oleohidraulica
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OLEOHIDRAULICATRANSCRIPT
OLEOHIDRAULICA
INTRODUCCION A LA HIDRAULICALa hidrulica slo comenz a utilizarse en el siglo XVII
El estudio de la hidrulica concierne al empleo y caractersticas de los lquidos
OLEOHIDRAULICA Se le atribuye el significado de transmisin y control de fuerzas y movimiento por medio de lquidos
MECANICA DE LOS FLUIDOS Hidrosttica
Hidrodinmica
HIDROMECANICAHIDROESTATICA: Estudio de los fluidos en reposo
HIDRODINAMICA: Estudio de los fluidos en movimientoTRANSFORMACION DE LA ENERGIA
Presin hidrostticaUna columna de lquido ejerce por su propio peso, una presin sobre una superficie en que acta. presin p = h . . g
La presin hidrosttica ejerce una fuerza sobre el fondo de los recipientes y si acta sobre superficies iguales ( A1=A2=A3 ) las fuerzas resultantes sern iguales
Ley de PascalLa presin se distribuye uniformemente en todos los sentidos y es igual en todos los lados
TRANSMISION HIDRAULICA DE FUERZASSi actuamos con la fuerza F1 sobre la superficie A1 se produce la presin
F 1 P = --------- A 1
La presin p acta unifrmemente en todo el lquido,es decir, tambin sobre la superficie A2. La fuerza que se puede obtener es:
F2 = p * A2Entonces : F 1 F 2 --------- = --------- A 1 A 2
F 1 A 2 --------- = --------- F 2 A 1 Las fuerzas son directamente proporcionales a las superficies
PALANCA MECANICAEstado de equilibrio de un cuerpo
Como se relaciona con la hidrulica?
Palanca hidrulicaEquilibrio hidrulicoAplicacin de la Ley de Pascal
Conservacin de la energaLa distancia que recorre cada pistn es inversamente proporcional a su superficie.-Lo que se gana en fuerza ,se pierde en velocidad o distancia
Principios de la transmisin de presinLas presiones son inversamente proporcionales a las superficies
Magnitudes fundamentalesPresin
1 Bar = 14,5 PSI 1Kg/cm2 = 14,223 PSILey de flujoA travs de un tubo con distintas secciones transversales fluyen en igual tiempo volmenes iguales
El caudal Q es el cociente del volumen del fluido V y del tiempo t.-
Q = V / tEl volumen del fluido V = A * l A : rea l: longitudluego tenemos: v = l/ t v : velocidad
Q = A * v
El caudal Q en l/min ( LPM ) es igual en todo tubo
Equivalencias de medidas de caudal1 GPM = 3,78 LPM ( Us ) 4, 54 LPM ( Uk )
1LPM = 60.000 cm3/hEcuacin de continuidad Q1 = Q2 Q1 = A1 * v1 ; Q2 = A2 * v2 por lo tanto A1 * v1 = A2 * v2
Ley de conservacin de la energa La energa total de un caudal de liquido no vara mientras no se introduzca energa desde el exterior ni se entregue hacia el exteriorENERGIA TOTALEnerga potencial: Energa de posicin ( en funcin de la columna de liquido y de la presin esttica )
Energa cintica: En funcin de la velocidad de flujo y de la presin dinmicaLa energa total se compone de:Energa potencial( en funcin de la columna de lquido y de la presin esttica)Energa cintica ( en funcin de la velocidad de flujo y de la presin dinmica )De all surge la ecuacin de Bernoulli
Friccin y perdidas de presinLa energa hidrulica no se puede transmitir libre de perdidas de friccin a travs de tuberas.- En las paredes del tubo y en el lquido se produce friccin que genera calorLa perdida de energa significa una perdida de presin.-
La dimensin de las prdidas por friccin depende especialmente de :
la longitud de la tuberala seccin transversal de las tuberasla rugosidad de las paredes del tubola cantidad de codos del tubola velocidad de flujola viscosidad del lquidoTipos de flujoEl tipo de flujo tambin es importante para las perdidas de energa.- Se diferencian dos tipos de flujo:
- Flujo laminar
- Flujo turbulentoFlujo Laminar
Flujo Turbulento
Numero de Reynold ReEl tipo de flujo puede determinarse con el nmero de Reynold.-
