1. INTRODUCCIÓN2. PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS HIDRÁULICOS3. REGIMEN LAMINAR Y TURBULENTO4. CONCEPTOS Y PRINCIPIOS F´SICOS5. INSTALACIONES HIDRÁULICAS6. CIRCUITOS CARACTERÍSTICOS DE APLICACIÓN

HIDRÁULICACiencia y

técnica queestudia la

transmisión yel control de

fuerzas ymovimientospor medio de

fluidos

Se emplea en laconstrucciónde máquinas

herramientas,prensa,

automóviles,barcos,

aviones…

Empleapresiones de

entre 100 y 600bares.

EJEMPLO DE APLICACIÓN

Aceite mineral proveniente del petróleo

PROPIEDADES DELOS FLUIDOSHIDRÁULICOS

DENSIDAD

PRESIÓN DEVAPOR

VISCOSIDAD TESIÓNSUPERFICIAL

PUNTO DEFLUIDEZ

RESISENCIAA LA

OXIDACIÓN

Densidad relativa:cociente entre ladensidad de una

sustancia y la del aguadestilada a 4ºC

Peso especifico:relación entre el peso y

el volumen

Densidad absoluta:relación entre masa y

volumen

DENSIDAD

PRESIÓN DE VAPORPRESIÓN DEL VAPOR EN UN RECIPIENTE CERRADO• EVAPORACIÓN: PRESIÓN DE VAPOR IGUAL A PRESIÓN EXTERIOR• CONDENSACIÓN: PASO DE GAS A LIQUIDO• EQUILIBRIO DINÁMICO ENTRE LA EVAPORACIÓN Y CONDENSACIÓN

LA PRESIÓN DE VAPOR DEPENDE DE:• LA TEMPERATURA: TEMPERATURA DE EBULLICIÓN• LA NATURALEZA DEL LÍQUIDO• LA TEMPERATURA DE EBULLICIÓN SE ALCANZA AL IGUALARSE LA

PRESIÓN EXTERIOR CON LA PRESIÓN DE VAPOR.

CAVITACIÓN• EFECTO HIDRODINÁMICO DE UN LIQUIDO QUE PASA A GRAN

VELOCIDAD POR UNA ARISTA AFILADA Y PRODUCIENDOSE UNADESCOMPRESIÓN DEL FLUIDO QUE PUEDE DAR LUGAR A LAEBULLICIÓN Y CONDENSACIÓN BRUSCA

• TIENE EFECTOS NEGATIVOS SOBRE LAS BOMBAS, TURBINAS, HELICES

VISCOSIDAD

CONCEPTO• RESISTENCIA QUE

OFRECEN LASMOLECULAS DE UNFLUIDO AL DESLIZARUNAS SOBRE OTRAS

VISCOSIDADDINÁMICA• LEY DE NEWTON• COEFICIENTE DE

FRICCIÓN INTERNADE UN FLUIDO

• VARÍA CON T• Pa . S

VISCOSIDADCINEMÁTICA• SOLO DEPENDE DE T• M2/s

INDICE DEVISCOSIDAD (I.V.)• INDICA LA

VARIACIÓN DE LAVISCOSIDAD CON T

• REFERENCIA 100• A MAS I.V. MENOS

VARIACIÓN DE LAVISCOSIDAD CON T.

• ADITIVOS PARAACEITESMULTIGRADOS

TENSIÓN SUPERFICIAL

FENÓMENO POR EL CUAL LA SUPERFICIEDE UN LÍQUIDO TIENDE A COMPORTARSECOMO UNA DELGADA PELÍCULA ELÁSTICA• Es debida a las fuerzas de cohesión intermoleculares y a

las de adherencia del f luido al sólido: capilaridad

• MENISCOS:

OTRAS PROPIEDADES DE LOSFLUIDOS HIDRÁULICOS

PUNTO DE FLUIDEZ

• MÍNIMA TEMPERATURA ALA QUE UN LÍQUIDOPUEDE FLUIR.

• CONVIENE QUE SEA 10º CMÁS BAJA QUE EL PUNTODE UTILIZACIÓN.

RESISTENCIA A LAOXIDACIÓN

• ACEITES HIDRÁULICOSCON C –H FACILMENTEOXIDABLES.

• DAN PRODUCTOSSOLUBLES E INSOLUBLESPERJUDICIALES.

• LOS SOLUBLES CORROENY AUMENTAN LAVISCOSIDAD.

• LOS INSOLUBLESOBTURAN LOS ORIFICIOS.

