mbolo de trabajo entra y desplaza el lquido a presin existente en el lado del mbolo, por BP T, haca el depsito.

IV. Fuentes bibliogrficas.

Fig. 1 Rueda hidrulica

Fig. 2 Lquidos prcticamente incompresible.

Fig. 3 Transmisin en todas las direcciones.

Fig. 4 Hidrosttica.

Fig. 5 Principio de Arqumedes

Fig.6 Experimento de Torricelli.

Fig. 7 Principio de Pascal

Fig. 8 Prensa hidrulica

Perfil plano

Flujo ideal

Perfil parablico

Flujo real

Fig. 9 Principio de Bernoulli

Q = A x v

Fig.10 Rgimen laminar y turbulento

Fig. 11 Presin absoluta, relativa y atmosfrica

Fig. 12 Fluidos hidrulicos

Fig. 13 Medicin de densidad

Fig. 14 Viscosidad

Fig. 15 Clasificacin del movimiento de un fluido.

Fig. 16 Flujo sobre un cilindro.

Fig. 17 Perspectiva seccionada de un depsito normal para instalaciones fijas de pequeo potencia.

5. La vlvula anti-retorno se abre cuando el filtro se obtura y no deja pasar todo el caudal

1. Entrada de aceite

2. Que circula alrededor del cartucho

3. y a travs del elemento filtrante

Cartucho Cuerpo

4. Salida del aceite

Fig. 18 Filtros para filtracin total

Fig. 19 Manmetro diferencial

Fig. 20 Manmetros

Fig. 21 Refrigerador de aire

Fig. 22 Refrigerador de agua.

Fig. 23 Bombas de engranajes

Fig. 24 bombas de paletas.

Fig. 25 Vlvula de seguridad

Fig. 26 Vlvula direccional de asiento 3/2 con mando elctrico directo

1

3

4

2

6

5

Fig. 27 Vlvula direccional de corredera mando manual por palanca

Retroceso Avance

Fig. 28 Cilindro de vstago doble

Fig. 29 Cilindro Telescpico

Fig. 30 Mando directo de un cilindro de simple efecto

Fig. 31 Funcionamiento vlvula limitadora