curso hidraulica basica 2

10/11/2012

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C. R. D. INGENIERIA

APLICACIÓN DE LA HIDRAULICA EN EQUIPOS PETROLEROS

C. R. D. INGENIERIA

OTRAS APLICACIONES DE LA HIDRAULICA

•EQUIPOS MINEROS

•INDUSTRIA AUTOMOTRIZ

•INDUSTRIA NAVAL

•INDUSTRIA AGROPECUARIA

•INDUSTRIA ALIMENTICIA

•INDUSTRIA AERONAUTICA

•EQUIPOS VIALES

•ROBOTICA

•INDUSTRIA EN GENERAL

C. R. D. INGENIERIA

LISTADO DE ALGUNOS EQUIPOS PETROLEROS QUE FUNCIONAN

CON HIDRAULICA

• Equipos de perforación

• Equipos de terminación

• Equipos Pulling

• Equipos Wireline

• Equipos Swabing

• Equipos Cementadores

• Equipos Bach Mixer

• Equipos Coiled Tubing

• Equipo Coiled Tubing Driling

• Equipos Fracturadores

• Equipos Acymaster

• Equipos Blender

• Equipos Snubing

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ENERGIA HIDRAULICA

EQUIPOS PETROLEROS

BOMBAS VALVULAS DIRECCIONALES

MOTORES HIDRAULICOS

CILINDROS HIDRAULICOS

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EQUIPO CEMENTADOR EQUIPO BLENDER

EQUIPO BACH MIXER

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EQUIPOS DE PERFORACION Y TERMINACION

C. R. D. INGENIERIA

EQUIPO COILED TUBING

C. R. D. INGENIERIA

EQUIPO DE PERFORACION

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C. R. D. INGENIERIA

EQUIPO CEMENTADOR

C. R. D. INGENIERIA

EQUIPO FRACTURADOR EQUIPO CEMENTADOR

EQUIPO NITROGENERO SKID DE BOMBEO

C. R. D. INGENIERIA

PARA QUE SE UTILIZA LA HIDRAULICA EN LOS EQUIPOS ?

ACCIONAMIENTO CILINDROS PARA

MONTAJE DE TORRE DE PERFORACION

C. R. D. INGENIERIA


ACCIONAMIENTO DE BOMBAS

CENTRIFUGAS PARA BOMBEO DE

FLUIDOS

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C. R. D. INGENIERIA


ACCIONAMIENTO DE BOMBAS A

TORNILLOS PARA DOSIFICACION

DE PRODUCTOS QUIMICOS

ACCIONAMIENTO DE AGITADORES

PARA TANQUES DE MEZCLADO

C. R. D. INGENIERIA


ACCIONAMIENTO DE PINZAS

ROTATIVAS PARA MONTAJE DE

TUBERIAS EN POZOS DE PETROLEO

ACCIONAMIENTO DE BOMBA PARA

LLENADO DE TANQUE DE ADITIVOS

C. R. D. INGENIERIA


ACCIONAMIENTO DE VENTILADORES

PARA ENFRIADORES

ACCIONAMIENTO DE MALACATES

PARA ENRROLLADO DE CABLES DE

ACERO

C. R. D. INGENIERIA


ACCIONAMIENTO DE VALVULAS DE PROCESO

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C. R. D. INGENIERIA


ACCIONAMIENTO TORNILLOS PARA

ALIMENTACION ARENA DE FRACTURA

C. R. D. INGENIERIA


ACCIONAMIENTO VALVULA B.O.P. PARA

POZO DE PETROLEO

C. R. D. INGENIERIA


ENROLLADOR DE

MANGUERAS DE ALTA

PRESION

ACCIONAMIENTO CARRETEL

PARA TUBING DE EQUIPO

COILED

C. R. D. INGENIERIA


CABEZALES ROSCADORES BOWEN

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C. R. D. INGENIERIA

CURSO DE HIDRAULICA BASICA C. R. D. INGENIERIA

ENERGIA

ENERGIA

ELECTRICA

ENERGIA

HIDRAULICA

ENERGIA

NEUMATICA

ENERGIA

TERMICA

ENERGIA

MECANICA

MAQUINA

PRODUCTO

DIFERENTES TIPOS DE ENERGIAS

C. R. D. INGENIERIA

ENERGIA HIDRAULICA

C. R. D. INGENIERIA

TRANSFORMACION DE ENERGIAS

•La energía mecánica o eléctrica es convertida en una

cantidad equivalente de energía de fluido por medio de

una bomba hidráulica.

•La energía de fluido es convertida de nuevo en energía

mecánica por medio de un actuador hidráulico ( motor

o cilindro hidráulico)

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C. R. D. INGENIERIA

TRANSFORMACION DE

ENERGIAS

C. R. D. INGENIERIA

COMPONENTES DE UN CIRCUITO HIDRAULICO BASICO

1) BOMBA HIDRAULICA 4) DEPOSITO

2) ACTUADORES HIDRAULICOS 5) TUBERIAS Y ACCESORIOS

3) VALVULAS HIDRAULICAS 6) FLUIDO HIDRAULICO

C. R. D. INGENIERIA

CARACTERISTICAS QUE DESTACAN A LA HIDRAULICA

•Grandes fuerzas o momentos de giro producidos en

espacios pequeños.

•Las fuerzas se gradúan automáticamente a las

necesidades.

•El movimiento puede realizarse con carga máxima desde

el arranque.

•Graduación continua de velocidad ,fuerza o momento

de giro.

•Protección simple contra sobrecargas.

