7/18/2019 Aplicaciones a Los Sistemas Hidráulicos y Neumáticos

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APLICACIONES A LOS SISTEMAS HIDRÁULICOS Y NEUMÁTICOS

Aplicaciones móviles

El empleo de energía proporcionada por el aire y aceite a presión,

pede aplicarse para transportar, excavar, levantar, perforar,manipular materiales, controlar e impulsar vehículos móviles como:

 Tractores Grúas Retroexcavadoras Cargadores frontales renos y suspensiones de camiones !ehículos para la construcción y mantenimiento de carreteras

Aplicaciones inds!"iales

En la industria es de primera importancia contar con ma"uinariaespeciali#ada para controlar, impulsar, posicionar y mecani#arelementos o materiales propios de la línea de producción, para estosefectos utili#a con regularidad energía proporcionada por $uidoscomprimidos% &e o'tienen entre otros:

(a"uinarias para la industria pl)stica (a"uinas herramientas (a"uinaria para la ela'oración de alimentos E"uipamiento para la ro'ótica y manipulación automati#ada E"uipo para monta*e industrial (a"uinaria para la minería (a"uinaria para la industria siderúrgica

+tras aplicaciones se pueden dar en sistemas propios de vehículos demotores, como automóviles, aplicaciones aeroespaciales yaplicaciones navales, por otro lado se pueden tener aplicaciones en elcampo de la medicina y en general todas a"uellas )reas en "ue sere"uiere de movimientos muy controlados y de alta presión, así setiene:

plicaciones automotrices: suspensiones, frenos, direcciones,refrigeración, etc%

plicación aeron)utica: timones, alerones, trenes de aterri#a*e,frenos, simuladores, e"uipos de mantenimiento aeron)utico,etc%

plicación naval: timón mecanismos de transmisión, sistemasde mandos, sistemas especiali#ados de em'arcaciones o'u"ues militares%

(edicina: instrumental "uirúrgico, mesas de operaciones,camas de hospital, sillas e instrumental odontológico, etc%

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-a hidr)ulica y la neum)tica tienen tantas aplicaciones "ue puedenser empleadas incluso controles esc.nicos /teatro0,cinematografía, par"ues de entretenciones, represas, puenteslevadi#os, plantas de perforación su'marina, ascensores, mesas delevante de automóviles, etc%

SISTEMA DE #RENOS

Su principal función es disminuir o anular progresivamente la velocidad del vehículo, o

mantenerlo inmovilizado cuando está detenido.

El sistema de freno principal, o freno de servicio, permite controlar el movimiento del

vehículo, llegando a detenerlo si fuera preciso de una forma segura, rápida y eficaz, en

cualquier condición de velocidad y carga en las que rueda. Para inmovilizar el

vehículo, se utiliza el freno de estacionamiento, que puede ser utilizado tambin como

freno de emergencia en caso de fallo del sistema principal. !ebe cumplir los requisitosde inmovilizar al vehículo en pendiente, incluso en ausencia del conductor.

"n freno es eficaz, cuando al activarlo se obtiene la detención del vehículo en un

tiempo y distancia mínimos.

#a estabilidad de frenada es buena cuando el vehículo no se desvía de su trayectoria.

#RENOS MECÁNICOS

nteriormente se utili#a'an frenos mec)nicos1 en los cuales almomento de presionar el freno con la fuer#a de tu pie, un ca'letransmitía la fuer#a para tratar de frenar el vehículo, estos tipos defrenos de*aron de ser funcionales cuando la potencia de los motoresempe#ó a desarrollarse, por"ue de'ido a las altas velocidades "ueempe#aron a desarrollar los vehículos se re"uería de un gran esfuer#ofísico para lograr frenar un auto, por lo tanto este sistema de frenado"uedo totalmente o'soleto y se evoluciono hacia los frenoshidr)ulicos, pues con un esfuer#o mucho menor se logra una potenciade frenado mucho mayor%

#RENOS HIDRAULICOS

El sistema de frenos $idráulicos consta de dos tipos de sistemas% Sistema$idráulico y &ateriales de 'ricción.

En el sistema hidráulico cuando presionas el freno de tu vehículo un cilindroconocido como cilindro maestro, que va colocado en el motor, se encarga deimpulsar hidráulicamente el liquido de frenos por toda la tubería, hasta llegar alos frenos colocados en las llantas y lograr frenar el vehículo.

#os materiales de fricción que se utilizan son conocidos como balatas y suelenser piezas metálicas, semi(metálicas o de cerámica que soportan muy altas

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temperaturas y son los que crean la fricción contra una superficie fi)a* quepueden ser o tambores o discos* y así logran el frenado de el vehículo, lasbalatas son piezas que sufren de desgaste y se tienen que revisar y cambiar enforma periódica.

