Explicacion de Las Unidades Hidroneumaticas

7/26/2019 Explicacion de Las Unidades Hidroneumaticas

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Unidades de Hidrulica y neumtica.

Preparado por: Francisco Javier Rivas Neira.

Jefe de rea MP-ME sede Lebu. 2016


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Lo ms difcil de la hidroneumtica:

Comprender la terminologa.Ac se va a explicar en modo fcil.


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Es el elemento que se utiliza en la hidroneumtica como transmisor de fuerza.

El elemento es fluido cuando se adapta al recipiente que lo contiene y a los

conductos por donde se hace circular.

Es el elemento que se utiliza en lahidroneumtica como transmisor de fuerza. El

elemento es fluido cuando se adapta al

recipiente que lo contiene y a los conductos por

donde se hace circular.


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Cuando el fluido est en reposo en un estanque, es tan solo eso, un fluido...

Sin embargo, cuando el fluido se pone en

movimiento, aparece otro trmino en el

juego

El fluido, tiene una forma de poder medir

su cantidad. La unidad de medida

utilizada en hidrulica es el litro, y dalugar a otra Magnitud: El Volumen.

= .


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Cuando hay lquido circulando, eso es

simplemente un flujo. Puede ser intenso o

leve, pero es un flujo al fin y al cabo.

La intensidad del flujo

depende directamente delgrado de apertura de la llave o

vlvula de control del mismo.

Un flujo si es intenso o leve,

se puede apreciar a simple

vista pero en la hidrulica se

necesitan datos exactos.


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La jeringa de la derecha se desplaza gracias

a que la jeringa izquierda enva agua a travs

del tubo inferior. Ya que el agua es un fluido,

no importa la forma que tenga el conducto. El

agua va a circular igual.

El Flujo permite que un recipiente se lle

ne y

reaccione de determinada forma. En este

caso, con el desplazamiento hacia arriba de

la jeringa derecha.


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La velocidad con que se extienda la jeringa

derecha depende exclusivamente de la

velocidad con que el flujo de lquido se le

traspasa desde la otra jeringa.

Sin embargo, el flujo es una variable que

puede ser medida, y da lugar a otro

concepto: El Caudal.


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El caudal permite medir la intensidad del

flujo de lquido. En otras palabras, permite

saber cuntos litros de fluido por minuto

circulan por los conductos.

Permite entre otras cosas, saber cunto

tiempo va a demorar en llenarse un

recipiente.


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Para calcular el caudal de un flujo determinado, se necesita conocer dos

valores importantes: El volumen del receptor y el tiempo que tarda en llenarse.

Procedimiento bsico: Dejar escurrir el agua dentro del balde y tomar el tiempoque demora en llenarse.

Dividir el contenido del balde (en litros) por el tiempo tomado en llenarse (en

minutos), as se obtendr el caudal de agua que entrega la red, expresado en

litros por minuto.

=


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El caudal sirve para determinar la velocidad con que se extiende un cilindro

hidrulico...

O a la velocidad que gira un motor hidrulico.

=


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Quin determina el caudal de un sistema hidrulico?

=

Respuesta: La bomba hidrulica.(Obvio, No?)

La bomba hidrulica tiene en su interior unaserie de componentes que se encargan de

aspirar el aceite desde el estanque, y enviarlo

hacia un conducto de salida. Existen varios tipos

de bomba que se analizarn en otro momento.

La bomba tiene una cierta capacidad de aceite

en su interior, y su eje impulsor pone en

movimiento los elementos internos que lo

mueven hacia el exterior, pero tambin a su vez

aspiran una cantidad casi igual a la que sale.


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=

Hay que tener siempre claro el siguiente concepto: Cada vez que la bomba

hidrulica gira una vuelta completa en su eje, por el orificio de salida sale una

cantidad de aceite idntica a la cantidad que cabe en su interior. Esta capacidad

de Lts/vuelta se denominaDesplazamientointerno de labomba.

Si una bomba gira a cierto nmero de revoluciones por

minuto, la cantidad de aceite expulsada en el lapso de

un minuto ser igual al desplazamiento interno

multiplicado por las revoluciones realizadas.

Ejemplo: si una bomba tiene un desplazamiento

interno de 2 lts/Rev, indica que son dos litros de aceiteimpulsado por cada vuelta de su eje. Si la bomba gira

a 500 revoluciones por minuto (RPM) claramente en

un minuto de tiempo expuls 1000 litros. O sea, su

caudal a 500 RPM es de 1000 Lts/min.


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=

Si la misma bomba gir a 250 RPM, y su desplazamiento es de 2 lts/Rev, su

caudal a 2200 RPM es de 500 Lts/min.

Hay que considerar que toda bomba hidrulica tiene

un lmite de revoluciones por minuto, indicadas por el

fabricante. Si se hace girar a ms de ese lmite, los

componentes internos pueden daarse por exceso

de velocidad. (Sobre calentamiento, fatiga, prdida

de lubricacin).

