BLOQUE 2: Hidráulica. BLOQUE 2: Hidráulica
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- Virginia Torres Fernández
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1 Las trasparencias son el material de apoyo del profesor para impartir la clase. No son apuntes de la asignatura. Al alumno le pueden servir como guía para recopilar información (libros, ) y elaborar sus propios apuntes En esta presentación se incluye un listado de problemas en el orden en el que se pueden resolver siguiendo el desarrollo de la teoría. Es trabajo del alumno resolverlos y comprobar la solución Departamento: Area: Ingeniería Eléctrica y Energética Máquinas y Motores Térmicos CARLOS J RENEDO renedoc@unican.es INMACULADA FERNANDEZ DIEGO fernandei@unican.es JUAN CARCEDO HAYA juan.carcedo@unican.es FELIX ORTIZ FERNANDEZ felix.ortiz@unican.es Neumática Industrial Fluidos Hidráulicos Elementos Hidráulicos Circuitos Hidráulicos 0.- Simbología Neumática e Hidráulica 2
2 Introducción Motores Hidráulicos Bombas Hidráulicas 3 Introducción En Hidráulica, las Bombas y los Motores están diseñados bajo los mismos principios de funcionamiento Bombas: se las comunica energía mecánica en el eje y la transmiten al fluido de trabajo aumentando su presión, que debe ser la necesaria para el funcionamiento del sistema (cilindros y motores) Motores: obtienen energía hidráulica del fluido (disminuyen su presión), y la convierten en mecánica en su eje Hay que acudir a los catálogos de los fabricantes para obtener las características de los mismos 4
3 Motores Hidráulicos (I) Convierten energía de presión en energía mecánica aplicada en el eje Proporcionan velocidades relativamente ctes (hasta par máx) Son compactos y pueden trabajar sumergidos Se utilizan en elevación de cargas, control de aviones, máquinas herramientas, maquinaria agrícola, forestal y de obra civil, cintas transportadoras, Paletas Pistones radiales Tipos típicos Pistones axiales Engranajes Georotor 5 Motores Hidráulicos (II) Paletas: Muy usados, giro uniforme y continuo, son silenciosos No soportan grandes presiones (fugas internas) Pistones radiales y axiales: Más caros, se adaptan bien a bajas velocidades Soportan grandes presiones (válvulas descarga) Engranajes: Más baratos, pero muy ruidosos a altas presiones y velocidades Su rendimiento cae a altas velocidades por las fugas internas Funcionamiento irregular a baja velocidad Georotor: Motor de engranajes internos Trabajan muy bien a bajas velocidades 6
4 Motores Hidráulicos (II) Paletas: Muy usados, giro uniforme y continuo, son silenciosos No soportan grandes presiones Motores (fugas Hidráulicos internas) Pistones radiales y axiales: Mas caros, se adaptan bien a bajas velocidades Soportan grandes Engranajes presiones (válvulas Paletas descarga) Pistones Engranajes: Internos Ovalados Radiales Mas baratos, pero muy ruidosos a altas presiones y velocidades Su rendimiento Externos cae a altas velocidades Circulares por las fugas internas Axiales Funcionamiento irregular a baja velocidad Georotor: Flujo cte Flujo regulable Motor de engranajes internos Trabajan muy bien a bajas velocidades 7 Motores Hidráulicos (III) El caudal de fluido depende de rpm y de la geometría de las cámaras Caudal (L /m) Desplazamiento (cm Par (N m) 3 Desplazamiento (cm / revolución) Velocidad (rpm) Rendimiento volumétrico 3 / revolución) Presión (bar) Rendimiento mecánico 20 Caudal (L /m) Presión (bar) Rendimiento total Potencia (kw) 600 Caudal (L/m) Rendimiento volumétrico Velocidad (rpm) 3 Desplazamiento (cm /revolución) El al rpm y/o P trabajo (fugas internas) Cuidado con la T de trabajo ( T viscosidad) Ojo a los arranques en frío 8