C. R. D. INGENIERIA

CARACTERISTICAS QUE DESTACAN A LA HIDRAULICA

•Útil para movimientos rápidos controlados, así como para

movimientos extremadamente lentos de precisión.

•Acumulación sencilla de energía por medio de gases.

•Sistema de propulsión central con transformación en

energía mecánica descentralizada.

•Reversibilidad en los movimientos sin tener que parar

el movimiento antes de invertirlo.

•Los componentes hidráulicos pueden bloquearse sin

causar daños en los componentes.

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PRESIÓN

Presión es:

La aplicación de la fuerza en una superficie

S

Fp Donde:

p = presión

F = Fuerza

S = superficie

MEDICIÓN de la PRESIÓN

• Presión atmosférica

– Presión normal = 760 mmHg = 1 atm = 0,98 bar

– Presión positiva = atm o bar

– Presión negativa (vacio) = mmHg

TIEMPO

760 mmHg = 1 atm = 0,98 bar

PR

ES

IÓN

Presión normal = Presión atmosférica

Presión negativa (vacio)

Presión positiva

C. R. D. INGENIERIA

UNIDADES DE PRESION

1 KG/ CM 2 = 0,9807 bar = 14,22 PSI

1 BAR = 1,0197 KG/ CM 2 = 14,5 PSI

1 PSI = 0,07031 KG/ CM2 = 0,06895 BAR

PRESIÓN

222

002.04

05.0.

4

.cm

dS

2255002.0

5.0

cmKg

S

Fpa

228.0)300602

000.10

2 cmKg

xxxlxL

Peso

S

Fpm

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C. R. D. INGENIERIA

PRESION DE UN LIQUIDO CONFINADO

C. R. D. INGENIERIA

PRESION EN UN LIQUIDO CONFINADO

•Al aplicar una fuerza sobre un líquido confinado se

origina una presión que se transmite uniformemente

por todo el área interna del recipiente.

•Este comportamiento del fluido es el que permite

transmitir fuerzas a distancia.

•Los sistemas hidráulicos funcionan instantáneamente

gracias a la incompresibilidad del liquido utilizado.

C. R. D. INGENIERIA

ORIGEN DE LA PRESION

La presión en un líquido confinado se transmite integramente en

cualquier dirección y ejerce fuerzas iguales sobre áreas iguales

siempre en forma perpendicular a las paredes del recipiente

C. R. D. INGENIERIA

PRINCIPIO DE

PASCAL

La fuerza F1 actuando

sobre A1 ejerce una

presión P, que es igual

en todo el recipiente.

Esa presión P actuando

sobre la superficie A2

ejerce una fuerza F2

F1/ A1 = F2/ A2

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C. R. D. INGENIERIA

PRINCIPIO DE PASCAL

Las fuerzas son directamente

proporcionales a las

superficies.

Las distancias S1 y S2

recorridos por los émbolos

están en relación inversa

a sus superficies

C. R. D. INGENIERIA

MULTIPLICADOR DE PRESION

Si sobre la superficie A1 actúa la presión P1, se obtiene en el embolo

grande la fuerza F1. Esta fuerza es transmitida por la barra al embolo

pequeño y actúa sobre la superficie A2 generando la presión P2

Como F1 = F2 P1xA1 = P2xA2

A1

A2

SpF .Fuerza Hidráulica:

c a

4

..

2DpFa

4

).(.

22 dDpFc

4

. 2DS

Actuador

Deposito de

Aceite

Fuente

de

Energia

Control de

Movimiento

Control de

Velocidad

Control de

Fuerza

Bomba

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C. R. D. INGENIERIA

GENERACION

DE LA PRESION

•Si el grifo esta totalmente

abierto el caudal pasa

libremente sin generar

presión

•Si el grifo se cierra

progresivamente, aumenta

la resistencia al caudal y

la presión ira aumentando

a la entrada del grifo

C. R. D. INGENIERIA

GENERACION DEL CAUDAL

P1 P2

Para que se genere caudal debe existir una diferencia

de presión entre los extremos de la tubería

P1 mayor a P2 - P1 menor a P2

C. R. D. INGENIERIA

VELOCIDAD DE FLUIDOS EN TUBERIAS

• AIRE COMPRIMIDO : -------------------------------- 10 metros / seg

•VAPOR :------------------------------------------------ -100 metros / seg

• AGUA : --------------------------------------------------- -3 metros / seg

• ACEITE HIDRAULICO : línea de succión---- de 61 a 122 cm / seg

línea de presión---- de 760 a 920 cm / seg

línea de retorno---- de 305 a 456 cm / seg

La velocidad del fluido en una

tubería es inversamente

proporcional al área de la sección

transversal

C. R. D. INGENIERIA

CAUDAL Y

VELOCIDAD

La velocidad de un

cilindro es proporcional

al caudal que ingresa

e inversamente

proporcional al área del

pistón

Q = V x A / 1000

Q= caudal ( lpm)

V= velocidad (cm/min)

A= area ( cm2)

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CAUDAL: t

V

Tiempo

VolumenQ

Unidades: Q= lt/min

Q= GPM

Concepto hidráulico de velocidad

CAUDAL: Q = Velocidad x Area

C. R. D. INGENIERIA

CAUDAL Y CAIDA DE PRESION

•Cuando se genera caudal en una tubería aparece la caída de presión.

•Las caídas de presión sucesivas vienen representadas por las

diferencias de nivel del liquido en los tubos verticales.

C. R. D. INGENIERIA

CAUDAL Y

CAIDA DE

PRESION

Cuando no hay diferencia

de presiones en un líquido,

la superficie del mismo

permanece horizontal.