Un dato importante: Toda bomba hidrulica tiene el

orificio de aspiracin ms grande que el orificio de

salida de aceite. La razn se explicar ms adelante.


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La velocidad indica cuanto tarda en extenderse

un cilindro en su totalidad. Se considera la

distancia mxima que recorre el vstago, y se

divide esa medida por el tiempo que tarda en

recorrerla.

La velocidad de un motor hidrulico se mide en

Revoluciones por minuto. (RPM).

=

.

Ambas velocidades dependen del caudal con que se

alimenta el componente.


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La velocidad del vstago se calcula fcilmente. Se debe tener la capacidad

total del cilindro a su mxima extensin y la medida en metros del recorrido

del vstago, sin olvidar que se debe conocer tambin el caudal con que se

alimenta.

=

.

Ejemplo: Si se tiene uncilindro con capacidad

mxima de 75 litros, y el

vstago recorre una distancia

de 2 metros, todo lo anterior

es alimentado por un caudal de 20litros/minuto, entonces hay que ordenar los

datos de la siguiente forma:

= 75 .

= 20 /

= 2 .


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Lo primero que hay que tener claro, es que cuando el cilindro se llena a mxima

capacidad, con los 75 litros de aceite en su interior, habr recorrido la distancia de

dos metros indicada.

=

.

= 75 . = 2 .

Hay que determinar en cuanto

tiempo se llena el cilindro.

Para eso hay que preguntarse: Si tenemos un suministro (Caudal) de 20 litros

por minuto, en cuantos minutos se juntarn 75litros?

Arriba se tiene la frmula de caudal la cual hay que transformarla para

sacar el valor que no se tiene.

=

=

Se despeja la variable tiempo (Min) y queda as: =


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=

.

= 75 . = 2 .

Como la frmula qued igual a se reemplazan los valores que

s se tienen y que sirven para reemplazar en la frmula: ( )

=

=

Entonces: si ,

=75

20 /= 3,75 minutos.

Los 3,75 minutos indican lo que el cilindro demor en llenarse completamente. No

olvidar que significa que con un caudal de 20 lts/minuto, los 75 litros del cilindro se

llenaron en 3,75 minutos.


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=

.

= 75 . = 2 .

Finalmente, como el cilindro tard 3,75 minutos en llenarse completamente, no hay

que olvidar que tambin en 3,75 minutos el vstago recorri los 2 metros que mide

el recorrido de ste.

Con ese resultado se puede concluir que el vstago recorri aproximadamente medio

metro por minuto, que al fin y al cabo es su velocidad de accionamiento.

Como la velocidad se mide en este

caso en metros / min, los 2 metros losrecorri en 3,75 minutos, por lo tanto

la velocidad del vstago es:

=

.Y por lo tanto = 0,53333 mts/min. =

2

3,75.


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La velocidad de un motor hidrulico se mide en Revoluciones por minuto. (RPM).

El motor hidrulico tambin tiene cierta capacidad de aceite en su interior. Cada

vez que al motor se le inyecta una cantidad de aceite igual a su capacidad, el eje

de salida gira una vuelta completa. Esta capacidad interna, al igual que la bomba

hidrulica, se denominaDesplazamiento interno

Por lo tanto, cuando se alimenta un motor con un

determinado caudal, esa cantidad de aceite

indicada en el lapso de un minuto, indica tambin

una cierta cantidad de vueltas de su eje, tambin

en el lapso de un minuto.Un dato importante: Toda motor hidrulico tiene el

orificio de aspiracin del mismo tamao que el orificio

de salida de aceite. La razn se explicar ms

adelante.


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Por ejemplo: Si un motor tiene una capacidad interior de 2 litros, cada vez que

por su entrada pase esa cantidad de aceite, el eje de salida girar una vuelta

completa.Aunque suene obvio, si al motor se le

inyectan seis litros, el eje del mismo girar

tres vueltas. Todo esto independiente del

tiempo que demore en entregarse esa

cantidad de lquido.

El asunto cambia cuando esos seis litros se

entregan en cierto lapso de tiempo. Si esevolumen de seis litros se entrega en el lapso

de un minuto, ya est claro que apareci el

elemento llamado caudal.


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Como el caudal de ejemplo son seis litros por minuto, y el motor girar tres

vueltas, dado que por cada dos litros entregados el eje gira una vuelta. En este

caso son tres vueltas por minuto, y por lo tanto la velocidad del motor a ese

caudal se indica como 3 RPM.

SI este mismo motor se alimenta con un caudal de 200litros/min, claramente en ese mismo lapso de tiempo el

motor girar 100 vueltas. (No olvidar que el eje gira

una vuelta por cada dos litros que ingresan a su

interior).

Por lo tanto ese mismo motor ahora girar a 100 RPM.

