curso: 6to m materia: instalaciones y mantenimiento

Inst. y Mant. Industrial Página 1

Curso: 6to M

Materia: Instalaciones y Mantenimiento Industrial

Docente: Valerio Antonio Santin

Gmail: [email protected]

Unidad Nº 3: Oleo-hidráulica. Fundamentos oleo-hidráulicos. Principios y leyes fundamentales de la hidráulica. Fuerza hidráulica, Caudal, Ley de continuidad, teorema de Bernoulli, caída de presión o perdida de carga, golpe de ariete, Régimen laminar y turbulento, n° de Reynolds, aplicaciones.Fluidos hidráulicos.- Depósitos hidráulicos. Filtrado y filtros hidráulicos. Válvulas, bombas, motores, cilindros y acumuladores hidráulicos.Sus tipos y simbología.- Oleohidráulica: Comprende el estudio de las leyes de equilibrio y movimientode un fluido hidráulico a través de aparatos y mecanismos, realizando fuerzas, velocidades y trabajos. Fundamentos oleo-hidráulicos:

a) Los aceites no son compresibles (pero si elásticos), quiere decir que no son perfectamente incompresibles.

b) Los aceites trasmiten en todas las direcciones la presión que se les aplica. (Principio de Pascal).

c) Los aceites toman la forma de la tubería o aparatos por los que circulan en cualquier dirección.

d) Los aceites permiten multiplicar la fuerza aplicada y transmitida, en forma directamente proporcional a la superficie que la transmite. (prensa hidráulica).

Principios y leyes fundamentales de la hidráulica: Fuerza hidráulica: Es igual al producto de la presión por la superficie sobre la que actúa. F = P .Ssiendo: F (fuerza) en Kg o Newton.- P (presión) en Kg/cm2, bar, atmosferas o Psi.- S (superficie) en cm2.- Equivalencias: 1 Kg = 9,81 Newton 1 Kg/cm2= 1 bar = 1 atmosfera = 14,2 Psi Caudal: Es la cantidad de fluido que se desplaza por una tubería o aparato en un tiempo determinado. Q = S . Vsiendo: Q (caudal) en litros/min o cm3/seg S (superficie de la tubería) en cm2 V (velocidad) en m/seg

Ley de continuidad:Establece que el caudal es constante a lo largo de un circuito. Supongamos el esquema de la figura 86, donde tenemos tres diámetros, o sea tres secciones de paso y por consiguiente una presión en cada punto, ya que esta depende de la sección. En el punto 1 tendremos Q1 = S1 . V1 En el punto 2 tendremos Q2 = S2 . V2 En el punto 3 tendremos Q3 = S3 . V3 Por la ley de continuidad será entonces: Q1= Q2 = Q3 y por sus iguales: S1 . V1 = S2 . V2 =S3 . V3

Teorema de Bernoulli: La energía total de un fluido dentro de un circuito hidráulico permanece constante en cualquier punto del mismo. Y esta es igual a la suma de tres energías:

Energía potencial: Eh = m .g .h La energía de un cuerpo cuando está a una determinada altura. Siendo: m = masa ; g = gravedad ; h = altura

Energía de presión: EP = p .V

mailto:[email protected]


Es la energía que contiene un cuerpo cuando está comprimido y la liberará cuando se descomprima. Siendo: p = presión; V = volumen

Energía cinética: EC = ½ m.v2

Es la energía que desarrolla un cuerpo en su movimiento. Siendo: m = masa ; v = velocidad Las velocidades máximas que se consideran son: Tuberías de aspiración: 1 m/seg Tuberías de trabajo: 6 m/seg

Tuberías de retorno: 2 m/seg Caída de presión o pérdida de carga: Es la perdida de presión que se produce en un fluido al pasar por una tubería o aparatos, válvulas etc, que se colocan en el circuito.-figura 87 Su valor se puede determinar por: Ap = p1 –p2 siendop1 = presión inicial en bar. P2= presión final en bar. Ap = Caída de presión en bar Q = Caudal que circula en lts/min Otra forma de calcularla: Ap = 4,15 .Vk .L .γ . Q/d4 4,15 = Constante de la tubería con el diámetro en cm Vk= Viscosidad del aceite en Stokes L = longitud de la tubería en mts. γ = Peso específico del aceite Q = caudal que circula,aquí en lts/seg. Golpe de ariete:se produce cuando detenemos la circulación del aceite en forma brusca, por ejemplo cuando se cierra de golpe una válvula, grifo, cuando se detiene una bomba, etc. El frenado de circulación del aceite produce una onda de choque que se propaga desde el aparato que se cerró hacia la bomba,( o sea en retroceso) y las consecuencias son sobrepresiones locales que van fatigando el material, ya sea de la tubería o de los mismos aparatos.- Los circuitos hidráulicos bien diseñados evitan el golpe de ariete. Régimen laminar y turbulento- Nº de Reynolds: Para estudiar el comportamiento de una masa liquida real es necesario incorporar el concepto de viscosidad y frotamientos internos entre las partículas entre si y contra las paredes de la cañería y sus influencias en determinar el tipo de flujos o régimen de circulación de los fluidos en los circuitos hidráulicos. Según la teoría de Newton la masa liquida estaría formada por capas paralelas de espesor infinitesimal y si al desplazarse lo hacen en forma paralela con velocidades diferentes (al centro son más veloces que en la periferia por el rozamiento contra la cañería)tenemos un régimen laminar y el aceite circula dentro de las velocidades máximas previstas. En cambio tenemos un régimen turbulento cuando las mismas se desplazan cambiando continuamente de posición, o sea en forma desordenada, generando temperatura, que perjudica la tubería. Este cambio de régimen se produce cuando se aumenta el caudal de circulación o se disminuye la sección de paso, por ejemplo cerrando en forma parcial una válvula. En la práctica se ha podido determinar que existe una velocidad crítica de circulación para cada caso, si no la superamos estamos en régimen laminar y si por el contrario la superamos pasamos al régimen turbulento. Reynolds estableció un parámetro adimensional que depende del caudal y diámetro de la tubería y características de viscosidad y densidad del fluido.