Si la presión aumenta en un

punto, el nivel de líquido

sube hasta que el peso

correspondiente compensa

la diferencia de presiones

C. R. D. INGENIERIA

DERIVACIONES DEL

CAUDAL EN PARALELO

Una característica de los

fluidos es que siempre

toman el camino de

menor resistencia

Cuando las resistencias

son diferentes la presión

solo aumenta en el valor

requerido para circular

por el camino de menor

resistencia.

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C. R. D. INGENIERIA

DERIVACIONES DEL

CAUDAL EN SERIE

Cuando las resistencias

al caudal están conectadas

en serie, las presiones se

suman.

La presión de la bomba es

la suma de las presiones

requeridas para abrir las

válvulas individualmente

C. R. D. INGENIERIA

CAIDA DE PRESION A

TRAVES DE UN ORIFICIO

Un orificio es un paso

restringido en una línea

hidráulica o componente,

usado para controlar el

caudal o crear una diferencia

de presión (caída de

presión).

Un aumento del caudal

siempre estará acompañado

de un aumento de la caída

de presión a través de un

orificio

C. R. D. INGENIERIA

CIRCUITO BASICO

HIDRAULICO

Una bomba accionada por

un motor hace desplazar

un actuador lineal para

desplazar una carga.

Una válvula inversora

dirige el fluido hacia un

lado u otro del cilindro y al

tanque.

Una válvula de seguridad

protege al circuito.

C. R. D. INGENIERIA

REVERSIBILIDAD

Un actuador hidráulico

puede invertir su

movimiento en forma

rápida sin inconvenientes

La válvula direccional de

4 vías proporciona el

control de inversión de

movimiento mientras que

una válvula de seguridad

protege al circuito

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C. R. D. INGENIERIA

VELOCIDAD

VARIABLE

Un actuador lineal o

rotativo puede moverse a

velocidades variables,

variando el caudal de la

bomba o usando una

válvula reguladora de

caudal.

El exceso de caudal que no

ingresa al cilindro se va al

tanque por la válvula de

seguridad.

C. R. D. INGENIERIA

TRANSMISION

DE

POTENCIA

HIDRAULICA

Los actuadores hidráulicos

transmiten potencia

gracias a la energía del

caudal que proviene de la

bomba hidráulica y a la

presión que se genera en

el circuito.

C. R. D. INGENIERIA

POTENCIA HIDRAULICA

– Potencia hidráulica expresa en CV

k = 450

– Potencia hidráulica expresa en kW

k = 600

POTENCIA HIDRÁULICA

QpN . K

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C. R. D. INGENIERIA

CIRCUITO

BASICO

HIDRAULICO

C. R. D. INGENIERIA

SIMBOLOGIA DE UN CIRCUITO HIDRAULICO

C. R. D. INGENIERIA

SIMBOLOGIA DE BOMBAS HIDRAULICAS

C. R. D. INGENIERIA

SIMBOLOGIA DE VALVULAS LIMITADORAS DE PRESION

Limitadora de presión

de acción directa

Limitadora de presión

de acción pilotada

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C. R. D. INGENIERIA

SIMBOLOGIA VALVULA

REDUCTORA DE PRESION

SIMBOLOGIA VALVULA

REGULADORA DE CAUDAL

Reguladora de caudal

bidireccional

Reguladora de caudal

unidireccional

C. R. D. INGENIERIA

SIMBOLOGIA VALVULAS DIRECCIONALES

Válvula antirretorno

Válvula antirretorno

pilotada

Válvula direccional 2 vías-

2 posiciones

Válvula direccional 4 vías-

3 posiciones

C. R. D. INGENIERIA

SIMBOLOGIA CILINDROS HIDRAULICOS

C. R. D. INGENIERIA

SIMBOLOGIA DE

BOMBAS Y MOTORES

HIDRAULICOS

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C. R. D. INGENIERIA

SIMBOLOGIA DE TUBERIAS

Y MANGUERAS

SIMBOLOGIA DE BOMBA

SIMPLE Y DOBLE

SIMBOLOGIA DE BOMBA Y

VALVULA DE SEGURIDAD

C. R. D. INGENIERIA

SIMBOLOGIA DE UN CIRCUITO BASICO PARA

ACCIONAMIENTO DE UN MOTOR HIDRAULICO

C. R. D. INGENIERIA

VALVULA DIRECCIONAL

BOMBA HIDRAULICA

VALVULA DE ALIVIO

DEPOSITO

CILINDRO

COMPONENTES

DE UN CIRCUITO

HIDRAULICO BASICO

C. R. D. INGENIERIA

CIRCUITO

HIDRAULICO

BASICO Y SU

SIMBOLOGIA

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C. R. D. INGENIERIA

ESQUEMA DE UN CIRCUITO HIDRAULICO CON REGULACION DE

VELOCIDAD DEL CILINDRO

C. R. D. INGENIERIA

CIRCUITO HIDRAULICO

CON REGULACION DE

VELOCIDAD DEL

CILINDRO

C. R. D. INGENIERIA

ESQUEMA Y

SIMBOLOGIA DE UN

CIRCUITO HIDRAULICO

A- Deposito

B- Bomba caudal fijo

C- Válvula limitadora de

presión

D- Cilindro doble efecto

E- Válvula direccional 4/2

F- Válvula reguladora de

caudal unidireccional

C. R. D. INGENIERIA

ESQUEMA Y SIMBOLOGIA DE UN CIRCUITO HIDRAULICO

A- bomba de caudal fijo, B- válvula limitadora de presión, C- válvula

direccional 4/3, D- válvula de contrabalanceo con antirretorno, E- motor

hidráulico

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C. R. D. INGENIERIA

VALVULA DIRECCIONAL

BOMBA HIDRAULICA

VALVULA DE ALIVIO

DEPOSITO

ACTUADOR O CILINDRO

COMPONENTES

DE UN CIRCUITO

HIDRAULICO BASICO

– La bomba es un transformador de energía que genera o produce caudal.

