TEORA HIDRULICA

TEORA HIDRULICA

1.- La presin aplicada a un fluido confinado se transmite ntegramente en todas las direcciones y ejerce fuerzas iguales sobre reas iguales, actuando estas fuerzas normalmente a las paredes del recipiente.

El principio de la prensa hidrulica: si tenemos dos cilindros de diferente seccin unidos por una conduccin y se aplica una fuerza sobre el mbolo de menor seccin, como la presin se transmite en todas las direcciones por igual, se tendr:

2.- Definiendo el caudal como el volumen de lquido que circula por unidad de tiempo, y teniendo en cuenta que los caudales que atraviesan cada seccin han de ser iguales,

Q1 = Q2, se deduce:

Esta es la ley de continuidad que dice que las velocidades y las secciones son inversamente proporcionales. Como las secciones son circulares tenemos:

Podemos decir que la velocidad es inversamente proporcional al cuadrado del dimetro de la tubera.

3.- El aceite tiene tres tipos de energa:

Potencial adquirida por el hecho de tener masa y encontrarse a cierta altura: mgh.

Cintica, adquirida debido a la velocidad que tiene el fluido.

mv2.

La suma de estas energas es la energa total:

Y si dividimos todo por el volumen llegamos a la ecuacin de Bernouilli

4.- La potencia necesaria en una bomba hidrulica se puede calcular dividiendo la energa de presin entre el tiempo, sabiendo que el volumen dividido por el tiempo es el caudal, tenemos:

5.-

Fcil regulacin de la velocidad.

Reversibilidad instantnea de los accionamientos.

Produccin de grandes fuerzas.

Los actuadores pueden detenerse en cualquier posicin.

6.-

Caractersticas:

Valor nominal de la presin. Es la presin de trabajo para la que est fabricada la bomba.

Caudal. Se suele expresar en l/min. Puede variar con la frecuencia de rotacin.

Desplazamiento. Es el volumen de lquido bombeado en una vuelta completa. El producto de este por las revoluciones dar el caudal.

Rendimiento volumtrico. Es el cociente entre el caudal real y el terico.

Rendimiento total. Es el cociente entre la potencia hidrulica que se obtiene y la potencia mecnica que consume.

Tipos:

Hidrodinmicas. Son de tipo turbina. Su capacidad de presin depende de la velocidad de rotacin. Se emplean para mover el fluido, pero no como elementos de presin, ya que pueden mover grandes caudales pero su presin de trabajo es pequea.

Hidrostticas. Se emplean para automatizacin.

Bomba de engranajes:

La presin de servicio puede llegar a 200 bar, y la rotacin entre 500 y 6000 rpm.

Bomba de tornillo:

Constituidas por dos o tres tornillos helicoidales que engranan y ajustan entre si. Son muy silenciosas.

Bomba de paletas:

Tambin se construyen para caudal regulable pero son ms caras.

Bomba de pistones:

Se utilizan cuando son necesarias elevadas presiones, pueden llegar a 700 bar. La cilindrada es pequea varia entre 0,5 y 100 cm3, y las revoluciones de 100 a 3000 rpm. Su rendimiento volumtrico est en torno al 95%. Se puede modificar el caudal. Los pistones, absorben el aceite al expandirse y lo expulsan al comprimirse.

7.- Vlvulas distribuidoras:

Son elementos hidrulicos que dirigen el paso del aceite haciendo posible el gobierno de los rganos de trabajo.

En ocasiones tambin se emplean para gobernar (pilotar) otras vlvulas dentro del circuito hidrulico.

Vlvulas de caudal:

Son elementos de gobierno que se utilizan para modificar la velocidad de los elementos de trabajo variando el caudal de alimentacin. Para ello se vara el orificio de paso en razn de la velocidad deseada. Pueden ser de caudal fijo, caudal variable o caudal variable en funcin de la variacin de presin. Tambin se le puede aadir una vlvula antirretorno.

Vlvulas reguladoras de presin:

Son elementos de gobierno que acondicionan la presin de la instalacin a una presin constante de trabajo.

8.- Cilindros:

Transforman la energa de presin en un movimiento lineal.

Pueden ser de simple y doble efecto:

Motores:

El motor hidrulico entrega un par motor en el eje de salida. Convierte la energa hidrulica en energa mecnica. Su funcionamiento es inverso al de las bombas.

Se suelen emplear motores de engranajes, de paletas y de pistones. Su configuracin es semejante a las bombas de la misma denominacin.

9.- El circuito permite controlar un cilindro de simple efecto mediante una vlvula 3/2 accionada por pulsador y con retorno por muelle. Las vlvulas reguladoras de presin nos permiten controlar la presin con la que queremos trabajar.

La bomba enva el fluido hidrulico al circuito, y mientras est la vlvula 3/2 cerrada, ste vuelve al depsito. Si pulsamos la vlvula 3/2, el fluido pasa haciendo salir el vstago del cilindro. Al dejar de pulsar la vlvula, esta vuelve a su estado original, el vstago vuelve a entrar y el fluido vuelve al depsito.

10.- Cilindros de simple efecto:

transforman la fuerza de la presin en movimiento lineal en un solo sentido, necesitan de un muelle para volver a su posicin original.

Cilindros de doble efecto:

Transforman la fuerza de la presin del fluido en movimiento lineal en ambos sentidos.

11.- El compresor es la mquina encargada de producir aire comprimido. Toma aire en unas determinadas condiciones y lo impulsa a una presin superior a la de entrada. Para realizar su cometido deben ser accionados por un motor. Los depsitos mantienen el nivel de presin adecuado en el circuito neumtico.

Los acumuladores son similares a los depsitos pero de tamao menor y sirven para mantener la presin en unos niveles similares en todos los elementos del circuito. En circuitos muy grandes se colocan varios acumuladores, que compensan las prdidas de presin en conducciones muy largas.