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LABORATORIO DE SISTEMAS HIDRÁULICOS Y NEUMÁTICOS

LANORATORIO 05:

BOMBA OLEOHIDRÀULICA

ALUMNO:Rosas Llapo Jairo

Arroyo Ramos JavierAmable Paredes Jesús

Ríos Cruz Gerson

ESPECIALIDAD:C-10

Tecnología Mecánica Eléctrica

SECCIÓN:

“F”

PROFESOR:Carlos Aguilar

Sistemas Hidráulicos y Neumáticos

BOMBA OLEOHIDRÀULICA

1. OBJETIVOS:

Identificar los componentes de un módulo hidráulico. Realizar mediciones de presión y caudal. Evaluar el caudal de una bomba a través de mediciones indirectas. Obtener la curva de respuesta de una bomba de caudal constate. Diagnosticar la operatividad de una bomba en función a la curva de respuesta

Q vs P.

2. FUNDAMENTO TEÓRICO:

CONCEPTO DE HIDRAULICA:

Es la ciencia que transmite fuerza y/o movimiento mediante un fluido confinado. Esto es en cierta manera un campo relativamente restringido porque en el sentido más amplio, la hidráulica engloba cualquier estudio sobre fluidos en movimiento.

CONCEPTO DE OLEOHIDRAULICA:

Es la transmisión y control de fuerzas y movimientos mediante fluidos, que son generalmente aceites minerales, sometidos a presión.

DIFERENCIA DE LA HIDRAULIA Y LA OLEODRIAULICA:

Hagamos la diferencia entre hidráulica que abarca un sentido más amplio al indicar que trabaja en general con fluidos y la oleohidraulica que particularmente trabaja con aceite.

APLICACIONES DE LOS SISTEMAS HIDRAULICOS:

Los sistemas hidráulicos tienen diversas aplicaciones: desde la “gata hidráulica” para levantar una carga hasta aplicaciones especiales que requieren de fuerzas de miles de toneladas, grados de precisión de centésimas de mm. y automatización exigente como las requeridas por máquinas aeroespaciales; grúas, excavadoras.

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Fig.1 Cargador con Orugas

Fig.2 Plataformas Aeroespaciales

BOMBA OLEOHIDRAULICA:

Una bomba hidráulica es una máquina generadora que transforma la energía (generalmente energía mecánica) con la que es accionada en energía hidráulica del fluido incompresible que mueve. El fluido incompresible puede ser líquido o una mezcla de líquidos y sólidos como puede ser el hormigón antes de fraguar o la pasta de papel. Al incrementar la energía del fluido, se aumenta su presión, su velocidad o su altura, todas ellas relacionadas según el principio de Bernoulli.

Fig.3 B.hidráulica Fig.4 B.Caudal Variable

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http://es.wikipedia.org/wiki/Principio_de_Bernoulli

http://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa

http://es.wikipedia.org/wiki/L%C3%ADquido

http://es.wikipedia.org/wiki/Fluido_incompresible

http://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_hidr%C3%A1ulica

http://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_mec%C3%A1nica

http://es.wikipedia.org/wiki/M%C3%A1quina

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/c4/Gear_pump.png


VENTAJAS DE LA HIDRAULICA:

Facilidad de obtener grandes fuerzas y torques Exactitud de movimiento y de posicionamiento Fácil control y regulación Velocidad variable Reversibilidad Son sistemas autolubricados

DESVENTAJAS DE LA HIDRÁULICA:

Altas pérdidas en forma de energía calorífica Sensibilidad a la suciedad Dependen de la temperatura Fugas internas Peligros de explosión y accidentes.

COMPARACIÓN DE HIDRÁULICA Y NEUMÁTICA:

En Hidráulica las presiones son mayores (20...350 bar),lo cual permiten obtener mayores fuerzas que en la neumática, cuya presión de trabajo comúnmente es de 6 bar.

En hidráulica hay movimientos y recorridos precisos debido a su trabajo con fluido incompresible, mientras que en neumática al trabajarse con fluido compresible es mucho más difícil posicionar exactamente a un actuador.

En hidráulica el Costos de trabajo barato ya que no se descarga energía al medio ambiente. Mientras que el costo por ciclo de trabajo en hidráulica es de 1 en neumática es de 2,5.

La velocidad de trabajo de los actuadores hidráulicos es menor que la velocidad alcanzada por los actuadores neumáticos. Por ejemplo las máximas velocidades alcanzadas por un actuador hidráulico es inferior a 1 m / s mientras que en un actuador neumático es superior a 3 m / s.

