OLEOHIDRÁULICA INDUSTRIAL

7/30/2019 OLEOHIDRULICA INDUSTRIAL

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REAMECNICA

REAME

CNICA

N D I C ECONTENIDOS PGINA

Especialista TcnicoVictor Erices

Edicin N 1

Lugar de EdicinINACAP Capacitacin

Revisin N 0

Fecha de RevisinMarzo 2001

Numero de SerieMAT-0900-00-006


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CAPTULO I INTRODUCCIN A

LA OLEOHIDRULICA 3PRINCIPIOS BSICOS 4VENTAJAS DE LOS SISTEMAS OLEOHIDRULICOS 5

CAPTULO II HIDROSTTICA 8

PRESIN DE UN FLUIDO 8TRANSMISIN HIDRULICA 9

CAPTULO III HIDRODINMICA 11

ECUACIN DE UN FLUJO 11TIPOS DE FLUJOS 14

CAPTULO IV FLUIDOS HIDRULICOS 15

OBJETIVOS DE LOS FLUIDOS 15REQUERIMIENTO DE CALIDAD 17PROPIEDADES DEL FLUIDO 18LQUIDOS HIDRULICOS 21

CAPTULO V TUBERAS HIDRULICAS Y ESTANQUIEDAD 23

TUBERAS HIDRULICAS 23ESTANQUEIDAD 30

CAPTULO VI DEPSITOS OLEOHIDRULICOS 32

CONTENIDOS PGINA


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CARACTERSTICAS DE DISEO 34

CAPTULO VII FILTROS 36

FACTORES QUE INCIDEN 36MATERIALES FILTRANTES 36INDICADORES DE OBTURACIN 41

CAPTULO VIII ACCESORIOS 42

PRESOSTATOS 42MANMETROS 43

ACTUADORES HIDRULICOS (CILINDROS) 47

CAPTULO IX VLVULAS 53

CLASIFICACIN Y FUNCIONAMIENTO DE LAS VLVULAS 53

CAPTULO X ACUMULADORES HIDRULICOS 62

FUNCIONES 62TIPOS DE ACUMULADORES 63

CAPTULO XI BOMBAS HIDRULICAS 66

CAPTULO XII MOTORES HIDRULICOS 72

MISIN Y CARACTERSTICAS 72TIPOS DE MOTORES 74

CAPTULO XIII CIRCUITOS OLEOHIDRULICOS 77


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CAPTULO I / INTRODUCCIN A LA OLEOHIDRULICA

La Oleohidrulica estudia la transmisin de la potencia a travs del aceite que fluye por conductos yorificios hacia los actuadores impulsado por una bomba que es un generador de caudal.

Basada en un principio descubierto por el cientfico francs Pascal se refiere al empleo de fluidosconfinados para transmitir energa, multiplicando la fuerza y modificando el movimiento.

La ley de Pascal, enunciada dice:

Todos los sistemas oleohidrulicos basan su trabajo en este principio. Lo que podemos concluir que lapresin se distribuye uniformemente en todos los sentidos y es igual en todos lados. La figura estarademostrando este principio.

"La presin aplicada a un fluido confinado se transmite ntegramente en todas las direcciones y

ejerce fuerzas iguales sobre reas iguales, actuando estas fuerzas perpendicularmente a las paredesdel recipiente".


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PRINCIPIOS BSICOS DE LA OLEOHIDRULICALa oleohidrulica esta basada en los siguientes principios:

Los lquidos no tienen forma propia.

Los lquidos adquieren la forma del recipiente que lo contiene. Debido a esta condicin el aceite decualquier sistema oleohidrulico puede circular en cualquier direccin y a travs de tuberas ycanalizaciones de cualquier dimetro o seccin.

Los lquidos son incomprimibles.

La figura muestra la condicin anterior. Alllenar una botella con cualquier lquido

colocarle un tapn y tratar de comprimir ellquido a travs del tapn, esto no se

conseguir a menos que la botella se rompapor la presin ejercida.

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


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Los lquidos permiten multiplicar la fuerza aplicada.

VENTAJAS DE LOS SISTEMAS OLEOHIDRULICOS INDUSTRIALESLas ms importantes son:

VELOCIDAD VARIABLE.LOS ACTUADORES YA SEAN LINEALES O ROTATIVOS DE UN SISTEMA OLEOHIDRULICOPUEDEN MOVERSE A VELOCIDADES INFINITAMENTE VARIABLE.REVERSIBILIDAD.LOS ACTUADORES OLEOHIDRAULICOS PUEDEN INVERTIRSE INSTANTNEAMENTE, ENPLENO MOVIMIENTO SIN NINGN RIESGO. LAS VLVULAS LIMITADORAS PROTEGEN LOSELEMENTOS DEL SISTEMA.PROTECCIN CONTRA SOBRE CARGA.LAS VLVULAS LIMITADORAS DE PRESIN, EN FUNCIN DE SEGURIDAD, PROTEGEN ALOS CIRCUITOS DE LA SOBRECARGA. PROPORCIONAN TAMBIN EL MEDIO DE REGLAJEDEL PAR O DE LA FUERZA SUMINISTRADA POR LOS ACTUADORES.

DIMENSIONES REDUCIDAS.LOS COMPONENTES OLEOHIDRAULICOS, DEBIDO A SU ELEVADA VELOCIDAD Y SUCAPACIDAD DE PRESIN, PROPORCIONAN ELEVADAS POTENCIAS DE SALIDA CON PESOY TAMAO REDUCIDO.

Magnitudes fundamentales


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Sistema internacional de unidades SI

Definiciones:

Masa:

Cantidad de materia que ocupa un cuerpo,su unidad, kilogramo (Kg).

Fuerza:

Segn la ley de Newton:Fuerza = masa x aceleracin [Kg m/s].

Segn el sistema SI, la fuerza se expresa en Newton (N).

Otra unidad de la fuerza es el kilopondio (Kp) = 9,81 N.

Presin: es una de las dimensiones ms importantes en un sistema oleohidrulico y se define como unafuerza por unidad de superficie.

P = F/A P = presin N/m.F = fuerza en N.A = superficie en m.

1 N/m = 1 Pascal 1 N/m = 1 Pa.

F = m x a [kg m /s]

1 N = 1 kg x 1 m/s = 1 kg m /s


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Equivalencia

En la prctica 1 Pascal es una unidad muy pequea por lo tanto se utiliza el bar, 1 bar = 100000 Pa.

1 bar= 100 K Pa1 bar= 14,5 psi.1 bar= 1,02 daN/cm

Longitud : Espacio recorrido, unidad: el metro, (m).Superficie : Signo A, unidad: metro cuadrado, (m).Volumen : Signo V, unidad: metro cbico, (m).Velocidad : Signo v, unidad: metro por segundo, (m/s).Caudal : Signo Q, unidad: metros cbicos por segundo, (m/s).


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CAPTULO II / HIDROSTTICA

PRESIN DE UN FLUIDOUna columna de lquido ejerce, por su propio peso, una presin sobre la superficie en que acta. Lapresin es funcin de la altura(h) de la columna de lquido, de la densidad del lquido y de aceleracin degravedad (g).

Si se toma recipiente de forma distinta llenos con el mismo lquido la presin ser funcin solamente de laaltura de la columna de lquido.

Presin hidrosttica.

Definicin:

La hidrosttica es la ciencia que estudia los fluidos en reposo

P = h x x g


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TRANSMISIN HIDRULICA DE FUERZADado que la presin se distribuye uniformemente en el lquido, la forma del recipiente no tiene ningunaimportancia.

La figura muestra este principio.

Las fuerzas son directamente proporcionales a las superficies.

