HIDRULICA
Contenido
INTRODUCCIN2OBJETIVOS3CONCEPTOS BSICOS4Qu es la presin?4Qu es la
fuerza?4Qu es la caudal?5Principio de pascal5ELEMENTOS Y PRINCIPIOS
DE FUNCIONAMIENTO EN LA UNIDAD DE POTENCIA HIDRULICA6ELEMENTOS
HIDRULICOS8Actuadores8Motores
hidrulicos8Accesorios9Aceite:9Distribuidores9Enchufes
rpidos10Mangueras10Manometro11Racores11Bomba de embolo12Bomba de
paleta12Bombas axiales13CONCLUSIN14Bibliografa15
INTRODUCCINEl presente reporte de investigacin fue realizado en
la universidad tecnolgica del valle del mezquital con la finalidad
de dar a conocer los conceptos bsicos y principios de
funcionamiento de la hidrulica.Lahidrulicaes una rama de lamecnica
de fluidosy ampliamente presente en laingenieraque se encarga del
estudio de las propiedades mecnicas de loslquidos. Todo esto
depende de lasfuerzasque se interponen con lamasay a las
condiciones a que est sometido el fluido, relacionadas con
laviscosidadde este.
OBJETIVOS
Identificar los conceptos bsicos de la hidrulica.
Dar a conocer los elementos hidrulicos y los principios de
funcionamiento de la hidrulica.
CONCEPTOS BSICOS
Qu es la presin?
Un slido al entrar en contacto con otro ejerce una fuerza en su
superficie tratando de penetrarlo. El efecto deformador de esa
fuerza o la capacidad de penetracin depende de la intensidad de la
fuerza y del rea de contacto. La presin es la magnitud que mide esa
capacidad.Su frmula es Donde P es la presion medida en pascales
(P)F es la fuerza medida en newton (N)A es el rea medida en metros
cuadrados ( )
Qu es la fuerza?Fuerzaes todo aquello capaz de deformar un
cuerpo o de modificar su estado de reposo o de movimiento. Las
fuerzas se representan mediante flechas (vectores). Los segmentos
de recta indican la direccin y el extremo acabado en una punta de
flecha, el sentido. Su frmula es
Donde:F es fuerza medida en newtons (N)M es la masa medida en
kilogramos (kg) A es la aceleracin medida en metros sobre segundo
cuadrado ( )
Qu es la caudal?
Caudal es la cantidad de fluido que avanza en una unidad de
tiempo. Se denomina tambin caudal volumtrico o ndice de flujo
fluido, y que puede ser expresado en masa o en volumen.
Caudalmetro: instrumento empleado para la medicin del caudal de un
fluido o gasto msico. Clculo de caudal de agua en tubera: estimacin
del comportamiento de un flujo de tubera, basado en la ecuacin de
continuidad.
Principio de pascal
Blaise Pascal, matemtico, fsico y filsofo francs del siglo XVII
enunci el siguiente principio: la presin que ejerce un fluido
incompresible y en equilibrio dentro de un recipiente de paredes
indeformables se transmite con igual intensidad en todas las
direcciones y en todos los puntos del fluido.
ELEMENTOS Y PRINCIPIOS DE FUNCIONAMIENTO EN LA UNIDAD DE
POTENCIA HIDRULICALos principios fundamentales de la hidrulica son
dos: Principio de Pascal:el cual expresa que la presin que ejerce
un fluido incompresible y en equilibrio dentro de un recipiente de
paredes indeformables se transmite con igual intensidad en todas
las direcciones y en todos los puntos del fluido. Principio de
Bernoulli:expone que en un fluido ideal (sin viscosidad ni
rozamiento) en rgimen de circulacin por un conducto cerrado, la
energa que posee el fluido permanece constante a lo largo de su
recorrido.La energa de un fluido en cualquier momento consta de
tres componentes: cintica (que es la energa debida a la velocidad
que posee el fluido), potencial o gravitacional (que es la energa
debido a la altitud del fluido), y una energa que podramos llamar
de "flujo" (que es la energa que un fluido contiene debido a su
presin).En la siguiente ecuacin, conocida como "Ecuacin de
Bernoulli" expresa matemticamente este concepto:v2
+ P + gz = constante
2
Siendo,v la velocidad del fluido en la seccin considerada; la
densidad del fluido;P es la presin del fluido a lo largo de la lnea
de flujo;g la aceleracin de la gravedad;z la altura en la direccin
de la gravedad desde una cota de referencia.Los sistemas
hidrulicos, objeto de estudio, constituyen una de las formas
tecnolgicas que actualmente empleamos para la transmisin de
potencia en mquinas. Todo sistema hidrulico est compuesto de los
siguientes elementos principales:
- Un depsito acumulador del fluido hidrulico;- Una bomba
impulsora, que aspirando el fluido desde el depsito crea el flujo
en el circuito hidrulico;- Vlvula de control que permite controlar
la direccin de movimiento del fluido;- Actuador o pistn hidrulico,
que puede ser de simple o doble efecto, siendo el elemento que
transmite la fuerza final;- Red de conductos por el que circula el
fluido desde la bomba hasta los actuadores y retorna al depsito
acumulador;- Filtros de limpieza del fluido hidrulico;- Vlvula de
alivio, que proporciona una salida al sistema en caso de producirse
un aumento excesivo de la presin del fluido dentro del
circuito.
