Traduccion Hidraulica Basica

7/28/2019 Traduccion Hidraulica Basica

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ENTRENAMIENTO BASICO PARA SERVICIO

PROYECTO DOLORES

MANUAL DEL HIDRAULICA BASICA

Traduccin: Luis Ral Estrada Lpez


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CAPITULO 1FUNDAMENTOS DE LA HIDRAULICA

INTRODUCCION.Hay evidencia de que el hombre ha utilizado la hidrulica desde muy temprano en su historia registrada.

En este captulo repasaremos la historia de la hidrulica y estudiaremos los principios bsicos de la

hidrulica. En este captulo se presentaran los siguientes temas:

Historia de la Hidrulica Presin y Flujo

Ley de Pascal Fuerza

Hidrosttica vs Hidrodinmica Caudal y Velocidad

Ventajas de la Hidrulica Flujo y Cada de Presin

HISTORIA DE LA HIDRAULICA

Es muy posible que la ciencia de la hidrulica se origino en el

antiguo Egipto debido a que no tenan suficiente lluvia para

que la cosecha creciera lo suficiente para sustentar la vida.

Para resolver este problema, los egipcios construyeron un

sistema de ruedas de agua para levantar el agua del Nilo para

irrigar sus campos.

Tal vez se preguntara porque una rueda de agua se considera

que es operada hidrulicamente. Para entender esto, se debe

entender que es la hidrulica. Hidrulica es La ciencia de usar

fluidos confinados para transmitir una fuerza o movimiento Figura 1.1 Rueda de agua egipcia.

El flujo del rio Nilo impulsaba las paletas con la suficiente

fuerza para girar la rueda y levantar el agua. La fuerza del

agua causo el movimiento y los egipcios un dispositivo

hidrulico simple. Esto trae otra pregunta a la mente. Donde

se origino la palabra hidrulica? Hidrulica proviene de la

palabra griega hidras, que significa agua.

Justo antes de la era cristiana un matemtico llamado

Arqumedes hizo grandes avances en la hidrulica inventando

un dispositivo de bombeo de agua llamado el tornillo de

Arqumedes. Figura 1.2 Dispositivo de bombeo de Agua.

Este dispositivo un tubo hueco alrededor de otra pieza de material. Este era girado manualmente para

bombear agua de un nivel a otro.


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Casi en el mismo tiempo que Arqumedes inventara el

dispositivo de bombeo, Hero de Alejandra construyo su

Aeolipile, o bola de vientos, el cual los jets de vapor utilizan

para su rotacin. Aunque el Aeolipile fue la primera turbina

funcional, fue en el mejor de los casos un juguete debido a

que no se haba desarrollado un concepto claro de la presin.

No fue sino hasta el siglo XVI que se dieron los primeros

pasos para entender la presin. Un italiano, Evangelista

Torricelli lo hizo. El observo el principio del barmetro de

mercurio y lo relaciono con el peso de la atmosfera. Figura 1.3 Primera turbina funcional.

LEY DE PASCAL

Cerca de cien aos despus un cientfico francs, Blaise

Pascal, uso los descubrimientos de Torricelli para

desarrollar el principio de la palanca hidrulica. Este

principio, conocido como Ley de Pascal, es la base de la

presin hidrulica.

La ley de Pascal indicada simplemente es: La presin en un

fluido confinado es transmitida en cada direccin sin

disminuir y acta con una fuerza igual en reas iguales, Figura 1.4 Empezando a entender la presin

y perpendicularmente a las paredes del contenedor.

Debido a que los fluidos son casi incompresibles, la ley de

Pascal significa que la fuerza mecnica puede ser trasmitida,

multiplicada o controlada por un fluido bajo presin.

El aparato que Pascal uso para desarrollar su ley

probablemente consista de dos cilindros de diferentes

dimetros conectados como se muestra en la figura 1.5. El

encontr que una pequea fuerza en un pistn pequeo

puede balancearse con una fuerza grande en un pistn

grande, debido a que las reas de los pistones estn en

proporcin a las fuerzas. Puede ser que haya llamado a este Figura 1.5 Palanca hidrulica de Pascal

dispositivo la palanca hidrulica, pues con el demostr que se puede obtener una palanca hidrulica

tanto como una palanca mecnica.


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Joseph Bramah en 1975, fue el primero en usar la presin

hidrulica en una aplicacin prctica. Guiado por las

observaciones de Pascal, Bramah desarrollo una prensa

hidrulica la cual utilizo agua como medio hidrulico. Con la

invencin de Bramah, se abri la puerta al desarrollo de un

sin nmero de dispositivos para hacer la vida del hombre msfcil.