NR = �.�.�

µ= �.�

�

SiendoU = Velocidad media de la corriente D = diámetro de la tubería ρ = densidad del liquido µ = Coeficiente de viscosidad absoluta

ν= Coeficiente de viscosidad cinemática, donde ν = �

�

Si el Nº de Reynolds es menor de 2.000 tenemos régimen laminar Si el Nº de Reynolds está entre 2.000 y 2.500 tenemos zona de transición Si el Nº de Reynolds es superior a 2.500 tenemos régimen turbulento


De la expresión del cálculo del nº de Reynolds podemos observar que es directamente proporcional al aumento del diámetro o sea que el nº de Reynolds aumentará a medida que aumente dicho diámetro, por lo que estamos encondiciones de decir que el régimen laminar se da en diámetros pequeños, mientras que el turbulento no lo podemos evitar para diámetros grandes.- Lo mismo podemos decir con respecto a la velocidad, ya el nº de Reynolds también es directamente proporcional a su valor. Y con respecto a la viscosidad cinemática mientras mayor sea más seguridad de estar en un régimen laminar ya que es indirectamente proporcional.- Los valores de las presiones más utilizadas en oleohidráulica son: Baja presión……………: 20 a 60 bar en máquinas herramientas Media presión……..…..: 60 a 100 bar en Siderurgia Alta presión……………: más de 120 bar para prensas, maquinaria pesada, etc Ventajas e inconvenientes de la energía oleohidraulica Ventajas: a) Simplicidad: Hay pocas piezas en movimiento, solo bombas, cilindros, motores y válvulas.- b) Flexibilidad: El aceite se adapta a las tuberías y transmite las fuerzas como si fuera una barra rígida de acero. c)Tamaño:Es un circuito pequeño comparado con los mecánicos y los eléctricos. d) Seguridad: Solamente algún peligro de incendio en algunas instalaciones e) Multiplicación: las fuerzas que transmiten se multiplican como en el caso de las prensas hidráulicas. Desventajas: a) Limpieza: no se cumple mucho esta cualidad en la manipulación de los aceites, aparatos y construcción de tuberías.- b) Alta presión: Exige un buen mantenimiento, ya que se trabajan con presiones extremadamente altas en muchos casos. c) Precio: Todos los aparatos intervinientes, válvulas, motores, bombas, cilindros, etc son caros.- Algunas aplicaciones de la oleohidráulica en la industria.

a) Industria del metal: Todo lo que se refiere a máquinas herramientas.- b) Industria siderúrgica: Máquinas de colada continua, laminadoras en caliente y en frio.- c) Industria eléctrica: en turbinas e interruptores de alta presión. d) Industria Química: Mezcladores y en ambientes de fabricación de explosivos. e) Industria electromecánica: Hornos de fusión, de tratamientos térmicos, soldaduras

automáticas. f) Industria Textil: Máquinas de estampado de tejidos, en telares. g) Industria de la madera y el papel: máquinas continuas, rotativas, impresoras, de periódicos. h) Otras: Prensas hidráulicas, cizallas, máquinas agrícolas, viales, en la industria naviera y

aeronáutica Fluidos hidráulicos Los podemos subdividir en dos grandes grupos: A) Aceites hidráulicos. (Aceites minerales refinados). B) Líquidos inflamables.- Los aceites hidráulicos además cumplen con la función de: a) Transmitir la energía b) Lubricar los aparatos hidráulicos. c) Proteger contra la oxidación y la corrosión. La elección de un aceite hidráulico se realiza en función de: _ Tipo de circuito.- _ Temperatura ambiente. _ Presión de trabajo _ Temperatura de trabajo. _ Tipo de bomba que se emplea.- Características Técnicas de los aceites hidráulicos: A) Peso específico: Según la norma ASTM el peso específico de 1 dm3 de aceite hidráulico a 20ºC

de temperatura debe ser de 0,87 Kg/dm3 a 0,90 Kg/dm3. (ASTM = Sociedad americana de ensayos de materiales).

B) Punto de congelación o fluidez: Es la temperatura a la cual el aceite hidráulico adquiere un estado viscoso que le impide fluir normalmente. Por ello los aceites hidráulicos deben trabajar por lo menos a 15ºC por encima de su punto de congelación.


C) Punto de inflamación: Los fluidos hidráulicos deben tener este punto muy alejado de la temperatura de trabajo, para evitar riesgos de incendio. El punto de inflamación de estos aceites suele estar alrededor de los 170ºC.

D) Viscosidad:Se la define como la resistencia que presentan las moléculas al deslizamiento entre ellas. Los factores que más influyen sobre esta propiedad son la temperatura y la presión de trabajo. Con relación a la temperatura esta en relación inversa o sea que a mayor temperatura tenemos menos viscosidad y viceversa a menor temperatura tendremos mayor viscosidad; y en cuanto a la presión esta influye en forma directa o sea que a mayor presión tendremos mayor viscosidad.- De manera que en los circuitos hidráulicos , los codos, las válvulas, los filtros, etc. provocan una disminución de la velocidad, o sea una disminución de la presión y por ende una disminución de la viscosidad.-

E) Índice de viscosidad: Es un número que indica la variación de la viscosidad de acuerdo a la variación de la temperatura. Cuanto mayor es este índice menor es la variación de la viscosidad. De aquí tenemos que tipo de aceite necesitamos, uno con un índice elevado o uno con un índice bajo.-

F) Acidez: El número de acidez nos indica el grado de refinamiento de un aceite, ya que nos determina la cantidad de aditivos necesarios para neutralizarla.

G) Resistencia a la oxidación y corrosión: La oxidación se produce por efectos de la temperatura, la presión y el agua, por lo tanto estos aceites deben tener una cierta cantidad de aditivos que la neutralicen. Es importante que se prevenga ya que si no se forman óxidos, lacas, barnices, etc. Que terminan en los depósitos y de allí al circuito provocando taponamientos.

H) Resistencia a la formación de espuma: Ante una disminución de la presión, por ejemplo a la salida de un cilindro hidráulico, el aceite libera el aire disuelto que contiene en forma de pequeñas burbujas, estas son arrastradas al depósito y al agitarse el aceite por la bomba en este lugar en presencia de estas burbujas se forma la espuma. Esta espuma es perjudicial para los aparatos y por su alto poder corrosivo. Para evitarla se colocan aditivos antiespumantes.

I) Poder desenmulsionante: Viene dado por un índice que nos indica la menor o mayor facilidad que tiene un aceite de separar el agua que contiene. El agua combinada con el aceite forma una emulsión y esta forma espuma con las consecuencias ya dichas en el punto anterior. El agua puede entrar al circuito de diversas formas por ejemplo: por medio de aire húmedo por el respiradero del filtro, al rellenar los depósitos con materiales húmedos, por juntas defectuosas, etc.

J) Punto ideal del material:Si este punto está por encima del valor ideal se producirán ablandamientos, hinchamientos y disgregación de los materiales. Si en cambio está por debajo se producirán endurecimientos y resecamientos. La norma ASTM autoriza un ablandamiento o un endurecimiento de aproximadamente el 5%.

Otras características a tener en cuenta sobre los aceites hidráulicos: a) Duración:No existe una vida útil preestablecida de un aceite hidráulico, pues depende de:

su calidad, de las características del circuito, de las circunstancias del trabajo, y otras consideraciones propias del uso.