Este tipo de sistema de frenos usa presión hidráulica para operar los frenos en cada una de las

ruedas. +asi todos los vehículos usan este tipo de sistema de frenos, por el freno de pedal.

Funcionamiento del frenado hidráulico

Cuando el pedal del freno es accionado, la presión del pedal de freno mueve elpistón dentro del cilindro maestro, for#ando el $uido del freno desde el cilindromaestro por medio del tu'o y la manguera $exi'le del cilindro de las llantas% Elcilindro de las llantas contiene dos pistones colocados de forma opuesta ydesconectados, cada uno de ellos sostiene la #apata de frenado a*ustada dentro deltam'or% Cada uno de los pistones presiona la #apata contra la pared del tam'orprovocando el frenado de la rotación de la llanta% Cuando la presión en el pedal esli'erada, el resorte en la #apata de frenado regresa los pistones en los cilindros de

las llantas a su posición li'erada% Esta acción fuer#a el despla#amiento del lí"uidode frenos de vuelta por medio de la manguera al cilindro maestro%

-a fuer#a aplicada en el pedal de frenado produce una fuer#a proporcional en cadauno de los pistones de salida los cuales aplican la fuer#a so're las #apatasfriccionantes contra el giro de la llanta retardando la rotación%

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Como se "epa"!e la $e"%a de $"enado en n ve&iclo

Se reparte de manera desigual, pues al ser frenado un vehículo que se encuentra en

movimiento como muestra la siguiente figura la fuerza de inercia - aplicada a sucentro de gravedad /, forma con las fuerzas de frenado '0 y '1 un par que obliga

a inclinarse hacia aba)o al vehículo de su parte delantera, mientras que en la trasera

ocurre lo contrario. !ecimos que el peso del vehículo ha sido transferido en parte al

e)e delantero, al mismo tiempo que el trasero se ha deslastrado.

#RENOS NEUMATICOS&u funcionamiento se 'asa en "ue el esfuer#o de frenado aplicado por las #apatas odiscos proviene indirectamente del hecho de mover el pistón de un cilindro% &ues"uema es el siguiente:

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El sistema neum)tico se instala en vehículos pesados, a partir de seis toneladas, yla transmisión del esfuer#o del conductor hasta las ruedas se hace al li'erar airecomprimido%-os componentes ')sicos del sistema neum)tico son:

Compresor :

 Es el encargado de tomar aire de la atmósfera y almacenarlo en los tan"uesinstalados para tal 2n%

Gobernador :

  Cuando se llega a la presión m)xima esta'lecida /generalmente 345 6&70 elgo'ernador suspende el paso de aire hacia el tan"ue impidiendo así unaso'represión% Cuando la presión disminuye entre 35 y 38 6&7 del nivel m)ximo,permite nuevamente el $u*o de aire hacia el tan"ue%

Tanque o deposito de reserva:

 (antienen una presión m)xima de 345 6&7, el tama9o y cantidad varía de acuerdoa la longitud, número de líneas y tama9o de las c)maras%n depósito normalmente tiene en su parte inferior un grifo o v)lvula para drenar elagua y el lu'ricante acumulado%

 Tam'i.n podemos encontrar una v)lvula de seguridad, la cual permite la salida deaire cuando se so'repasa la m)xima presión esta'lecida por falla del go'ernador/385 6&70%Válvula reguladora de pedal: Es la compuerta del aire comprimido%Cuando el conductor acciona el pedal a're el paso de aire comprimido hacia lasc)maras en cada rueda% l mantener una fuer#a constante so're el pedal se cierrael paso de aire controlando de esta forma la frenada a voluntad, ya "ue al e*erceruna mayor fuer#a se a're nuevamente la v)lvula%

l li'erar el pedal se cierra nuevamente el paso de aire hacia las c)maras yconectan las líneas de conducción con la atmósfera a trav.s de la v)lvulareguladora permitiendo la descompresión de la tu'ería%

Válvula de descompresión rápida:

&e instala en las líneas de mayor longitud /e*es traseros0 e"uidistante a las ruedasdel e*e para permitir una desactivación r)pida de los frenos al li'erar de presiónm)s retirada del pedal%

Cámara de aire:

Convierte la energía del aire comprimido en energía mec)nica transmiti.ndola a laleva de a*uste /candado0 la cual aplicar las 'andas contra la campana para detenersu movimiento%

En ciertos vehículos el aire li'erado por la v)lvula del pedal no es su2ciente paraactuar los frenos traseros%

