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UNIVERSIDAD TECNOLOGIA DE CANCUN
MATERIA: SISTEMAS HIDRAULICOS
PROFESOR: JULIO CESAR MORENO DZUL
INTEGRANTES DEL EQUIPO:
LOPEZ SIERRA
TUT LAYNEZ
JIMENEZ CALDERON YAMIT
YA PON LOS DEMAS WEY QUE NO SE SUS NOMBRES
INDICE
VÁLVULAS...................................................................................................................................3
VALVULAS DIRECCIONALES O DISTRIBUIDORES...........................................................4
VÁLVULAS PILOTADAS............................................................................................................4
VALVULAS ANTIRETORNO (CHECK)....................................................................................4
VÁLVULAS ANTIRRETORNO PILOTADAS...........................................................................4
VALVULAS DE REGULACION DE PRESION........................................................................4
VALVULAS DE ALIVIO...............................................................................................................5
COMPENSADAS.........................................................................................................................5
NO COMPENSADAS..................................................................................................................6
FALLAS DE LAS VALVULAS....................................................................................................6
MANTENIMIENTO......................................................................................................................6
MANTENIMIENTO CORRECTIVO A VALVULAS HIDRAULICAS......................................7
ACTUADORES............................................................................................................................7
ACTUADOR LINEAL...................................................................................................................7
ACTUADOR SIMPLE EFECTO.................................................................................................8
ACTUADOR DOBLE EFECTO..................................................................................................8
PARTES DE UN CILINDRO......................................................................................................9
MOTORES.................................................................................................................................10
MOTORES DE ENGRANAJES...............................................................................................10
MOTORES DE PALETAS........................................................................................................11
PARTES DEL MOTOR DE PALETAS....................................................................................11
MOTORES DE PISTONES......................................................................................................12
MOTORES DE PISTONES AXIALES....................................................................................12
MOTOR DE PISTONES RADIALES.......................................................................................12
FALLAS.......................................................................................................................................13
MANTENIMIENTO....................................................................................................................13
FILTROS.....................................................................................................................................14
FILTRO DE SUCCIÓN..............................................................................................................14
FILTRO DE LLENADO.............................................................................................................14
FILTRO DE IMPULSIÓN O DE PRESIÓN.............................................................................14
FILTRO DE RETORNO............................................................................................................15
OPERACIÓN DE LOS FILTROS EN UN SISTEMA HIDRÁULICO...................................15
MANGUERAS............................................................................................................................16
CLASIFICACIÓN DE PRESIÓN DE LAS MANGUERAS....................................................17
ALTA PRESIÓN.........................................................................................................................17
BAJA PRESIÓN.........................................................................................................................18
MEDIA PRESIÓN......................................................................................................................19
EXTREMA PRESIÓN...............................................................................................................19
TUBERÍAS..................................................................................................................................20
RED DE TUBERÍAS..................................................................................................................20
MANÓMETROS.........................................................................................................................21
MANÓMETROS.........................................................................................................................21
CON GLICERINA (SERIE G)...................................................................................................21
CICLO FRECUENTE (SERIE H).............................................................................................21
SERIE DGR, MANÓMETROS DE PRESIÓN HIDRÁULICA DIGITALES.........................22
TANQUE (DEPOSITO HIDRÁULICO)....................................................................................22
TANQUE PRESURIZADO.......................................................................................................23
TANQUE NO PRESURIZADO................................................................................................23
CONCLUSIÓN...........................................................................................................................25
VÁLVULAS Se define como un aparato mecánico con el cual se puede iniciar, detener o
regular la circulación (paso) de líquidos o gases mediante una pieza movible
que abre, cierra u obstruye en forma parcial uno o más orificios o conductos.
Estos elementos pueden ser activados de diversas formas: Manualmente, por
circuitos eléctricos, neumáticos, hidráulicos o mecánicos.