A2

S2 A1 F1S2 A1 F1

= =


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Principio de la transmisin de presin

En los transmisores de presin las presiones son inversamente proporcionales a las superficies esto es:

La figura demuestra este principioTransmisin de presin

P1xA1=F1P2 xA2 =F2 luego P1/P2 =A2/A1


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CAPTULO III / HIDRODINMICA

Es la ciencia que estudia los fluidos en movimiento.

ECUACIN DE UN FLUJOS un lquido fluye por un tubo de seccin variable, el volumen que pasa en una unidad de tiempo es elmismo, independiente de la seccin.

El caudal, Q = Volumen / tiempo [litros / minuto]

Q = V / t [l / min]

V = A x s reemplazamos el volumen en caudal y nos queda:

Q = A x s / t se sabe que velocidad es: v = s / t luego:

Q=A x v Q = Caudal [l / min. O m /min]

V = Volumen en l.T = tiempo en min.A = superficie de la seccin.s = espacio.


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En la figura el caudal que entra en la tubera (Q1) es igual al caudal que sale (Q2), por lo tanto, lavelocidad en el tramo de mayor dimetro es menor que en el tramo de menor dimetro luego lasvelocidades son inversamente proporcionales a los dimetros de las tuberas.

LA VELOCIDAD DEL FLUJO VARA EN RELACIN INVERSA ALA SECCIN DE LA TUBERA

Ecuacin de continuidad:

Q1 =Q2

A1 xv1 =A2 xv2 = constante.


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Ecuacin de la energa (Bernoulli).

La ecuacin de la energa o de Bernoulli relaciona la energa potencial o de posicin la energa cintica o

de movimiento y la energa de presin o presin esttica.

Esto es:

Conclusin

Prdida de energa por friccin

Las prdidas de energa por friccin:

La longitud de la tubera.La rugosidad de la tubera.Cantidad de codos y curvas.Seccin de la tubera.Velocidad del flujo.

P1/ + v1/ 2g + z1 = P2 / + v1 / 2g +z2

Observando las ecuaciones de continuidad y de Bernoulli se puede deducir cuando se disminuye laseccin de los conductos, aumenta la velocidad y por lo tanto la energa cintica tambin aumenta.


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TIPOS DE FLUJOFlujo Laminar

Las partculas del liquido en este tipo de flujo semueven formando capas que se deslizanordenadamente hasta una cierta velocidad.

Flujo turbulento

Si aumenta la velocidad y la seccin de pasajeno vara, cambia la forma del flujo.Se hace turbulento y arremolinados y laspartculas no se deslizan ordenadamente en unsentido. La velocidad a la que el flujo sedesordena se llama "velocidad critica"


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CAPTULO IV / FLUIDOS HIDRULICOS

OBJETIVOS DEL FLUIDO

Transmisin de potencia.Lubricacin de las piezas mviles.Disipacin del calor producido.Proteccin contra la corrosin.

Transmisin de potencia

El fluido debe poder circular fcilmente porlas tuberas y orificios de los elementos, alobjeto de transferir, con pequeas perdidas,la energa de la bomba a los motores ocilindros.

Lubricacin

Los elementos mviles de los sistemashidrulicos son lubricados por el fluido paraprotegerlos del desgaste.

Disipacin del calor o enfriamientoLa circulacin del aceite a travs de laslneas y alrededor de las partes del deposito.

Proteccin contra la corrosinNingn rgano de la instalacin hidrulicadeber ser atacado qumicamente por el

fluido.


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Enfriamiento del sistema


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REQUERIMIENTOS DE CALIDADAdems de las funciones fundamentales, los fluidos hidrulicos pueden tener otros requerimientos decalidad tales como:

Impedir la oxidacin.Impedir la formacin de lodo, goma y barniz.Reducir la formacin de espuma.Mantener su propia estabilidad, y por consiguiente, reducir el costo del cambio del fluido.Mantener un ndice de viscosidad relativamente estable entre amplios limites de temperatura.Impedir la corrosin y la formacin de picaduras.Separar el agua.

Compatibilidad con cierres y juntas.


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PROPIEDADES DEL FLUIDOPara valorar cualquier tipo de fluido hidrulico hay que considerar las propiedades que les permitenrealizar sus funciones fundamentales y cumplir con algunos o todos su requerimiento de calidad.

Viscosidad

Es la medida de la resistencia del fluido a su desplazamiento o circulacin del mismo.

Un fluido que circula con dificultad tiene una viscosidad alta, se puede decir tambin que es un fluidogrueso.

Un fluido que circula con facilidad, tiene una viscosidad baja, se puede decir tambin que es un fluidodelgado o fino.

Las viscosidades tienen por unidades las siguientes:

La viscosidad absoluta en poise. La viscosidad cinemtica en centistokes. La viscosidad relativa en Segundos Universales Saybolt (SUS) y nmeros SAE.

Formas de viscosidad

Viscosidad dinmica.Viscosidad cinemtica.Viscosidad SUS.

Viscosidad dinmica

Considerando la viscosidad como la resistencia que ofrece una capa de fluido para deslizar sobre otra, esfcil medir la viscosidad dinmica en un laboratorio.

Viscosidad cinemtica

El concepto de viscosidad cinemtica es una consecuencia de la utilizacin de una columna de liquidopara producir una circulacin del mismo a travs de un tubo capilar.


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Viscosidad SUS

La viscosidad relativa SUS se mide el tiempo en que demora una cierta cantidad de liquido en fluir a

travs de un orificio normalizado a una temperatura determinada.

Estas temperaturas son generalmente 100 F o 210 F que equivalen a 37, 8 C o 98,9 Crespectivamente. Para aplicaciones industriales la viscosidad del aceite acostumbra a ser del orden de150 SUS a 100 F.

NDICE DE VISCOSIDAD

El ndice de viscosidad es un numero arbitrario que indica el cambio de viscosidad del fluido al variar latemperatura.

PUNTO DE FLUIDEZ

El punto de fluidez es la temperatura ms baja a la que un liquido puede fluir.

Como regla general en un sistema hidrulico el punto de fluidez debe estar 10 C por debajo de la

temperatura ms baja de la utilizacin.

Capacidad de lubricacin las piezas mviles de un sistema hidrulico es deseable que tengan una holgurasuficiente para que puedan deslizarse sobre una pelcula de fluido denominndose esta condicinlubricacin completa. Si el fluido tiene una viscosidad deseada, las pequeas imperfecciones de lassuperficies de las piezas metlicas no se tocaran.


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La pelcula del lubricante impide el contacto entre metales

Resistencia a la oxidacin

La oxidacin es un factor importante que reduce la vida o duracin de un fluido. Los aceites derivados delpetrleo son particularmente susceptibles a la oxidacin los productos de oxidacin que son insolublestaponan orificios, aumentan el desgaste y hacen que las vlvulas se agarroten.

Catalizadores

El calor, la presin, los contaminantes, el agua, las superficies metlicas y la agitacin, todos ellosaceleran la oxidacin una vez que este empieza. Es por ello que hay siempre un numero de catalizadoresde oxidacin en el sistema hidrulico.

Los fabricantes de aceites hidrulicos aaden aditivos para resistir a la oxidacin. Estos aditivos impidenque la oxidacin continua una vez iniciada y reducen el efecto de catadores de oxidacin, son del tipodesactivador mecnico.


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Desemulsibilidad

El agua en el aceite facilita la acumulacin de descontaminantes que pueden originar el agarrotamiento

de las vlvulas y la aceleracin del desgaste. Con adecuados aditivos se puede conseguir que un aceitehidrulico tenga la capacidad para separar el agua.

Oxidacin y corrosin por la humedad y la formacin de cidos en el aceite hidrulico

LQUIDOS HIDRULICOS UTILIZADOSAgua

El agua pura presenta unos defectos que condenan su empleo. Se congela a 0C, sus caudaleslubricantes son nulas, es oxidante en presencia del aire y su pequea viscosidad crea problemas deestancamiento. No obstante, debido a su bajo costo, su ininflamabilidad y su incomprensibilidad, todavase emplea en prensas de fuerte potencia.