ELEMENTOS HIDRULICOSActuadores: en cualquier aplicacin la energa
hidrulica disponible deber transformarse en energa mecnica para
realizar su trabajo. Los cilindros hidrulicos son los encargados de
transformar la energa hidrulica en energa mecnica lineal.Los
cilindros de simple efecto funcionan de la siguiente manera, el
fluido sometido a presin entra en la cmara del lado del embolo, en
el embolo se crea una presin por efecto de contrafuerza, una vez
superada esta fuerza el cilindro avanza hasta el final de carrera.
Durante su movimiento de retroceso, la cmara del lado del embolo
esta conectada en el tanque a travs de la tubera y la
vlvula.Motores hidrulicos: El nombre que se da generalmente a
actuador hidrulico giratorio es motor hidrulico. La construccin de
los motores se parece mucho a la de las bombas. En vez de
suministrar fluido como lo hace una bomba, son impulsados por sta y
desarrollan un par y un movimiento continuo de rotacin, es decir,
convierten la energa hidrulica en torque y como resultado Fuerza.
Como los dos orificios del motor, de entrada y de salida, pueden
ser ambos presurizados (motores bidireccionales). Muchos de los
motores hidrulicos llevan drenaje externo.En Los motores hidrulicos
pueden clasificarse segn su aplicacin, en tres categoras: Motores
de velocidad elevada y par bajo (HSLT) Motores de baja velocidad y
par elevado (LSHT) Motores de rotacin limitada (Generadores de
par)
Accesorios
Aceite: Para el rendimiento fiable de todas las bombas y
cilindros hidrulicos. Contiene aditivos supresores de espuma y un
elevado ndice de viscosidad Fluido hidrulico resistente al fuego.
Contiene aditivos antioxidantes, antiespuma y antisedimento.
Proporciona proteccin contra el fuego. Ofrece la mxima lubricacin y
transferencia trmica.. Permite una amplia gama de temperaturas de
servicio.
DistribuidoresN 9691 Mltiple "Y" Extremadamente til al conector
dos cilindros hidrulicos a una sola lnea. Tiene tres orificios NPTF
3/8". Peso 0,45 kg. N 9634 Bloque de mltiple Este mltiple sirve
para instalaciones de varios cilindros, tiene orificios NPTF 3/8" y
dos orificios de montaje de 1/4". Peso 0,7 kg. N 9635 Bloque de
mltiple Este mltiple de forma hexagonal ofrece una mayor
versatilidad con seis orificios NPTF 3/8" y dos orificios de
montaje de 1/4". Peso 0,9 kg. N 9617 Bloque de mltiple Cuando se
necesita una instalacin de varios cilindros, este mltiple es ideal.
Tiene seis orificios NPTF 3/8" para manejar sistemas de varios
cilindros. Peso 1,4 kg
Enchufes rpidosDiseados para utilizarse hasta 700 bares con
gatos hidrulicos, cilindros, etc. Son del tipo de unin roscada para
intercambiar los cilindros en segundos. Cada mitad tiene una vlvula
con una bola de precisin para un cierre estanco cuando estn
desconectados. Estos acopladores tambin permiten la separacin de
cilindros o mangueras de la bomba cuando estn a 0 psi con una
prdida de aceite mnima. N 9795 Acoplador rpido completo, 3 /8" NPTF
(incluye dos tapas guardapolvo 9800). N 9798 Semiacoplador
(manguera) macho (sin guardapolvos), 3 /8" NPTF. N 9796
Semiacoplador hembra (cilindro) con guardapolvos n 9800, 3 /8"
NPTF. N 9796-V Igual que 9796, pero con juntas de Viton Equipo de
diagnstico para la medicin de presin.Un equipo robusto que soporta
las condiciones ms severas. Los rasgos de medicin son fijados
automticamente y los valores resultantes mostrados en la
pantalla.