Figura 1.6 Prensa hidrulica de Bramah

HIDROSTATICA E HIDRODINAMICA

Hoy hay muchos miles de maquinas operadas por presin y

hay muchos dispositivos distintos de tal forma que se debe

dividir la hidrulica en dos ciencias, hidrosttica e

hidrodinmica.

La hidrodinmica puede ser llamada la ciencia de los lquidos

en movimiento, hidrosttica la ciencia de los lquidos bajo

presin. Una rueda de agua o una turbina representan un

dispositivo hidrodinmico.

Figura 1.7 Dispositivo Hidrodinmico.

En un dispositivo hidrosttico, empujar un lquido confinado

transmite la potencia. El lquido debe moverse o fluir para

causar el movimiento; pero el movimiento es incidental a la

salida de la fuerza. Una transferencia de energa se lleva a

cabo debido a la cantidad de lquido que est sometido a

presin. La mayora de las maquinas hidrulicas usadas hoy en

da son hidrostticas; esto es, bajo presin. El presente estudio

est limitado al estudio de la presin hidrulica, por lo tanto,

cuando se utilice el trmino hidrulica, nos estamos refiriendo

a la hidrosttica.

Figura 1.8 Dispositivo Hidrosttico.


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VENTAJAS DE LA HIDRAULICA

Hay razones especificas del porque utilizar sistemas hidrulicas se ha vuelto tan popular. Revisemos

brevemente las ventajas de la hidrulica sobre otros mtodos de transmisin de potencia.

1. El diseo es ms simple En la mayora de los casos unos pocos componentes previamentediseados reemplazan complicados dispositivos mecnicos.2. Flexibilidad - Los componentes hidrulicos pueden ser localizados con considerable flexibilidad.

Tubos y mangueras en lugar de elementos mecnicos eliminan problemas de localizacin.

3. Silencioso Los sistemas hidrulicos son suaves y silenciosos en su operacin.4. Control sencillo Es posible el control de un amplio rango de velocidades y fuerzas.5. Alta eficiencia Una alta eficiencia con un mnimo de perdidas por friccin mantiene los costos

de transmisin de potencia bajos.

6. Alivio de alta presin Las vlvulas protegen automticamente el sistema contra ruptura porsobrecarga.

Claro que hay algunas desventajas cuando se usa la hidrulica. Estos sistemas contienen partes de

precisin, por lo cual no toleran contaminacin, corrosin o degradacin del aceite. Sin embargo, estos

problemas pueden prevenirse con un buen programa de mantenimiento preventivo.

PRESION Y FLUJO

Que es presin? Presin es la resistencia al movimiento de

un fluido o flujo. Esto significa que si no hay resistencia a

que el fluido fluya no habr presin.

Como se crea la resistencia? La resistencia es causada por

poner el fluido a trabajar, es decir, mover una carga. Por

consiguiente, cuando se observa presin en un sistema

hidrulico, usualmente significa que se est realizando un

trabajo. La presin tambin puede ser causada por una

fuerza, la cual intenta hacer fluir al fluido. Por ejemplo, en el

ocano la presin se incrementa con la profundidad. Figura 1.9 La presin se origina con la restriccin


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La presin es medida usando un manmetro y es

usualmente expresada en unidades de kg/cm2 en las

publicaciones de Komatsu Limited y en unidades de lb/in2

(psi) en los manuales de Komatsu Amrica. Un kg/cm2 =

14.223 psi. Muy frecuentemente, especialmente para

presiones grandes, la unidad usada para la presinatmosfrica es una atmosfera. Una atmosfera representa

el promedio de presin atmosfrica al nivel del mar. Un

kg/cm2 y una atmosfera son casi lo mismo. La figura 1.11

ilustra una atmosfera en unidades mtricas.

Para una medicin exacta de bajas presiones,

normalmente se expresan en trminos del peso

equivalente de un manmetro lquido (ej. mm o pulgadas

de mercurio). El manmetro de tubo U expresa la

diferencia de presin entre los dos extremos del tubo. Figura 1.10 El peso de un fluido causa presin

Si un extremo del tubo est conectado a la presin a ser

medida y el extremo opuesto est expuesto a la

atmosfera, el manmetro lee la diferencia entre la presin

medida y la presin atmosfrica. En realidad, al nivel del

mar con una temperatura ambiente de 0C (32F) la

presin medida es una atmosfera (29.921 o 760mm de

Hg) ms alta que el valor medido. Para obtener presiones

menores de forma precisa se usa un manmetro de agua.

Una presin que empuja una columna de mercurio 1mm,empujara una columna de agua 13 mm.

Figura 1.11 Presin Atmosfrica .

Un manmetro de mercurio es comnmente usado

para medir la presin de entrada de aire de los

turbo cargadores de los motores.