adimensional
: velocidad del flujo (m/s )
Dimetro hidrulico
Viscosidad cinemtica 30
Este valor es valido para tubos redondos,rectos e idealmente liso.- Con el nmero de Reynold crtico,el flujo cambia de laminar a turbulento o viceversa.-
Ventajas de los sistemas oleohidrulicosVelocidad variableReversibilidad de movimientoProteccin contra sobrecargaDimensiones reducidas de los componentesDesventajas de los sistemas OleohidrulicosPrdidas de carga ( Impedimento en el desplazamiento del fluido)
Trefilamientos Internos ( perdidas internas)
Compresibilidad ( Con grandes volmenes a presin aumenta la elasticidad y perdidas de energa )Principales campos de aplicacinIndustria metal mecnica Industria siderrgicaIndustria Elctricas y ElectromecnicaIndustria Qumica Industria TextilIndustria de la madera y el papelIndustria Naval
Ejemplos de aplicacin
Maquinaria mvilPalas mecnicasElevadoresAPLICACIONES DE LA OLEOHIDRAULICA
APLICACIONES DE LA OLEOHIDRAULICA
APLICACIONES DE LA OLEOHIDRAULICA
Fluido Hidrulico
Transmisin de potencia
Lubricacin Enfriamiento
EstanqueidadObjetivos del FluidoRequerimientos de calidad del FluidoImpedir la oxidacin Impedir la formacin de lodo,barnices y gomaReducir la formacin de espumasMantener su estabilidad qumicaMantener el ndice de viscosidad Impedir la corrosinSeparar el aguaCompatibilidad con las juntas y sellosEventualmente inflamable
Estabilidad al cizallamientoResistencia a cargas trmicas ( No ms de 80 C)Resistencia a la oxidacin
Propiedades del fluidoViscosidadSe entiende por viscosidad a la resistencia que opone el fluido al ser desplazadoTipos de viscosidad: - Viscosidad dinmica - Viscosidad cinemticaViscosidad cinemtica:El concepto de viscosidad cinemtica es una consecuencia de la utilizacin de una columna de liquido para producir una circulacin del mismo a travs e un tubo capilar.- El coeficiente de viscosidad cinemtica es le resultado de dividir el coeficiente de viscosidad dinmica por la densidad del fluido su unidad es centistokesFluido HidrulicoEllos se clasifican de acuerdo a su formacin bsica:A base de aceite mineralA base de aceite vegetalPuramente sintticosPoco inflamablesDe agua pura
Principios de la oleohidrulicaEsquema oleohidraulico bsico.-
Funcionamiento del sistema La bomba 1 es impulsada por un motor (elctrico o a explosin ).- El fluido es aspirado del estanque 2 y es transportado a travs del sistema de tuberas y dispositivos hacia los actuadores.-
El sentido de movimiento del pistn 4.1 con el vstago 4.2 es controlado por la vlvula direccional 5.-Desplazando la corredera 6 se establece la conexin de P hacia la lnea de trabajo B
Adems del sentido y la fuerza, se requiere influir sobre la velocidad de la carga.- Esto se logra con una vlvula estranguladora
Para la proteccin del sistema por sobrecarga la mxima presin debe ser limitada.- Esto se consigue con la vlvula limitadora de presin 3
Velocidad Mxima del sistema
Control de velocidad de un actuador
Aspiracin en la bombaLa mayora de los fabricantes de bombas recomiendan un vaco que no exceda de 125 mm de mercurio.es decir 0.83 kg/cm2 en la entrada de la bomba.- Con una presin atmosfrica de 1,033kg/cm 2 disponible en el deposito esto deja solamente una diferencia de 0,20kg/cm2
Situacin en la entrada de la bomba Nivel con cota negativa
Nivel con cota positiva
Como se crea la presin en un sistemaLa presin se origina cuando el caudal encuentra resistencia.- Esta resistencia puede ser originada por una carga de un actuador o por una restriccin en la tubera
En presencia de fuga se mantiene la presin
F1 = F2 = F3 La presin es funcin de la magnitud de las fuerzas perpendiculares a la superficie
F P: presin
P = --------- F: fuerza
A A :rea