5 Motores Hidráulicos (III) El caudal de fluido depende del rpm y de la geometría de las cámaras Caudal (L /m) Desplazamiento (cm Par (N m) 3 Desplazamiento (cm / revolución) Velocidad (rpm) Rendimiento volumétrico 3 / revolución) Presión (bar) Rendimiento mecánico 20 Caudal (L /m) Presión (bar) Rendimiento total Potencia (kw) 600 Caudal (L/m) Rendimiento volumétrico Velocidad (rpm) 3 Desplazamiento (cm /revolución) El al rpm y/o P trabajo (fugas internas) Ojo a los arranques en frío Cuidado con la T de trabajo ( T viscosidad) 9 Motores Hidráulicos (IV) Motor de Paletas (I) 10
6 Motores Hidráulicos (IV) Motor de Paletas (II) Motores Hidráulicos (IV) Motor de Paletas (III) 12
7 Motores Hidráulicos (IV) Motor de Paletas (IV) 13 Motores Hidráulicos (IV) Motor de Paletas (V) 14
8 Motores Hidráulicos (V) Motor de Pistones Radiales (I) Externos Internos Motores Hidráulicos (V) Motor de Pistones Radiales (II) Q cte Pot cte cte Pcte Output power Intermittent operating area Continuos operating área with flushing Continuos operating área Inlet pressure t Total efficiency v Volumeter efficiency 16
9 Motores Hidráulicos (VI) Motor de Pistones Axiales (I) Sin regulación Inclinación fija (en ángulo) 17 Motores Hidráulicos (VI) Motor de Pistones Axiales (II) 18
10 Motores Hidráulicos (VI) Motor de Pistones Axiales (III) 19 Motores Hidráulicos (VI) Motor de Pistones Axiales (IV) 20
11 Motores Hidráulicos (VI) Motor de Pistones Axiales (V) Con regulación Inclinación variable (en línea) 21 Motores Hidráulicos (VII) Motor de Engranajes (I) 22
12 Motores Hidráulicos (VII) Motor de Engranajes (II) 23 Motores Hidráulicos (VIII) Motor Georotor (I) fundamentals-hydraulic-motors?page=1 24
13 Motores Hidráulicos (VIII) Motor Georotor (II) 25 Bombas Hidráulicas (I) Convierten energía mecánica aplicada en el eje en energía de presión La energía mecánica se suele obtener de un motor eléctrico Forman el corazón de la Central Hidráulica Manuales Paletas (Q cte o var.) Tipos de bombas: Pistones axiales (Q cte o var.) Pistones radiales (Q cte o var.) Engranajes (Q cte) Lóbulos (Q cte) Tornillo (Q cte) 26
14 Bombas Hidráulicas (II) Paletas: Para bajas presiones (cámara elíptica medias), silenciosas Los desgastes quedan compensados Regulando la excentricidad rotor-cámara se controla el caudal Pistones radiales y axiales: Pueden suministrar grandes presiones (1.000 bar) Regulando la carrera se controla el caudal Engranajes: Muy usadas, hay una amplia gama de caudales y potencias Sólidas, de volumen reducido y bajo coste Ruidosas y de bajo rendimiento (desgaste) Tornillo: Pueden manejar grandes caudales a presiones moderadas (<200 bar) Muy silenciosas y muy caras 27 Bombas Hidráulicas (II) Estudiar que no se produce cavitación (vaporización del fluido) Limpieza del filtro Temperatura de trabajo Tubería libre (no obstruida) Montar la bomba sumergida Montar la bomba a nivel inferior al depósito Presurizar el depósito 28
15 Bombas Hidráulicas (III) Datos Obtenidos de FESTO Types of design Gear pump, externally toothed Speed range r.p.m. Displacement volumen (cm 3 ) Nominal pressure (bar) Total efficiency , ,8 0,91 Gear pump, internally toothed ,8 0,91 Screw pump ,7 0,84 29 Bombas Hidráulicas (IV) Datos Obtenidos de FESTO Types of design Speed range r.p.m. Displacement volumen (cm 3 ) Nominal pressure (bar) Total efficiency Rotary vane pump ,8 0,93 Axial piston pump ,8 0,92 0,82 0,92 0,80 0,92 Radial piston pump ,90 30
16 31 Con una sola cámara no compensa esfuerzos 32
17 Dos cámaras simétricas: compensa esfuerzos htp://
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