VALVULAS DIRECCIONALES O DISTRIBUIDORESSe definen por el número de orificios (vías) y las posiciones posibles, así como
por su forma de activación y desactivación. Permite al fluido ser dirigido en
diferentes direcciones, sin obligarlo a recorrer largas distancias de retorno.
Asegura la apertura y cierre de una o varias vías de paso. El número de
posiciones caracteriza el nº de colocaciones útiles que puede tomar el émbolo,
el cono de la llave, etc. Del distribuidor principal o bien del émbolo del piloto.
VÁLVULAS PILOTADASSon aquellas que poseen una válvula de acción directa, que dirige el aceite
piloto a los extremos del carrete de la válvula principal.
VALVULAS ANTIRETORNO (CHECK)También llamadas válvulas de bloqueo, anti retorno, check o clapet. Es una
válvula que permite la circulación del fluido en un solo sentido, en la dirección
contraria se cierra impidiendo el paso.
VÁLVULAS ANTIRRETORNO PILOTADAS.Estas válvulas están diseñadas para permitir el paso libre del fluido en una
dirección y para bloquear el caudal de retorno en la dirección opuesta, hasta
que la válvula se abra o cierre definitivamente debido a la acción de un pilotaje
exterior.
VALVULAS DE REGULACION DE PRESIONLas válvulas reguladoras de presión su funcionamiento principal es limitar la
presión de trabajo en un punto del circuito impidiendo que se sobrepasen las
especificaciones del equipo.
Partes de la válvula de regulación de presión
VALVULAS DE ALIVIOLas válvulas de alivio limitan el nivel de presión máxima a la cual se le permite al
circuito elevarse. Se mantiene cerrada durante los periodos de operación cuando
la presión es menor que lo máximo permitido al circuito, pero se abre para darle
una ruta de escape al aceite para descargarse de regreso al depósito de aceite si
la presión se eleva demasiado alto debido a una sobrecarga que se crea en el
sistema.
COMPENSADAS Pueden ser de dos a tres vías, son capaces de mantener el caudal de la línea
aproximadamente constante ante los cambios en la presión de trabajo.
NO COMPENSADASSon de cuatro o más vías y su función básicamente es la restricción al paso del
fluido.
FALLAS DE LAS VALVULASLa materia extraña que pueda contener el aceite, como la suciedad, es la
causa más común de la falla de las válvulas. Bastan pequeñas partículas
de suciedad o cieno para que la válvula deje de funcionar correctamente y
acabe por sufrir graves averías. Estas pequeñas partículas harán que la
válvula se agarrote, obstruirán los orificios calibrados o actuarán como abrasivos
que harán que la válvula termine perdiendo aceite. Cualquiera de estas causas es
suficiente para que la máquina trabaje mal e incluso para que llegue a pararse.
Todos estos inconvenientes se evitan trabajando con limpieza.
MANTENIMIENTO
MANTENIMIENTO CORRECTIVO A VALVULAS HIDRAULICAS.A continuación se presentan los pasos para dar le mantenimiento correctivo a
válvulas.
1. Revisión de su funcionamiento del sistema: esto se hace para saber si el
desempeño del sistema es bueno.
2. Inspección visual: esta se realiza para observar las condiciones del componente
a intervenir.
3. Revisión de la bitácora del componente: esto se realiza para identificar posibles
fallas anteriores en el componente hidráulico.
El sistema hidráulico debe llenarse siempre con el aceite recomendado por
el fabricante. Además de esta se deben observar estrictamente las
instrucciones que se dan en el manual del operador debido a que la
oxidación produce partículas que pasan al aceite, se hace indispensable emplear
siempre aceites no oxidantes. Periódicamente se tiene que cambiar el aceite y
limpiar los filtros.
ACTUADORES
ACTUADOR LINEALUn Actuador lineal es un dispositivo que convierte la potencia fluida, en línea
recta, en fuerza y movimiento. La presión del fluido determina la fuerza de
empuje de un cilindro, el caudal de este es quien establece la velocidad de
desplazamiento del mismo.