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COMPONENTES DEL SISTEMA HIDRAULICO:

Sistema de generación de energía hidráulica: 3,2,1 Controladores de Presión:4 Control de Dirección:5,6,7 Actuadores: 8

Fig.5 Sistema Hidráulico

CURVA CARACTERISTICA DE UNA BOMBA HIDRÁULICA:

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3) EQUIPOS Y MATERIALES:

3.1) IMÁGENES DEL EQUIPO Y ACCESORIOS

Fig 5 Módulo Hidráulico ProLine DS4 Fig 6 Manómetro

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ACCESORIOS

Fig . 7 Válvula de estrangulamiento y V. de apertura

Fig . 8 Bloque Distribuidor

Fig . 8 Manguera de línea con conexión minimess

Fig.9 Válvula limitadora de presión Fig.10 Cronometro

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4) PROCEDIMIENTO:

PRUEBA EN VACÍO:

Equipos y materiales usados: 1Manómetro M1 1Válvula Limitadora de Presión Mangueras de conector rápido Distribuidos P y T

Procedimiento y Funcionamiento: Se realizó la conexión según la gráfica y se encendió la bomba Se reguló la válvula limitadora de presión a una presión de 40bar,

luego se tomó el tiempo de un minuto para ver cuánto caudal llenaría en vacío.

Caudal obtenido 8Lt/min

Fig. 11 Prueba en vacío

PRUEBA PARA CURVA DE RESPUESTA DE LA BOMBA:

Equipos y materiales usados: 1Manómetro M1 1Válvula Limitadora de Presión 1 caudalimetro 1 válvula estranguladora Mangueras de conector rápido Distribuidos P y T

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Procedimiento y Funcionamiento: Se realizó la siguiente conexión para regular la válvula limitadora de

presión a una presión de 50bar.

Fig. 11 Regulando Limitadora

Luego se implementó el siguiente circuito para analizar el comportamiento del fluido según Presión Vs Caudal.

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Conforme se iba regulando la estranguladora, se originaba una disminución de caudal en la salida (caudalimetro).

Datos obtenidos:

PRESION (BAR)

15 30 40 45 50

TIEMPO (S) 10 10 10 10 10VOLUMEN

(L)1.54 1.3 1.05 0.92 0.30

CAUDAL L/S 0.154 0.13 0.105 0.092 0.03

Gráfica:

10 15 20 25 30 35 40 45 50 550

0.02

0.04

0.06

0.08

0.1

0.12

0.14

0.16

0.18

Presion vs caudal

Presion vs caudal

5) OBSERVACIONES:

La bomba no entrega presión solo otorga caudal A medida que van variando las presiones, los accesorios y las mangueras

van aumentando de temperatura. A medida que hay más estrangulamiento, el caudal de salida disminuye a

causa de la variación de presión antes y después del estrangulamiento.

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6) CONCLUSIONES:

Interpretamos el comportamiento del fluido y la variación de la presión en el sistema, cuando el aceite hidráulico pasa por un estrangulamiento.

Se reguló la válvula limitadora de presión a la presión máxima de servicio de la bomba.

Se identificaron los componentes del módulo hidráulico Se observó que cuando se regula la estranguladora a partir de los 40 bar,

el caudal de salida empieza a variar de manera más drástica; esto es debido, a la variación de presión que se origina en el sistema.

Presión máxima de servicio 50/60bares Caudal que entrega la bomba en vacío es 8L/min Caudal que entrega la bomba a 20 Bar es 7.8L/min La eficiencia volumétrica de la bomba para una presión determinada.

Nvp :Q Real

Q TeoricoNvp=(6.3/8)*100%= 0.787%

La eficiencia volumétrica de la bomba a la presión de 40bar es de 6.3L/min.

Si la bomba analizada debe entregar 4.5L/min a 50 Bar de acuerdo al fabricante. Este se encuentra en buen o mal estado: la bomba está desgatada.

7) BIBLIOGRAFÍA:

Catalogo REXROTH Libro MOTT

8) CUESTIONARIO:1. ¿Cómo afecta la presión, al caudal que entrega la bomba?

i. Cuando la presión aumenta mediante la válvula de estrangulamiento se produce una disminución en el caudal gradualmente dependiendo de la bomba si está nueva, desgastada o totalmente desgastada.

2. ¿Cómo podemos determinar que una bomba se encuentra en mal estado?i. Se determina que una bomba se encuentra en mal estado cuando

la eficiencia volumétrica es menor que el dato de placa. Por lo tanto, se dede realizar un cambio de bomba o un mantenimiento a ésta.

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3. Representar el diagrama PvsQ caudal una bomba de engranajes que envía 40GPM en vacío y que soporta 3000PSI de presión.