Un manmetro de agua puede ser usado para

medir la restriccin de entrada de aire al motor y

los gases de escape del motor.

En la prctica, las presiones son obtenidas en dos clases de

lecturas. Una indica la diferencia de presin entre la

presin actual a ser medida y la presin de la atmosfera.

Esta es conocida comopresin manomtrica. Figura 1.12 Prueba con un manmetro de mercurio

La otra lectura indica la presin actual de un gas o liquido confinado independientemente de la presin

atmosfrica. Esta es llamadapresin absoluta.


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En la mayora de las aplicaciones prcticas la presin

deseada es la presin manomtrica. En la figura 1.13 se

muestra la relacin usada para determinar ambas

presiones si la otra es conocida.

Que es contrapresin? Si dos cilindros hidrulicos estnconectados para operar en serie, la presin requerida para

mover el segundo cilindro es efectiva en contra del primer

cilindro como una contrapresin. Si cada cilindro requiere

500 psi separadamente para levantar la carga, los 500psi

del segundo cilindro se agregan a la carga del primer cilindro. Figura 1.13 Presin Manomtrica

La operacin en serie no es comn. Solo se utilizo en esta

ocasin para ilustrar que la presin se agrega en los

circuitos en serie.

Los equipos de construccin hidrulicos en la actualidadutilizan circuitos hidrulicos paralelos. Cuando varias

cargas estn conectadas en paralelo, el aceite toma la

direccin que ofrece menos resistencia. Como el cilindro A

requiere menos presin, se mover primero. Adems, la

presin no se incrementara mas all de la presin que A

necesita hasta que este haya alcanzado su lmite de

carrera. Figura 1.14 Presin en una operacin en serie

Luego la presin se incrementara lo suficiente para mover

el cilindro B. finalmente cuando el cilindro B est en sulmite, la presin se incrementara para mover el cilindro C.

La operacin paralela se hace posible debido al uso de

vlvulas de control, las cuales pueden dividir una porcin

del flujo de la bomba a cada carga.

Figura 1.15 Presin en un circuito en paralelo.


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EL FLUJO ES EL RESPONSABLE.

Qu es flujo? Flujo es mucho ms fcil de visualizar que la

presin, debido a que se puede ver cada vez que se abre

una llave de agua. Es el movimiento de un fluido hidrulico

debido a la diferencia de presin en dos puntos. En unlavabo de cocina hay presin atmosfrica. El agua de la

ciudad crea una presin en la tubera, cuando la llave se

abre, la diferencia de presin fuerza al agua a salir.

En un sistema hidrulico, el flujo es usualmente producido

por la accin de una bomba hidrulica, un dispositivo

usado para empujar continuamente un fluido hidrulico. Figura 1.16 La fuente de energa crea el flujo.

Esta bomba es entonces la fuente de energa.

El nico propsito de una bomba en un sistema hidrulico es crear flujo; la presin es causada por una

restriccin al flujo. Aunque hay una tendencia comn a culpar a la bomba por una prdida de presin,

investigaciones adicionales comnmente revelan que hay una fuga, la cual desva el flujo de la bomba.

FUERZA

Fuerza es cualquier empuje o jaln.

Si se coloca liquido bajo presin en un pistn, y ese pistn

tiene un rea de 10 in2 y se coloca una carga de 43.3 libras

en el pistn que lo empuje hacia abajo, encontraremos una

presin de 4.33 psi. Lo mismo es cierto si empujamos con

una palanca con una fuerza de 43.3 libras.

Claro que no es necesario empujar con una fuerza para

crear una presin en el fluido. Solo es necesario aplicar

cualquier fuerza. Una de los aspectos ms sorprendentes

de la hidrulica es su habilidad para multiplicar la fuerza.

La multiplicacin de la fuerza es la habilidad de que una

pequea fuerza sea incrementada a una mucho mayorfuerza de trabajo. Figura 1.17 Presin creada por una fuerza.

Por ejemplo, el peso de un hombre de 200 lbs., ejercido sobre un pistn con un rea de una pulgada

cuadrada resultara en una presin de 200 lbs. Por pulgada cuadrada (psi). Como la formula establece, la

presin (P) es igual al peso (en libras) dividido por el rea del pistn (en pulgadas cuadradas). As, 200

libras divididas por una pulgada cuadrada resulta en una presin de 200psi. La fuerza hidrulica (F), por

otra parte, es el resultado de multiplicar la presin (en psi) por el rea del pistn en pulgadas cuadradas.


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As, las 200 libras del hombre en un pistn de una pulgada

cuadrada crean una fuerza de 200 libras de fuerza en el

sistema hidrulico.