Aceite soluble

El agua mezclada con aceite soluble presenta los mismos defectos, pero atenuados. Se mejoran as las

cualidades lubricantes del agua, pero su inconveniente reside en la formacin de corrosiones bioqumicos,debido a fermentaciones anaerobias.


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Aceites vegetales

Los aceites vegetales, basado en aceites de ricino y de alcohol, encontraron, antes de la segunda guerra

mundial, un gran caucho vegetal en las juntas de cualidades superiores al sinttico pero se modifican conel tiempo y llegan a ser oxidantes.

Aceites minerales

Son los lquidos mas usados en los mandos hidrulicos. Son de produccin abundante y fcil y ciertaspropiedades pueden ser mejoradas mediante el empleo de aditivos adecuados. No obstante, obligan autilizar los cauchos sintticos y la temperatura limite de utilizacin no sobrepasa los 150C.

Lquidos sintticos

Son productos qumicos sintetizados en el laboratorio, que son, por s mismo, menos inflamables que losaceites minerales, ndice de viscosidad elevado, buenas cualidades lubricantes, etc.

SE DIVIDEN EN DOS CLASES:

1. Hidrocarburos clorados, algo txico no biodegradables, y que en algunos pases estn prohibido odesaconsejados por las leyes sanitarias.

2. Fosfatos-steres, menos txicos, y ms biodegradables que los anteriores.

Los fluidos sintticos son los mas caros del mercado y no son compatibles con las juntas corrientes del

nitrilo (buna) y neopreno. Funciona bien a altas temperaturas y son muy adecuados para sistemas de altapresin. Si son resistentes al fuego no funcionan bien en sistemas a baja temperatura y puede sernecesario el precalentamiento.

Estos fluidos son los de mayor peso especifico y las condiciones de entrada a la bomba requieren uncuidado especial.


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CAPTULO V / TUBERAS HIDRULICAS Y ESTANQUEIDAD

TUBERAS HIDRULICASTuberas es un trmino general que engloba las diferentes clases de lneas de conduccin quetransportan el fluido hidrulico entre los componentes as como las conexiones utilizadas entre losconductores.

Los sistemas hidrulicos utilizan principalmente, hoy en da, tres tipos de lneas de conduccin:

Tubos de gas.Tubos milimtricos.Mangueras flexibles.

Son ms convenientes para hacer conexiones y para el mantenimiento de las instalaciones. En el futuroaparecer probablemente la tubera de plstico que est usando gradualmente en ciertas aplicaciones.

Tubos gas

Los tubos de hierro y de acero fueron los primeros conductores que se utilizaron en los sistemas

hidrulicos industriales y todava se usan ampliamente debido a su bajo costo. La tubera de acero sinsoldadura se recomienda para los sistemas hidrulicos, con su interior libre de xido, cascarilla ysuciedad.

DIMENSIONES DE LOS TUBOS GAS

Los tubos gas y sus accesorios se clasifican segn sus dimensiones nominales y el espesor de susparedes.

Originalmente, un tubo de gas de tamao determinado tenia un solo espesor de pared y el tamaoindicado era el dimetro interior.

Ms tarde, los tubos gas se fabricaron con distintos espesores de pared: estndar, grueso y extragruesono obstante, el dimetro exterior no se modificaba. Para aumentar el espesor de la pared se modificabael dimetro interior. Por lo tanto, el dimetro nominal de un tubo gas por si solo no indicaba mas que eltamao de rosca para las conexiones.


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Las roscas de tubera hidrulicas de tipo cnico son de "cierre seco"


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CIERRE DE LOS TUBOS GAS

Las roscas de los tubos de gas son cnicas al contrario de las de los tubos milimtricos y algunas

conexiones de mangueras que tienen roscas cilndricas.

Las uniones se cierran mediante una adaptacin entre las roscas macho y hembra al apretar latubera. Esto crea uno de los principales inconvenientes de los tubos gas. Cuando una unin serompe, debe apretarse ms el tubo para volver a cerrar.

Frecuentemente esto requiere sustituir parte del tubo con secciones algo mas de largas. Sinembargo, esta dificultad ha sido superada en cierto modo, utilizando cinta de tefln u otros elementospara volver a cerrar las uniones de los tubos.

Se requieren tapones especiales para roscar los tubos y accesorios del sistema hidrulicos. Lasroscas son del tipo de "cierre seco"que difieren de las roscas estndar en que las bases y crestas delas roscas encajan antes de los flancos evitndose as una holgura espiral.


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Racores que unen los componentes y las tuberas a gas


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Tubos milimtricos

Los tubos de acero sin soldaduras presentan ventajas significativas sobre los tubos gas en los sistemashidrulicos.

Los tubos milimtricos pueden doblarse de cualquier forma, son ms fciles de trabajar y puedenutilizarse una y otra vez sin problema de cierre. Generalmente el nmero de uniones es reducido.

En los sistemas de bajo volumen, aguantan presiones y caudales mas elevados con dimensiones y pesosmenores sin embargos son mas caros as como tambin lo son los accesorios necesarios para lasconexiones.

DIMENSIONES DE LOS TUBOS MILIMTRICOS

Las especificaciones de los tubos milimtricos se refieren siempre al dimetro exterior. Las medidasdisponibles varan en incrementos 1/16" desde 1/8" hasta 1" y en incrementos de 1/4" desde 1" en lostubos mtricos van desde 4 hasta 80 mm.

Hay disponibles varios gruesos de pared para cada tamao. El dimetro interior, tal como se observanteriormente, es igual al dimetro exterior menos dos veces el espesor de la pared.

ACCESORIOS DE LOS TUBOS MILIMTRICOS

Los tubos milimtricos nunca se cierran mediante roscas sino mediante varios tipos de accesorios.

Algunos de estos accesorios hacen el cierre mediante contacto metal-metal y son conocidos comoaccesorios de compresin y pueden serabocardados o sin abocardar.

Otros accesorios utilizan juntas tricas o similares.

Adems de los accesorios roscados hay tambin disponibles bridas para soldar a los tubos de mayortamao.


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ACOPLAMIENTOS ABOCARDADOS

El acoplamiento abocardado (o unin simple) de 37 grados es la ms corriente para los tubos que

pueden ser abocardados. Los acoplamientos efectan el cierre apretando, mediante una tuerca, elextremo abocardado del tubo contra una superficie troncocnica existente en el cuerpo de acoplamiento.

Un manguito o proporcin de la tuerca soporta el tubo para amortiguar las vibraciones. El acoplamientoestndar de 45grados se utiliza para presiones muy elevadas. Hay tambin un diseo con roscas machosen la tuerca de compresin.

ACOPLAMIENTOS Y CONEXIONES ROSCADAS UTILIZADAS EN LOS TUBOS MILIMTRICOS

Mangueras flexibles

Las mangueras flexibles se utilizan cuando las lneas hidrulicas estn sometidas a movimiento, porejemplo, las lneas que van a un motor de cabezal de taladro.

La manguera se fabrica con capaz de caucho sinttico y trenzado de tejido o alambre. El trenzado dealambre permite naturalmente presiones ms elevadas.

La capa interna de la manguera debe ser compatible con el fluido utilizado. La capa externa esgeneralmente de caucho para proteger el trenzado. La manguera debe tener como mnimo, tres capas,

siendo una de ellas el trenzado, o puede tener mltiples capas segn la presin de funcionamiento.

Cuando hay capas mltiples de alambre, pueden ir alternadas con capas de caucho o pueden estarcolocadas directamente unas encimas de otras.


