Hidráulica de potencia. Motores

Transcripción

1 Hidráulica de potencia Motores

2 Aplicaciones de la Hidráulica de potencia Se divide en dos grandes áreas. a-. Hidráulica de potencia (oleodinámica) móvil b-. Hidráulica de potencia (oleodinámica) estacionaria o industrial a) Hidráulica de potencia móvil Se refiere a todas aquellas aplicaciones que se encuentran en movimiento Aplicaciones como son: Maquinaria Transporte b) Hidráulica de potencia estacionaria Maquinaria fija utilizada para la transformación de materia prima en producto terminado Aplicaciones como son: maquinas inyectoras maquinas sopladoras

3 A través del actuador hidráulico (actuador lineal) convierte la potencia hidráulica en potencia lineal mecánica.

4 Motores Hidráulicos Llamados actuadores giratorios; Los motores son semejante a las bombas con respecto a su construcción. Sin embargo, en lugar de impulsar el fluido como lo hace la bomba, el fluido ejerce presión sobre el área interna de la superficie del motor, desarrollando fuerza torsional. Los motores hidráulicos son los elementos destinados a transformar la energía hidráulica en energía mecánica rotativa

5 Motores Hidráulicos Como los puertos de entrada y salida pueden estar presurizados, la mayoría de los motores hidráulicos se drenan externamente. En todos los motores hidráulicos se recomienda que el drenaje se conecte directamente al depósito, sin pasar por otras líneas de retorno o por filtros que pudieran crear contrapresiones en el drenaje; y el consiguiente exceso de presión en el retén del eje. Información Los motores hidráulicos suelen tener la misma construcción que las bombas hidráulicas. Clasificación de los motores: Motores constantes capacidad de absorción constante Motores regulables capacidad de absorción regulable

6 Motores Hidráulicos Motor Hidráulico: Clasificación de acuerdo a su construcción Motor de Engranes Engranes exteriores Engranes interiores Corona dentada Motor de Aletas Aplicación de presión interior Aplicación de presión exterior Motor de pistón Pistón Radial Pistón axial Motor de caudal constante Motores de Caudal constante, /de caudal regulable

7 Motores Hidráulicos

8 Motores Hidráulicos UN MOTOR HIDRÁULICO: Es un actuador mecánico que convierte presión hidráulica y flujo en un par de torsión, generalmente a un desplazamiento angular, es decir, en una rotación o giro Los motores hidráulicos suelen tener la misma construcción que las bombas hidráulicas. Clasificación: Motores constantes (Velocidad de giro) capacidad de absorción constante Motores regulables (Velocidad de giro) capacidad de absorción regulable Existen numerosas variantes de estos tipos básicos

9 Motores Hidráulicos características y aplicación Características Regulación de velocidad de rotación Dimensión pequeña (peso pequeño) Seguros con sobrecarga Insensibilidad al polvo Ausencia de peligro de explosión Reducido mantenimiento Sentido de rotación fácilmente reversible Aplicaciones Construcción de maquinaria Industria minera o de transporte Industria siderúrgica Centrales de energía Industria nuclear Industria médica Industria petrolera

10 Tipos de motores Los cuatro tipos más comunes de motores hidráulicos son de engranaje, de paletas, de pistón y de eje acodado Los motores hidráulicos se clasifican principalmente según el desplazamiento o cilindrada, el par o la fuerza torsional y la presión máxima de operación

11 Motores Hidráulicos Se aplican los mismos parámetros que en las bombas hidráulicas. Sin embargo, en los motores hidráulicos se aplica el criterio de capacidad absorción, en el caso de las bombas hidráulicas se aplica el criterio de expulsión. Los fabricantes de motores hidráulicos indican el volumen de absorción en cm por giro. Además indican el margen de revoluciones correspondiente al funcionamiento eficiente del motor. Carcasa Aceite de la bomba Engrane impulsor Aceite al deposito Engrane impulsado El motor de engranes cuenta con una carcasa (caja) con puertos de entrada y salida del aceite, y un grupo rotatorio formado por dos engranes, uno de los engranes va conectado al eje de salida para mover la carga. Motor de engranes

12 Motores Hidráulicos En los motores hidráulicos se aplican los mismos parámetros que en las bombas hidráulicas. Sin embargo, en los motores hidráulicos se aplica el criterio de capacidad absorción, en el caso de las bombas hidráulicas se aplica el criterio de expulsión. Los fabricantes de motores hidráulicos indican el volumen de absorción en cm por giro. Además indican el margen de revoluciones correspondiente al funcionamiento eficiente del motor. (Renate Aheimer et al. 201) Los motores hidráulicos se clasifican principalmente según el desplazamiento y la fuerza torsional.