Por ello se deben hacer controles y análisis periódicos que al principio pueden ser anuales y luego el periodos con menor cantidad de tiempo.-

b) Llenado del circuito: Se debe tener especial cuidado en el llenado del circuito, hacerlo en forma muy lenta para dar lugar a la salida del airo espuma. Si el aceite que colocamos tiene vestigios de estos contaminantes se debe filtrar con una tela de malla muy fina.-

c) Almacenado de los aceites: El almacenado de los bidones o tambores no debe hacerse en forma verticalni en lugares a la intemperie, sino en forma horizontal y en lugares cubiertos y en donde las temperaturas no sean extremas ya sean bajas o altas. Siempre tratar de utilizar los de recepción más antigua.

d) Limpieza de los circuitos hidráulicos: 1ª: Vaciar todo el aceite del circuito 2ª: Limpiar el depósito y los filtros de lodos y residuos.


3ª: Llenar el circuito con un fluido de limpieza y hacerlo circular pasando por un filtro exterior al que luego desecharemos. 4ª: Cuando este aceite se vea completamente limpio, se produce su vaciamiento. 5ª: Se coloca el aceite con el que se va a trabajar y se hace circular para que elimine los vestigios del fluido que se utilizó para limpieza, se vacía nuevamente y se coloca ya el aceite definitivo con el que se trabajará.- Los depósitos de los aceites hidráulicos Los materiales empleados para su construcción pueden ser chapas de acero, fundición acerada, aluminio, entre los más importantes. Estos pueden estar cerrados bajo presión o abiertos al aire libre.- La misión del depósito la podemos enumerar en:

a) Almacenar el fluido que circula por el circuito y que transmite la potencia.- b) Compensar las fugas que siempre se producen. c) Actuar como regulador térmico, el fluido que proviene del recorrido del circuito e ingresa con

temperatura, se enfría al mezclarse con el que está en el depósito. d) Proteger al fluido contra suciedad y cuerpos extraños. e) Permitir que el fluido decante y se desenmulsione mientras reposa dentro de él. f) Complementar las funciones del filtrado.

En la figura 88 se puede ver la simbología que se emplea para identificarlos. La capacidad de los depósitos debe hacerse según cada caso en particular, para transmisiones hidrostáticas se debe considerar: Si es cerrado: la capacidad igual al máximo caudal que de la bomba. Si es semi-cerrado: la capacidad es de tres a cuatro veces el máximo caudal de la bomba. Si es abierto: la capacidad es de tres veces el máximo caudal de la bomba.

Todo depósito debe tener: a) Una puerta de visita para

limpiezas periódicas. Debe permitir el paso de un brazo humano.(1)

b) Un amplio orificio de llenado provisto de un tamiz desmontable para su limpieza.(2)

c) Una varilla medidora de nivel, perfectamente accesible. (3)

d) Un separador que divida el fluido de alimentación y de retorno, para favorecer la sedimentación de las impurezas.(4)

e) Una malla filtrante o un filtro a la salida de la alimentación.(10)

f) Un captador magnético en la zona de vaciado del fluido.(7 y8 )

g) Una placa donde se especifique la capacidad del mismo, y las características del fluido que se utiliza.

Puntos 5 – 6 – 9 – 11 ver figura.

Precauciones para el llenado de los depósitos: Los orificios de alimentación y salida deben estar lo más separados posibles. La tubería de retorno debe desembocar por debajo del nivel del fluido, para reducir la posible emulsión. En las figuras 89 y 90 podemos observar otras recomendaciones a tener en cuenta al llenar los depósitos

Si el depósito tiene comunicación con la atmósfera, debe ir provisto de un respiradero, que lleve incorporado un filtro de aire de acuerdo a la importancia de las condiciones del aire exterior. La figura 91 nos muestra un depósito con esta característica y algunas otras.- y en la figura 92 vemos


un depósito característico de una máquina herramienta, donde se puede apreciar el bloque de colectores para derivar el fluido en este caso a 6 circuitos diferentes.

Resumiendo: a) en todo depósito se debe evitar el

contacto entre aceite y aire, para evitar oxidaciones.

b) Evitar los fenómenos de condensación del aire.

c) Eliminar y evitar el ingreso de impurezas.

d) Evitar la emulsión del aceite, o sea el ingreso de agua

e) Suprimir los peligros de fugas eventuales por los respiraderos.

f) Evitar en lo posible los circuitos con circulación turbulenta.-

El filtrado - Filtros hidráulico La operación del filtrado es simplemente separar las impurezas de un elemento, en este caso el aceite. Operación que es muy importante no solo para la duración del aceite sino de todos los aparatos intervinientes en un circuito hidráulico, al trabajar con un aceite limpio y libre de contaminación. El elemento que se utiliza para esta operación es el filtroy su grado de filtración.- Grado de filtración: Nos indica cual es el tamaño de la partícula más pequeña que es capaz de retener el filtro, se expresa en micras y su valor va desde 1 µ a 270 µ.- (1 µ = 1 x 10-3mm) Teóricamente estos filtros deberían estar colocados en innumerables partes del circuito para proteger a todos los elementos que se encuentran en el, pero se ha adoptado por lo menos tres lugares estratégicos: a) A la entrada de la bomba de alimentación: para que no chupe posibles impurezas del

depósito b) A la entrada del o los órganos más delicados y costosos del circuito. c) En el retorno a la entrada del depósito para preservarlo de posibles ingresos de impurezas

recogidas en el recorrido por el circuito.

Misión, datos técnicos, pérdidas de carga que produce y elección de los filtros: Referente a la misión podemos citar:


a) Absorber polvos, impurezas y vapores atmosféricos.- b) Absorber las cascarillas de soldadura que se desprenden de la parte interna del caño, de las

que se desprenden en el curvado de los mismos. c) Absorber Las gomas, lacas y barnices procedentes de la descomposición de los aceites al ser

atacados por bacterias. d) Absorber las partículas metálicas que se desprenden por el desgaste que sufren los

elementos colocados en el circuito. Referente a los datos técnicos tenemos que indicar:

a) Grado de filtración. b) Caudal filtrante referido a una unidad de tiempo.- c) Presión máxima de trabajo, coincidente con la de los otros elementos.- d) El tipo de fijación. e) El tipo de elemento filtrante en su interior. f) Su colocación dentro del circuito para tener su óptimo rendimiento.

Referente a las pérdidas de carga que produce: a) Depende del caudal que lo atraviese. b) Depende de la viscosidad del fluido que circulará. c) Depende de la densidad del fluido que se utilizará. d) De las dimensiones de las mallas filtrantes internas que tenga. e) Las pérdidas de carga varían en el tiempo, ya que el filtro se va obstruyendo por las

impurezas que retiene de manera que todo depende de la rapidez con la que el mismo es reemplazado.

