HIDRAULICA

I UNIDAD

Prof: Neptali CHULLO LLAVE

OLEOHIDRAULICA

Es la transmisin y control de fuerzas y movimientos mediante fluidos, que son generalmente aceites minerales, sometidos a presin.

APLICACIONES DE LOS

SISTEMAS HIDRAULICOS

Los sistemas hidrulicos tienen diversas aplicaciones: desde la gata hidrulica para levantar una carga hasta

aplicaciones especiales que requieren de

fuerzas de miles de toneladas.

PRENSA DE FORJADO DE 9000 tn

( RIQ MANNESMAN REXROTH )

HIDRAULICA EN EL SECTOR MOVIL Y MAQUINARIA PESADA:

Aplicaciones en cargadores, gras, excavadoras, maquinaria vial, de construccin y

agropecuaria.

FLUIDO.

Es toda aquella sustancia cuyas molculas gozan de gran movilidad unas

con respecto a otras, de tal manera que

estos cuerpos toman espontneamente la

forma del recipiente que los contiene.

FLUIDO COMPRESIBLE.Aquellos que varan su densidad. Por

ejemplo el aire ( Neumtica )

FLUIDO INCOMPRESIBLE.Aquellos que no varan su densidad. Por

ejemplo el aceite ( Hidrulica )

LOS GASES SON COMPRESIBLES.

LOS LQUIDOS SON INCOMPRESIBLES.

HIDROSTATICA:

Estudio de los fluidos en reposo.

En hidrulica consideraremos a un fluido en reposo cuando la energa de velocidad es comparativamente pequea en comparacin con la energa de presin.

Es decir a pesar que el fluido este en movimiento, la energa de presin es la que predomina, de aqu

que se denomine a los sistemas hidrulicos ( oleohidrulicos ) como SISTEMAS

HIDROSTATICOS.

A

F

p

HIDRODINAMICA:

Estudio de los fluidos en movimiento. En los SISTEMAS HIDRODINAMICOS la energa que predomina es la energa de velocidad.Por ejemplo los Convertidores de Par* utilizan la energa de velocidad del fluido hidrulico.

* Sistema que utilizan la maquinaria pesada para su desplazamiento a partir de la alta velocidad de la volante del motor con bajo torque transformado a alto torque y baja velocidad.

Una turbina Pelton transforma la energa de velocidad del fluido que ha obtenido como consecuencia de la energa geodsica o potencial.

LEY DE PASCAL

Los efectos de una fuerza sobre un fluido en reposo se propagan a travs de todo el fluido. La presin en un fluido es igual a la intensidad de la fuerza aplicada sobre un rea

A

F

A

Fp

pF

A

EN UN RECIPIENTE CERRADO LA PRESION SE TRASMITE IGUAL Y EN TODOS

LOS SENTIDOS

PRESION DEBIDA A LA FUERZA.

pF

A

A1

F F

A2

F = 5000 N

A1 = 2 m 2

A2 = 1 m 2

2212500

m 2

N 5000

m

Np

2225000

m 1

N 5000

m

Np

FA 1

p

A 2

F

p

Ejemplo:Determine la presin (psi) que indica el manmetro en los siguientes casos:

DEPOSITO HIDRAULICO

El depsito o tanque realiza una serie de funciones en el sistema hidrulico. Desde el almacenamiento de fluidos

hasta la evacuacin del calor

FLUIDO HIDRAULICO

Los aceites hidrulicos son lquidos transmisores de potencia que se utilizan para transformar, controlar y transmitir los esfuerzos mecnicos a travs de una variacin de presin o de flujo

FUNCIONES: Transmitir la potencia de un punto a otro. Realizar el cierre entre piezas mviles reduciendo

fricciones y desgastes.

Lubricar y proteger contra herrumbre o corrosin las piezas del sistema.

No sufrir cambio fsico o qumico o el menor posible. Suministrar proteccin contra el desgaste mecnico.

PARMETROS MS IMPORTANTES

Temperatura de funcionamiento.Influyen sobre las propiedades fsicas y qumicas del fluido. Las altas temperaturas condicionan la vida til del fluido, su viscosidad, etc. La temperatura baja puede presentar problemas debidos a dificultades en el bombeo.

ViscosidadAfecta a las propiedades de friccin del fluido, el funcionamiento de la bomba, la cavitacin, el consumo de energa y la capacidad de control del sistema.

Compatibilidad.Tiene gran importancia la compatibilidad del fluido con los metales, con las juntas de cierre, etc. Tambin es esencial que el fluido ejerza una proteccin contra la corrosin de los metales, siendo el cobre uno de los menos deseables para los sistemas hidrulicos por su poder catalizador.