ACTUADOR SIMPLE EFECTOLa presión del aceite provoca el movimiento en un solo sentido, lo que significa
que también el movimiento de trabajo tiene un solo sentido. El aceite a presión
actúa sólo por una cara, haciendo que el pistón y su vástago salgan por la
acción del aceite. Por el otro lado del pistón no hay aceite, sólo aire que entra y
sale por un orificio de respiración, tapado por un filtro poroso. El émbolo
retrocede por efecto de una fuerza externa o por acción de un muelle.
ACTUADOR DOBLE EFECTO
La presión del aceite actúa alternativamente en ambos sentidos, lo que
significa que los movimientos de trabajo actúan también en ambos sentidos
PARTES DE UN CILINDRO
MOTORESUn motor hidráulico es un actuador mecánico que convierte presión hidráulica y
flujo en un par de torsión y un desplazamiento angular, es decir, en una
rotación o giro. Su funcionamiento es pues inverso al de las bombas
hidráulicas y es el equivalente rotatorio del cilindro hidráulico. Se emplean
sobre todo porque entregan un par muy grande a velocidades de giro
pequeñas en comparación con los motores eléctricos.
MOTORES DE ENGRANAJESUn motor de engranajes desarrolla un par debido a la presión aplicada sobre la
superficie de los dientes de los engranajes. Los dos engranajes están
acoplados y giran conjuntamente, estando solamente uno de ellos acoplado al
eje de accionamiento. El sentido de rotación del motor puede invertirse
invirtiendo la dirección del caudal. El desplazamiento de un motor de
engranajes es fijo
MOTORES DE PALETASEn un motor de paletas, el par se desarrolla por la presión, que actúa sobre las
superficies expuestas de las paletas rectangulares las cuales entran y salen de
unas ranuras practicadas en un rotor, acoplado al eje de accionamiento. A
medida que el rotor gira, las paletas siguen la superficie de un anillo formando
cámaras cerradas que arrastran el fluido, desde la entrada hasta la salida.
PARTES DEL MOTOR DE PALETAS
MOTORES DE PISTONES
MOTORES DE PISTONES AXIALESLos pistones van dispuestos en la dirección del eje del motor. El líquido entra
por la base del pistón y lo obliga desplazarse hacia fuera. Como la cabeza del
pistón tiene forma de rodillo y apoya sobre una superficie inclinada, la fuerza
que ejerce sobre ella se descompone según la dirección normal y según la
dirección tangencial a la superficie. Esta última componente la obligará a girar,
y con ella solidariamente, el eje sobre la que va montada. Variando la
inclinación de la placa o el bascula miento entre el eje de entrada y salida se
puede variar la cilindrada y con ella el par y la potencia.
MOTOR DE PISTONES RADIALESLos pistones van dispuestos perpendicularmente al eje del motor. El principio
de funcionamiento es análogo al de los axiales pero aquí el par se consigue
debido a la excentricidad, que hace que la componente transversal de la
fuerza que el pistón ejerce sobre la carcasa sea distinta en dos posiciones
diametralmente opuestas, dando lugar a una resultante no nula que origina el
par de giro.
FALLASUna falla común seria la perdida de fuerza de
trabajo. El actuador se "desinfla", no realiza todo
el recorrido que debe realizar, no logra completar la tarea para la que fue
puesto en función
MANTENIMIENTO Verificar fugas internas, los cuales se pueden verificar por reducción en las
velocidades de desplazamiento o por perdidas de potencia.
Verificar fugas externas, los cuales se pueden detectar por perdidas de
fluido en diferentes partes del cilindro, los cuales ocasionan pedidas de
velocidad, potencia y consumo de aceite.