Referente a su elección: a) El caudal que permitirá circular. b) La viscosidad del fluido que deberá filtrar. c) De las temperaturas mínima y máxima que deberá soportar en su funcionamiento. d) Del lugar donde se lo tenga que colocar, en la entrada de la bomba, en el retorno,

protegiendo a algún elemento en particular, etc. e) Del tamaño y la naturaleza de los cuerpos extraños e impurezas que deberá retener.

Tipos y constitución de los filtros: En una primera clasificación podemos decir: _ De superficie. _ De profundidad o sumergidos. En una segunda clasificación los tenemos de: _ Paso total de flujo. _ Paso en derivación.- En una tercera clasificación podemos decir: _ Lavables y reciclables. _ De un solo uso y desechables.-

A) Filtro de ambiente: Es de papel celulósico, absorbe partículas de hasta 25µ, es un filtro de superficie, para filtrar el aire del ambiente y evitar que partículas ingresen al depósito; no sirve para filtrar aceite. En la figura 93 tenemos un tipo de estos filtros.-

B) Filtros de superficie: Se llaman así porque las partículas quedan retenidas en su superficie.

1_de papel micronic: En la figura 94 tenemos uno de hoja de celulosa y su forma de hoja plisada aumenta su superficie de filtración, su grado de filtración es de 5µ hasta 160µ. No es lavable, es desechado cuando se lo renueva por otro.- 2_ de malla de alambre: es el representado en la figura 95 llamado así porque el elemento filtrante es una malla de bronce fosforoso. Es un filtro lavable y reutilizable pero de rápida renovación.-

3_ de alambre bobinado o espiral magnética: de acuerdo a la densidad de su bobinado será su grado de filtración.- ver figura 96.También es un filtro lavable.- 4_de discos lenticulares: Su representación es la figura 98 y podemos ver que está constituido por una serie de discos apilables; el aceite ingresa proveniente del circuito, por la presión los


atraviesa filtrándose, y luego por un conducto central sale al circuito nuevamente. En la parte inferior podemos ver un grifo de purga. Este es un filtro desarmable, lavable y vuelto a poner en uso.-

5_de magnetismo o magnéticos: Como puede verse en la figura 97 el aceite circula por su interior y lo debe hacer lo más lentamente posible y cuanto

más cerca de la parte magnética para que atraigan las partículas ferrosas; son filtros muy caros y no muy empleados ya que son desechables.- 6_ de absorción: Están compuestos por algodón, papel y lana de vidrio y el aceite al atravesarlos deja retenidas las impurezas en su interior.-(figura 99).- Son filtros desechables.

7_de profundidad o sumergido: Este filtro va sumergido en el depósito y el aceite por acción de la bomba es aspirado a su interior por sus tomas, (figura 100 tiene 4

tomas) filtrándose y de allí a la bomba para ser impulsado al circuito; son de gran eficacia y la cantidad de tomas nos da su grado y capacidad de filtración. Sus tomas son desmontables para su lavado y vuelta a colocar. En la figura 101tenemos el detalle de una de las tomas.-

C) Filtros de Tamiz: Se los denomina de esta forma porque funcionan como un colador. También son llamados filtros con respiraderos.-

Compuestos por una tela metálica de latón, puede llevar además elementos magnéticos que atrapen posibles partículas que contenga el aceite, ya que se colocan en la boca de llenado del depósito. Su grado de filtración esta en las 200µ a 300µ. Deben ser lavados inmediatamente luego de haber vertido aceite al depósito, ya sea al inicio o en alguna reposición, ya que si el aceite se seca puede taparlos. En la figura 102 tenemos un filtro con tamiz, respiradero y varilla magnética, mientras que en la figura 103tenemos uno con solamente malla metálica.-

D) Filtros de aspiración y de cartucho: Como su nombre lo indica van montados sobre la tubería de aspiración, para evitar que la bomba aspire impurezas de gran tamaño, ya que si ponemos una malla fina restringiríamos el caudal de aspiración provocando cavitación, por ello la superficie filtrante debe ser de al menos tres veces el caudal de la bomba. El grado de filtracion suele estar en las 100µ, y están compuestos por tela de bronce fosforoso, discos metálicos, alambres bobinados y captadores magnéticos. Estos cartuchos son desechables.


En la figura 104 tenemos un filtro de cartucho con rejilla central y en la figura 105un filtro con cartucho renovable con sistema de by-pass, para utilizar cuando el aceite no pase por el filtro.

Las Válvulas Hidráulicas: Se colocan en un circuito hidráulico con la misión de controlarlo, ya que se encargan de: _ regular la presión de trabajo. _ regular el caudal que circula. _ distribuir la circulación del aceite. _ regular la potencia que debe transmitir la instalación. _ tratar que su funcionamiento no genere una pérdida de carga superior al 4%. Tipos de válvulas : a) Válvulas distribuidoras ( Figura 106 a y 106 b) b) Válvulas reguladoras de presión b1) Válvulas de seguridad. (Figura 107)) b2) Válvulas de descarga. (Figura 108) b3) Válvulas limitadoras de presión (Figura 109) b4) Válvulas reductoras de presión (Figura 110) b5) Válvulas secuenciales (Figura 111) c) Válvulas reguladoras de caudal c1) Válvulas de estrangulación (figura 112) c2) Válvulas divisoras de caudal (Figura 113) c3) Válvulas limitadoras de caudal (Figura 115) d) Válvulas de cierre o bloqueo d1) Válvulas de retención(figura 114) a) Válvulas distribuidoras: Como su nombre lo

indica estas válvulas se encargan de distribuir el aceite por el circuito, conectando los elementos entre sí o con la descarga al depósito.

Estas pueden ser accionadas en forma manual, neumática, eléctrica, etc. Su elemento interior que se encarga de distribuir puede ser rotativo o de deslizamiento. El nº de vías que comunica es variable,

y las caídas de presión que ocasionan dependen del caudal que circule. En la figura 106 atenemos una rotacional y podemos ver que en un momento se puede comunicar el conducto 1 con el 2 y a su vez el 3 con el 4, una posición intermedia donde no hay ningún conducto conectado y otra posición donde se puede conectar el 1 con el 4 y el conducto 2 con el 3. En la figura 106 b en cambio por deslizamiento de su pistón interior se puede comunicar el ingreso de aceite en P con el conducto B y queda conectado el retorno A con el depósito T; mientras que en la otra posición conectamos el ingreso P con el conducto A y el retorno B con el depósito T.