ManguerasManguera no conductora Para aplicaciones que requieren
mangueras con aislamiento elctrico, la manguera no conductora tiene
un factor de prdida menor que 50 microamperios, lo que se considera
nivel seguro de conductividad segn las normas SAE.Manguera de goma
Manguera de 2 capas reforzada con dos trenzas de alambre de acero
de alta resistencia a la tensin. La cubierta de goma es resistente
al aceite y a la intemperie. Estas mangueras estn aprobadas por
MSHA.
Manometroutilizado para la medicin de la presin en los fluidos,
generalmente determinando la diferencia de la presin entre el
fluido y la presin local.RacoresEs un racor simtrico, es decir
cualquier racor empalma con cualquier otro, dentro de la misma
talla. Consiste en un cuerpo cilndrico y hueco que tiene por un
lado tres patillas que engarzan con sus homlogas con un giro de
cuarto de vuelta, y por el otro la correspondiente cola de
ligatura, rosca mecanizada o tapa ciega. Los tres dimetros
principales son: 25, 45 y 70, aunque existe el racor Bcn 100 que se
utiliza en algunos trabajos especiales o tomas de hidrantes.
(Medidas en mm.)
Bomba de emboloEn estas bombas el lquido es forzado por el
movimiento de uno o ms pistones ajustados a sus respectivos
cilindros tal y como lo hace un compresor.
Durante la carrera de descenso del pistn, se abre la vlvula de
admisin accionada por el vaco creado por el propio pistn, mientras
la de descarga se aprieta contra su asiento, de esta forma se llena
de lquido el espacio sobre l. Luego, cuando el pistn sube, el
incremento de presin cierra la vlvula de admisin y empuja la de
escape, abrindola, con lo que se produce la descarga. La repeticin
de este ciclo de trabajo produce un bombeo pulsante a presiones que
pueden ser muy grandes.
Bomba de paleta
Dentro de un cuerpo con una cavidad interior cilndrica se
encuentra un rotor giratorio excntrico por donde entra el
movimiento a la bomba. En este rotor se han practicado unos canales
que albergan a paletas deslizantes, construidas de un material
resistente a la friccin. Cada paleta es empujada por un resorte
colocado en el fondo del canal respectivo contra la superficie
interior de la cavidad del cuerpo. Este resorte elimina la holgura
entre la paleta y el interior de la vbomba, con independencia de la
posicin del rotor, y adems compensa el desgaste que puede
producirse en ellas con el uso prolongado. Cuando el rotor
excntrico gira, los espacios entre las paletas de convierten en
cmaras que atrapan el lquido en el conducto de entrada, y lo
trasladan al conducto de salida. Observe que, debido a la
excentricidad, del lado de la entrada, la cmara se agranda con el
giro y crea succin, mientras que del lado de la salida, la cmara se
reduce y obliga al lquido a salir presurizado.La debida
hermeticidad de las paletas y el cuerpo se garantiza por la presin
del resorte colocado entre ellas.
Bombas axialesEstas bombas utilizan la fuerza centrfuga inducida
al lquido por un impelente con paletas que gira a alta velocidad
dentro de un cuerpo de dimensiones y forma adecuados. Este
impelente se mueve confinado en el interior de un cuerpo en forma
de espiral conocido como voluta, que dirige el lquido impelido por
la fuerza centrfuga a la salida.El mostrado en la figura es del
tipo abierto. Observe las aletas curvas que forman parte de l.
Cuando el impelente gira dentro del lquido, sus paletas lo
atrapan por el borde interior (cerca del centro) y lo conducen
dirigido por el perfil de la paleta. Debido al giro a alta
velocidad, el fluido adquiere un movimiento circular muy rpido que
lo proyecta radialmente con fuerza, el cuerpo entonces completa el
trabajo dirigindolo al conducto de salida.
CONCLUSIN
Al trmino del presente reporte hemos comprendido algunos
conceptos bsicos de hidrulica as como tambin la importancia de esta
ciencia en los distintos mbitos de nuestra vida, pero ms enfocados
a la industria y en lo que es necesario conocer sobre hidrulica
aplicada a la unidad de potencia.
Bibliografagoogle.com. (22 de Abril de 2015). Obtenido de
google.com:
http://recursostic.educacion.es/secundaria/edad/4esofisicaquimica/impresos/quincena4.pdfgoogle.com.
(22 de Abril de 2015). Obtenido de google.com:
https://danielarodriguez792.wordpress.com/segundo-corte/gasto-o-caudal/google.com.
(22 de Abril de 2015). Obtenido de google.com:
http://www.sabelotodo.org/aparatos/bombasimpulsion.pdfgoogle.com.
(22 de Abril de 2015). Obtenido de google.com:
http://www.pegamo.es/descargas/hidraulica/manometros.pdf
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