ASIGNATURA GAIA MECÁNICA DE FLUIDOS NOMBRE IZENA FECHA DATA 18/1/ mm L = 0,5 m 1V1. 10 mm L = 0,5 m. 8 mm

Transcripción

1 SIGNUR GI MECÁNIC DE FLUIDOS CURSO KURSO NOMBRE IZEN FECH D 8//00 0 L 0, V B 8 L 0V 0V 0 L 0, ubería de retorno al tanque 0 L 0Z B 0Z M 0 8 L Esquea de fijación del cilindro y vástago S El circuito hidráulico de la figura está diseñado para realizar el aarre de piezas de acero de diferente grosor en un proceso de arranque de viruta. ara ello se utiliza un cilindro hidráulico con una carrera de 00 que actúa de ordaza para realizar una fuerza de aarre de 0 kn. or requeriientos del proceso, la velocidad con la que se debe desplazar la ordaza en abos sentidos tiene que ser casi idéntica y próxia a 0.0 /s, pudiendo ser un poco superior o inferior a este valor. Se utiliza un aceite ineral HL con Clase de Viscosidad VG6 y con una densidad de 87 kg/. Se supondrá que su teperatura en condiciones de trabajo es de 0 ºC. Se pide:. Definir breveente todos los eleentos del esquea y explicar cuál es su función dentro del proceso.. Seleccionar de la hoja de catálogo adjunta un cilindro adecuado para la aplicación descrita. Se trata de una serie de cilindros cuya presión áxia de trabajo es de 60 bar.. Indicar cuál debe ser la presión de tarado de la válvula 0V para realizar la fuerza de aarre requerida.. Seleccionar de las hojas de catálogo una boba que será accionada por un otor eléctrico asíncrono que gira a una velocidad aproxiada de 0 rp. Calcular las velocidades de entrada y salida del vástago que se producen con dicha boba. Se puede suponer que la presión de trabajo de la boba cuando el ébolo se desplaza en abos sentidos es cercana a 0 bar.

2 SIGNUR GI MECÁNIC DE FLUIDOS CURSO KURSO NOMBRE IZEN FECH D 8//00. Calcular las presiones que tienen lugar en el cilindro (, ) y en la boba cuando el vástago retrocede después de haber realizado el aarre. uede suponerse que el caudal que proporciona la boba es el correspondiente a una presión de trabajo de 0 bar. NO: Datos adjuntados para realizar el exaen: Catálogo de cilindros Rexroth RE 709/0.0 (60 bar). abla con longitudes de pandeo (libro) en función de las uniones del cilindro y vástago. Catálogo de bobas de engranajes interiores RS 0/06.0. Catálogo válvulas direccionales de corredera RS 78/0.0 señalando que es un síbolo C. M 0 0V 0V 0Z 0Z V SOLUCIÓN. Motor eléctrico de accionaiento de la boba. Boba hidráulica de caudal constante. Es el generador de energía hidráulica. Es la válvula liitadora del sistea. Deterina la presión áxia a la que se puede trabajar en el proceso. Electroválvula distribuidora / posición noralente abierta. Su isión es la de evitar la lainación del aceite cuando el cilindro esté parado. Es el filtro de retorno. Lipia las ipurezas del aceite que circula hacia tanque. Es el refrigerador aceite aire. Es una electroválvula distribuidora / onoestable con posición inicial de circulación -B. Su isión es gobernar el funcionaiento del cilindro ª. Cilindro de doble efecto. Su función es la de transforar la energía hidráulica en trabajo ecánico.. El esfuerzo se va a realizar en el sentido de salida del vastago. Debido al ontaje diferencial realizado, cuando se produce el aarre, al estar el ébolo inóvil, la presión será la isa en el lado del ébolo que en el lado del vástago. 0 kn p p p Haciendo un equilibrio de fuerzas teneos: F p p p( ) F p