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ESTANQUEIDADLa estanqueidad se necesita para mantener la presin, para impedir la perdida de fluido y lacontaminacin.

Hay varios mtodos para hacer estancos los componentes hidrulicos, segn se trate de estanqueidadpositiva o no positiva, o si la aplicacin es de estanqueidad esttica o dinmica, o de la presin defuncionamiento y de otros factores.

Una estanqueidad positiva impide que lams mnima cantidad de fluido se escape.

Una estanqueidad no positiva permiteque una pequea cantidad de lquido

escape, tal como en la holgura de unacorredora en su alojamiento, parasuministrar una pelcula lubricante

Estanqueidad dinmica

Los elementos de estanqueidad dinmicos se instalan en piezas que se mueven una en relacin con laotra. As, por lo menos una de las piezas debe frotar contra el cierre y, por consiguientes, los elementosdinmicos estn sometidos a desgastes. Esto hace, naturalmente, que su diseo y aplicacin sean msdifciles

Juntas tricas "O"

Probablemente el elemento de estanqueidad, ms utilizado en los modernos equipos hidrulicos es lajunta trica "O".

La junta trica "O" se instala en una ranura anular mecanizada en una de las piezas componentes en lainstalacin, esta junta es comprimida tanto en el dimetro interno como en el externo.

Es un elemento dinmico actuado tanto por presin como por compresin. La presin fuerza la juntacontra uno de los lados de su ranura y hacia fuera en ambos dimetros.

Una junta trica es un cierre de caucho sinttico moldeado que tiene una seccin recta y redonda enestado de reposo.


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De esta manera se efecta un cierre positivo contra dos superficies anulares y una superficie plana. Elaumento de presin da como resultado una fuerza mayor contra la superficie de cierre la junta, por

consiguiente, es capaz de contener presiones extremadamente alta.


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CAPTULO VI / DEPSITOS OLEOHIDRULICOSUn depsito industrial tpico est construido con chapas de acero, fundicin acerada o aluminio, encualquiera de los casos los depsitos pueden ser: abiertos a la atmsfera cerrados bajo presin objetivosdel deposito:

Almacenar el fluido de transmisin de potencia.Compensar fugas (siempre son posibles).Actuar como regulador trmico.Proteger el fluido contra la suciedad y cuerpos extraos.Permitir que el fluido se decante y s desemulsiones.

Complementar las funciones de filtrado.Entre otras.

Perspectiva seccionada de un depsito normal para instalaciones fijas de pequea potencia.

Tapa de inspeccin superior.Tapn de llenado con filtro de aire.Control de nivel.Placa deflectora.

Tubera de retorno.Concavidad para retener las impurezas y facilitar el vaciado.

Tapn de drenaje.Espiga magntica.Tubera de aspiracin.Coladores de aspiracin.Tapa de inspeccin general.


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CARACTERSTICAS DE DISEOEl depsito se disea para que la mantencin del fluido sea fcil. El fondo del tanque tiene unainclinacin con el objeto 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 porlo menos una vez al ao.

Es recomendable el uso de nivel visuales u otros sistemas de control de niveles.

En boca de llenado se instala un colador para evitar que se introduzca partculas extraas en el momentode 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 pararetorno) interconectados por pequeas perforaciones que obliga al fluido a recirculos por pasos biendeterminados.

De esta forma la placa desviadora cumple por ejemplo con evitar las turbulencias, permite que laspartculas extraas se sedimentan en el fondo y ayuda a separar el aire del fluido .

Las tuberas de alimentacin y retorno deben quedar los ms separados que sea posible y bastante bajodel nivel del aceite, para que el aire no se mezcle con el aceite y forme espumas.

Por otro lado, las lneas que terminan cerca del fondo y que no llevan coladores, deben tener un corte de45 para facilitar la aspiracin en el caso de la bomba y dirigir el caudal hacia las paredes en el caso deretorno para disipar el calor y alejar este retorno de la lnea de entrada de la bomba.

Con respecto al tamao del tanque es deseable que este sea siempre lo suficientemente grande parafacilitar el enfriamiento y la separacin de los contaminantes.

Como mnimo el depsito debe contener todo el fluido que requiere el sistema y mantener el nivel losuficientemente 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 a 3veces la capacidad de la bomba en litros por minuto.

Cuando las condiciones ambientales lo requieren el depsito tendr calentador o ser cerrado por efectode contaminacin.


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Las caractersticas generales explicadas son aplicables a depsitos cerrados o abiertos y tomando encuenta la utilizacin, se podr implementar con una serie de elementos que permita mejorar sus

funciones.


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CAPTULO VII / FILTROS

La confiabilidad de una instalacin hidrulica depende fundamentalmente de la limpieza de est, es decir,del filtraje.

FACTORES QUE INCIDENTipo de partcula (tamao, contextura).Nmero de partculas.Velocidad del flujo en los distintos elementos.Presin, cadas de presin.Juegos, caractersticas constructivas.

MATERIALES FILTRANTESSegn el grado de filtracin existen los ms variados tipos. En general todos tienen un plegadocircunsferencial de manera que se obtiene una gran superficie de filtraje en un espacio reducido y unabuena rigidez, los elementos ms usados son:

Malla de alambre : El alambre que se utiliza es de acero aliado.Papel : El elemento de filtraje es un velo de papel. El grado de filtraje es de10/um. Con el armazn y el plegado circunstancial se logra una rigidez aceptable.

La funcin de un filtro es de mantener el nivel de impureza en un valor reducido y de est maneraevitar un desgaste prematuro de los elementos.

Grado de filtraje absoluto: Bajo este trmino se denomina al valor que corresponde a la mayorimpureza esfrica y rgida que puede pasar por el filtro.


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Los filtros de papel son elementos desechables ya que no se pueden limpiar. Se los utiliza para la puestaen servicio inaugural de las instalaciones o para el enjuague y limpieza de mantenimiento de las mismas.

Filtros de fibra metlica

Ventajas:

Gran capacidad de absorcin de impureza en relacin con la superficie.Prolonga vida til, filtraje en profundidad.Independencia de la temperatura.Elevada presin.Gran rigidez.

Situacin en el circuito hidrulico

Segn su ubicacin en el sistema, se pueden diferenciar los siguientes tipos:

Filtro en la tubera de aspiracin.Filtro en la tubera de presin.Filtro en la tubera de retorno.Filtro de aire y de carga.

Filtros en la tubera de aspiracin

El filtro de aspiracin va instalado en la lnea de aspiracin de la bomba.

El elemento filtrante est provisto de una roca de conexin 2.

El fluido es aspirado a travs del elemento 3, de manera que al sistema solo llega accesibilidad para elmantenimiento, dificultando adems el proceso de aspiracin, por lo cual no es apto para todo tipo debomba.

El grado de filtraje es normalmente del orden de 100/um.

Para que no se presenten dificultades de aspiracin cuando el fluido est fro o el filtro est obturado porsuciedad, se pueden instalar paralelamente vlvulas by- pass. La presin de apertura de estas es de 0,2

bar.


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Filtro en la tubera de presin

El filtro de presin va instalado en la lnea de presin de un circuito hidrulico. Se lo puede ubicardespus de una bomba o antes de una servovlvula o un regulador de flujo calibrado a un caudal muyreducido.

Generalmente se lo instala como proteccin, justo delante de un dispositivo de mando o de reglaje.

El filtro est compuesto por una carcasa 1, un pote enroscable 2, como deposito de las impurezas y elelemento filtrante 3.

Dado que est expuesto a las presiones de servicio mximas, debe ser muy rgido. Este filtro admite unadiferencia de presiones de 315 bar.

El filtro est compuesto por:

Una carcasa 1

Un pote enroscable 2, como depositode las impurezas.

Elemento filtrante 3.