13 Motores Hidráulicos Aceite de la bomba Aceite Aceite al deposito Motor de paletas: las paletas son de superficie variable expuestas a presión provocando un desbalance de fuerzas, llamado un par torsor, el rotor se encuentra excéntrico con respecto a la carcasa cilíndrica. Motor de paletas de una carrera Eficiencia energética: es el cociente de la potencia mecánica desarrollada entre la potencia hidráulica suministrada Eficiencia volumétrica: Es el cociente del caudal real admitido entre el caudal nominal admitido E W M ( Nm) rad / s 100 M WH Q m / s P vol Q Q Areal Anom m s m s

14 MOTORES HIDRAULICOS Simbología MOTOR HIDRAULICO: Energía mecánica En Lugar de empujar el fluido como las Bombas El Fluido ejerce presión sobre el área interna del motor Lo que genera Fuerza Torsional Son Bidireccionales

15 BOMBAS HIDRAULICAS: Convierte Energía mecánica En Energía Hidráulica Son Unidireccionales Tipos de Bombas: Venas/ Navajas/ Paleta (El tamaño del anillo determina el caudal de flujo) Engranajes Pistones

16 Calculo de la potencia de un motor hidráulico Par: para de rotación generado por le motor hidráulico para convertir la potencia del motor en fuerza mecánica por medio de la rotación del eje. Desplazamiento: Caudal del fluido necesario para alcanzar una determinada velocidad. Presión de operación: Presión a la que trabaja el motor hidráulico. Velocidad de operación: Velocidad a los que giran los componentes del motor hidráulico. Temperatura de operación: temperatura a la que el motor hidráulico trabaja de forma eficiente y segura. Viscosidad del fluido: viscosidad del fluido de trabajo utilizado en el motor trabaja

17 GENERALIDADES PARA UN ACTUADOR ROTATORIO w El caudal admitido determina la velocidad en RPM RPM 60 Q Vol A m m s El caudal admitido GPM determina la velocidad en RPM w RPM 21 Q GPM Vol A plg Par del motor (N-m) Par del motor (Lb-plg) M A m p Pa Vol 2 M lg A P psi Vol p 2 Potencia del motor es igual a la velocidad del actuador por la fuerza de salida Potencia del motor es igual a la velocidad del actuador por la fuerza de salida / W M Nm rad s W Q P Hp RPM M lbf pu lg

18 GENERALIDADES PARA UN ACTUADOR ROTATORIO Q El caudal admitido en función de la velocidad en RPM cm VolA w Litros rev min 1000 Par del motor (N-m) Vol RPM El caudal admitido en función de la velocidad en RPM Q GPM Vol Par del motor (Lb-plg) A p lg w rev 1 Vol RPM M Vol A cm p bar rev 20 m M p lg P psivola rev m 2 Potencia del motor es igual a la velocidad del actuador por la fuerza de salida Potencia del motor es igual a la velocidad del actuador por la fuerza de salida W kw Q l Pbar min 600 t ሶ W(HP) = Q GPM p bar rendimiento global 1714

19 GENERALIDADES PARA UN ACTUADOR ROTATORIO w El caudal admitido determina la velocidad en RPM RPM 60 Q Vol A m m s El caudal admitido GPM determina la velocidad en RPM w RPM 21 Q GPM Vol A plg Par del motor (N-m) Par del motor (Lb-plg) M A m p Pa Vol 2 M lg A P psi Vol p 2 Potencia del motor es igual a la velocidad del actuador por la fuerza de salida Potencia del motor es igual a la velocidad del actuador por la fuerza de salida / W M Nm rad s W Q P Hp RPM M lbf pu lg

20 Características de algunos motores hidráulicos Motores a pistones axiales Características Cilindrada 5 hasta 1000 cm³. Presión nominal hasta 400 bar. Velocidad de rotación máxima hasta rev/min. Par de giro hasta 5570 Nm. Motores a engranajes con dentado exterior Características Cilindrada 2.5 hasta 45 cm³ Presión nominal hasta 280 bar Velocidad de rotación máxima hasta 5000 rev/min. Motores reversibles para.con 2 y 4 cuadrantes Motores a pistones radiales Cilindrada hasta 8525 cm Velocidad de rotación máxima hasta 800 rev/min. Potencia continua hasta 260 kw. Par de giro hasta 2500 Nm.

21 Motores constantes pistones cónicos axiales Tamaño nominal TN5 a 1000 Construcción de eje inclinado con pistones cónicos axiales Circuito abierto y cerrado Serie constructiva 6 Es posible el montaje de válvulas de freno Opción: Válvula de lavado y de presión de alimentación integrada Adecuado para servicio como bomba en circuito cerrado

22 Motores a engranajes con dentado exterior Tamaño nominal 2,5 hasta 45 (TN5 a pedido) Altas presiones con espacio de montaje pequeño y masa reducida Amplios rangos de velocidad de rotación Amplio margen de viscosidad y de temperatura Motores reversibles para funcionamiento con 2 y 4 cuadrantes Cojinetes de deslizamiento para grandes cargas Elevada calidad constante gracias a la producción de grandes series Multitud de variedades de ejecución

23 Motores a pistones radiales Tamaño nominal TN a 8200 Marcha uniforme, también a velocidades de rotación mínimas Alta resistencia a choques térmicos Buena aptitud para accionamientos regulados Cojinetes para vida útil extremadamente alta Muy bajo nivel de ruidos Tipo MR, MRE