RÉGIMEN LAMINAR Y TURBULENTO• Trayectorias que describen cada una de las

partículas al circular por un conducto.• Líneas de corriente o de flujo.

,

• La velocidad del fluido no sobrepasa un ciertolímite.

• El movimiento se realiza por capas.laminar

• A partir de la velocidad crítica las capas de fluidose entremezclan.

• Formación de remolinos.turbulenteo

• Combinación de factores que determinan el tipode régimen.

• Si N > 12400, tenemos régimen turbulento

Número deReynolds

PRINCIPIO DE PASCAL

´LA PRESIÓN EJERCIDA EN UN PUNTO DE UNA MASALÍQUIDA SE TRANSMITE ÍNTEGRAMENTE Y POR IGUAL ENTODAS LAS DIRECCIONES’

ECUACIÓN DE CONTINUIDAD

‘EN TODO FLUIDO INCOMPRESIBLE CON FLUJOESTACIONARIO LA VELOCIDAD EN UN PUNTO CUALQUIERA

DE UNA TUBERÍA ES INVERSAMENTE PROPORCIONAL ALÁREA, EN DICHO PUNTO, DE LA SECCIÓN TRANSVERSAL DE

LA MISMA’

TEOREMA DE BERNOULLI‘EN UN FLUIDO NO VISCOSO EN MOVIMIENTOESTACIONARIO, LA SUMA DE LAS ALTURAS GEOMÉTRICAS,PIEZOMETRICAS Y DINÁMINCA ES CONSTANTE A LO LARGODE LA LINEA DE CORREINTE’

.

Si la tubería es horizontal, tenemos el Efecto Venturi:

TUBERÍAS CIRCULARES CURVAS• SI 2320<NR<12400 RÉGIMEN SIN

DEFINIR: DEPENDE DE RELACIÓNRADIO CURVA Y RADIO CUBO

• SI NR>12400 RÉGIMEN TURBULENTO

TUBERÍAS CIRCULARES RECTAS• SI NR >2320 RÉGIMEN TURBULENTO• V critica = 2320 μ/ρ D

POTENCIA DE UNA BOMBA

• Energíahidrostática

quecomunica labomba entre

el tiempoempleado.

.

Q= caudal; η=rendimiento;p=presión.

PÉRDIDA DE CARGA‘UN LÍQUIDO NO VISCOSO

PUEDE CIRCULAR SINNECESIDAD DE QUE EXISTA

UNA DIFERENCIA DE PRESIÓNA LO LARGO DE LA TUBERÍA DE

SECCIÓN CONSTANTE’

.

‘PARA UN LÍQUIDO VISCOSO, SECOMPRUEBA

EXPERIMENTALMENTE QUENECESITA DE UNA DIFERENCIADE PRESIONES QUE COMPENSELA PÉRDIDA DE ENERGÍA Y POR

TANTO DE PRESIÓN

A ESTA DIFERENCIA DEPRESIÓN, EXPRESADA EN

TÉRMINOS DE ALTURA SE LEDENOMINA PÉRDIDA DE

CARGA

ECUACIÓN DEDARCY- WEISSBACH

f : coeficiente defricción.

INSTALACIONESHIDRÁULICAS

GRUPO DEACCIONAMIENTO

(BOMBA)

DEPÓSITOMANÓMETRO

FILTROVÁLVULA

SEGURIDAD

ELEMENTOSDE

TRASPORTE

ELEMENTOSDE TRABAJO

MOTORES YCILINDROS

ELEMENTOS DEREGULACIÓN Y

CONTROL

VÁLVULAS

INSTALACIONESHIDRÁULICAS

GRUPO DEACCIONAMIENTO

(BOMBA)

DEPÓSITOMANÓMETRO

FILTROVÁLVULA

SEGURIDAD

ELEMENTOSDE

TRASPORTE:tuberías y

racores

ELEMENTOSDE TRABAJO

MOTORES YCILINDROS

ELEMENTOSDE

REGULACIÓNY CONTROL

VÁLVULAS

BOMBAS HIDRÁULICAS: MÁQUINAS QUE ABSORBENENERGÍA MECÁNICA Y COMUNICAN ENERGÍA HIDRÁULICA AL

LÍQUIDO QUE LA ATRAVIESA

VALORNOMINAL DEPRESIÓN• PRESIÓN DE

TRABAJO

RENDIMIENTO• RELACIÓN

ENTRE LAPOTENCIAHIDRÁULICA YLA MECANICA.

CAUDAL• VOLUMEN

DE LÍQUIDOPORMINUTO.

DESPLAZAMIENTO

• VOLUMEN DELIQUIDOBOMBEADO ENUNA VUELTA.