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Filtro en la tubera de retorno

El filtro de retorno es el ms usado. Se le instala en la lnea de retorno, implicando ello que el fluido del

sistema es filtrado antes de ser devuelto al tanque.

Este filtro existe en la versin parta ser conectado en lnea o para ser montado sobre el tanque. El que semuestra en la figura es parta ser montado sobre el tanque y sujetado por medio de la brida 1. La parte 2,con la salida del fluido, se introduce directamente en el tanque.

Una gran ventaja de este tipo de filtro es el fcil mantenimiento. Desmontando la tapa 3 se puede sacardirectamente el elemento filtrante 5. Otra caracterstica importante es el pote de impurezas 4 que rodea alelemento filtrante. Al retirar el elemento tambin se retira el pote, impidiendo de esta manera que lasimpurezas depositadas se vuelquen hacia el tanque.

Para evitar una parada de la instalacin por un filtro obturado se utilizan filtros dobles. Se trata de 2 filtrosdispuestos en paralelo. Al obturarse un filtro se desva el flujo hacia el otro, y se desmonta el primero porsu limpieza, sin tener que detener la instalacin.


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Filtro de aire y de carga

El filtro de aire y de carga est previsto para ser montado sobre el tanque.

Debe cumplir con 2 funciones:

1.- Como filtro de aire: al variar el nivel defluido, por ejemplo, por consumosdiferentes, se debe compensar el aire. El aireentrante es filtrado.

2.- Como filtro de carga: al cargar el tanquecon fluido, el filtro impide que entrenpartculas grandes que luego iran al circuito.La carga tiene que realizarse

El filtro 1 va montado sobre la tapa del tanque 2. Para la carga se desenrosca la tapa 3 que estasegurada contra extravo por una cadena 4.


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INDICADORES DE OBTURACINLa obturacin puede ser detectada por la creciente resistencia. La presin delante del filtro acta sobreun pistn y con el aumento de la presin este se desplaza contra el resorte.

Este desplazamiento puede ser tomado directamente como indicacin ptica de obturacin. Otraposibilidad es que el pistn acte sobre un contacto elctrico obtenindose as una indicacin elctrico-ptica de obturacin.


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CAPTULO VIII / ACCESORIOS

El trmino accesorios cubre una serie de elementos que son igualmente imprescindibles en cualquiercircuito hidrulico. A continuacin se analizan algunos de ellos.

PRESOSTATOSLos presostatos hidroelctricos se utilizan para la conexin de un circuito elctrico en funcin de lapresin. Se los emplea como dispositivo de mando o como dispositivo de control; es decir, como

emisores de alguna seal, acstica (campanilla) o elctrica (lmpara).

Presostato tpico

MANMETROS


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Los manmetros son necesarios para ajustar las vlvulas de control de presin y para determinar las

fuerzas ejercidas por un cilindro o el par desarrollados por los motores.

La mayora de los manmetros indican 0 a la presin atmosfrica y segn l si debern ser calibrados enbar o pascal.

Manmetro tubo de Bourdon

Manmetro selector de presiones

Los manmetros selectores de presiones son vlvulas de corredera giratoria. Permiten medir la presinen distintos puntos de la instalacin hidrulica.


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Manmetro selector de presiones Vlvula de proteccin de manmetro

La vlvula de proteccin es una vlvula de corredera 3 vas accionadas manualmente por un botn.Permite conectar el manmetro para medir espordicamente la presin. Tiene dos posiciones de trabajo:

El manmetro est conectado hacia el tanque. Esta posicin se alcanza con el tanque 1.

El manmetro est conectado con el circuito. Esta posicin se alcanza apretando el botn. Laconexin hacia el tanque interrumpida.

El manmetro puede ir montado directamente sobre la vlvula o separadamente.

Intercambiadores de calor

En los circuitos hidrulicos, parte de la impotencia instalada se transforma en calor al pasar el fluido portuberas y vlvulas; es decir, el fluido se calienta. Si el tanque no logra irradiar la cantidad de valorproducido, se tendr un aumento de temperatura de fluido y est estar sobre la temperatura de serviciodeseada. El fluido debe ser refrigerado adicionalmente por medio de un intercambiador de calor.

Refrigeracin del fluido

REFRIGERADOR DE AIRE

El fluido, antes de retornar al tanque, pasa por un serpentn que esta expuesto a un fluido de aire

refrigerante creado por un ventilador. Este refrigerador de aire esta diseado de manera que acta,adicionalmente, como proteccin del acople motor/bomba.

El ventilador esta unido al eje del motor y el aire fluye del centro hacia fuera lamiendo al serpentn por elcual circula al fluido a refrigerar y que es llevado hacia el tanque.


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REFRIGERADOR DE AGUA

Por el serpentn de estos refrigeradores, que esta baado de agua, circula el aceite de manera que se

logra un intercambio de calor del aceite hacia el agua.Los refrigeradores de agua permiten evacuar una mayor cantidad de calor que los de aire, dado que,normalmente, la diferencia de temperatura disponible es mayor.

La utilizacin de estos refrigeradores depende de la disponibilidad del medio refrigerante, es decir delagua.


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Calefactores

Para calentar el fluido de trabajo a la temperatura de servicio se deben utilizar calefactores. Estos

calefactores son varas con una resistencia elctrica que se introducen en el tanque.Hay que tener en cuenta que el fluido no debe sufrir calentamientos locales elevados, ya que estoocasionara una descomposicin y una deposicin carbnica sobre la vara.

Termostato, termmetro

Para el control de la temperatura de servicio de fluido se utilizan termmetros en las ms diferentesversiones, que son introducidos en el tanque.

Si se desea mantener la temperatura de servicio del fluido constante, se pueden utilizar termmetros de

conexin o termostatos que segn el caso, ponen en funcionamiento el sistema de refrigeracin o el decalefaccin.

Interruptor flotante

Los interruptores flotantes se utilizan para controlar el nivel del fluido en el tanque. Se puede controlar elnivel mximo, el nivel mnimo o ambos.

Si es alcanzado alguno de los niveles extremos, el flotante emite una seal por medio de un contacto quees regulable en su altura. Esta seal es elaborada y provocada; por ejemplo, la para da de la instalacincuando el nivel es mnimo.


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ACTUADORES HIDRULICOSCILINDROS

Los cilindros son actuadores lineales. Por lineal queremos decir que el trabajo de un cilindro se realiza enlnea recta.

TIPOS DE CILINDRO:

Cilindros de simple efecto o de doble efecto.Cilindros diferenciales y no diferenciales.

Las variaciones incluyen pistn liso o pistn con vstago, siendo este slido o telescpico.

CILINDRO TIPO BUZO.

Quiz sea el actuador ms sencillo de todos. Existe slo una cmara para el fluido y puede ejercer fuerzanicamente en una sola direccin. La mayora de estos cilindros se montan verticalmente y el retorno seefecta por la accin de la gravedad.

Son adecuados para aplicaciones que requieren carreras largas tales como elevadores y gatas paralevantar automviles.

Cilindros tipo buzo


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CILINDRO TIPO TELESCPICO

Se utiliza un cilindro telescpico cuando su longitud comprimida tiene que ser menor que la que se

obtiene con un cilindro estndar. Pueden utilizarse hasta cuatro o cinco camisas. La mayora de estoscilindros son de simple efecto, pero tambin los hay disponibles de doble efecto.

CILINDRO ESTNDAR DE DOBLE EFECTO

Se denomina as por que es accionado por el fluido hidrulico en ambos sentidos, lo que significa quepuede ejercer fuerza en cualquiera de los dos sentidos del movimiento.

Un Cilindro estndar de doble efecto se clasifica tambin como cilindro diferencial por poseer reas

desiguales, sometidas a la presin, durante los movimientos de avance y retorno esta diferencia de reases debida al rea del vstago.