b1) Válvula de seguridad: es el elemento que más cerca se debe poner de la bomba y su misión es limitar la presión máxima y así proteger todos los elementos del circuito, son válvulas de dos vías colocadas en derivación en el circuito; la presión a la cual la válvula deja pasar el aceite se llama presión de apertura y cuando se llega al paso de todo el caudal se llama presión de pleno caudal. (Figura 107)

b2) Válvulas de descarga: también tienen la misión de limitar la presión en el circuito, pero como son válvulasde tres víaspermanecen siempre abiertas ya que ante un exceso de presión derivanparte del caudal del aceite por la otra vía nuevamente al depósito. En la figura 108a como la presión del circuito es menor que la del resorte la válvula tiene cerrado el retorno, cuando la presión sube por alguna contingencia esta vence la presión del resorte y como se ve en la figura 108b el aceite vuelve al depósito, cuando se restablece la presión volvemos a la figura108a.- b3) Válvulas limitadoras de presión: Como su nombre lo indica estas válvulas limitan la presión de trabajo de las bombas y motores. Por medio del manómetro se regula la válvula, de manera que al ingresar el aceite por el conducto C a través del pistoncito h se ataca el cono y al vencerlo se abren los conductos A y B hacia los depósitos. (Figura 109)

b4) válvulas reductoras de presión: Se emplean cuando se necesita alimentar sub circuitos que trabajen con presiones menores a las fijadas por la válvula de seguridad y mantener esta presión reducida constante. En la figura podemos ver dos resortes independientes que se regulan para estas dos presiones. (Figura 110). b5) válvulas secuenciales: Es una válvula de dos vías donde por medio de un resorte podemos regular la apertura y cierre de uno de los pasos de aceite, como se ve en la figura podemos evitar o dejar pasar el aceite del conducto A al conducto B según el valor de la presión en el conducto A.(figura 111)

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c1) La característica de esta válvula es que el grado de reducción depende de las presiones que hay de uno y otro lado de la válvula y de la viscosidad del aceite. de Py b. c2) Válcaudalde aceite proveniente de la bomba en podemos ver en la figura alimentar dos cilindros Un juego de pistones internos se encarga de mantener los flujos iguales. (

En un circuito hidráulico se cumple: Q = caudal S = Superficie de la tubería. ∆p = pérdida de carga K = cte en función de la forma de la tubería y la viscosidad del aceite.Luego cuanto menores sean las pérdidas de carga menores serán las variaciones o regulaciones de caudal.-

c1) Válvulas de estrangulación: La característica de esta válvula es que el grado de reducción depende de las presiones que hay de uno y otro lado de la válvula y de la viscosidad del aceite. Por medio de P regulamos el caudal entre a

.(figura 112)

c2) Válvulas divisoras de caudal:Permiten dividir el caudal de aceite proveniente de la bomba en dos partes iguales y cómo podemos ver en la figura alimentar dos cilindros a la vez. Un juego de pistones internos se encarga de mantener los flujos iguales. ( figura 113).

c3) Válvulas limitadoras de caudaltambién llamadas reguladoras del caudalregulación del caudal se podría hacer con una bomba de caudal variable, pero en la práctica es más sencillo utilizar una bomba de caudal constante acompañada de una de estas válvulasfunción de la presión actuante sobre esta válvula.( 115)

d1)Válvulas de retención: También llamadas válvulas anti retorno, permiten el paso del fluido en un solo sentido; estas válvulas van conectadas en serieutiliza cuando necesitamos sosteneruna determinada posición, por ejemplo en la figura aceite no puede pasar de A a B pero si lo pudo hacer de B a A, si accionamos el pilotaje moviendo la bolilla el fluido si podrá pasar de A a B y así lo que mantuvimos bloqueado podrá retornar a su posición.

En un circuito hidráulico se cumple: Q2 = K . S2 . ∆p

en función de la forma de la tubería y la viscosidad del aceite. Luego cuanto menores sean las pérdidas de carga menores serán las variaciones o regulaciones de

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c3) Válvulas limitadoras de caudal:Estas válvulas son reguladoras del caudal. Esta se podría hacer con una bomba

en la práctica es más sencillo utilizar una bomba de caudal constante acompañada de una de estas válvulas y regular en función de la presión actuante sobre esta válvula.( figura

También llamadas válvulas el paso del fluido en un solo

conectadas en serie y se las sostener algún elemento en , por ejemplo en la figura el

aceite no puede pasar de A a B pero si lo pudo hacer si accionamos el pilotaje moviendo la bolilla el

y así lo que mantuvimos bloqueado podrá retornar a su posición.-(fig. 114)

Luego cuanto menores sean las pérdidas de carga menores serán las variaciones o regulaciones de


Las bombas hidráulicas Se la puede definir como un mecanismo que convierte la energía eléctrica o mecánica que se le suministra en energía hidráulica a través de un fluido.- La cantidad de energía eléctrica o mecánica que se debe suministrar a la bomba queda definida por:

a) el caudal que la bomba hidráulica debe suministrar. b) El rendimiento volumétrico de la bomba. c) El rendimiento mecánico de la bomba d) De la presión necesaria en cada elemento que componga el circuito para que pueda realizar

el trabajo que se le exige. e) De las rpm y cilindrada de la bomba para poder cumplir con el caudal requerido.-

Rendimiento volumétrico: Expresa la relación entre el caudal real registrado y el teórico que debería registrarse, de acuerdo a la cilindrada de la bomba y su velocidad de rotación. Esto se debe a las fugas que se producen durante el funcionamiento.

Luego: ηV = ��

��donde Qr = Qt – Qp

Siendo Qr = caudal real Qt = caudal teórico Qp = Caudal perdido por fugas

Algunas consideraciones de este rendimiento: Para bombas del mismo tipo este rendimiento difiere según la viscosidad del fluido y de su temperatura. Cuanto más se eleve la temperatura, el aceite se hace máslíquido o sea menos viscoso lo que hace aumentar las fugas ya que se suman las que se producen por fisuras donde antes no se producían. (Por ende se necesitan aceites de alto índice de viscosidad, para que esta no varíe mucho con el cambio de temperaturas).

Rendimiento Mecánico: Aquí el factor de este rendimiento lo determina el rozamiento de todos los órganos móviles, este rozamiento genera pérdidas de fuerzas que se traducen en pérdidas de presión.

Luego: ηm = ��

�� donde Pr = Pt – Pp

Siendo Pr= Presión real Pt = presión teórica Pp = Presión perdida

Algunas consideraciones de este rendimiento:Un bajo rendimiento mecánico significa que tenemos un exceso de rozamiento entre las partes fijas y móviles, por lo que una bomba de bajo rendimiento mecánico tendrá un desgaste más prematuro que otra de mayor rendimiento. El valor de este rendimiento mecánico se lo puede obtener por diferencia entre el global y el volumétrico, ya que si bien podemos tener su valor inicial no podemos saberlo durante su uso ya que es variable en crecimiento.- Rendimiento Global:El rendimiento global de una bomba hidráulica es igual al producto de sus

rendimientos volumétrico y mecánico. Luego ηg = ηv . ηm

Como ejemplo podemos decir que una bomba de ηv = 80% y de ηm= 85%

Tendrá un rendimiento global de 0,80 x 0,85 = 0,68 = 68%.

