La presión es una medida de la intensidad de una fuerza.

Transcripción

1 Definición de Presión Si aplicamos una fuerza F perpendicular a una superficie A entonces definiremos como presión P al cociente entre la fuerza y la superficie. La presión es una medida de la intensidad de una fuerza.

2 Ley de Pascal "La presión existente en un líquido confinado actúa igualmente en todas direcciones, y lo hace formando ángulos rectos con la superficie del recipiente".

3 Fuerza F Podemos definir fuerza como cualquier causa capaz de producir un trabajo.

4 Caudal El caudal Q es, por definición, el volumen de liquido V suministrado en una unidad de tiempo t. Q V t Quiere decir que si se generan 1800l en 3 min. el caudal será: 1800l Q 60lpm 3min

5 Caudal El flujo en un sistema hidráulico es la acción que da movimiento al actuador. La presión es quien le da la fuerza, pero el flujo es esencial para que se produzca movimiento.

6 Caudal

7 Viscosidad Es la fuerza necesaria para hacer deslizar una capa delíquido sobre otra paralela de la misma área, venciendo el rozamiento de las moléculas. Viene expresada en Centistokes (cst), Segundos Saybolt Universal (SSU).

8 Viscosidad La viscosidad de un líquido depende de su temperatura, t es decir a mayor temperatura menor será el valor de su viscosidad.

9 Compresibilidad Al ser sometido a una determinada presión, el volumen de una cierta cantidad de líquido disminuye. En consecuencia, la cantidad de líquido contenida en un recipiente rígido aumenta en la misma proporción.

10 Compresibilidad Para el aceite mineral los porcentajes de variación de volumen a distintas presiones son: P = 70 Kg/cm2 Variación de volumen = 0,5% P = 100 Kg/cm2 Variación de volumen = 0,7% P = 140 Kg/cm2 Variación de volumen = 1%

11 Compresibilidad Debe descomprimirse el aceite cuando su disminución de volumen debido a la compresión es igual o superior a 160cm3. Según la siguiente relación: PxV V 160cm V P = Disminución de volumen cm 3 = Presión del aceite Kg/cm2

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13 Conservación de la energía Una ley fundamental de la física dice: La energía no puede ser creada ni destruida, sino transformada. Por lo tanto la multiplicación de fuerzas en las figuras siguientesientes no se refiere a obtener algo a cambio de nada.

14 Palanca mecánica 10 Kg 100 Kg

15 Palanca hidráulica 10 cm 1 cm

16 Resistencias en paralelo A 100 psi B 200 psi C 300 psi

17 Resistencias en paralelo 1 - La primera opción es la válvula A debido a que solo tiene una resistencia de 100 psi. 2 - La bomba solo generara 100 psi A 100 psi Bomba B 200 psi C 300 psi

18 Resistencias en paralelo 1 - Si el flujo se bloquea a la salida de la valvula A 2 - El manometro marca solo 200 psi A 100 psi Bomba B 200 psi C 300 psi 3 - El aceite abrirá la 3 - El aceite abrirá la válvula B, cuando la bomba genere 200 psi

19 Resistencias M4 en serie A 100 psi M3 B 200 psi M2 M1 C 300 psi Bomba

20 Resistencias en serie 1 En este punto no h a y n i n g u n a r e s i s t e n c i a.. M4 3 En este punto la única resistencia s e al flujo es de 100 psi 100 psi A 0 psi M3 2 Este manómetro no marca presión a l g u n a 5 Aquí la resistencia es la suma de las rsistencias de 100 y 200 psi 200 psi B 100 psi M2 4 Aquí hay solo 100 psi 9 La bomba debe generar una presion de 600 psi 300 psi C M1 300 psi 6 Las dos presiones se suman y marca 300 psi Bomba 7 Con 300 psi de contrapresion aqui... 8 Y un resorte de 300 psi..

21 Caídas de presión a través de una restricción 1 Si la presion aquí. 3 No habra flujo en este punto 2 Es igual a la presion de aquí psi 100 psi RESTRICCION Un orificio es un pasaje reducido en una línea o un componente, el cual es usado para controlar el flujo o generar una diferencia de presión. 4 Un incremento de presión aquí. 5 Hace que el aceite fluya a través del orificio 6 Si hay una caida de presion de 500 a 100 psi es decir 400 psi 500 psi 100 psi 7 Si la diferencia de presion es de 10 psi, el flujo es mucho menor. 110 psi 100 psi Para que haya flujo, tiene que haber una diferencia o caída de presión a través del orificio. 9 Entonces las presiones se 8 Si el paso del flujo es bloqueado igualan en ambas cámaras despues del orificio, el flujo cesa. 100 psi 100 psi

22 Como se genera la presión La presión se genera siempre que el flujo consiga una resistencia.

23 Como se genera la presión 1 - En una carga de algún actuador. 2 - Por resistencias en la tubería (orificio).

24 Como se genera la presión 1 - La bomba empuja el liquido hacia las tuberias. 2 Las tuberías llevan el liquido a los actuadores que mueven una carga. Piston Vastago Bomba Carga Succion Retorno Al tanque 3 Algunos actuadores trabajan en linea recta (Lineales) y se denominan cilindros, y se usan Tanque para levantar pesos, ejercer fuerza, sujetar, etc.