En estos el movimiento de avance es ms lento que el de retorno, pero pueden ejercer una fuerza mayor.


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CILINDRO DE DOBLE VSTAGO

Los cilindros de doble vstago se utilizan donde es ventajoso acoplar una carga a cada uno de losextremos del vstago cuando sea necesario que la velocidad en los dos sentidos de movimiento sea la

misma.Son tambin cilindros de doble efecto pero no son cilindros diferenciales, con reas iguales a amboslados del pistn, estos cilindros suministran velocidades y fuerzas iguales en ambas direcciones.

Cualquier cilindro de doble efecto puede utilizarse como de simple efecto drenando el lado inactivo atanque.


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Cilindro de doble vstago

MONTAJES DE CILINDRO.

Varios tipos de montajes para cilindros proporcionan flexibilidad para la instalacin de los mismos.Generalmente los extremos de los vstagos estn roscados para unirlos directamente a la carga o estnligados a un acoplamiento.


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Montajes de cilindro


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CAPACIDAD DE LOS CILINDROS

La capacidad de un cilindro viene determinada por su tamao y su resistencia a la presin.

La mayora llevan un vstagos normalizado, pero hay disponibles, adems vstagos pesados yextrapesados. El tamao del cilindro viene definido por el dimetro del pistn y por la carrera del vstago.La velocidad del cilindro, la fuerza disponible y la presin necesaria para una carga dada depende delrea del pistn utilizado.

x d(A = = 0.7854 x d )

4

EN EL MOVIMIENTO DE RETORNO DEBE TENERSE EN CUENTA EL REA DE VSTAGO.


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CAPTULO IX / VLVULAS

Las vlvulas son elementos que gobiernan los sistemas hidrulicos. Por medios de ellas se regula lapresin, se distribuye el aceite y se regula su caudal a travs de los circuitos hidrulicos.

CLASIFICACIN DE LAS VLVULASVlvulas reguladoras de la presin del aceite.

Vlvulas distribuidoras de aceite.Vlvulas reguladoras de caudal de aceite.

Los tres tipos fundamentales de las vlvulas hidrulicas

VLVULAS REGULADORAS DE PRESIN

Las vlvulas reguladoras de presin se emplean para limitar o reducir la presin dentro del sistema, paradescargar la bomba o para fijar la presin de entrada del aceite a un determinado circuito. Son vlvulasreguladoras de presin, las vlvulas de alivio o vlvulas de seguridad, las vlvulas reductoras, las vlvulasrepartidoras secuenciales y las vlvulas de descarga.


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La funcin de las vlvulas de presin es influir sobre la presin en un sistema o en parte de l.Estas vlvulas pueden ser clasificadas en tres tipos segn la funcin que cumplen:

Vlvulas limitadoras de presin.Vlvulas reductoras de presin (reguladoras).Vlvulas limitadoras de presin o vlvulas de alivio.

Estas vlvulas son vlvulas de seguridad que descargan la presin cuando sta pasa de un determinadolimite.

Vlvulas limitadoras de presin, mando directo

Principio bsico de funcionamiento:

Un elemento de cierre 1 es apretado por el resorte 2 con una fuerza que depende del tamao y de lapretensin, contra el asiento 3. La cmara del resorte est descomprimida hacia el tanque.

La presin del sistema acta sobre la superficie del elemento de cierre y del producto presin X superficie,resulta una fuerza que acta contra el resorte. Al aumentar la presin, aumenta tambin la fuerza.

Mientras la fuerza del resorte es mayor, el elemento de cierre queda apoyado contra el asiento.Cuando la "fuerza de la presin" es mayor que la del resorte, el elemento de cierre se levanta de suasiente y abre la conexin.

El fluido en exceso fluye hacia el tanque y la energa hidrulica se transforma en energa trmica siendo

W = p x q x t


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si por ejemplo, el consumidor no necesita fluido, este debe ser alejado en su totalidad a travs de lavlvula.

La vlvula permanece abierta hasta que la "fuerza de la presin" y del resorte se igualen. La magnitud dela carrera de apertura del elemento de cierre depende del caudal evacuar. La presin correspondiente a lafuerza del resorte no es superada nunca.

Particularidades constructivas de este tipo de vlvulas

En el esquema anterior se analiz solamente a las fuerzas, es decir, la esttica de la vlvula. Pero desdeel punto de vista dinmico se debe considerar que es un sistema masa-resorte que oscila. Estasoscilaciones repercuten en la presin y deben ser eliminadas por un amortiguador.Posibilidades de amortiguacin son:

ESTAS VLVULAS TAMBIN SON LLAMADAS VLVULAS DE SEGURIDAD.


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mbolo de amortiguacin con una tobera.mbolo de amortiguacin con una faceta plana.

mbolo de amortiguacin con juego grande.

El mbolo esta unido rgidamente con el elemento de cierre. Con cada movimiento, el fluido debe pasarpor la tobera o de un lado al otro del mbolo. Se produce as una fuerza de amortiguacin, contrario alsentido del movimiento.

Vlvulas reductoras de presin

A estas vlvulas tambin se las suele denominar "vlvulas reguladoras de presin".

Con una vlvula reductora se controla la presin secundaria, es decir, la presin de salida de la vlvula.

La presin secundaria es independiente de la presin primaria y es mantenida constante cuando lapresin de entrada (primaria) sobrepasa al valor graduado. Es decir que en unja parte del circuito sepuede reducir la presin del sistema a un valor ms bajo.

Vlvula reductora de presin, mando directo.

El elemento de mando es una corredora 1 que esta alojada en la cascada 2 y es empujada a su posicininicial por el resorte 3. En contraposicin a las vlvulas limitadoras y a la de conexin de presin. Lasvlvulas reductoras estn abiertas en su posicin inicial.


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El sentido del flujo es de P hacia A. La presin secundaria (A) acta por la perforacin 4 sobre la caraizquierda de la corredora. Si la presin en A alcanza al valor graduado en el resorte, la corredora sedesplaza hacia la derecha y disminuye el flujo de P hacia A. Slo pasa el caudal que necesitaba el

consumidor sin que se eleve la presin. Si el consumidor no necesita ms fluido, la vlvula cierra.

Si se trata de una vlvula de 3 vas, de tiene un control adicional de la posicin secundaria, de maneraque cuando este aumenta por la accin de una fuerza externa, la corredora es empujada ms hacia laderecha; se establece la conexin entre A y L y se evacua el fluido necesario para mantener la presin ensu valor graduado. Para el retorno libre del fluido del consumir se instalo en paralelo un antirretorno 5.

VLVULAS DISTRIBUIDORA DE CAUDAL

Controlan el sentido del flujo del aceite por el sistema hidrulico.

A este tipo de vlvulas pertenecen las vlvulas:

Rotativas.De carrete.Rotativas.

Vlvulas Antirretorno o de retencin.


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Funcin

Las vlvulas de cierre tienen la funcin, en un circuito hidrulico, de un interrumpir el flujo en un sentido y

permitir el flujo libre en el otro.

Tambin se los llama antirretorno.

Las vlvulas de cierre son construidas con cierre por asiento y por consiguiente no permiten fugas.Como elemento de cierre se utiliza generalmente una bola o un cono.

La seccin muestra un antirretorno simple, en el cual el elemento de cierre es un cono 1 que es apretadopor el resorte 2 contra el asiento 3. La posicin de montaje es indiferente, ya que el resorte mantienesiempre al cono apoyado contra el asiento.

Cuando el sentido del flujo es el de las flechas, el cono se levanta por la presin y permite flujo libre. Enel sentido opuesto, el cono es apretado por el resorte y la presin sobre el asiento y el flujo se interrumpe.