Bombas Hidráulicas:Clasificación

LA BOMBA NO CREA

PRESIÓN!

BOMBAS DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO

BOMBAS DE NO DESPLAZAMIENTO POSITIVO

-La bomba es un transformador de energía que

genera o produce caudal y presión

C. R. D. INGENIERIA

BOMBAS DE NO DESPLAZAMIENTO POSITIVO

Si la entrada y salida de la bomba están conectadas ,de forma que el

fluido pueda recircular dentro de la bomba, cuando la presión aumenta, la

bomba es de no desplazamiento positivo C. R. D. INGENIERIA

BOMBA DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO A PISTON

En la bomba de pistón , tan pronto como la válvula de retención de

entrada se cierra en el ciclo de bombeo, y exceptuando las fugas, el

fluido solo fluye hacia la salida con independencia de la presión

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C. R. D. INGENIERIA

BOMBAS DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO

1)- Presentan una pulsación en cada ciclo o cada vez que una

cámara de bombeo se abre hacia la salida.

2)- Las bombas de desplazamiento positivo solo generan caudal

no crean presión

3)- La presión solamente afecta al caudal de salida en el

aumento de las fugas internas

4)- Son frecuentemente autocebantes cuando se ponen en

marcha en forma adecuada

5)- Este tipo de bombas requieren una válvula de seguridad

para protegerla contra las sobrecargas de presión.

Características

BOMBAS

DESPLAZAMIENTO CONSTANTE DESPLAZAMIENTO VARIABLE

BOMBA de ENGRANAJES BOMBA de PALETAS BOMBA de PISTONES

DENTADO

EXTERNO

DENTADO

INTERNO RADIALES AXIALES

BOMBA de PALETAS BOMBA de PISTONES

RADIALES AXIALES

EJE

INCLINADO

PLACA

INCLINADA

CLASIFICACION DE BOMBAS HIDRAULICAS DE

DESPLAZAMIENTO POSITIVO

C. R. D. INGENIERIA

ACCIONAMIENTO DE LAS

BOMBAS HIDRAULICAS

C. R. D. INGENIERIA

CRIQUE HIDRAULICO

A

B

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C. R. D. INGENIERIA

FUNCIONAMIENTO DE UN CRIQUE HIDRAULICO

-En la figura A tenemos el ciclo de admisión . La válvula de retención

de salida esta cerrada por la acción de la presión originada por la

carga y la válvula de retención de entrada se abre para permitir que

el liquido del tanque llene la cámara de bombeo, debido a que hay

menos presión que en el tanque.

-En la figura B el pistón de la bomba es empujado hacia abajo.

La válvula de retención de entrada esta cerrada por la presión y la

válvula de salida se abre enviando el aceite al cilindro.

-Para hacer descender la carga, se abre una tercer válvula de aguja

que abre un pasaje debajo del pistón mayor hacia el tanque. La carga

empuja el pistón hacia abajo y obliga al liquido a entrar al tanque.

C. R. D. INGENIERIA

BOMBA HIDRAULICA A PISTON DE ACCIONAMIENTO MANUAL

Presión nominal: 720 bar = 10.000 PSI

C. R. D. INGENIERIA

BOMBA HIDRAULICA DE ENGRANAJES DE DENTADO EXTERNO

C. R. D. INGENIERIA

BOMBA HIDRAULICA DE ENGRANAJES DE DENTADO EXTERNO

Presión nominal : 250 bar = 3.625 PSI

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C. R. D. INGENIERIA

BOMBA HIDRAULICA A ENGRANAJES

C. R. D. INGENIERIA

FALLA EN BOMBA

HIDRAULICA A ENGRANAJES

C. R. D. INGENIERIA

BOMBA HIDRAULICA A PALETAS

C. R. D. INGENIERIA

BOMBA HIDRAULICA A PALETAS NO EQUILIBRADA


10/11/2012

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C. R. D. INGENIERIA

BOMBA A PALETAS

EQUILIBRADA

HIDRAULICAMENTE

BOMBA A PALETAS EQUILIBRADA HIDRAULICAMENTE

Presión nominal: 270 bar = 3.900 PSI C. R. D. INGENIERIA

BOMBA A PALETAS DE CAUDAL VARIABLE COMPENSADA

POR PRESION

C. R. D. INGENIERIA

BOMBA HIDRAULICA A PISTONES RADIALES


C. R. D. INGENIERIA

BOMBA A PISTONES

AXIALES DE EJE

RECTO Y CAUDAL

FIJO

Presión nominal: 420 bar

6.000 PSI

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C. R. D. INGENIERIA

BOMBA A PISTONES AXIALES DE EJE RECTO Y CAUDAL VARIABLE

C. R. D. INGENIERIA

BOMBA A PISTONES AXIALES

DE EJE INCLINADO DE CAUDAL

FIJO


C. R. D. INGENIERIA

BOMBA DE PISTONES

AXIALES DE EJE

INCLINADO DE CAUDAL

VARIABLE

C. R. D. INGENIERIA

BOMBA HIDRAULICA TIPO GEROTOR


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C. R. D. INGENIERIA

BOMBA HIDRAULICA DE ENGRANAJES DE DENTADO INTERNO


C. R. D. INGENIERIA

CARACTERISTICAS DE LAS BOMBAS HIDRAULICAS

1) PRESION NOMINAL: Esta característica nos dice cual es la

presión máxima que la bomba puede

soportar con seguridad durante un tiempo

determinado sin experimentar averías.