Estabilidad.La estabilidad trmica e hidroltica y la resistencia a la oxidacin son de gran inters para la vida til tanto del fluido como del equipo.

Velocidad de respuesta.De sta depende la precisin de movimientos de los mecanismos dirigidos y depende de la viscosidad del fluido y sus caractersticas de compresibilidad. La presencia de aire hace disminuir esta velocidad y puede originar cavitaciones

Resistencia de pelcula y presin.

Esta es una propiedad muy compleja que est relacionada con su capacidad para disminuir la friccin y el desgaste. La presin es un factor esencial tanto para el rendimiento del fluido como para la vida del equipo, por ello es necesario que para obtener una gran precisin en los movimientos el fluido tenga una compresibilidad la ms baja posible.

La consideracin de todos estos parmetros, permite definir las principales propiedades que deber presentar un fluido que sea adecuado para su utilizacin en transmisiones hidrulicas.

CLASIFICACION DE LOS ACEITES

LUBRICANTES POR SU ORIGEN

Aceites Minerales: Los aceites minerales proceden del Petroleo, y son elaborados del mismo despues de mltiples procesos en sus plantas de produccin, en las Refinaras. El petroleo bruto tiene diferentes componentes que lo hace indicado para distintos tipos de producto final, siendo el ms adecuado para obtener Aceites el Crudo Parafnico.

Aceites Sintticos: Los Aceites Sintticos no tienen su origen directo del Crudo o petroleo, sino que son creados de Sub-productos petrolferos combinados en procesos de laboratorio. Al ser ms largo y complejo su elaboracin, resultan ms caros que los aceites minerales. Dentro de los aceites Sintticos, estos se puden clasificar en:

OLIGOMEROS OLEFINICOS

ESTERES ORGANICO

POLIGLICOLES

FOSFATO ESTERES

ADlTIVOS DE LOS ACEITES LUBRICANTES

INDUSTRIALES

ADITIVOS ANTIDESGASTE: La finalidad de los lubricantes es evitar la friccin directa entre dos superficies que estn en movimiento, y estos aditivos permanecen pegados a las superficies de las partes en movimiento, formando una pelcula de aceite, que evita el desgaste entre ambas superficies.

ADITIVOS DETERGENTES: La funcin de estos aditivos es lavar las partes interiores en el motor, que se ensucian por las partculas de polvo, carbonilla, etc., que entran a las partes del equipo a lubricar, motor, etc.

ADITIVOS DISPERSANTES: Este tipo de aditivos pone en suspensin las partculas que el aditivo detergente lav y las disipa en millones de partes, reduciendo su impacto para la zona a lubricar.

SAE - GRADO DE VISCOSIDAD

DEL ACEITEEl ndice SAE, TAN solo indica como es el flujo de los

aceites a determinadas temperaturas, es decir, su VISCOSIDAD. Esto no tiene que ver con la calidad del aceite, contenido de aditivos, funcionamiento o aplicacin para condiciones de servicio especializado.

La clasificacin S.A.E. est basada en la viscosidad del aceite a dos temperaturas, en grados Farenheit, 0F y 210F, equivalentes a -18 C y 99 C, estableciendo ocho grados S.A.E. para los monogrados y seis para los multigrados.

Grado SAEViscosidad Cinemtica

cSt @ 100C

0W 3,8

5W 3,8

10W 4,1

15W 5,6

20W 5,6

25W 9,3

20 5,6 - 9,3

30 9,3 - 12,5

40 12,5 - 16,3

50 16,3 - 21,9

60 21,9 - 26,1

Por ejemplo, un aceite SAE 10W 50, indica la viscosidad del aceite medida a -18

grados y a 100 grados, en ese orden. Nos dice que el ACEITE se comporta en

fro como un SAE 10 y en caliente como un SAE 50. As que, para una mayor

proteccin en fro, se deber recurrir a un aceite que tenga el primer nmero lo

ms bajo posible y para obtener un mayor grado de proteccin en caliente, se

deber incorporar un aceite que posea un elevado nmero para la segunda.

CLASIFICACION ISO

Cada aceite tiene un ndice de viscosidad, lo cual determina su curva de viscosidad, o lo que se pierde de viscosidad con el calor. Este indice de viscosidad frecuentemente varia entre 50 y 250. El indice de viscosidad combinado con la viscosidad ISO determina la viscosidad que tendremos en el equipo cuando este funcionando. El ndice de viscosidad es tan importante en aceites industriales que en los autos, solo que en lugar de llamarse multigrados, se habla de dos caractersticas: la viscosidad a 40C y el ndice de viscosidad.