También el rendimiento global se lo puede determinar como el cociente entre las potencias

hidráulicas y mecánicas. Luego ηg = ��

�� donde Pm = Ph + Pp

Siendo Ph = potencia hidráulica Pm= Potencia mecánica Pp= Potencia pérdida

Potencia necesaria para el accionamiento de una bomba hidráulica: La potencia necesaria para accionar una bomba hidráulica está ligada a:

la presión de salida, el caudal teórico y el rendimiento global.

Tipos de bombas hidráulicas: a) Bombas de caudal constante: a1_ de engranajes externos (figura 116) a2_de engranajes internos (figura 117) a3_lobulares de engranajes internos (fig. 118) a4_de paletas equilibradas (fig 119a y 119b)


a1 – a2 – a3 Para los tres casos de bombas de engranajes podemos decir que el caudal que impulsan va hasta los 600 lts/min. Su presión de trabajo hasta los 175 Kg/cm2, su velocidad de rotación hasta los 3000 rpm e impulsar aceite de 21 a 61 grados Hengler de viscosidad. La temperatura máxima de trabajo alrededor de los 70ªC, la velocidad del aceite impulsado esta en el orden de los 2 m/seg. a4- Bomba de paletas equilibradas: Consta de un rotor con ranuras donde van colocadas las paletas que se deslizan hacia afuera por acción de la fuerza centrifuga, estas paletas arrastran el aceite hasta el orificio de salida. El aceite ingresa por 1 (zona rayada) y sale por 2 (zona llena). Obsérvese que en la parte central hay unos orificios por donde parte del aceite colabora para mantener las paletas contra la carcasa de la bomba.-

b) Bombas de caudal variable: b1_ de paletas sin equilibrar (figura120) b2_ de pistones radiales (fig.121a) b3_ de levas radiales (fig.121b) b4_de pistones axiales(figuras 122 a y b)

b1 – Bomba de paletas sin equilibrar: En este tipo de bombasel rotor que contiene las paletas es excéntrico y las paletas son reguladas hacia la periferia por medio de resortes. Regulando la excentricidad y la salida de las paletas podemos entonces regular el caudal, de aquí su nombre de bombas de caudal variable. b2_Bombas de pistonesradiales Son bombas ideales para equipos que trabajan a altas presiones y gran caudal. Pueden suministrar un caudal de hasta 1700 lts/min, presiones de trabajo hasta 400 kg/cm2 y velocidades de hasta 5000 rpm. La capacidad del depósito debe ser de tres veces la capacidad de la bomba y la temperatura de trabajo alrededor de los 80ºC. Las de pistones radiales constan de un rotor excéntrico, dentro de un tambor; los pistones van unidos al tambor y durante su rotación alalejarse del centro realizan la aspiración y al acercarse la compresión y expulsión a la cámara de salida. Variando la excentricidad variamos el caudal. La cantidad de pistones suele variar entre 5 y 15.-


realicen el ciclo de aspiración y compresión; esta bomba puede ser de caudal constante o de caudal variable. La inclinación del platilloregulación del caudal.

Simbología de las bombas hidráulicas y los motores hidráulicos

b3_ bombas de leva radial o giratoria: El una leva que acciona los pistones y en su movimiento realiza las aspiraciones y compresiones. Hay bombas de caudal fijo y bombas de caudal variable, según la disposición de los pistones. En la figura 121bcorte de este tipo de bomba, El aceite ingresa por el punto 1 y sale por el El punto 2 son las válvulas de entrada a los pistones y de allí al punto 4 que son las válvulas de salidaElpunto 5 que es la leva que comanda el movimiento. b3 –Bomba de pistones axiales: en las figuras 122 a y bpuede ver un platillo inclinado solidario al eje y que es el que le transmite el movimiento alternativoa los pistones

realicen el ciclo de aspiración y compresión; esta bomba puede ser de caudal constante o de caudal inclinación del platillo nos da la carrera de los pistones

s bombas hidráulicas y los motores hidráulicos:

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El árbol central lleva y en su movimiento realiza

Hay bombas de caudal fijo y bombas de caudal variable, según figura 121b tenemos un

y sale por el punto 6. son las válvulas de entrada a los pistones punto 3

as de salida que es la leva que comanda el movimiento.

figuras 122 a y b se solidario al eje y que es el que

movimiento alternativoa los pistones para que realicen el ciclo de aspiración y compresión; esta bomba puede ser de caudal constante o de caudal

da la carrera de los pistones y por consiguiente la

:


Los motores hidráulicos: Los motores hidráulicos o hidro-motores transforman la energía hidráulica en mecánica (inversa de las bombas hidráulicas) realizando un trabajo efectivo con movimiento rotacional o lineal (cilindros hidráulicos). Los motores hidráulicos están constituidos de igual forma que las bombas, de allí que pueden trabajar también en determinadas ocasiones como bombas hidráulicas. Los motores pueden ser de caudal constante o sea que desarrollan un par motor constante o de caudal variable donde la velocidad y el par motor son variables. Comparaciones entre bombas y motores hidráulicos:

a) La bomba impulsa el aceite, En el motor es al revés, recibe el aceite y mueve su rotor solidario al eje.

b) La bomba transforma la fuerza mecánica o eléctrica que recibe en hidráulica, En el motor es a la inversa, recibe energía hidráulica y la transforma en mecánica o eléctrica.

El motor convierte esa mecánica o eléctrica en una fuerza en movimiento: si la convierte en movimiento giratorio, son los llamados motores hidráulicos

si la convierte en movimiento lineal, son los cilindros hidráulicos. Características de los motores hidráulicos: Para seleccionar un motor tenemos que saber las RPM y la fuerza que necesitamos en su eje para el trabajo que debe realizar.

a) Par motor: Este es independiente de las rpm del motor, en cambio es modificado por la presión del aceite.

Este par debe calcularse para la carga máxima que es en el arranque. Par motor: Fuerza del aceite (Fa) a la entrada (Kg) x radio de la polea (rp) (cm) Por ejemplo: si tenemos Fa = 100 Kg y un rp = 150 cm tendremos un par de: Par = 100 Kg x 1,5 m = 150 Kgm

b) Potencia del motor: Indica el par motor capaz de desarrollarse en el tiempo considerado.

Potencia (CV) = Qr . ∆p . ηtotal

Qr = caudal absorbido por el motor ∆p = Diferencia de presión entre la entrada y la salida

c) Caudal absorbido por el motor: Qr = �(��/��).��

��.��é��

Los 1000 del divisor son para pasar los cm3 a dm3 y obtener el resultado en litros.

d) V = cilindrada: se da en cm3/rev y se debe saber para conocer el par útil efectivo.