2) VELOCIDAD DE ROTACION NOMINAL: Son las rpm máximas a

las que puede girar una bomba hidráulica

sin que se produzca capitación y sin que

se quede sin lubricación

C. R. D. INGENIERIA


3) CAUDAL NOMINAL : es el volumen de aceite suministrado por

unidad de tiempo ( litros por minuto o

galones por minuto)

1 GPM = 3,78 lpm

4) DESPLAZAMIENTO : es la cantidad de liquido transferido por

la bomba durante una revolución o ciclo

y se mide en cm3/ revolución

La relación entre el desplazamiento y el caudal es :

CAUDAL(lpm)= DESPLAZAMIENTO(cm3/rev) x RPM / 1.000

C. R. D. INGENIERIA


5) DESLIZAMIENTO: es la cantidad de aceite que se utiliza para

la lubricación interna de los componentes de

la bomba hidráulica, también llamado caudal

de fuga.

6) RENDIMIENTO VOLUMETRICO: es la relación entre el caudal real que

entrega una bomba y su caudal teórico y se

expresa en porcentaje

RENDIMIENTO VOLUMETRICO ( %) = CAUDAL REAL / TEORICO

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C. R. D. INGENIERIA

CURVA CARACTERISTICA DE UNA BOMBA HIDRAULICA

C. R. D. INGENIERIA

C. R. D. INGENIERIA

VALVULA DIRECCIONAL

BOMBA HIDRAULICA

VALVULA DE ALIVIO

DEPOSITO

ACTUADOR O CILINDRO

COMPONENTES

DE UN CIRCUITO

HIDRAULICO BASICO

C. R. D. INGENIERIA

VALVULAS DIRECCIONALES HIDRAULICAS

FUNCION DE LAS VALVULAS DIRECCIONALES

Las válvulas direccionales inician, paran e invierten los movimientos

de los actuadores hidráulicos como axial también controlan la

dirección del fluido en un circuito hidráulico.

CARACTERISTICAS DE LAS VALVULAS DIRECCIONALES

1) Posiciones

2) Vías

3) Accionamientos o mandos

4) Retornos o mandos de retorno

5) Tamaño nominal

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MANDONUMERO DE VIAS

NUMERO DE POSICIONESMANDO

2 POSICIONES 3 POSICIONES

2 VIAS 3 VIAS 4 VIAS 5 VIAS

VALVULAS DIRECCIONALES

C. R. D. INGENIERIA

POSICIONES Y VIAS DE UNA VALVULA DIRECCIONAL

POSICIONES: Una válvula direccional puede asumir dos tres o mas

posiciones haciendo que el cilindro avance y retroceda ( 2 posiciones) o

avance, retroceda y se detenga en cualquier lugar ( 3 posiciones ).

En la simbología esta representado por la cantidad de cuadrados

dibujados dentro del rectángulo.

VIAS: Las vías de una válvula direccional es el numero de orificios de

conexiones principales sin contar las conexiones de pilotajes.

Las conexiones principales son : P = línea de presión ; T= línea a tanque

A y B = conexiones al cilindro o motor

En la simbología esta representado por la cantidad de veces que las

flechas o bloqueos cortan a un cuadrado o posición

Válvula 4 vías y 3

posiciones

Válvula 4 / 3

C. R. D. INGENIERIA

VALVULA ANTIRRETORNO O DE RETENCION HIDRAULICA

C. R. D. INGENIERIA FUNCIONAMIENTO DE UNA VALVULA

DIRECCIONAL 4 / 2

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C. R. D. INGENIERIA

CONEXIONADO DE UNA

VALVULA HIDRAULICA

DE 4 VIAS Y 2

POSICIONES

C. R. D. INGENIERIA

VALVULAS DIRECCIONALES HIDRAULICAS

Accionamiento de un Accionamiento de un

cilindro doble efecto cilindro simple efecto

Válvula 5/2 Válvula 3/2

C. R. D. INGENIERIA

1

2 4

5 3

14 12

1

4

5 3

12

1

2 4

5 3

14 12

CENTRO

CERRADO

CENTRO P BLOQUEADO

A Y B a TANQUE

VALVULAS DIRECCIONALES DE 3 POSICIONES

Este tipo de válvulas son utilizadas cuando se desea detener el

recorrido de un cilindro o motor hidráulico en cualquier instante.

C. R. D. INGENIERIA

ACCIONAMIENTO DE UNA VALVULA DIRECCIONAL MANUAL

distrib_5_2.swf

distrib_3_2.swf

valvula_4-3_cerrada.swf

valvula_4-3_conectada.swf

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C. R. D. INGENIERIA

VALVULA DIRECCIONAL

MANUAL CENTRADA

POR RESORTES Y CON

RETENCION DE POSICION

MANDOS DE REPOSICION

DE UNA VALVULA

C. R. D. INGENIERIA

DIFERENTES TIPOS DE

CENTROS DE VALVULAS

DIRECCIONALES

C. R. D. INGENIERIA

VALVULA O COMANDO DIRECCIONAL HIDRAULICO

Cuatro vías tres

posiciones centro

abierto- motor

Cuatro vías tres

posiciones centro

abierto- cilindro

Cuatro vías tres

posiciones centro

cerrado

Cuatro vías tres

posiciones centro

cerrado

Tres vías tres

posiciones centro

abierto

Tres vías tres

posiciones centro

abierto C. R. D. INGENIERIA

COMANDOS CON CIRCUITOS EN PARALELO Y EN SERIE

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C. R. D. INGENIERIA

SIMBOLOGIA DE UN COMANDO HIDRAULICO DE 4 CUERPOS

C. R. D. INGENIERIA

ACCIONAMIENTOS DE LAS VALVULAS DIRECCIONALES

C. R. D. INGENIERIA

FUNCIONAMIENTO DE UN SOLENOIDE DE UNA

ELECTROVALVULA HIDRAULICA

Cuando una corriente eléctrica pasa a través de una bobina de alambre ,

se genera un campo magnético. Este campo magnético atrae al embolo y

lo lleva dentro de la bobina.