Verificación visual del estado del vástago (rayas, poros, golpes, corrosión o
flexión)
Verificar fisuras en el diámetro exterior de la camisa, soldaduras y tapas
frontal y posterior.
Verificar ruidos que se puedan presentar y estos pueden ser generados por
desgaste en guías, movimientos forzados por desgaste en anclajes o
desalineamientos en estructuras, por rotulas o bujes oxidadas en pivotes;
por falta de lubricación o por estar reventadas y por fluidos inadecuados.
Cuando se decide bajar el cilindro de la máquina, este se debe
desensamblar inspeccionar y reparar en un lugar adecuado donde se
disponga de las herramientas y equipos adecuados (metrología,
maquinados, rectificados, procesos de soldadura e información técnica),
limpieza y aparatos de ensayos y pruebas, para garantizar en forma total su
reparación.
FILTROSElemento adecuado para retener las impurezas contenidas en el aceite lubricante,
susceptibles de provocar daño en las piezas que debe lubricar.
FILTRO DE SUCCIÓN son creados para impedir el ingreso de corpúsculos hacia las bombas.
FILTRO DE LLENADO su instalación es análoga a los filtros de respiración o venteo. Es decir que su
ubicación se limita a la entrada del depósito para la renovación del fluido
hidráulico. Los filtros de llenado tienen como propósito imposibilitar la entrada de
elementos contaminantes que se hayan ubicado en el contenedor.
FILTRO DE IMPULSIÓN O DE PRESIÓNse ubican dentro de la línea de presión alta, en el grupo de bombeo. Los filtros de
presión ayudan al resguardo de aquellos componentes sensibles o frágiles, como
por ejemplo las válvulas.
FILTRO DE RETORNOse define como un circuito cerrado de carácter hidráulico, el cual es ubicado en el
depósito o bien en la parte superior de la conducción del líquido de retorno al
depósito. Su propósito consiste en controlar aquellas partículas desarrolladas a
parir del contacto con los elementos movibles propios del dispositivo
OPERACIÓN DE LOS FILTROS EN UN SISTEMA HIDRÁULICO.
El filtrado del liquido hidráulico es muy importante para el mantenimiento correcto
de sus funciones y para conseguir una duración prolongada de los elementos de la
instalación. Las partículas metálicas desprendidas de tuberías, válvulas y cilindros,
los fragmentos de juntas arrancadas por rozamiento, el polvo que invade la
instalación hidráulica forman partículas que se deben separar del aceite por medio
de filtros para preservar la vida de los elementos que constituyen el sistema,
especialmente la bomba y las válvulas.
Según su colocación en la instalación se distinguen tres tipos de filtros:
Baja Presión- Los filtros para baja presión son el tipo de filtro
comúnmente usado en los circuitos hidráulicos, más a menudo
empleados como filtros de la línea de retorno en las aplicaciones con
presiones de trabajo de hasta 1034.2 kPa y presión estática de hasta
2068.4 kPa.
Media Presión- se usa más a menudo en posiciones en la línea de
retorno. Como son filtros roscados, se adaptan especialmente bien a los
circuitos dobles, desde 2862.4 kPa hasta 13.8 MPa
Alta Presión- se colocan detrás de las bombas y otras fuentes de
energía primarias para proteger los componentes hidráulicos críticos
como cilindros, motores y válvulas, desde 31.0 MPa hasta 82.7 MPa
MANGUERASLas mangueras hidráulicas están fabricadas de varias capas de material.
Entre las capas más frecuentes tenemos:
Tubo interior de polímero
Capa de esfuerzo
Capa de fricción de polímero
Capa externa
CLASIFICACIÓN DE PRESIÓN DE LAS MANGUERAS
En los equipos pesados se usa una variedad de mangueras para presiones baja,
mediana y alta, dependiendo de los requerimientos del sistema.