TIPOS DE MOTORES: A) De Engranajes B) De Paletas C) De Pistones a) De engranajes: _ Giran en los dos sentidos. _ El par motor es proporcional a la presión de alimentación. _ Las rpm que desarrolla son proporcionales al caudal que recibe. _La potencia que entrega es proporcional a las rpm que desarrolla y al par motor que entrega. _ Pueden ser de engranajes externos o de engranajes internos. Como se ve en la figura 124 es un duplicado de las bombas, contiene dos engranajes iguales los que giran impulsados por el

aceite que ingresa a presión y donde el engranaje que tiene solidario el eje de salida realiza el trabajo mecánico. Por su parte el aceite va perdiendo presión y a la salida es reconducido a la bomba. b) De Paletas: _ De construcción similar a las bombas de paletas. _ Deben estar protegidas por válvulas de seguridad.


_Se diferencian de las bombas porque llevan resortes para mantener las paletas contra el estator, ya que sino el aceite pasaría antes de girar. c) De Pistones:_ Pueden ser radiales o axiales y de cilindrada variable o invariable.

_ Son apropiados para altas velocidades y grandes potencias. _ Los hay lentos y rápidos de 60 a 4000 rpm. _ El principio de funcionamiento es similar al de las bombas de pistones axiales y donde el aceite a presión obliga a los pistones a resbalar sobre el plato inclinado produciéndose el giro.

Los cilindros hidráulicos: Se utilizan cuando es necesario transformar la energía hidráulica en una fuerza de desplazamiento lineal. Partes de un cilindro hidráulico:ver figura 126 1º _ Pie o culata: es la parte trasera del cilindro, son de acero y se pueden colocar, roscadas, atornilladas o soldadas. 2°_ Camisa o tubo o cilindro: Es un tubo de acero sin costura y rectificado en su interior. 3ª _Cabezal: Parte delantera del cilindro,son de acero y se pueden colocar, roscadas, atornilladas o soldadas. 4°_ Pistón o embolo: Fabricados en acero, aleación de aluminio o fundición al cromo-níquel 5°_Vástagos:Fabricados en acero cromado y rectificado 6º _ Buje guía: Para centrar el vástago con la tapa delantera. 7ª_Brida de fijación: Para poder fijarlo a la máquina o circuito hidráulico. 8ª_ Cámara trasera:(Amortiguación) Al final de la carrera para evitar que el embolo golpee contra las tapas. 9ª_ Cámara delantera: Donde está el fluido que impulsa el embolo en su carrera de trabajo.- 10°_ Juntas metálicas: Para dar estanqueidad entre el pistón y la camisa de cuero embutido, juntas labiales, Juntas metálicas expansivas. Otros componentesno indicados: 11° _ Bocas de aceite: Orificios por donde ingresa y sale el aceite hidráulico. 12° _ Evacuación de fugas de aire: En los cilindros de simple efecto. 13°_ Empaquetaduras y retenes: Para dar estanqueidad al vástago, son metálicas, de metal blanco con alma de caucho, de metal blanco y plomo, de caucho sintético, etc.

Características técnicas de los cilindros: 1°_Diámetro de la camisa:(en mm) De acuerdo a la carrera del vástago en mm Y de acuerdo a la presión de trabajo en bar o atmosferas o Kg/cm2

2° Diámetro del vástago: (en mm) De acuerdo al tipo de cilindro. De acuerdo al sistema de fijación. De acuerdo a la rosca de conexión. ( ver tabla 131 )

3°_Juego entre camisa y pistón: 0,07 mm en diámetros menores a 60 mm 0,10 mm en diámetros de 90 a 120 mm. 0,15 mm en diámetros mayores de120 mm.

4° _ Fuerza hidráulica del cilindro: Ver figura 127 F = p . S p=presión y S=sección


5° _ Potencia hidráulica: Si al valor de la fuerza lo multiplicamos por el espacioe tenemos: W = F .e W = trabajo e = desplazamiento Si a este trabajo lo dividimos por el tiempo que tardo en hacer dicho desplazamiento:

P = �

�P = potencia t = tiempo

Y si reemplazamos W por sus componentes y a su vez la fuerza también por su igual nos queda:

P =�.��reemplazando F queda: P =

�.�.�

�

Pero el producto de S . e = V (volumen) entonces queda: P = �.�

�

Y como V . t = Q (caudal) queda finalmente el valor de la potencia en función del caudal igual a: P = Q . p O sea que la potencia hidráulica en un circuito es igual al caudal que desplaza por la presión que actúa.

6° Velocidad del cilindro: es el movimiento de avance o retroceso del vástago en la unidad de tiempo.

V =��.�

�V = velocidad en m/min

Q = caudal en lts/min S = sección del cilindro en cm2

7°Tiempo en efectuar una carrera:Tiempo en realizar un recorrido.

T (seg) =�.��

S = Superficie de la camisa en cm2

Qe = Caudal efectivo que le llega encm3/seg. h = Carrera en cm. 8° _ Consumo de aceite en carrera de avance: Cantidad de aceite necesario para poder realizar una carrera de avance.

Cca =��

��

�� D = diámetro de la camisa en cm.

9° Consumo de aceite en carrera de retroceso:

Ccr = �(��–��)�

�� d = diámetro del vástago en cm.

10°Espesor o grosor de la pared de la camisa o cilindro: Este valor está en función de la presión de trabajo y de su diámetro.

E(cm) = �.�

�.� P = presión en bar

σ = Tensión de tracción en Kg/cm2

σ = 400 a 600 Kg/cm2 para aceros y 150 Kg/cm

2 para fundición

d = diámetro interior del tubo en cm.

11°Amortiguación del cilindro: En la figura 128 podemos

ver como por medio de una válvula de retención se produce

la restricción de la salida del aceite del cilindro,

provocando la disminución de la velocidad del embolo.

Tipos de cilindros: Cilindros de simple efecto o simple acción: Empleados en equipos móviles, aquí el aceite que impulsa el embolo actúa sobre una sola cara, habiendo del otro lado del embolo solamente aire que ingresa y sale por un orificio de respiración con un filtro poroso. Una variante de este cilindro es el cilindro de embolo buzo. Ver figura 129. Cilindros telescópicos: Como se ve en la figura 130 la carcasa se estira o acorta según las necesidades. Cilindros de doble efecto: Aquí el fluido actúa sobre ambas caras del embolo, de manera que ambas carreras son producidas por la presión del fluido ya que en ambas


Relación normalizada entre el diámetro del cilindro y el diámetro del vástago (tabla 131)

Normas de mantenimiento y control de los cilindros hidráulicos:

a) Inspeccionar los orificios de purga. b) Observar que no haya elementos abrasivos sobre el vástago. c) No golpear los vástagos ya que si se deforman dañan los retenes. d) Debe vigilarse la alineación y el engrase del vástago. e) Ante la existencia de fugas externas del fluido, renovar las juntas. f) Si el cilindro trabaja en forma lenta o se detiene durante la carrera tenemos fugas internas,

por lo que debe renovarse las juntas del pistón. g) Revisar los puntos de montaje y articulaciones. h) Cuando se repara un cilindro se deben renovar todas las juntas y retenes.

