generalidades hidraulica

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GENERALIDADES HIDRAULICA El intenso uso de la hidráulica en la industria actual se genera de las muchas ventajas proporcionadas por los sistemas hidráulicos. Con la potencia hidráulica, muy poca energía es requerida para controlar y transmitir grandes cantidades de energía. Por ejemplo, los motores eléctricos de 1,5 kW pueden ser usados para impulsar elevadores hidráulicos, capaces de levantar más de 4000 kg, como se muestra en la siguiente. Los gigantescos cohetes que colocan los satélites en la órbita alrededor de la tierra y que transportan hombres y mujeres hacia la luna y otros planetas también dependen de la potencia hidráulica para controlar su vuelo. Solo los sistemas de potencia hidráulica tienen la "fuerza" y el poder para controlar con la delicadeza del tacto de una pluma, los millones de caballos de fuerza liberados por los motores del cohete y llevar la carga a su destino. La aviación es otra industria que actualmente tiene una alta demanda de la hidráulica. La potencia de hidráulicos, usada en las aeronaves se desplaza por cualquier lugar donde existan tuberías o tubos. Los sistemas hidráulicos de las aeronaves son ligeros y compactos, lo suficientemente fuertes para mover las superficies de control de las aeronaves más grandes. Otra industria que confía considerablemente en la hidráulica, es la robótica. Los sistemas hidráulicos de robots, como los usados por los fabricantes de automóviles, son más simples que los sistemas eléctricos semejantes. En general, el fácil control de la velocidad, vibración mínima y la versatilidad en diseño de la hidráulica, mantendrán la potencia de los hidráulicos con la industria por un largo tiempo venidero. Principios básicos de la hidráulica La hidráulica es la tecnología o estudio de presión y flujo del líquido. Los líquidos son materiales que se vierten y toman la forma de sus contenedores. Ejemplos de líquidos son el aceite y el agua.

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Sistemas hidraulicos

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GENERALIDADES HIDRAULICAEl intenso uso de la hidrulica en la industria actual se genera de las muchas ventajas proporcionadas por los sistemas hidrulicos. Con la potencia hidrulica, muy poca energa es requerida para controlar y transmitir grandes cantidades de energa. Por ejemplo, los motores elctricos de 1,5 kW pueden ser usados para impulsar elevadores hidrulicos, capaces de levantar ms de 4000 kg, como se muestra en la siguiente.

Los gigantescos cohetes que colocan los satlites en la rbita alrededor de la tierra y que transportan hombres y mujeres hacia la luna y otros planetas tambin dependen de la potencia hidrulica para controlar su vuelo. Solo los sistemas de potencia hidrulica tienen la "fuerza" y el poder para controlar con la delicadeza del tacto de una pluma, los millones de caballos de fuerza liberados por los motores del cohete y llevar la carga a su destino.

La aviacin es otra industria que actualmente tiene una alta demanda de la hidrulica. La potencia de hidrulicos, usada en las aeronaves se desplaza por cualquier lugar donde existan tuberas o tubos. Los sistemas hidrulicos de las aeronaves son ligeros y compactos, lo suficientemente fuertes para mover las superficies de control de las aeronaves ms grandes.

Otra industria que confa considerablemente en la hidrulica, es la robtica. Los sistemas hidrulicos de robots, como los usados por los fabricantes de automviles, son ms simples que los sistemas elctricos semejantes. En general, el fcil control de la velocidad, vibracin mnima y la versatilidad en diseo de la hidrulica, mantendrn la potencia de los hidrulicos con la industria por un largo tiempo venidero.

Principios bsicos de la hidrulica

La hidrulica es la tecnologa o estudio de presin y flujo del lquido. Los lquidos son materiales que se vierten y toman la forma de sus contenedores. Ejemplos de lquidos son el aceite y el agua.

Debido a que los lquidos no son muy compresibles, nos permiten transferir y multiplicar fuerzas. La siguiente figura ilustra estas propiedades bsicas de los lquidos. El lquido luego aplica la misma cantidad de presin de manera equitativa en todas las direcciones. Como resultado, la presin aplicada al pistn de entrada se transfiere al pistn de salida.

Ahora, qu pasa si los pistones son de tamaos diferentes? El pistn de entrada es del mismo tamao como el ejemplo previo (6.5 cm2), pero el pistn de salida es ahora 26 cm2.

Ya que el lquido aplica la misma cantidad de presin igual en todas direcciones, la fuerza transferida al pistn de salida ahora es igual a 1780 N, los cuales proporcionan una ventaja mecnica en fuerza de 4:1.