1. XT-3 (Cuatro espirales) – Presión alta: 17.500kpa – 28.000kpa.
2. XT-5 (De cuatro a seis espirales) – Presión alta: 41.400kpa.
3. XT-6 (seis espirales) – Presión alta: 41.000kpa.
4. 716 (una trenza de alambre) – Presión mediana/ baja: 4.300kpa –
19.000kpa.
5. 844 (de succión hidráulica) – Presión baja: 690kpa – 2.070kpa.
6. 556 (tela y una trenza de alambre) – Presión mediana /baja: 1.725kpa -
10.350kpa.
7. 1130 (motor /freno de aire) – Presión mediana /baja: 1.725kpa - 10.350kpa.
8. 1028 (Termoplástica) – Presión mediana: 8.620kpa – 20.7000kpa.
9. 294 (Dos trenza de alambre) – presión mediana /alta: 15.500kpa –
34.500kpa.
Mientras menor sea el diámetro de la manguera, mayor será la clasificación de
presión dentro de ese tipo de manguera. La gama de diámetro interno de las
mangueras hidráulicas es de 0,188 pulgadas (3/16 de pulgada) a 2,000 pulgadas
(2 pulgadas).
ALTA PRESIÓN
Son llamadas mangueras de “ dos alambres “, porque generalmente tienen un
refuerzo de dos trenzas de alambre de acero de alta tensión, Siempre se
encuentran en aplicaciones de alta presión tales como equipo de construcción. El
rango de presión de operación varía de 6,000 psi para tamaños de 3/16” D.I. hasta
1,825 psi para tamaños de 2”.
Algunos tipos de mangueras como la M3K (3000 psi) y la M4K+ ( 4000 psi) tienen
el mismo valor de presión para todos los tamaños.
Básicamente con dos refuerzos de acero, son mangueras de alto movimiento que
cumplen normas Americanas, Europeas y algunas especiales. Utilizadas en
equipos medianos y grandes, son flexibles y algunas poseen cubierta gruesa para
aplicaciones de abrasión y manejo de fluidos especiales. Operan desde 2000 a
6000 psi dependiendo del tamaño. Las más vendibles:
M2T Manguera Megaflex
G2XM Altas temperaturas
CPB Aplicaciones mineras.
BAJA PRESIÓNEstas están diseñadas para usarse en diferentes aplicaciones con
presiones de operación por debajo de 300 psi. Su refuerzo es generalmente
un textil. Son utilizadas en equipo hidráulico de baja presión y también para
conducir fluidos de base petróleo, combustible diesel, aceite lubricante
caliente, aire, agua y anticongelantes de glicol.
MEDIA PRESIÓNManguera de Media Presión. Estas mangueras son utilizadas en
aplicaciones hidráulicas que requieren presiones de operación de 300 psi a
3000 psi. Pueden ser de una trenza de alambre, varios alambres o
construcción de trenza de textil. Además de ser usadas en equipos
hidráulicos de media presión, estas mangueras generalmente se utilizan en
camiones de servicio pesado.
EXTREMA PRESIÓNSe utilizan para equipos de construcción y maquinaria de servicio pesado
en donde suceden altos impulsos (incrementos súbitos de presión). Los
tubos sintéticos resistentes al aceite en este tipo de mangueras tienen
refuerzos con 4 ó 6 capas de alambre de acero de alta tensión en espiral
sobre una trenza de textil. Este refuerzo en espiral es perfectamente
ajustado para aplicaciones de presiones a impulsos, ya que los alambres
individuales son paralelos y cada capa está separada por un espesor de
hule delgado el cual no permite que los alambres se corten. El tipo de
diseño de refuerzo en espiral permite una mayor cobertura sobre el tubo
que el refuerzo trenzado y además mayor soporte.