Relación entre el diámetro y la longitud del vástago con la fuerza que entrega el cilindro En la tabla 132 tenemos las columnas de diámetros y longitudes en cm para que la fuerza nos dé en Kg. Uniendo con una recta el valor de la longitud con el diámetro cortamos la columna de las fuerzas y obtenemos su valor. En el ejemplo para un vástago de 120 cm y un diámetro de 3,4 cm (34 mm) obtenemos una fuerza motriz de 6500 Kg.- También se puede utilizar en sentido inverso, de acuerdo a la fuerza que necesitamos podemos ver que dimensiones de diámetro y vástago debe tener nuestro cilindro.-


Los acumuladores hidráulicos Los fluidos hidráulicos no pueden comprimirse y almacenarse como el aire comprimido para ser utilizado cuando lo necesitemos en diferentes lugares. Por este motivo se utilizan los acumuladores que consisten en un depósito para almacenar el fluido bajo presión mediante una fuerza. Podemos decir que estos actúan como acumuladores de energía, compensadores de fugas, amortiguadores de vibraciones, entregar una fuerza auxiliar de emergencia, evitar el golpe de ariete, etc.

Bibliografía consultada:

Manual de Mecánica Industrial. Edición MMVI de Cultural S.A.

Tecnología de los circuitos hidráulicos de JP de Groote

ebapivitoria.blogspot.com.ar motores neumáticos.

pueden comprimirse y

almacenarse como el aire comprimido para ser utilizado cuando lo necesitemos en diferentes lugares. Por este motivo se utilizan los acumuladores que consisten en un depósito para almacenar el fluido bajo presión mediante

demos decir que estos actúan como acumuladores de energía, compensadores de fugas, amortiguadores de vibraciones, entregar una fuerza auxiliar de emergencia,

Mecánica Industrial. Edición MMVI de Cultural S.A.-

Tecnología de los circuitos hidráulicos de JP de Groote

ebapivitoria.blogspot.com.ar motores neumáticos.

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Instalaciones y Mantenimiento Industrial 30/04/21.-

Trabajo Práctico nº 5

Cuestionario de Oleohidráulica

1º Que es la oleo hidráulica y cuáles son sus fundamentos.

2º Ventajas e inconvenientes de la oleo hidráulica. Su aplicación en la industria.

3º Fluido hidráulico.

3a Que es un fluido hidráulico.

3b Como clasificaría los fluidos hidráulicos.

3c Cuáles son sus características técnicas de un fluido hidráulico.

4º Depósitos Hidráulicos.

4a Que son y qué misión tienen los Depósitos de aceites hidráulicos,

4b De que materiales se construyen, cuales suelen ser sus capacidades

4c Como se realiza la limpieza y que precauciones tomamos en el llenado.

5º Filtro Hidráulico:

5a que es?

5b Cual es la importancia de su utilización?

5c Que es el Grado de filtración?

5d Cuáles son los datos técnicos –

6º Que es la pérdida de carga de un filtro.

7º Como se procede para la elección de un filtro hidráulico.

8º Válvulas hidráulicas, clasificación y funciones.

9º Bombas hidráulicas, clasificación, función, rendimientos

10º Motores hidráulicos, clasificación y funciones.-


Mantenimiento e Instalaciones Industriales. 17/05/21

TRABAJO PRÁCTICO Nº 6

Cálculos de Motores Hidráulicos

Ejercicio nº 1: Determinar los ηv, ηm y ηg de un motor que impulsa un Qt = 80 lts/min

trabajando con una presión de 125 bar, si por rozamiento tenemos perdidas de presión de

12,5 bar y un caudal de 10 lts/min.

Determinar también el par motor y la potencia del motor si tenemos una polea de radio

110 cm que girando a 750 rpm genera una fuerza en el aceite que circula de 120 kg

considerando que tenemos un Δp de 1,5 bar entre la entrada y salida del motor.

Datos: Qt = 80 lts/min Qp = 10 lts/min Faceite= 120 Kg

pt = 125 bar pp = 12,5 bar Δp = 1,5 bar

Radio de la polea: 110 cm n = 750 rpm Cilindrada= 5

cm3/revolución

Ejercicio nº 2: Determinar los caudales efectivo Qe, teórico Qt y perdido Qp que impulsa

un motor con un cilindro de Ø = 50 mm y cilindrada V = 200 cm3/rev que trabaja con una

presión de 2 kg/cm2, y una Δp = 0,2 bar que gira a n = 450 rpm y es accionado por una

polea de Ø = 500 mm. Considerando que tenemos un ηv = 79% y un ηm = 86%.

Determinar además: La potencia N y par del motor Par.m

La fuerza del aceite Fac.

Las presiones teórica pt y la pérdida pp.-

El caudal teórico mínimo a suministrar por el depósito Qtmín.

La velocidad de giro del motor vg

El rendimiento total ηg

Datos: ptrabajo = 2 bar Δp = 0,2 bar

Diámetro de la polea: 500 mm Diámetro del cilindro: 50 mm

n = 450 rpm Cilindrada = 200 cm3/revolución

ηv = 79% ηm= 86%

Ejercicio nº 3: Determinar los rendimientos ηv, ηm y ηg, el caudal real Qr, que impulsa

un motor que gira a n = 1500 rpm y es accionado por una polea de Ø = 800 mm a una

cañería de Ø = 40 mm que trabaja con una presión de 5 bar, una Δp = 0,2 bar y una

presión pérdida pp = 0,5 bar, considerando caudales teórico Qt = 178 lts/min y perdido

Qp = 20 lts/min.

Determinar además: La cilindrada V.

La potencia N y par del motor Par.m

La fuerza del aceite Fac.

La velocidad de circulación del fluido vcir.

El caudal teórico mínimo a suministrar por el depósito Qtmín.

Las presiones teórica pt y la pérdida pp.-

El rendimiento total ηt

Datos: ptrabajo = 5 bar Δp = 0,15 bar pp = 0,5 bar

Diámetro de la polea: 500 mm Diámetro del cilindro: 50 mm

n = 1500 rpm Qt = 175 lts/min Qp = 20 lts/min

Diámetro de la polea: 800 mm Diámetro de la cañería: 40 mm

curso: 6to m materia: instalaciones y mantenimiento

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