De acuerdo a la ley de pascal, las 200psi de presin sern

transmitidas a toda el rea en el sistema hidrulico. 200 psiactuando en los 36 pulgadas cuadradas producirn una

fuerza de 7,200 libras de fuerza, suficiente para levantar un

cargador sobre ruedas. En esta situacin el sistema es

balanceado en una condicin esttica y no hay

movimiento. Figura 1.18 Balance hidrulico.

El peso del cargador sobre ruedas ha sido reducido de

7,200 libras a 7,164. Este peso ajustado resulta en una

presin de solo 199 psi y una fuerza total de 7,164 libras.

Sin embargo, las 200 libras del hombre sobre el pistn con

un rea de una pulgada cuadrada siguen creando una

presin de 200 psi en el sistema hidrulico. Esta presin de

200 psi ejercida sobre el rea de 36 pulgadas cuadradas del

pistn resulta en una fuerza de 7,200 lbs. Y es suficiente

para levantar el cargador.

Figura 1.19 Una fuerza pequea mueve un peso grande

Otro factor a considerar aqu es la cantidad del

movimiento. Para que los 200 lbs. Del hombre puedan

levantar una pulgada el cargador es necesario que el pistnen donde se encuentra se mueva 36 pulgadas hacia abajo.

En la figura 1.20 se muestra que el peso del hombre ha

sido reducido de 200 a 199 lbs. Pero el cargador contina

con un peso de 7,200 lbs. El hombre sobre el pistn de 1

in2 produce una presin de 199 psi y la fuerza resulta en

199 lbs. El cargador, sin embargo, acta sobre el pistn de

36 in2 produce una presin de 200 psi en el sistema, y una

fuerza de 200 lbs. Se ejerce sobre el pistn pequeo. Figura 1.20 Una fuerza grande mueve un peso pequeo

Las 200 lbs., de fuerza son suficientes para vencer la resistencia del peso del hombre y el pistn se mueve

hacia arriba.

Aqu, el cargador inicia el movimiento en el sistema. Por cada pulgada que el cargador se mueve hacia

abajo, el hombre se levantara 36 pulgadas.


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CAUDAL Y VELOCIDAD

Hay dos formas de medir el flujo; velocidad y caudal

1. Velocidad La velocidad de un fluido es el promedio de la rapidez con la cual las partculas pasanen un punto dado. Usualmente es medida en pies por segundo (ft-s) o en metros por segundo(m/s). la velocidad es una consideracin importante para determinar el tamao de las lneas que

trasportan el fluido entre componentes.

2. Caudal El caudal es la medida de cuanto volumen de lquido pasa en un punto en un tiempodado. Usualmente es medido en galones por minuto (gpm) o en litros por minuto (l/min). El

caudal determina la velocidad a la cual la carga se mueve, y por lo tanto es importante para la

consideracin de la potencia.

Se puede relacionar fcilmente el caudal (gpm o l/min) con la velocidad a la cual la carga se mueve, si se

considera el volumen del cilindro que se debe llenar con la distancia que se mueve. El volumen del

cilindro es simplemente la distancia de la carrera multiplicada por el rea del pistn. Obteniendo el

cuadrado del dimetro y multiplicando por 0.7854 se obtiene el rea. (Figura 1.21)

Volumen (in3 o m3) = rea (in2 o m2) X longitud (in o m)

rea = 0.7854 X Dimetro al cuadrado.

Esto da como resultado el volumen en metros cbicos. Un galn equivale a 231 in2.

Imagine que el cilindro A en la figura 1.21 tiene una longitud

de 2 pies puede recibir un galn (3.785 l). El cilindro B

tambin puede recibir un galn, pero solo tiene un pie de

longitud. Si se bombea un galn por minuto en cada uno,ambos pistones se movern hasta el final de su carrera en un

minuto, pero el cilindro A se mover dos veces ms rpido

debido a que debe viajar el doble en la misma cantidad de

tiempo.

Un dimetro pequeo se mueve ms rpido con la misma

cantidad de caudal. Figura 1.21 La velocidad de un cilindro.

Si se incrementa el caudal a 2 gpm la velocidad de ambos pistones se incrementa al doble y los cilindros

se llenaran en la mitad del tiempo.

As que hay dos formas de incrementar la velocidad a la cual se mueve la carga; disminuyendo el

dimetro del cilindro o incrementando el flujo en el. Tambin se puede reducir la velocidad reduciendo el

flujo o incrementando el tamao del cilindro.

La velocidad de un cilindro entonces debe ser proporcional al flujo e inversamente proporcional al rea

del pistn.


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FLUJO Y CAIDA DE PRESION.