3 SIGNUR GI MECÁNIC DE FLUIDOS CURSO KURSO NOMBRE IZEN FECH D 8//00 Coo el esfuerzo se realiza en estático, dicho de otra fora, la fuerza se va a aplicar cuando la ordaza haga tope con la pieza, no necesitareos tener en cuenta los coeficientes a aplicar a la carga teórica para vencer los rozaientos internos ni el esfuerzo necesario para producir aceleración. De esta fora F 0 kn. ara seleccionar el taaño del cilindro debo suponer una presión de trabajo. La presión de trabajo áxia es de 60 bar. Eligiendo la ayor presión posible obtendré el enor diáetro de cilindro así que se va a elegir, en principio, una presión de trabajo 60 bar. F 0 0 p Si vaos al catálogo de cilindros se puede observar que la diferencia - es el área del vástago que se denoina. De esta fora el prier cilindro que cuple con la condición de que c es el de diáetro de ébolo 00 y diáetro de vástago 70. Éste es un cilindro diferencial, es decir: /, y se consigue que las velocidades de entrada y salida del vástago sean casi iguales. Con el cilindro elegido la presión de trabajo en el aarre es: F F 0 kn 7 p,09 0 a 0 8,8 0 Coprobaos que no va a haber probleas de pandeo: F p, π, 0 I I, , 9 c bar d,69 0 π 9 d 0.0 ( O.K ). La presión de tarado de la válvula tiene que ser precisaente la presión que con el cilindro elegido produce la fuerza de aarre necesaria: v-l 0 bar. Según el esquea el caudal que va hacia el lado del ébolo del cilindro se va a denoinar Q al caudal que sale del lado del vástago se va a llaar Q y el caudal que da la boba se llaará Q b. De tal fora que en el nudo de confluencia de caudales: Q b + Q Q Q b Q - Q

4 SIGNUR GI MECÁNIC DE FLUIDOS CURSO KURSO NOMBRE IZEN FECH D 8//00 or la ecuación de continuidad se sabe que Q v. sí que: Q b v ( - ) Se nos dice en el enunciado del problea que la velocidad edia debe ser de 0,0 /s. Con los datos del catálogo del cilindro elegido en el apartado se sabe que - 8,8 c. sí pues: Q b 0,0 /s 8,8 0 -,9 0 - /s 60 0, l/in ara hallar la cilindrada de la boba tendreos que dividir por las revoluciones por inuto del otor que según se indica en el enunciado son 0 r.p.., l / in c c 0,00796 l /rev 000 7,96 c / rev 0 rp l Si se observa en el cuadro de características técnicas del catálogo de las bobas se encuentra una boba de taaño noinal 8 que tiene una cilindrada de 8, c y que trabajando a 0 bar proporciona un caudal de,9 l/in. Si se elige dicha boba se tiene que: 0 Q,9 / s b VSalida 60 0,0 / s 8,8 0 0 Q,9 / s b VEntrada 60 0,09 / s 0,06 0. Calculaos las pérdidas de carga en cada tubería y en la válvula teniendo en cuenta que Q B,9 l/in. ubería : Boba nudo,9,98 0,008 V,78 Re 67 f 0, s π 0, ,78 0, ,9 bar 0,008 ubería : Lado vástago nudo V,9,9 0,008,9 Re 686 f s π 0, ,9 0, ,80 bar 0,008 0,09 ubería : Lado circular válvula El caudal (Q ) que sale del lado circular del cilindro se obtiene teniendo en cuenta la velocidad de desplazaiento del ébolo que provoca el caudal de la boba:

5 SIGNUR GI MECÁNIC DE FLUIDOS CURSO KURSO NOMBRE IZEN FECH D 8//00 Q Las pérdidas de carga en la tubería son: Válvula V Q Q Q,96,9, l in,,9 0,0 V,9 Re 076 f 0, s π 0, ,,9 0, , bar 0,0 Leyendo la curva del catálogo (Q, l/in): V,9 bar ubería : válvula depósito,,99 0,0 V,9 Re 076 f 0, s π 0, ,9 0, ,7 bar 0,0 eniendo en cuenta las pérdidas de carga, las presiones en el circuito son: V 0 bar 0, +,9 +,7,9 bar,9,96 6,8 bar B + + B 6,8 + 0,80 +,9 9, bar