Al moverse el embolo, entra en contacto con un pasador de empuje,

desplazando el vástago de la válvula direccional hacia un extremo.

Válvulas de 3

cámaras

Solenoide DC Solenoide AC

Resorte Resorte

Pulsador de

emergencia Pulsador de

emergencia

Válvulas Direccionales

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• Comando Directo • NFPA D03 / CETOP 03:

– Caudal máximo admitido: hasta 80 L /min

– Presión de operación: 350 bar

• NFPA D05 / CETOP 05: – Caudal máximo admitido: hasta 120 L /min

– Presión de operación: 320 bar (limitada debido a la sección de los tornillos de fijación)


TAMAÑO NOMINAL

• Pilotadas Hidráulicamente • NFPA D07 / CETOP 07:

– Caudal máximo admitido: hasta 240 L /min

• NFPA D08 / CETOP 08: – Caudal máximo admitido: hasta 500 L /min

• NFPA D10 / CETOP 10: – Caudal máximo admitido: hasta 1.100 L /min

• PRESIÓN MÁXIMA DE OPERACIÓN : 350 bar


TAMAÑO NOMINAL

C. R. D. INGENIERIA

FUNCIONAMIENTO DE

UNA VALVULA

DIRECCIONAL PILOTADA

En las válvulas grandes, la fuerza

requerida para desplazar la

corredera (spool) es muy elevada

por lo tanto la mayoría de las

válvulas direccionales de gran

caudal son accionadas mediante

una presión de pilotaje aplicada

en cualquiera de los extremos de

la corredera

Válvula con mando electrohidráulico, centrado por resortes

ETAPA

PILOTO

ETAPA

PRINCIPA

L

RESORTE

CÁMARA DE

MANDO

CORREDERA CONDUCTO

DE PILOTAJE

INTERNO

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C. R. D. INGENIERIA

VALVULAS DIRECCIONALES

PILOTADAS

C. R. D. INGENIERIA

VALVULAS DIRECCIONALES PILOTADAS

C. R. D. INGENIERIA C. R. D. INGENIERIA

VALVULA DIRECCIONAL

BOMBA HIDRAULICA

VALVULA DE ALIVIO

DEPOSITO

ACTUADOR O CILINDRO

COMPONENTES

DE UN CIRCUITO

HIDRAULICO BASICO

10/11/2012

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C. R. D. INGENIERIA

VALVULAS REGULADORAS DE PRESION HIDRAULICA

CLASIFICACION

1) Válvulas limitadoras de presión o

de alivio.

2) Válvulas reductoras de presión

3) Válvulas de secuencia

4) Válvulas de contrabalanceo

5) Válvulas de frenado

6) Válvulas de descarga

C. R. D. INGENIERIA

VALVULA LIMITADORA DE PRESION

Estas válvulas consisten en un obturador mantenido en su asiento, en

el cuerpo de la válvula, mediante un resorte.

Cuando la presión de entrada es insuficiente para vencer la fuerza del

resorte la válvula permanece cerrada.

Cuando se alcanza la presión de apertura el obturador es desplazado

de su asiento permitiendo el paso de aceite al tanque ,manteniendo la

presión en el fluido.

C. R. D. INGENIERIA

VALVULA LIMITADORA

DE PRESION DE ACCION

DIRECTA

C. R. D. INGENIERIA

VALVULA LIMITADORA


DIRECTA

En estas válvulas la

presión actúa en dirección

opuesta a la tensión de un

resorte la cual es variable

ya que posee un tornillo de

ajuste, permitiéndole a la

válvula ajustarse para que

se abra a cualquier presión

comprendida dentro de su

intervalo de ajuste

10/11/2012

34

C. R. D. INGENIERIA

VALVULA LIMITADORA DE PRESION DE ACCION DIRECTA

C. R. D. INGENIERIA

VALVULA LIMITADORA


PILOTADA

C. R. D. INGENIERIA

VALVULA LIMITADORA DE PRESION DE ACCION PILOTADA

Esta válvula funciona en dos etapas. La etapa piloto contiene una

válvula limitadora de presión y un obturador, mantenido en su asiento

mediante un resorte ajustable.

Los orificios están mecanizados en el cuerpo de la válvula y la

derivación del caudal al tanque se consigue mediante una corredera

equilibrada hidráulicamente

La presión en la entrada, que actúa bajo el pistón, esta presente

también en su parte superior gracias a un pequeño orificio practicado

en el mismo pistón.

Cuando la presión alcanza el taraje del resorte, el obturador se separa

de su asiento descargando el exceso de caudal por el interior del pistón

compensador, limitando la presión en la cámara superior. Como el

caudal hacia la cámara superior se restringe por el orificio pequeño, el

aumento de presión en la cámara inferior desequilibra las fuerzas

hidráulicas elevando la corredera ,descargando el caudal al tanque.