BOMBA DE ENGRANAJE• BAJO RENDIMIETO• MUY EMPLEADA• SENCILLA Y ECONÓMICA• DEPRESIÓN/ASPIRACIÓN• P.TRABAJO: 200 Bares• ENTRE 500 Y 6000 rpm

.

BOMBA DE TORNILLO

UN TORNILLO ACCIONADO POR EL MOTOR

EL ACEITRE SE TRASLADA AXIALMENTE

CAUDAL MUY UNIFORME

MUY SILENCIOSA

BOMBA DE PALETAS DESLIZANTE

.

MOTOR QUEGIRA

EXCENTRICAMENTE RESPECTO A

LA CARCASA

PALETAS QUEDESLIZAN

RADIALMENTE

EFECTOSUCCIÓN

EXPULSIONDE LIQUIDO

BOMBA DE ÉMBOLOS RADIALESÉMBOLOS APOYADOS ENCARCASA FIJA Y ALOJADO ENUN ROTOR EXCENTRICO• LOS ÉMBOLOS REALIZAN LA

ASPIRACIÓN Y LA IMPULSIÓN.• SUELEN CONECTARSE DOS BOMBAS

DE FORMA MÚLTIPLE• DA PRESIONES ELEVADAS 700 BARES• INTERVALO DE ROTACIÓN ENTRE

1000 Y 3000 rpm

BOMBA DE ÉMBOLOS RADIALESwww.mtws.es/E3-Revision-bombas-hidraulicas.htm

En la figura 1 vemos el esquema de funcionamiento de una bomba de pistonesradiales de caudal fijo. Consta de un cuerpo (1), en el interior del cual gira unrotor (2). El eje del rotor y el del cuerpo son excéntricos de manera que cuandoel rotor gira hace que los pistones (3) describan un movimiento lineal radial.Éste movimiento de los pistones, produce en la cámara interna (4) unaaspiración de fluido hidráulico cuando dicha cámara aumenta de volumen, y porotra parte compresión cuando disminuye de volumen. Para que éste efecto seaposible, son necesarias unas válvulas de apertura y cierre que no se hanrepresentado por simplificación.

BOMBA DE ÉMBOLOS AXIALES

.

ESTATOR CON EJEDE GIRO INTERIOR YÉMBOLOS AXIALES

EL BLOQUE GIRA ALA VEZ QUE EL EJE

LA PLACAOSCILANTE DEL EJE

MUEVE LOSVÁSTAGOS DE LOS

CILINDROS

LA PLACA PUEDEGIRAR A AMBOS LADOSDE LA PERPENDICULAR

AL EJE

DEPÓSITOACUMULADOR PROVISTODE SENSORES DE PRESIÓN YTEMPERATURA

SEPARA EL AIRE Y LOSAGENTES EXTRAÑOS

DISIPA EL CALORGENERADO EN EL CIRCUITO

FILTRO

MISIÓN

• ELIMINARPARTÍCULASSÓLIDAS

• EVITA LAABRASIÓN YOBSTRUCCION

RECOMENDABLE

• LOS FILTROSDE TAMIZIMANTADOPARA LASEPARACIÓNDEPARTÍCULASMETÁLICAS

VÁLVULA LIMITADORA DE PRESIÓN

SE COLOCAN DETRÁS DE LA BOMBA PARALIMITAR LA PRESIÓN DE TRABAJO A UNMÁXIMO

• TAMBIÉN SE DENOMINAN VÁLVULA DESEGURIDAD

BASADAS EN UN CONO EMPUJADO PORUN MUELLE

• CUANDO LA FUERZA SOBREPASA A LA DELMUELLE, EL CONO ABANDONA LA POSICIÓN DEEQUILIBRIO

GRUPO DE ACCIONAMIENTO

ELEMENTOS DE TRANSPORTE

ELEMENTOS DE DISTRIBUCIÓN,REGULACIÓN Y CONTROL

• GOBIERNAN LACORRIENTE DEL CIRCUITO.