25 Como se genera la presión Carga en un actuador 4000 Kg 1 - La fuerza de 4000 Kg. 2 actuando sobre un area de 100 cm cm 2 40 Kg/cm 2 Bomba 10 lpm 3 Generan una presion de 40 Kg/cm 2

26 Como se genera la presión 4000 Kg 1 Si se pierden 9 lpm por causa de una fuga interna de aceite. 40 Kg/cm cm 2 Bomba 10 lpm 3 La presion sigue siendo 40 Kg/cm 2 2 El aceite restante (1lpm) se encargara de subir la carga.

27 Como se genera la presión La presión es proporcional a la carga. La fuerza es proporcional a la presión y al área.

28 Como se genera la presión Por resistencias en la tubería (orificio).

29 Como se genera la presión

30 Como se genera la presión Bomba 10 gpm Válvula de alivio 7 Al cerrar toda la llave... 8 El aceite sale por la válvula de alivio. 9 El manometro marca la presion de ajuste de la valvula de alivio..

31 Presión en una columna de fluido El peso de un volumen de aceite varía levemente con el cambio de su viscosidad. El peso de la mayoría de los aceites hidráulicos es de aproximadamente 55 y 58 libras por pie cúbico (881,61 y 929,70 Kilogramos por metro cúbico) dentro del rango normal de operación.

32 Presión en una columna de fluido El peso de una columna de aceite de un pie de longitud (30,48 cm) genera una presión en el fondo de 0,4 psi (0,03 Kg/cm2), y por cada pie adicional i de alto, se generaran 0,4 psi.

33 Presión Positiva 1 Si el nivel del aceite esta 10 pies por encima del nivel de la bomba pies 2 La presión aquí es 10 x 0,4 = 4 psi. La bomba esta cargada con presión positiva. ii Entrada Salida Bomba

34 10 pies Presión Negativa

35 Succión Cuando una bomba no esta en operación, la succión esta en equilibrio, es decir, que la diferencia de presión entre la atmosfera y la bomba es cero, por lo tanto no hay flujo.

36 Succión Al girar, la bomba genera una presión menor a la atmosférica. El i t d b l t bl El sistema se desbalancea y se establece el flujo.

37 Cavitación Es la formación y colapso de burbujas en un liquido. Las burbujas se forman debido a que el aceite se vaporiza, no por calentamiento, sino por exceso de vacio.

38 Efectos de la cavitación Impiden la lubricación. Destruyen las superficies. Si no se evita, reduce notablemente la vida de las bombas. b Pueden ingresar partículas al sistema.

39 Identificación de la cavitación Cuando una bomba cavita, se vuelve ruidosa. El colapso simultaneo de las burbujas causa vibraciones de alta amplitud que se transmiten al sistema. El ruido es uniforme. Se produce disminución del caudal, debido a que las cámaras de bombeo no se llenan completamente de fluido. La presión se vuelve errática.

40 Identificación de la cavitación La forma mas segura de identificar la cavitación es midiendo la presión a la entrada de la bomba. b El vacio no debe exceder las 5 de Hg.

41 Causas de la cavitación RPM de la bomba muy altas. Tuberías de poco diámetro. Obstrucción en el filtro de succión. Mucha distancia horizontal o vertical entre el nivel del fluido y la succión.

42 Aereación Es la entrada de aire a la bomba. b

43 Causas de la aereación Fisuras en la tubería de succión. Sello del eje de la bomba defectuoso. Sellos del vástago en mal estado. Tubos de retorno sobre el nivel de aceite.

44 Efectos de la aereación Al haber burbujas de aire en el aceite, estas explotan rompiendo la lubricación de las partes móviles de la bomba, ocasionando desgaste en las mismas. Las velocidad de los actuadores se vuelve errática. Se forma espuma en el aceite del tanque.

45 Ventajas de la oleo hidráulica Permite trabajar con elevados niveles de fuerza o momentos de giro. El aceite empleado en el sistema es fácilmente recuperable. Velocidad de actuación fácilmente controlable. Manual, eléctrica, mecánica, electrónica. Instalaciones compactas.

46 Ventajas de la oleo hidráulica. Protección simple contra sobrecargas. Cambios rápidos de sentido. Evitan arranques frecuentes de los motores eléctricos. T b j í b j d í d Trabajo en vacío con bajo consumo de energía cuando no se está efectuando algún trabajo.

47 Ventajas de la oleo hidráulica. El movimiento puede realizarse con carga máxima desde el arranque. Acumulación sencilla de energía por medio de gases.

48 Desventajas de la oleo hidráulica. Perdidas de carga. Personal especializado para la manutención. Fluido muy sensible a la contaminación.

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50 Identificación de un cilindro

51 CILINDRO DE DOBLE EFECTO EMPUJANDO

52 CILINDRO DE DOBLE EFECTO HALANDO

53 CILINDRO DE SIMPLE EFECTO LA BOMBA LEVANTA LA CARGA

54 CILINDRO DE SIMPLE EFECTO LA BAJADA ES POR EL PESO DE LA CARGA

55 Válvulas de presión La flecha indica que es variable Entrada Salida Linea piloto Direccion y sentido del flujo

56 VALVULA DIRECCIONAL Los tres cuadros indican que la válvula tiene tres posiciones. Los porticos de conexión se dibujan en el centro. Las flechas indican direccion y sentido del flujo.

57 Tanque

58 Tanque Retorno debajo del nivel del aceite Retorno encima del nivel del aceite

59 Otros símbolos Valvula check Control de flujo Filtro

60 Otros símbolos

61 Circuito Cilindro Válvula direccional A B P T Válvula de alivio Manómetro Motor eléctrico Cuplon Aereador llenador M Bomba Filtro Campana de acople Indicador de nivel y temperatura Tanque

62 A B P T

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64 Circuito