En este caso es necesario acondicionar una línea adicional desde el tan"ue hastauna v)lvula cercana a las ruedas traseras "ue entre a cola'orar con la líneaprincipal en el suministro de aire a las c)maras traseras, esta v)lvula es conocidacomo relevadora o relay%

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El funcionamiento de los frenos neum)ticos se 'asa en "ue el esfuer#o de frenadoaplicado por las #apatas o discos proviene indirectamente del hecho de mover elpistón de un cilindro% &u es"uema es el siguiente:

Tipos de $"enos nem'!icos( 

3; <e aire comprimido%

4; <e vacío%

=; na com'inación de los dos%

iguras aclarativa de cómo funciona el #"enado de ai"e comp"imido 

Posición de reposo

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SUSPENSION

-a suspensión en un automóvil, camión o motocicleta, es el con*untode elementos "ue a'sor'en las irregularidades del terreno por el "uese circula para aumentar la comodidad y el control del vehículo% El

sistema de suspensión actúa entre el chasis y las ruedas, las cualesreci'en de forma directa las irregularidades de la super2cietransitada%

 T76+& <E &&6E>&7+>

En la actualidad las suspensiones que se emplean en los automóviles de turismo son

muy variadas, si bien todas están basadas en unos pocos sistemas diferenciados.

En primer lugar se diferencian las suspensiones en las que ambas ruedas de un eje están

unidas por medios elásticos, de tal manera que el movimiento de una se transmite a la

otra, de las suspensiones en las que, por el contrario, ambas ruedas cuentan conelementos de suspensión que no están unidos dinámicamente. Estas últimas se

denominan "independientes".

En casi todos los turismos el eje delantero es independiente, ya que es el eje que soporta

las ruedas con direccionalidad y es necesario que se puedan girar. La suspensión más

utilizada en el eje delantero es la de tipo ac!erson y sus variantes más modernas

 basadas en ella.

#in embargo, en el eje trasero las soluciones son muco más variadas debido a que las

ruedas suelen tener una dirección fija, por lo que no ay necesidad de que puedan rotar,

además de que en la mayor$a de los casos tampoco soportan la transmisión. En esoscasos se utilizan abitualmente soluciones más sencillas y baratas, sobre todo en los

coces de gama más baja, en las que la suspensión en las ruedas traseras no es

independiente. Estos tipos de suspensión, en principio, no tienen tan buen

comportamiento como las independientes, pero su buen compromiso entre coste y

comportamiento ace que sean ampliamente utilizadas.

Las soluciones empleadas en los ejes delantero y trasero suelen ser diferentes debido,

 principalmente, a que sólo las ruedas delanteras tienen direccionalidad. %ambi&n

depende de si la transmisión se realiza a las ruedas delanteras, traseras o a las cuatro

ruedas.

E' EL E(E %)*#E)+

La ausencia de direccionalidad en las ruedas traseras, además de que normalmente

tampoco intervienen en la transmisión, ace que las soluciones empleadas en el eje

trasero puedan ser más sencillas que las del delantero.

Los primeros automóviles ten$an transmisión a las ruedas traseras, y el eje consist$a en

una unión r$gida entre ambas ruedas. abitualmente se empleaban ballestas para

amortiguar el movimiento del eje, un sistema sencillo y robusto que actualmente sólo se

usa en algunos ve$culos industriales.

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-on la llegada de la tracción delantera las soluciones para el eje trasero se simplificaron.

La solución más sencilla y evidente es mantener un eje r$gido pero sin soportar la

suspensión. * partir de a$ se desarrollaron las suspensiones semiindependientes. Este

tipo de suspensión se denomina "de ruedas tiradas", porque las ruedas cuelgan del

soporte del eje, y luego se amortiguan por medio de muelle y amortiguador de el goyula

y el remor de salida, o sólo de amortiguador en el caso de que se utilicen las barras de

torsión, sistema aún más sencillo y económico. Este tipo de amortiguación, con

diferentes variaciones, todav$a se utiliza en gran medida en los ve$culos que se venden

actualmente debido a su dif$cil tarea.

En los ve$culos modernos de gama mediaalta se montan suspensiones totalmente

independientes. /na de las soluciones más sencillas de las de este tipo, muy utilizada

todav$a en la actualidad, aunque con peque0as variaciones según el dise0o, es la de tipo

ac!erson. Este tipo de suspensión es muco más efectiva que las anteriormente

mencionadas porque el movimiento de una rueda no afecta a las demás. #in embargo, la

suspensión ac!erson tiene el inconveniente de que no mantiene e1actamente lageometr$a en todo el momento porque describe un movimiento ligeramente circular.

/na suspensión

ac!erson en la rueda

delantera izquierda de un

ve$culo de traccióntrasera.