La presin de la apertura depende del resorte elegido, la presin de ste y de la superficie solicitada delcono. Segn las necesidades la presin de apertura est entre 0,5 y 3 bar.

Al ser utilizadas como vlvulas By-pass, por la posible obturacin de un filtro por suciedad, se tomavlvulas de apertura, por ejemplo de 3 bar.

Los antirretornos sin resortes deben ser montados verticalmente para que el elemento de cierre se apoyesobre el asiento por su propio peso.


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Antirretornos con apertura hidrulica

Las vlvulas antirretorno pilotadas estn diseadas para permitir el paso libre del fluido en una direcciny para bloquear el caudal de retorno en direccin opuesta hasta que la vlvula se abre debido a la accinde un pilotaje externo.

Usos:

Para cerrar un circuito de trabajo con presin.Como segura contra cada de una carga por rotura de una tubera.Para evitar avances lentos en consumidores hidrulicos.

Funcionamiento

En el sentido de A hacia B el flujo es libre; de b hacia A, el cono principal 2 y el cono de descompresin 3son apretados por el resorte 4 y por la presin del sistema contra el asiento.

Al actuar una presin piloto en la conexin X, el pistn de mando 1 se desliza hacia la derecha y levanta,primero al cono de descompresin 3 y luego al cono principal 2, de sus asientos.

Ahora el lquido puede fluir de B hacia A.


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Por el cono de descompresin se realiza una descompresin del fluido amortiguado y libre de golpe.

Vlvulas rotativas

Las vlvulas rotativas se suelen emplear como vlvulas pilotos para dirigir el aceite a otras vlvulas. Elcuerpo de la vlvula lleva unos orificios que quedan frentes a las canalizaciones de un rotor.

Las vlvulas de distribucin rotativas pueden ser de dos, o tres o cuatros direcciones. Ello depende de lasituacin de los orificios y de las canalizaciones del rotor. Estas vlvulas se suelen emplear en sistemasde baja presin y poco caudal

Vlvulas de distribucin rotativas

Vlvulas de carrete de distribucin.

El carrete de est vlvulas distribuye el aceite por uno u otro circuito, al ser corrido hacia delante o haciaatrs. Cuando esta clase de vlvulas se emplea como vlvula de control, permite gobernar con ella lasdistintas unidades de fuerza de los modernos sistemas hidrulicos.

Hay una infinidad de variantes de esta clase de vlvulas. Las hay para dos, cuatro y seis circuitos y

suelen construirse de forma que puedan "apilarse".Todas estas vlvulas se pueden accionar, en forma manual, en forma mecnica, por seal elctrica,pilotaje neumtico y pilotaje hidrulico.


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Vlvula de corredera de distribucin

Vlvula de corredera de distribucin


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CAPTULO X / ACUMULADORES HIDRULICOS

FUNCIONES1.- Absorber un cierto volumen de fluido a presin y entregarlo cuando se lo necesita. Estando

conectado a un sistema hidrulico se lo puede utilizar para que cumpla con distintos cometidos:

2.- Como reserva de fluido de presin, cuando en el sistema se necesita, durante un corto tiempo, uncaudal mayor.

3.- De esta manera se puede instalar una bomba relativamente pequea. El acumulador es llenadocuando el consumo del sistema en el ciclo del trabajo es menor que el caudal que la bombasuministra.

4.- Cuando el caudal a consumir es mayor que el que la bomba puede suministrar, la diferencia esobtenida del acumulador.Si no se instala el acumulador, la bomba tendra que ser lo suficientemente grande para suministrarel caudal mximo, que en realidad se utiliza solo durante un corto tiempo.

5.- La utilizacin del acumulador no solo permite el empleo de una bomba pequea, si no que ademsel motor es mas reducido; la potencia instalada es menor.

6.- Como equipo auxiliar, para terminar un ciclo de trabajo cuando se presentan averas, ya sea en labomba o en el motor.

7.- Como compensacin de fugas, para mantener durante mayor tiempo una presin.

8.- Como compensacin de volumen, cuando existen diferencias de temperaturas en circuitoscerrados.

9.- Para eliminar puntas de presin que se presentan en los procesos de conmutacin.

10.- Para amortiguar pulsaciones, disminuir irregularidades de la presin de la bomba.

11.- Para aprovechar la energa de frenado.


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TIPOS DE ACUMULACIN HIDRULICOS

Los acumuladores de peso y de resorte prcticamente no se emplean en la industria.

Los ms utilizados son aquellos en los cuales se comprime un gas (Nitrgeno), siendo este en realidad elelemento que acumula energa. Segn la construccin se distinguen los acumuladores de pistn, devejiga y de membrana.

Acumulador de pistn

Los acumuladores de pistn se adaptan principalmente para grandes volmenes. El gas y el fluido estnseparados por un pistn que se mueve libremente dentro de un cilindro. La aislacin entre gas y fluido selogra por medio de retenes.

La presin inicial del gas debe ser 5 bar menos que la presin mnima de servicio.

La relacin mxima de presiones, es decir, entre la presin del gas y la presin mxima de trabajo es de1:10.


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Acumuladores de membrana

Son utilizadas cuando los volmenes necesarios son pequeos, por ejemplo, para eliminar puntas depresin, amortiguar pulsaciones o para la alimentacin de un circuito de pilotaje.

La membrana separada fluido y gas y tiene una forma ondulada. Tambin aqu la relacin mxima depresiones es de 1:10.


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Acumulador de vejiga

Se caracteriza por una hermeticidad absoluta, gran reaccin y muy baja inercia.

En los acumuladores de vejiga, el nitrgeno y el fluidoestn separados por una vejiga cerrada y elstica. El gasesta dentro de la vejiga, la relacin mxima de presioneses 1:4.

El acumulador de vejiga esta compuesto por un recipientede acero(1); una conexin (2); vlvula de plato (3); vejiga(4); y vlvula de gas (5). Segn figura.


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CAPTULO XI / BOMBAS HIDRULICAS

Consideraciones generales, las bombas y motores hidrulicos representan dos rganos dotados defunciones perfectamente simtricas en una transmisin hidrosttica de la energa. En efecto las primerasconvierten la energa mecnica en energa hidrulica; los segundos efectan la conversin de la energahidrulica en energa mecnica.

Las bombas se fabrican en muchos tamaos y formas, con muchos mecanismos diferentes de bombeos ypara aplicaciones muy distintas.

Las bombas se clasifican en dos categoras bsicas:

HIDRODINMICA E HIDROSTTICALas bombas hidrodinmica tales como los tipos centrfugos o de turbina se usan principalmente paratransferir fluidos donde la nica resistencia que se encuentra en la creada por el peso del fluido y elrozamiento.

Las Bombas hidrosttica o de desplazamiento positivo suministran una cantidad determinada de fluido encada carrera, revolucin o ciclo.

La bomba es, un generador de caudal. La transformacin de energa de una bomba ya sea hidrodinmicao hidrosttica se hace en dos tiempos aspiracin y compresin en un primer tiempo la accin mecnicaproduce un vaco, permitiendo a la presin atmosfrica reinante en l deposito obligar al lquido aremontar por la canalizacin de aspiracin hasta la bomba.

Las bombas se clasifican generalmente por su presin mxima de funcionamiento y por su caudal desalida en litros por minuto a una velocidad de rotacin determinada.

La presin nominal de una bomba viene determinada por el fabricante y esta basada en una duracinrazonable en condiciones de funcionamiento determinadas.

Una bomba viene caracterizada por su caudal nominal en litros por minuto, por ejemplo 30 l/min.


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Rendimiento volumtrico

En teora una bomba suministra una cantidad de fluido igual a su desplazamiento por ciclo o revolucin.