Una regla bsica de la hidrulica es; que donde quiera que

haya flujo, debe haber una diferencia de presin (cada de

presin). A la inversa, donde hay una diferencia de presin,

debe existir un flujo o por lo menos una diferencia en elnivel del liquido.

Cuando un lquido no est sujeto a una diferencia de

presin, simplemente busca un nivel. En cualquier parte

del contenedor el lquido solo est sujeto a la presin

atmosfrica, por lo tanto no se mueve.

Figura 1.22 El liquido busca un nivel .

Si la presin se incrementa o disminuye en cualquier

punto, el fluido fluir hasta que se alcance un equilibrio. Enel estado de equilibrio, la diferencia de la altura medida

ser igual a la diferencia de presin que la causo. Por

ejemplo, si el lquido es aceite, una diferencia de presin

de 4 psi es equivalente a una diferencia de altura de 10

pies. Un pie de aceite equivale a 0.4 psi.

Figura 1.23 La diferencia de presin causa flujo.

Si la diferencia de presin es muy grande para crear un equilibrio, se genera un flujo continuo. Ladiferencia de presin cuando un lquido esta fluyendo es usada para vencer la friccin y levantar el fluido

hasta donde sea necesario. Cuando un fluido esta fluyendo, la presin siempre es ms grande al inicio y

menor al final, por eso se refiere a la diferencia como cada de presin.


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CAPITULO 2TERMINOS HIDRAULICOS

INTRODUCCION.En este captulo se describir los trminos bsicos de la hidrulica que no se vieron en el capitulo

anterior. Los trminos hidrulicos que estn relacionados con componentes especficos del sistema

hidrulico sern vistos con cada componente en el captulo 5.

Una comprensin a fondo de estos trminos har ms fcil entender las descripciones de las funciones

del sistema hidrulico que se encuentran en los manuales de taller. Los trminos comunes han sido

organizados para su discusin en las siguientes sub-categoras:

Trminos generales

Trminos relacionados a la presinTrminos relacionados al flujo

Trminos de circuitos hidrulicos

Trminos de componentes generales

TERMINOS GENERALES

Aeracin La presencia de aire en el aceite hidrulico.

Aeracin excesiva causa que el fluido tenga apariencia

lechosa y que los componentes operen errticamente

debido a la compresibilidad del aire atrapado en el fluido.

A esta condicin a veces se le llama aire atrapado.

Figura 2.1 Fluido hidrulico con aeracin.


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Cuando ocurre la aeracin en las maquinas equipadas con

cilindros hidrulicos, la accin de los cilindros se vuelve

arratico e inestable. Esta condicin es a veces llamada

traba de vapor hidrulica. Es bien conocido que si el fluido

del freno de los automviles atrapa aire, la mezcla

aire/fluido puede ser comprimida fcilmente, reduciendola habilidad para empujar el pistn del cilindro del freno y

esto baja la eficiencia del freno.

Figura 2.2 Aeracin de un cilindro hidrulico.

Cavitacin Una condicin donde el lquido disponible no

llena el espacio existente. Esto ocurre comnmente cuando

no es suministrado suficiente aceite a la entrada de la

bomba. La cavitacin puede ser causada por una velocidadexcesiva de la bomba, por usar un aceite con demasiada

viscosidad, por tener mucha restriccin en la lnea de

entrada, o si el tanque hidrulico est localizado demasiado

lejos de la entrada de la bomba.

Una de la forma ms fcil de prevenir este fenmeno es

cargar o supercargar la entrada de la bomba.

Figura 2.3 Aeracin decrece la eficiencia de frenado

Cargar o Supercargar Este trmino se refiere a suministrar

aceite al sistema hidrulico con una presin superior a la

presin atmosfrica. Esto normalmente se logra colocando

el contenedor por encima de la entrada de la bomba, o por

cargar el puerto de entrada con aceite presurizado,

utilizando una bomba centrifuga o usando un acumulador.

Figura 2.4 Cavitacin de una bomba de engranes.


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Compresibilidad El cambio de volumen de un fluido

cuando es sometido a un cambio de presin. Los gases son

comprensibles mientras que los lquidos resisten la

compresin.

Contaminacin

Los fluidos hidrulicos estncontaminados cuando hay presencia de una sustancia

indeseable y daina como aire, agua o polvo.

Figura 2.5 Los lquidos resisten la compresin.

Fuga Interna Fuga de aceite hidrulico por los sellos de

los cilindros hidrulicos. Se presenta una operacin lenta y

dbil cuando un sello de un pistn fuga. Si la fuga se

incrementa por encima de cierto punto el circuito notrabajara en absoluto.

El cilindro de la derecha no tiene fuga en los sellos

internos. El rea de trabajo en el pistn tiene 4 in 2. El rea

de trabajo del lado del vstago tiene 3 in2, indicando que

el vstago tiene un rea de 1 in2.