Las puntas del refuerzo pueden unirse en forma compacta a diferencia del
sistema de trenzado lo cual significa sacrificar flexibilidad en los extremos
de la manguera. La manguera trenzada es generalmente más flexible que
la manguera en espiral. Son las mangueras más robustas en el mercado,
diseñadas con 4 ó 6 mallas de alambre en espiral para trabajar en el orden
de 5000 ó 6000 psi. Utilizadas en los sistemas hidráulicos principales de
equipos grandes (móviles o estacionarios).
Las mangueras de mayor movimiento :
· G5K 5000 psi presión
· G6K 6000 psi presión
TUBERÍASGeneralmente los sistemas de conducción de un flujo, involucran
situaciones más complicadas que la conducción en una tubería simple. Esto
puede apreciarse en las conducciones que suministran las instalaciones de
un complejo industrial.
RED DE TUBERÍASEn la práctica muchos de los sistemas de tuberías que se encuentran en la
vida diaria, están constituidos por muchas tuberías conectadas de forma
compleja, en la cual existe muchos puntos con caudales entrantes y
salientes, en un complejo conjunto de tuberías instaladas de forma paralela.
El análisis numérico de estos sistemas es extremadamente complejo, pero
pueden obtenerse soluciones mediante métodos estandarizados para lo
cual existen soluciones computacionales
MANÓMETROS
MANÓMETROS
CON GLICERINA (SERIE G) Calibrados con lectura en doble escala en psi y en bares
Todas las piezas sensibles a la presión están selladas y amortiguadas con
glicerina para prolongar su vida útil
CICLO FRECUENTE (SERIE H) Calibrados con lectura en doble escala de psi y bares.
Ideales para ser utilizados en diversas aplicaciones, especialmente en
ambientes agresivos y de ciclo frecuente.
Se recomienda el uso de válvulas de aguja o una de amortiguador para
bloquear el medidor cuando no se usa.
SERIE DGR, MANÓMETROS DE PRESIÓN HIDRÁULICA DIGITALES
• Para una presión de sistema de hasta 20,000 psi
• Visualizaciones en diferentes unidades psi, bar, mPA, kg/ cm2
(seleccionable por el usuario)
• Ajuste a cero, garantiza que el manómetro lea la presión real del sistema
• Baterías incluidas, indicador encendido de condición de lectura
• Apagado seleccionables – mediante menú
TANQUE (DEPOSITO HIDRÁULICO)
• La principal función del tanque es almacenar aceite aunque no es la única.
El tanque también debe eliminar el calor y separar el aire del aceite. Los
tanques deben tener resistencia y capacidad adecuadas y no deben dejar
entrar la suciedad externa. Los tanques hidráulicos generalmente son
herméticos. Existen dos tipos de tanques hidráulicos:
•
• Presurizados
• No Presurizados
TANQUE PRESURIZADO• Esta completamente sellado
• Presión atmosférica no afecta la presión del tanque.
• La expansión del aceite causada por la temperatura comprime el aire en el
tanque.
TANQUE NO PRESURIZADO. • Tiene un respiradero.
• presión atmosférica que actúa en la superficie del aceite obliga al aceite a
fluir del tanque al sistema .
• El respiradero tiene una rejilla que impide que la suciedad entre al tanque.
•
CONCLUSIÓN El aceite es el componente más importante de cualquier sistema hidráulico.
El aceite no solo es un lubricante, también es el medio por el cual la
potencia se transfiere a todo el sistema hidráulico. Es esta doble función
que hace que la viscosidad sea la propiedad más importante del aceite, ya
que afecta tanto el rendimiento de la máquina como la vida útil de la misma.
Utilizar aceites que cumplan la norma Caterpillar to4 o komatsu to50.La
limpieza del fluido es fundamental. El respiradero del tanque debe ser en lo
posible una cámara de expansión con elemento filtrante y desecador, para
evitar que el tanque aspire aire contaminado del exterior. Monitorear la
presión en los filtros para evitar que trabajen obstruido y que el fluido pase
sin filtrar a través del bypass. Mantener en óptimas condiciones los pernos
de los cilindros.
.