C. R. D. INGENIERIA

FUNCIONAMIENTO DE

UNA VALVULA

LIMITADORA DE PRESION

DE ACCION PILOTADA

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C. R. D. INGENIERIA

VALVULA LIMITADORA DE PRESION PILOTADA

C. R. D. INGENIERIA

ESQUEMA PILOTAJE

VALVULA LIMITADORA DE

PRESION

C. R. D. INGENIERIA

CONTROL REMOTO DE LA

PRESION DE UN CIRCUITO

( VENTING)

Las válvulas de seguridad o

limitadoras de presión que

son de accionamiento

pilotado, pueden ser

controladas remotamente a

través de un orificio situado

en la tapa superior, enfrente

del obturador.

Cuando este orificio se lo

comunica con el tanque, la

corredera se levanta

enviando el caudal de la

bomba a tanque.

C. R. D. INGENIERIA

CIRCUITO HIDRAULICO DE TRES PRESIONES

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C. R. D. INGENIERIA

CIRCUITO HIDRAULICO CON

VALVULA LIMITADORA DE

PRESION

C. R. D. INGENIERIA

C. R. D. INGENIERIA

VALVULA DIRECCIONAL

BOMBA HIDRAULICA

VALVULA DE ALIVIO

DEPOSITO

ACTUADOR O CILINDRO

COMPONENTES

DE UN CIRCUITO

HIDRAULICO BASICO

C. R. D. INGENIERIA

ACTUADORES

HIDRAULICOS

CILINDRO HIDRAULICO

MOTOR HIDRAULICO

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C. R. D. INGENIERIA


Los cilindros hidráulicos transforman la energía hidráulica en mecánica

lineal, la que se aplica a un objeto para realizar trabajo

C. R. D. INGENIERIA

CILINDRO HIDRAULICO DE SIMPLE EFECTO

Los cilindros de simple efecto poseen solo una cámara para el ingreso

de fluido, ejerciendo fuerza en un solo sentido, efectuándose el retorno

bien mecánicamente o por el peso propio del pistón y la carga.

C. R. D. INGENIERIA

Actuadores: Cilindros Hidráulicos

Telescopicos

Los cilindros telescopicos

se utilizan cuando su

longitud comprimida tiene

que ser menor que la que se

obtiene con un cilindro

Standard

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C. R. D. INGENIERIA

CILINDRO HIDRAULICO DE DOBLE EFECTO

Los cilindros doble efecto son accionados por el fluido hidráulico en

ambos sentidos lo que significa que puede ejercer fuerza en cualquiera

de los dos sentidos del movimiento.

C. R. D. INGENIERIA

CILINDRO HIDRAULICO DOBLE EFECTO

El cilindro hidráulico consiste en un tubo calibrado (1), con

tapas en los extremos (2) y un pistón móvil (3) que esta fijo al

vástago (4)

El cuerpo del cilindro esta provisto en un extremo, de un orificio

de entrada por el que ingresa el fluido al interior del tubo y en el

otro extremo de un orificio de salida del fluido.

1

2 2

3 4

C. R. D. INGENIERIA

AMORTIGUAMIENTO DE


Los amortiguadores se

utilizan para disminuir la

velocidad del pistón en el

final de la carrera, evitando

de esta manera que el pistón

golpee repetidas veces

sobre las tapas extremas.

Durante la fracción final de

la carrera el aceite

desplazado descarga a

través de un orificio

ajustable.

C. R. D. INGENIERIA

SELLOS DE ESTANQUEIDAD DE LOS CILINDROS HIDRAULICOS

En los cilindros hidráulicos para mantener la estanqueidad entre las dos

cámaras del cilindro y entre la cámara del cilindro delantera con el

vástago se utilizan empaquetaduras o sellos de poliuretano. Además en

el buje delantero existe un sello limpia vástago para evitar el ingreso de

suciedad al interior del cilindro

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C. R. D. INGENIERIA

SELLOS DE ESTANQUEIDAD PARA CILINDROS HIDRAULICOS

C. R. D. INGENIERIA

FORMAS CONSTRUCTIVAS DE LOS CILINDROS HIDRAULICOS

C. R. D. INGENIERIA

CORTE DE CILINDROS TELESCOPICOS

C. R. D. INGENIERIA

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C. R. D. INGENIERIA

MOTORES HIDRAULICOS

Un motor hidráulico convierte la energía del

fluido en energía mecánica.

Los motores tienen la misma apariencia y

tamaño que una bomba hidráulica, de hecho

muchos dispositivos pueden usarse como

bomba o motor hidráulico.

Los motores hidráulicos no impulsan el

fluido como lo hace una bomba, sino que

son impulsados por el fluido, desarrollando

un par torsor y un movimiento continuo de

rotación.

C. R. D. INGENIERIA

MOTORES HIDRAULICOS

La simbología de un motor hidráulico es un circulo con un triangulo, o

dos, donde el vértice se dibuja hacia adentro, esto indica que recibe

caudal para originar el movimiento.

C. R. D. INGENIERIA

PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO DE UN MOTOR DE PALETAS

d

F

PAR TORSOR= F ( fuerza) x d ( distancia)