Figura 2.6 Fuga de un cilindro hidrulico.

Si se coloca una carga de 8,000 lbs en el final del vstago

sern necesarias aproximadamente 2,000 psi en el pistnpara que levante la carga. La presin del aceite en el lado

del vstago ser de 0 psi.

El otro cilindro tiene un sello del pistn desgastado. Este

tambin tiene que tener aproximadamente 2,000 psi para

levantar la carga como se ilustra. Pero la carga se levanta

ms lentamente debido a que el aceite que enva la bomba

pasa por el sello desgastado y pasa al lado del retorno del

cilindro. Figura 2.7 Midiendo Fuga en un cilindro.

Los manuales de taller de Komatsu proveen especificaciones respecto a las fugas internas de los cilindros.

Se utiliza una prueba para verificar fugas internas en un circuito. Tpicamente la cuchilla o cucharon se

levanta a una posicin especificada (algunas pulgadas o centmetros por encima del suelo) y la vlvula de

control se coloca en SOSTENER. Despus de un tiempo especifico, comnmente 15 minutos, se mide la

proporcin a la cual el vstago sale del cilindro, o la cantidad que desciende el cucharon o cuchilla. Esta

cantidad se compara con un valor aceptable en el manual de taller.


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Hay que ser consientes de que una fuga por el sello del cilindro no es la nica causa de este fenmeno.

Comnmente una fuga interna en algn componente como una vlvula de control o una vlvula check

crearan los mismos sntomas.

EficienciaLa proporcin de salida con respecto a la entrada y normalmente es expresada en porcentaje.

Cuando se habla de la eficiencia de un sistema hidrulico, se habla de la eficiencia de la bomba, eficienciade torque o eficiencia volumtrica.

Eficiencia Volumtrica La eficiencia volumtrica de una bomba es la descarga actual (en gpm o l/min)

dividido por la descarga terica o de diseo, expresada como porcentaje.

Eficiencia de Torque Torque terico (derivado de la presin de trabajo y la descarga terica) dividido

por el torque de la flecha del propulsor principal y es expresado en porcentaje.

Eficiencia volumtricaLa eficiencia volumtrica por la eficiencia de torque.

Fluido Un lquido o gas. Sin embargo, cuando se habla de sistemas hidrulicos, el trmino est

relacionado a un lquido que est especialmente formulado para usarse como un medio para transmitir la

potencia en un sistema hidrulico.

Calor La forma de energa que es capaz de crear calentamiento. Cualquier energa que es utilizada para

vencer la friccin se convierte en calor. El calor normalmente es medido en caloras o en Unidades

Trmicas Britnicas (BTUs). Un BTU es la cantidad de calor requerido para elevar la temperatura de una

libra de agua un grado Fahrenheit.

Balance hidrulico Es una condicin donde se

igualan las fuerzas opuestas que actan en un

componente hidrulico. Por ejemplo, en la figura 2.8

se muestran dos vlvulas con un puerto de balance.

La vlvula de la derecha ilustra una vlvula con el

puerto de balance tapado. La vlvula no se puede

mover debido a que los valores de presin en ambos

lados de la vlvula son iguales.

La vlvula del lado izquierdo tiene el puerto de

balance abierto, consecuentemente, cuando el aceite

fluye en esta vlvula la presin en el lado de entrada

ser mayor y la vlvula se mueve a la izquierda. Figura 2.8 Balance hidrulico.


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MedicinLa medicin se utiliza para regular la cantidad de flujo. La medicin de entrada se utiliza para

regular la cantidad de fluido que fluye dentro de un actuador o sistema. La medicin de salida se utiliza

para controlar la descarga de un actuador o sistema. Algunas veces la medicin de fluidos hidrulicos se

realiza con el uso de un orificio.

Orificio

Una restriccin o abertura pequea colocada en unpasaje hidrulica para controlar el flujo y/o para crear un

diferencial de presin para mover un carrete. Se debe aclarar

que la cada de presin ocurre nicamente si existe flujo. Si el

flujo es bloqueado, la presin se igualara o equilibrara.

Relleno Agregar fluido para mantener un sistema

hidrulico lleno.

Figura 2.9 Un orificio es una restriccin en la lnea

Secuenciael orden de operaciones o movimientos en serie

o dividir el flujo para realizar operaciones o movimientos

subsecuentes.

Resbalamiento Fuga interna de un fluido hidrulico como

se vio en fugas internas de los cilindros previamente.

Comnmente, este trmino es utilizado para rescribir los

efectos de la falla de un sello en un pistn de aplicacin de

un embrague de una transmisin automtica.