CLASIFICACION SAE

Para el uso automotriz se utiliza una tabla de viscosidades criada por la Sociedad de Ingenieros Automotrices (SAE) basada en la viscosidad cinemtica (cSt) a 100C para la temperatura de operacin y una tabla especial de viscosidad en bajas temperaturas para cuidar el motor en el momento de arranque en fro (se define "fro" como temperaturas debajo de 20C). De acuerdo a esta tabla, los siguientes aceites tienen una viscosidad SAE 40 a 100C. El comportamiento en calor y fro depende de su indice de viscosidad y aditivos de bombeabilidad que mejoran su punto de fluidez.

La viscosidad a 100C para una SAE 40 es entre 12.5 cSt y 16.29 cSt.

Todos estos aceites tienen la misma viscosidad a 100C. Esta es la temperatura normal del aceite dentro del motor en funcionamiento (promedio - en realidad se encuentra temperaturas cerca de 150C en los anillos y puntos presin en el rbol de levas, y mas de 280C en el turbo). .

Cuando la temperatura ambiental es menor a 20C, un aceite monogrado como un SAE 40 no circula ni protege el motor en el momento del encendido. Adems, este aceite es demasiado viscoso para pasar por el filtro de aceite. Esto causa la apertura de la vlvula de alivio de presin en el filtro de aceite (o la base del filtro) y aceite sucio circula por el motor sin filtrarse.

Por eso se desarrollaron los aceites multigrados. Un aceite multigrado es un aceite menos viscoso con aditivos (polmeros) que expanden en el calor para actuar como un aceite ms viscoso. Los aceites baratos utilicen un aceite bsico de poca calidad o poca resistencia, corregido por muchos polmeros. Estos aceites pierden su viscosidad con el uso y terminan aumentando el desgaste del motor. Los aceites sintticos tpicamente no contienen polmeros para mejorar su viscosidad. Simplemente son de alta viscosidad con un indice natural de viscosidad que cubren todas las temperaturas. Aceites API grupo II y sintetizados tpicamente son de alto ndice de viscosidad que usan pocos polmeros para lograr su viscosidad en el calor.

indice de viscocidad

El indivce de viscosidad es un numero arbitrario que indica el cambio de viscosidad del fluido al

variar la temperatura . El fluido que tenga una

viscosidad relativamente estable a temperatura

extremas tiene un indice de viscosidad muy

elevado

Un fluido que sea muy espeso a temperaturas bajas y muy ligero a temperaturas muy elevadas

tendra un indice de viscosidad muy elevado.

FILTRO Es un dispositivo cuya funcion principal es la retencion mediante un material poroso

(elemento filtrante) , de los contaminantes insolubles de un fluido.

Los filtros mantienen el sistema hidraulico limpio eliminando los contaminantes que puedan daar las piezas de los contaminantes. A medida que el aceite pasa por el elemento del filtro los contaminantres quedan atrapados

Tipos de filtro

LOS DE SUPERFICIERecogen los contaminantes en las superficies del elemento del filtro o malla

LOS DE PROFUNDIDADRecoben los contaminantes de los diferentes tamaos a diferentes niveles dentro del

elemento del filtro

FILTRO DE ASPIRACION

Filtros en Aspiracin tienen la funcin de proteccin a la contaminacin por impurezas de gran tamao que pueden encontrarse en el depsito debido a una limpieza inicial incorrecta o a una entrada accidental , protegen la bomba, garantizando siempre un funcionamiento eficiente y seguro.

Flujos de 3 a 125 galones.Elemento de malla metlica hasta 125 micrones.Para montaje interno en el tanque y con cuerpo protector para montaje externo.

FILTROS DE RETORNO

Presin mxima de trabajo 150 psi

Puertas de a 2Unidad filtrante

reemplazable sin

desconectar el filtro

de las lneas.

Con indicador visual,

elctrico o mecnico.

FILTROS DE PRESION

Presin de trabajo hasta 4.000 psi.Flujos de 5 a 60 GPM.

Con indicador visual, elctrico o mecnico.

Elemento filtrante de 10 micrones

reemplazable.

Descripcin

Este filtro ofrece proteccin a sistemas hidrulicos de hasta

800 bar. El elemento del filtro

de bronce estndar posee un

tamao de 10 micras.

Temperaturas de trabajo: de 0 C a 100 C