F = Presión x Área

C. R. D. INGENIERIA

MOTOR HIDRAULICO A PALETAS NO EQUILIBRADO

En un motor a paletas el par se desarrolla por la presión que actúa

sobre las superficies de las paletas rectangulares las cuales entran y

salen de unas ranuras practicadas en un rotor acoplado al eje de

accionamiento

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C. R. D. INGENIERIA

MOTOR HIDRAULICO A PALETAS EQUILIBRADO HIDRAULICAMENTE

En los motores equilibrados las cargas laterales que se producen son

opuestas y se neutralizan mutuamente

C. R. D. INGENIERIA

PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO DE UN MOTOR A ENGRANAJES

Un motor a engranajes

desarrolla un par

debido a la presión

aplicada sobre la

superficie de los

dientes de los

engranajes

F F F

d d

PAR TORSOR = F x d

C. R. D. INGENIERIA

MOTORES A ENGRANAJES

C. R. D. INGENIERIA

MOTOR HIDRAULICO GEROTOR

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C. R. D. INGENIERIA

MOTOR ORBITAL CON

VALVULAS DE DISCO

1 - Rotor gerotor

2 - Rodillos

3 - Distribuidor

4 – Plato auxiliar

5 – Eje distribuidor

6 – Eje de transmisión

7 – Eje de salida

4

C. R. D. INGENIERIA

MOTOR HIDRAULICO

A PISTONES RADIALES

C. R. D. INGENIERIA

PRINCIPIO DE

FUNCIONAMIENTO DE

UN MOTOR HIDRAULICO

A PISTONES AXIALES DE

EJE RECTO

C. R. D. INGENIERIA

PRINCIPIO DE

FUNCIONAMIENTO DE UN

MOTOR HIDRAULICO A

PISTONES AXIALES DE

EJE INCLINADO

10/11/2012

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C. R. D. INGENIERIA

PRESION

AREA

F FUERZA

Ft fuerza tangencial

Fn fuerza normal

PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO DE UN MOTOR DE PISTONES

AXIALES

La presión de aceite multiplicada por el área del pistón del motor genera

una fuerza F , la cual se descompone en el plato inclinado en una fuerza

normal al plato Fn y en una fuerza tangencial Ft

A mayor ángulo de inclinación del plato, mayor es la fuerza tangencial Ft,

y mayor es la carrera del pistón lo que genera un mayor desplazamiento

del motor MAYOR DESPLAZAMIENTO= MAYOR TORQUE

C. R. D. INGENIERIA

PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO DE UN MOTOR DE PISTONES

AXIALES

La fuerza tangencial Ft multiplicada por la distancia comprendida entre

el centro del pistón y el eje del motor, genera el par torsor o torque del

motor hidráulico

Ft fuerza tangencial

R radio

TORQUE = Ft x R ( Nm )

C. R. D. INGENIERIA

CARACTERISTICAS DE LOS MOTORES HIDRAULICOS

DESPLAZAMIENTO: Es la cantidad de fluido que requiere el motor

para dar una revolución y se expresa en cm3/ rev

también se lo llama cilindrada

Existe una relación entre el desplazamiento o cilindrada del motor

el caudal de aceite que ingresa y las revoluciones de giro del eje

del motor

CAUDAL ( lpm) = CILINDRADA (cm3/rev) x RPM / 1000

RPM MAXIMA : Son las revoluciones máximas a las que puede girar

un motor sin que tenga problemas de cavitacion y

falta de lubricación ( dato del fabricante )

C. R. D. INGENIERIA

CAUDAL DE ACEITE NECESARIO

EN UN MOTOR HIDRAULICO

Ejemplo

Datos:

Cilindrada motor: 100 cm3/rev.

Número de vueltas: 220 RPM

Caudal:220 x 100 / 1000= 22 lpm

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C. R. D. INGENIERIA


PAR TORSOR O TORQUE:El concepto de par en un motor es igual

al de fuerza en un cilindro hidráulico. En un

motor cuanto mayor sea la presión o mayor

sea la cilindrada, mayor será el torque

generado en el eje del motor.

TORQUE (kgm)= PRESION (Kg/cm2) x CILINDRADA (cm3/rev) / 628

El par desarrollado por un motor hidráulico se expresa en Kgm o Nm

1 Kgm = 9,81 Nm

Algunos fabricantes de motores indican en los catálogos el torque

especifico = torque del motor a una presión de 1 bar

TORQUE ESPECIFICO (Nm / bar) = TORQUE (Nm) / PRESION (bar)

C. R. D. INGENIERIA


POTENCIA ENTREGADA: La potencia que entrega un motor hidráulico

en el eje esta relacionada con el torque y las

RPM a la que esta girando según la expresión:

POTENCIA (HP) = TORQUE (Kgm) x n (RPM) / 716,2

También podemos calcular la potencia de un

Motor hidráulico conociendo el caudal de

Aceite que ingresa al mismo y la presión

Que se genera a la entrada con la expresión:

POTENCIA (HP) = PRESION (Kg/cm2) x CAUDAL (lpm) / 450

C. R. D. INGENIERIA


PRESION NOMINAL : Es la presión máxima que puede trabajar un

motor hidráulico en forma continua sin que

se produzca ninguna rotura y este valor va a

depender de la forma constructiva, de la

cilindrada y del fabricante del motor. A mayor

cilindrada menor es la presión a la que puede

trabajar el motor hidráulico

RPM MINIMAS : Es importante tener en cuenta la velocidad mínima

del eje al seleccionar el motor dado que no todos los

motores trabajan con velocidad uniforme a bajas rpm

a torque pleno, debido a su bajo rendimiento mecánico

C. R. D. INGENIERIA

Torque vs rpm de un motor orbital

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C. R. D. INGENIERIA

Torque vs rpm de motor a pistones radiales

C. R. D. INGENIERIA

CARACTERISTICAS

TECNICAS DE MOTOR

DE PISTONES RADIALES

C. R. D. INGENIERIA C. R. D. INGENIERIA

MOTOR HIDRAULICO DE

PISTONES AXIALES DE

DESPLAZAMIENTO

VARIABLE

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C. R. D. INGENIERIA

MOTOR HIDRAULICO A PISTONES DE DESPLAZAMIENTO VARIABLE

C. R. D. INGENIERIA

curso hidraulica basica 2

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