Operacin de un circuito hidrulico bsico

Un circuito hidrulico es una lnea para que el aceite fluya por medio de mangueras y componentes, La siguiente figura muestra un circuito bsico.

El depsito contiene el aceite.

La bomba "impulsa" el aceite, intentando hacerla fluir a travs del circuito.

La Vlvula direccional accionada por palanca permite al operador controlar manualmente el flujo de aceite hacia el cilindro.

El cilindro convierte la energa de fluido en potencia mecnica lineal.

La vlvula de alivio limita la presin del sistema a un nivel seguro, permitiendo al aceite fluir directamente desde la bomba hacia el depsito, cuando la presin en la salida de la bomba alcanza cierto nivel.a) Con la Vlvula direccional accionada por palanca, el aceite bombeado fluye al extremo del mbolo del cilindro. Como el aceite est bajo presin desde la bomba, impulsa el pistn dentro del cilindro, ocasionando que el vstago del pistn se alargue. El aceite en el extremo vstago del cilindro es drenado de regreso al depsito a travs de la Vlvula direccional accionada por palanca.

b) Con la Vlvula direccional accionada por palanca en la condicin mostrada en la el aceite bombeado fluye al extremo del vstago del cilindro, provocando que el vstago del mbolo se retracte. El aceite en el extremo del mbolo es drenado nuevamente al depsito por medio de la Vlvula direccional accionada por palanca.

Los sistemas hidrulicos se aplican tpicamente en dispositivos mviles tales como maquinaria de construccin, excavadoras, plataformas elevadoras, aparatos de elevacin y transporte, maquinaria para agricultura y simuladores de vuelo.

Sus aplicaciones en dispositivos fijos abarcan la fabricacin y montaje de mquinas de todo tipo, lneas transfer, aparatos de elevacin y transporte, prensas, mquinas de inyeccin y moldeo, mquinas de laminacin, ascensores y montacargas.

VENTAJAS

Gran potencia transmitida con pequeos componentes, posicionamiento preciso, arranque con cargas pesadas, movimientos lineales independientes de la carga ya que los lquidos son casi incompresibles y pueden emplearse vlvulas de control, operacin suave e inversa, buen control y regulacin y disipacin favorable de calor.

DESVENTAJAS

Polucin del ambiente con riesgo de incendio y accidentes en el caso de fuga de aceite, sensibilidad a la suciedad, peligro presente debido a las excesivas presiones, dependencia de la temperatura por cambios en la viscosidad.

Anlogamente a los sistemas neumticos, los sistemas hidrulicos se complementan con los elctricos y electrnicos mediante dispositivos tales como vlvulas solenoide, seales de realimentacin de interruptores magnticos, sensores e interruptores elctricos de final de carrera. Es fcil, en particular en sistemas complejo acoplarles un PLC (programable logic controller) que les permite programar la lgica de funcionamiento de varios cilindros.

Unin de sistemas

En determinadas aplicaciones, tales como en movimientos de aproximacin rpido y avance lento, tpicos de las fresadoras y rectificadoras, en la sujecin de piezas utilizada en los cortes a alta velocidad sobre materiales duros y en la automatizacin de procesos de produccin, se combinan los sistemas neumtico, hidrulico y elctrico en la forma siguiente:

- Circuito electroneumtico Accionamiento elctrico Actuador neumtico.- Circuito oleoneumtico Accionamiento neumtico Actuador hidrulico. - Circuito electrohidrulico Accionamiento elctrico Actuador hidrulico.

Tabla de comparacin Neumtica e Hidrulica

Potencia hidrulica, en la gran poca para la ingeniera entre las dos guerras mundiales fue donde se empez a requerir ms y ms equipos funcionales con potencia hidrulica.

1. Automatizacin control remoto y automtico, aumento de la maquinaria para manipular y mover partes.2. Simplificacin de diseo menos partes y mayor facilidad de uso.3. Fcil control de velocidad, ausencia de vibracin, ahorro de espacio, bajo costo.

IndustriasAviacinAgriculturaQumicaPetroleraProc de alimentosMartimaMetal-mecanicaMadereraManejo de cargasMinera

Principios

La presin ejercida en un punto dentro de cualquier contenedor con fluido o liquido es transmitida en todas las direcciones con igual fuerza en todas las reas internas.

Calculo bsico

Levantar una carga de 3000 kg con un pistn de 3, cuantas psi son necesarias?1. Convertir de Kg a L ---- 1Kg es 2.2 lbs3000 Kg x 2.2 = 6600 lbs2. Calcular rea de presin rea= pi x (dimetro/2)^2 = 7.06 pulgada cuadrada3. Calcular presinPSI=6600 lbs / 7.06 in^2 =