VÁLVULASDISTRIBUIDORAS

• CONTROLAN LA PRESIÓNDEL CIRCUITO

VÁVULASREGULADORAS DE

PRESIÓN

• AJUSTAN EL VALOR DELCAUDAL

VÁLVULASREGULADORAS DE

CAUDAL

VÁVULAS DISTRIBUIDORASCARACTERÍSTICAS

• PERMITEN EL PASO DEL LÍQUIDO ENUNA DIRECCIÓN DETERMINADA

• TAMBIÉN SE USAN PARA PILOTAROTRAS VÁLVULAS

• SU ESTRUCTURA Y SIMBOLOGÍA ESANÁLOGA A LAS VÁLVULASNEUMÁTICAS

VÁLVULA DISTRIBUIDORA 2/2DIRIGEN EL PASO DEL LIQUIDOPERMITIENDO O IMPIDIENDO SUCIRCULACIÓN• Se usa para la apertura y cierre de circuitos hidráulicos

P. REPOSO, BLOQUEA EL PASO DE LIQUIDOP. TRABAJO, PERMITE EL PASO DEL LIQUIDO

• VÁLVULA DEL TIPO NORMALMENTE CERRADO

VÁLVULA DISTRIBUIDORA 3/2

EL LIQUIDO DE FUGAEVACUA A TRAVES DE L

SE USA PARAMANDOS DE

CILINDROS DE DOBLEEFECTO

PERMITE QUE EL LIQUIDOCIRCULE EN UNA DE LAS

DIRECCIONES AL TIEMPO QUEOBSTRUYE EL PASO EN LA OTRA

VÁLVULA DISTRIBUIDORA 4/2CONTROLA EL PASO DELA CORRIENTE LÍQUIDAEN AMBAS DIRECCIONES

USO: PARA CILINDROSDE DOBLE EFECTO

VÁLVULA DISTRIBUIDORA 4/3

CARACTERÍSTICAS

• DISPONE DE POSICIÓNINTERMEDIA

• SISTEMA MECÁNICO DEENCLAVAMIENTO

• PUESTA A ESCAPE DE LA P.I.• POSICIÓN DE REPOSO = P.I.

VÁLVULAS REGULADORAS DE PRESIÓNDISMINUYEN LA PRESIÓN HASTA UNVALOR CONSTANTE• PUEDEN SER REGULADORAS O LIMITADORAS

LA PRESIÓN DE SALIDA DEPENDESÓLO DE LA FUERZA DEL MUELLE• PARA SU AJUSTE, ES NECESARIO QUE EXISTA

FLUJO HACIA EL CONSUMIDOR

VÁLVULAS REGULADORAS DE CAUDAL• VARÍAN EL CAUDAL CON

OBJETO DE MODIFICAR LAVELOCIDAD DE LOSELEMENTOS DE TRABAJO

• TIPOS: CAUDAL FIJO YVARIABLE

.

• FIJO: ESTRECHAMIETNOCONSTANTE

• VARIABLE:ESTRECHAMIENTOREGULABLE

.

VÁLVULAS ESTRANGULADORASCON ANTIRETORNO

LIMITAN ELCAUDAL POR

MEDIO DE UNAESTRANGULACIÓN

SOLO PERMITEN ELPASO EN UN

SENTIDOGIRANDO UNTORNILLO SE

PUEDEREGUALR EL

CAUDAL

CILINDROS DE SIMPLE EFECTO

TRANSFORMAN LA E DELFLUIDO

EMPUJE DEL PISTÓN EN UN SENTIDO

LA VELOCIDAD DEPENDE DE Q y S

CILINDROS DE DOBLE EFECTO

CARACTERÍSTICAS

EL LIQUIDOEMPUJA AL PISTÓN

EN LOS DOSSENTIDOS

SE USAN PARAPRODUCIR

MOVIMIENTOSRECTILINEOS DE

VAIVEN

MOTORES HIDRÁULICOS• CONVIERTEN LA E HIDRÁULICA

EN E MECÁNICA DE ROTACIÓN• FUNCIÓN OPUESTA A LA BOMBACARACTERÍSTICAS

• ACCIONAMIENTO RODILLOSPLANTA LAMINADO

• CONSTRUCCIÓN MAQUINARIAPESADA

• ACCIONAMIENTO HUSILLOMÁQUINAS DE MOLDEO

EMPLEO

• MOTORES DE ENGRANJE• MOTORES DE PALETAS• MOTORES DE ÉMBOLO AXIALTIPOS

CIRCUITO DE APLICACIÓN 1

MANDO DE UN CILINDRO DE SIMPLE EFECTO

CIRCUITO DE APLICACIÓN 2

MANDO DE UN CILINDRO DE SIMPLE EFECTO MEDIANTE UNA VÁLVULA 2/2

CIRCUITO DE APLICACIÓN 3

MANDO DE UN CILINDRO DE DOBLE EFECTO MEDIANTE VÁLVULA 4/3

CIRCUITO DE APLICACIÓN 4

REGULACIÓN DE LA VELOCIDAD DE AVANCE DE UN CILINDRO