0 500 1000 1500 2000 2500 300005

1015202530354045

bomba nuevabomba desgastada

4. El fabricante Rexroth indica que su bomba entrega 40GPM y su Pmáx de trabajo es 200 bar y en las pruebas obtenemos que la bomba nos entrega 36GPM a 200 bar. ¿La bomba se encuentra en buen estado?, ¿Por qué? La bomba se encuentra en buen estado, porque al trabajar a su máxima presión presenta una pequeña caída de caudal; por lo cual, existe una pérdida de 7 a 13 % en el caudal si la bomba es nueva, entonces si la bomba indica 40 GPM, el caudal que puede entregar es de 34.8 GPM y en el ejercicio envía 36 GPM entonces está en el rango. Y esto se debe a las fugas internas necesarias para la lubricación de la bomba

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ANEXO

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I. RIESGOS EN EL MANEJO DE SISTEMAS HIDRÁULICOS.

El aceite o fluido hidráulico es peligroso. El fluido puede escapar

cuando se quita o se ajusta un equipo. El fluido puede ser atrapado en

el sistema hidráulico, aun cuando el motor o la bomba hidráulica estén

parados. El fluido comprimido puede estar con una presión en exceso

de 2,000 psi.

El líquido a presión puede penetrar la piel, requiriendo una pronta

intervención quirúrgica parar removerlo. Si no se tiene el cuidado

apropiado, puede resultar en gangrena. Lesiones de penetración no

parecen serias, pero la parte del cuerpo afectada se puede perder si la

atención médica no se recibe pronto.

II. NORMAS DE SEGURIDAD EN EL MANEJO DE SISTEMAS

HIDRÁULICOS.

Apriete todas las conexiones antes de colocar presión. Mantenga las

manos y el cuerpo alejados de tubitos y boquillas que botan fluido a

presión alta. Use un pedazo de papel o cartón para determinar escapes

o fugas del fluido hidráulico. Baje la presión antes de desconectar una

línea hidráulica.

No cruce las líneas hidráulicas. Si las líneas no son ajustadas

correctamente, el implemento no se alzará y bajará como es debido.

Colocar cinta o colores códigos en las líneas para prevenir un

accidente.

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Un implemento desconectado cuando está levantado, puede haber

atrapado fluido que debe estar bajo presión. El calor causa expansión

termal del fluido, incrementando la presión.

Siempre baje la presión hidráulica antes de aflojar los acoples

hidráulicos. Lesiones pueden resultar del líquido hidráulico caliente

regado a alta presión.

III. RECOMENDACIONES:

• Apagar la bomba hidráulica.

• Bajar el implemento hasta el piso.

• Mueva la palanca del hidráulico hacia adelante y hacia atrás

varias veces para reducir la presión.

• Seguir las instrucciones del manual del operador. Procedimientos

específicos para mantenimiento de sistemas hidráulicos proveen

normas de seguridad.

• Mantenga las manos y el cuerpo alejados de tubitos y boquillas

que botan fluido a presión alta.

• Buscar ayuda médica si el líquido penetra en la piel.

• Ajustar y quitar equipos cuando el fluido hidráulico está bajo

presión puede ser peligroso.

• Mantener todas las partes del cuerpo alejados de tubitos y

boquillas que botan fluido a presión alta.

• Nunca cruce las mangueras o líneas en los equipos.

• Siempre baje el implemento hasta el suelo antes de dar

mantenimiento y reducir presión.

• Siga todas las instrucciones del manual del operador.

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• Si usted nota un retén o una manguera en malas condiciones,

notifique a su patrón para que la reponga.

IV. PRECAUCIONES DURANTE LA OPERACIÓN DE SISTEMAS HIDRÁULICOS.

Antes de arrancar el motor, asegúrese que la gente y las obstrucciones están lejos del equipo. Nunca camine debajo de cualquier instrumento �o componente que es operado por un sistema hidráulico.

Apague siempre el motor y reduzca toda la presión hidráulica antes de desconectar las mangueras o de iniciar mantenimiento o reparaciones.

Antes de iniciar cualquier mantenimiento o reparaciones, utilice siempre los soportes, gatos, o bloques diseñados para prevenir el movimiento de los implementos o de los componentes hidráulicos.

Cuando los sistemas hidráulicos están funcionando, el rango de temperaturas del aceite hidráulico es de 165° a 185°F debido a la alta presión y representan un peligro potencial de quemaduras.

El aceite hidráulico presenta un riesgo de incendios y cuando está encendido puede causar quemaduras severas o fatalidades.

Nunca busque el sitio de un escape recorriendo su mano o dedo a lo largo de una manguera hidráulica. El aceite hidráulico caliente a alta presión puede romper los guantes y penetrar varias pulgadas en su piel. El aceite hidráulico inyectado a través de la piel se debe extraer quirúrgicamente.

Busque el sitio de un escape usando un pedazo de cartulina o de madera.

Siempre baje los componentes hidráulicos hasta el suelo antes de apagar el motor y desmontar del equipo.

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