La figura 2.10 muestra el flujo hidrulico de una vlvula de

control a un pistn de aplicacin de un embrague de una

transmisin automtica. Si el sello en el pistn de aplicacin

del embrague est roto, el fluido hidrulico resbalara por el

sello, resultando en una prdida de fuerza (presin) de

aplicacin del embrague. Figura 2.10 Resbalamiento de un embrague.


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Succin Una palabra comnmente usada para describir

la entrada de la bomba. Muchas personas se refieren al

filtro de succin o al lado de succin de la bomba. Sin

embargo, este es un mal uso de la palabra succin.

Los fluidos hidrulicos son empujados por la presinexterior al puerto de entrada de la bomba. La bomba crea

un flujo empujando el fluido a las lneas y pasajes donde

puede ser dirigido a un lugar especifico para realizar un

trabajo.

Figura 2.11 Las bombas no succionan aceite.

Lnea de succin La lnea hidrulica que conecta el depsito o tanque hidrulico al puerto de entrada

de la bomba. Un filtro de succin puede estar localizado entre estos dos puntos.

Vacio

La ausencia de presin. Un vacio perfecto es la total ausencia de presin; un vacio parcial es unacondicin donde existe menos presin que la atmosfrica. El vacio es medido en pulgadas o milmetros

de mercurio.

Velocidad Este trmino es usado en dos formas. Para describir el flujo a travs de una lnea hidrulica,

el cual es medido en litros por minuto (l/min) o galones por minuto (gpm). La velocidad tambin se

refiere a la velocidad de rotacin de un componente, medida en revoluciones por minuto (rpm).

Viscosidad Una medida de la resistencia del fluido a fluir. El termino relacionado, ndice de viscosidad

usualmente se refiere a una grafica o tabla que muestra que tanto se adelgaza o engruesa un fluido

cuando se enfra o calienta.

Volumen Usualmente se refiere al tamao de un espacio o cmara en unidades cubicas. Tambin es

usado para describir la salida de una bomba en galones por minuto o litros por minuto.

TERMINOS RELACIONADOS A LA PRESION.

PresinFuerza por unidad de rea; usualmente expresada en libras

por pulgada cuadrada (psi) o kilogramos por centmetro cuadrado

(kg/cm2). La resistencia al flujo crea presin. Si no hay flujo o

resistencia al flujo, no habr presin.

Un circuito hidrulico simple es mostrado en la figura 2.12. Estemuestra que la presin atmosfrica empuja el fluido a la bomba y

que la bomba crea un flujo que se dirige de la vlvula de control a un

cilindro hidrulico, donde encuentra una resistencia. P1 es la presin

causada debido a la resistencia del pistn.

Figura 2.12 Presin y contrapresin.


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Contrapresin La presin al lado contrario de la carga. Esta incrementa la presin P1 requerida para

mover la carga. P2 en la figura 2.12 representa la contrapresin.

Lnea de presinPresin en la lnea entre la bomba y el actuador en uso.

Presin de carga la presin por encima de la presin atmosfrica, creada por una presin principal,

acumulador o bomba para forzar el fluido dentro del sistema hidrulico. Por ejemplo, una bomba de

impulsor centrifugo en las excavadoras hidrulicas Komatsu que fuerza el aceite a una presin no menor

de 21 psi (1.5 kg/cm2) al puerto de entrada de una bomba de pistones variable.

Presin de aperturaPresin a la cual una vlvula comienza a permitir que pase el fluido.

Presin pilotoPresin auxiliar usada para activar o controlar componentes hidrulicos.

Pulsaciones de presin Fluctuaciones en la presin

del aceite hidrulico descargado por una bomba bajo

las condiciones de operaciones actuales, cuando el

flujo de aceite ha estado estable. Esto excluye las

fluctuaciones transitorias de presin.

La descarga de una bomba fluctuara de forma

proporcional al nmero de los dientes del engrane,

paletas o pistones, dependiendo del tipo de bomba.

Figura 2.13 Pulsaciones de presin.

Presin nominal

La mxima presin a la cual puede trabajar un sistema hidrulico continuamente. Es lapresin de ajuste de la vlvula de alivio principal, algunas veces llamada presin base.

Por ejemplo, si una bomba puede operar continuamente a una presin de 250 kg/cm2, la presin nominal

ser de 250 kg/cm2, incluso si la bomba puede sostener una presin momentnea por encima de 300

kg/cm2.

Pico de presin El mximo valor de un aumento de

presin momentneo en un sistema hidrulico. Si una

vlvula de control direccional en un circuito hidrulico

operando a una presin nominal de 110 kg/cm2 es apagado

sbitamente, la presin podra elevarse a 180 kg/cm2

momentneamente. Dicho fenmeno es conocido como

pico de presin.