En realidad el desplazamiento efectivo es menor, debido a las fugas internas. A medida que aumenta lapresin, las fugas desde la salida de la bomba hacia la entrada o el drenaje tambin aumentan y elrendimiento volumtrico disminuye.

El rendimiento volumtrico es igual al caudal al caudal real de la bomba dividido por el caudal terico. Seexpresa en forma de porcentaje.

Por ejemplo, si una bomba debe dar tericamente un caudal de 40 l/min, pero da realmente solo 36 l/min,a una presin de 70 kp/cm, su rendimiento volumtrico, a esta presin, ser del 90 %.

Bomba de engranaje externo

Una bomba de engranaje suministra u caudal transportando el fluido entre los dientes de dos engranajesbien acoplados. Uno de los engranajes es accionado por el eje de la bomba y hace girar al otro. Lascmaras de bombeo formadas entre los dientes de los engranajes, estn cerradas por el cuerpo de labomba y las placas laterales llamadas placas de presin o de desgaste.

Los engranajes giran en direcciones opuesta, creando un vaci parcial en la cmara de entrada de labomba. 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 el fluido vuelve a ser impulsadohacia fuera.

La figura muestra una bomba tpica de engranajes de exteriores.

Rendimiento volumtrico = 9 = 0,9 o 90%10

Rendimiento volumtrico = caudal realcaudal terico


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Bomba de engranaje interno

En este modelo, las cmaras de bombeo tambin estn formadas entre los dientes de los engranajes.Una pieza de separacin, en forma de media luna esta mecanizada en medio de los e ngranajes y situadaentre los edificios de entrada y salida donde la holgura de los dientes de los engranajes es mxima.

La figura muestra una bomba de engranaje internos.

En la misma familia de las bombas de engranajes se incluye la bomba de motor en formas de lbulos.Esta bomba funciona segn el mismo principio de la bomba de engranaje externo pero tiene un

desplazamiento mayor. La figura muestra una bomba de lbulos.


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Bombas de Lbulos

Bombas de Paletas

El principio dl funcionamiento de una bomba de paleta se puede describir de la siguiente manera, un rotorranurado esta acoplado al eje de accionamiento y gira dentro de un anillo ovalado. Dentro de las ranuras

del rotor estn colocadas las paletas que siguen la superficie interna del anillo mientras cuando el rotorgira. La fuerza centrifuga y la presin aplicada en la parte inferior de las paletas las mantienen apoyadascontra el anillo. Las cmaras de bombeo se forman entre las paletas, rotor, anillo y las dos placaslaterales.


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Un vaco parcial se crea a la entrada de la bomba a medida que va aumentando el espacio comprendidoentre el rotor y el anillo. El aceite que entra en este espacio queda encerrado en las cmaras de bombeoy es impulsado hacia la salida cuando este espacio disminuye. La figura muestra una bomba de paletas

no equilibrada hidrulicamente.

Bomba de Pistones

Todas las bombas de pistones funcionan segn el principio de que un pistn movindosealternativamente dentro de un orificio, aspirara fluido al retraerse y lo expulsara en su carrera haciadelante.

Los dos diseos bsicos son las bombas de pistones axiales y bombas de pistones radiales. Una bombade unidades axiales los pistones son paralelos entre si y con el eje entre barrilete. Una bomba radial tienelos pistones dispuestos radialmente en bloque de cilindros o barrilete.

La figura muestra una bomba de pistones en lneas o axiales


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Bomba de pistones


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CAPTULO XII / MOTORES HIDRULICOS

MISIN Y CARACTERSTICASLos motores hidrulicos tienen la misin de transformar la potencia hidrulica, recibida de la bomba, enpotencia mecnica. Esta potencia es suministrada bajo la forma de un PAR y una VELOCIDAD derotacin.

EL PAR

Se denomina tambin momento de giro o torque, es el esfuerzo circular desarrollado por el motor ydepende de la presin y la cilindrada del mismo. Se expresa en (da num).

LA VELOCIDAD DE ROTACIN

Depende del caudal de alimentacin y cilindrada del motor. Se expresa en (r.p.m.)..

POTENCIA

Es el producto del par por la velocidad de rotacin. Se expresa en (K.W.).

Las formulas de clculos son las siguientes:

Consumo Q = v *n 1 Nmero de n = Q * vol * 1000 [min - ]revoluciones v

Momento M= p * v * hm [ daNm]de giro 2 * * 100

Potencia P = p * Q * tot. [kw]600


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EN LAS CUALES:

Q = caudal ( 1 ) min

V = caudal geomtrico (bomba)consumo geomtrico (motor)

N = nmero de revoluciones(r.p.m.) o (min-)

Pacc = potencia de accionamiento de la bomba (kw)

P = presin de servicio (bar) o ( da N )cm

tot. = rendimiento total (0,8 0,85)

vol = rendimiento volumtrico (0,9

hm = rendimiento hidrulico-mecnico (0,9 0,95)

M = momento de giro (par motor) (da Nm)

p = diferencia de presiones entrada y salida delmotor (bar) o (da N ) cm

P = potencia del motor (kw)

Motores cilindrada fija Motores cilindrada variable

Tipos de motores hidrulicos


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TIPOS DE MOTORES HIDRULICOSEn los motores de cilindrada fija, la velocidad slo se puede variar modificando el caudal de alimentacinal motor.

Manteniendo constante la presin y aumentando el caudal de alimentacin se tendr:

PAR de salida constante.La POTENCIA de salida crece con la velocidad.

En los motores de cilindrada variable es posible variar la velocidad, variando la cilindrada. Manteniendoconstante la presin:

El PAR de salida disminuye al aumentar la velocidad.La POTENCIA de salida se mantiene constante.

No obstante se prefiere distinguir los motores segn la tecnologa constructiva de los elementos que sondesplazados por el lquido.

De esta forma podemos clasificar los motores en:

Motores de engranajes.Motores de paletas.

Motores de pistones.

Slo los motores de paletas y pistones pueden ser de cilindrada variable.

Los motores de engranajes se construyen de engranajes externos e internos y tienen la misma tecnologaconstructiva que las bombas. Su principio de funcionamientos se esquematiza en la figura inferior, y esinverso al de una bomba de engranaje.

Tambin existen motores de lbulos.

Motores de engranajes externos, internos y de lbulos.Funcionamiento de un motor de engranaje externo.


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Caractersticas normales de construccin

Potencia de hasta 118 CV.Caudales requeridos hasta 382 l/min.Presiones mximas de trabajos en servicio continuo 140 a 175 bar.Par motor de hasta 42 Kg-m.Velocidad de 2000 a 3600 rpm.Arranque a temperatura ambiente entre -20 a + 60 C.Funcionamiento silencioso an a plena potencia.

Caractersticas del aceite a utilizar

Viscosidad a la temperatura de trabajo entre 3 y 4,5 E.

Indice de viscosidad no inferior a 90.Mxima viscosidad a la temperatura de arranque 185 E.Temperatura mxima para un buen rendimiento 65 C.Grado de filtracin del aceite no superior a 60 micrones.

Motores de pistones

El funcionamiento de los motores de pistones es inverso a de las bombas del mismo tipo. Existenfundamentalmente dos grupos:

Motores de pistones axiales.

Motores de pistones radiales.

Los primeros permiten velocidades rpidas por, sobre las 4000 rpm. Mientras que los segundos no llegana 500 rpm.

Motores de pistones axiales.Su construccin es idntica a las de las bombas del mismo tipo.Las figura muestra un motor de este tipo.Motores hidrulicos.


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Motores Hidrulicos


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CAPTULO XIII / CIRCUITOS OLEOHIDRULICOS

Circuito con vlvula de estrangulacin y antirretorno, regulable

Circuito con avance del mbolo sin sacudida


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OLEOHIDRÁULICA INDUSTRIAL

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