Un dato importante: Lo que no cambia nunca es su

capacidad interna de aceite, ni la cantidad de lquido

requerido para hacerlo girarSolouna vuelta


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Si. La presin. El gran dolor de cabeza de todos. Lo ms difcil de todo.

Ni tanto en todo caso

Qu es la presin?

Sencillamente es una fuerza aplicada sobre una superficie determinada.

El clsico elemento de la Figura no secaracteriza precisamente por ser muy

liviano.

Sin embargo, el gran peso que tiene puede

traer resultados insospechados cuando se

busca la presin que ejerce sobre la

superficie donde se apoya.


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El elemento pesado de la figura, lo pongan

donde lo pongan siempre va a pesar lo mismo.

Sin embargo la presin que ejerce sobre su

base depende del tamao de la misma.

Para entender lo que es el rea, hay que saber

cunto miden los costados de una superficiedeterminada, por ejemplo, el cermico de la

imagen derecha.


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Si la placa cermica tuviera como medidas de sus costados 3 x 3 cm, indicara

que en total su superficie es de 9

3cm

3c

m

1cm 1cm 1cm

1cm

1cm

1cm

Esos 9 significan simplemente que

dentro de esa superficie de 3 cm por

lado, caben 9 cuadrados de 1 cm de

lado cada uno.


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Cuando el cuerpo se deja descansar sobre esa superficie, hay que pensar que

cada centmetro cuadrado de superficie est sintiendo una parte del peso total.


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Si la base de cermica fuera exactamente de la misma forma que la base del

peso encima, eso significara que ese peso se distribuye uniformemente sobre

los9 de superficie.Por lo tanto, cada de superficie

recibira la novena parte del peso total de

la carga. Recordando que tal peso essoportado entre todos, tal como los

trabajadores sostienen una carga entre

dos. Cada uno soporta la mitad del peso

total del saco.


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Si el peso de la carga fuera de 900 kilos, y si se distribuye uniformemente

sobre los 9 de superficie inferior, cada centmetro cuadrado soportara un

peso de 100 kilos.


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Como cada cuadrado mide 1 significa que hay 100 kg por cada centmetro

cuadrado, y se expresa como 100 Kg/.

Y precisamente as se define la presin. Como una fuerza aplicada sobre una

superficie de 1 .

En este caso, una carga de

900 kilos gener una presin

sobre el piso de 100 kg/


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Si la misma carga se apoya en una mesa

que ocupe la misma superficie que su base,

la presin sobre la superficie de la lesa igual

es de 100 Kg/.

Sin embargo, la presin sobre el suelo es

distinta, porque los 900 kilos se distribuyenuniformemente en 4 patas. Por lo tanto cada

para soporta la cuarta parte del peso total,

es decir, 225 kilos.

Si cada para tiene una forma cuadrada de

1cm de lado, significa que ocupa unasuperficie de 1 . Por lo tanto ese de

superficie de la pata soporta 225 kilos.

Se concluye que la presin sobre el suelo es

de 225 kg/.


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Si la carga se apoya en un pistn presionando un

lquido, dentro del bombn se genera una presin

que reacciona en todas direcciones, debido a que

un lquido intenta esparcirse en todas

direcciones. Como el lquido no se puede

comprimir, la carga no baja ni sube. Se mantieneinmvil.

Sin embargo, hay que tener en cuenta que la

carga hacia abajo no se mueve porque el lquido

reacciona con una fuerza igual en sentido

contrario, es decir, hacia arriba.


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Si se conoce la superficie del pistn de goma

negro de la jeringa, hay que tener en cuenta que

esa superficie es la que est soportando el peso

de la carga, y tratando de presionar el agua.

Si el rea del pistn midiera 2 . Podramos

concluir que los 900 kilos que pesa la carga,

descansa sobre esos 2 centmetros cuadrados,

generando una presin interna del lquido de 450kg/.


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Si la carga sobre el mismo pistn pesara 2000

kilos, la presin generada sera de 1000 kg. / .

Mirando la presin desde el interior de la jeringa, la

presin de 1000 kg. / . Se est aplicando sobre

la parte inferior del pistn. Quiere decir que cada

de superficie inferior est ejerciendo hacia

arriba una fuerza de 1000 kilos. Lo cual suma

2000 kilos de fuerza, que terminan anulando los2000 kilos hacia abajo que est ejerciendo el

yunque.


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No importan los tamaos de las jeringas

ni el tamao de los pesos sostenidos.

Todo genera una presin interna sobre el

lquido. Como regla, hay que tener claro

que la presin es la misma en cualquier

parte del circuito.

Las cargas pueden ser distintas, los

dimetros de las jeringas pueden ser

distintos, pero la presin en la jeringa 1

siempre va a ser idntica a la presin en

la jeringa 2, y tambin dentro de lamanguera que las comunica.


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CONTINUARA...???

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