Figura 2.14 Un aumento momentneo de presin


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Cuando un cilindro hidrulico en el sistema est operando a una carga de 110 kg/cm2 y alcanza su final de

carrera, el aceite alcanzara sbitamente el valor nominal del sistema. Asumiendo que el valor nominal es

de 140 kg/cm2, la vlvula de alivio comenzara a abrir en el instante en que la presin alcanza la presin

de 140 kg/cm2. Habr un periodo de tiempo de retardo debido a la inercia y a la resistencia por friccin

antes de que abra. Como resultado, un pico de presin se generara en un intervalo de tiempo

extremadamente corto.

TERMINOS RELACIONADOS AL FLUJO

FlujoEl movimiento del fluido dentro del sistema hidrulico.

CaudalEl movimiento del fluido, el cual se mueve en una unidad de tiempo, y es expresado en galones

por minuto (gpm) o litros por minuto (l/min)

Hay muchos mtodos de medir el caudal del aceite, peroel mtodo preferido por Komatsu es el mtodo

volumtrico. Si el tiempo requerido para llenar un

contenedor es un minuto, y el volumen del fluido

almacenado es un galn, entonces el caudal es de 1 gpm.

Tratar de medir el caudal de maquinaria de construccin

como se muestra en la figura 2.15 no es prctico y se

puede obtener una medicin errnea debido a que la

mayora de las bombas entregan un caudal por encima de

30 gpm. Es por eso que Komatsu recomienda el uso de un

medidor de flujo. Figura 2.15 Medicin del flujo.

Cuando se instala correctamente en un sistema, el

flujometro permite que los tcnicos de servicio revisar la

salida de una bomba y revisar las fugas internas en un

sistema, cuando el sistema se encuentra con o sin carga.

Para probar una bomba y la lnea de entrada a la bomba,

se coloca el medidor en la lnea entre la bomba y la

vlvula.

Figura 2.16 Revisin del caudal.


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Cuando se ha realizado la instalacin, se enciende el motor

y se acelera a la velocidad nominal de la bomba. La

velocidad nominal y el caudal normalmente aparecen en el

diagrama esquemtico que se encuentra en el manual de

taller. Si la bomba entrega mucho menos caudal que el

nominal, se debe revisar el nivel de aceite, la lnea deentrada de la bomba y que el cedazo de entrada no est

saturado.

Figura 2.17 Prueba de una bomba .

Si la bomba se encuentra por encima de las especificaciones, se incrementa la presin en el medidor. Se

revisa la presin a dos diferentes valores segn indican las especificaciones del fabricante. Estas

revisiones normalmente se realizan a un 50% y 90% de la presin nominal del sistema. La salida de la

bomba debe ser la misma que a 0 psi de presin, de otro modo la presin presenta desgaste.

Fuerza de flujo Cuando el aceite fluye de un lado de alta

presin a un lado de baja presin en un carrete de una

vlvula, causara que la velocidad del flujo se incremente.

Como resultado, la presin en ese punto ser reducida, en

otras palabras, la presin en AB ser menor que en CD;

por consiguiente, una fuerza actuara en la vlvula

causando que se mueva a la derecha. A esto se le llama

fuerza de flujo.

Figura 2.18 La fuerza del flujo mueve el carrete.

Entrega o descarga El volumen de fluido descargado por una bomba en un tiempo dado, usualmente

expresado en galones por minuto o litros por minuto.

Descarga tericaLa descarga terica se refiere a la cantidad de fluido que una unidad debera entregar

a una velocidad dada bajo condiciones ideales. El volumen est basado a las mediciones de diseo de la

unidad. En una bomba de engranes, el tamao y numero de dientes, y el rea entre los dientes son las

consideraciones principales. Incluso en una bomba nueva, la descarga terica no se puede alcanzar

debido a las fugas internas del aceite entre las partes en movimiento.

Descarga actual La descarga actual toma en consideracin las fugas internas normales y el valor de

descarga actual cuando se mide usando un medidor de flujo, cuando la medicin cumple con las

especificaciones de medicin actuales (rpm y presin).


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DesplazamientoLa cantidad de fluido que puede pasar a travs de una bomba, motor o cilindro en una

sola revolucin o movimiento.

Drene Un pasaje o lnea de un componente hidrulico, el cual regresa el aceite a un tanque o colector

de ventilacin.

Flujo turbulento Una condicin donde las partculas del

fluido se mueven aleatoriamente con respecto al conducto,

en lugar de hacerlo en lneas paralelas al mismo.

El fluido puede fluir en dos patrones. Flujo laminar es el

tipo de flujo que es suave y causa un mnimo de friccin

interna. En el flujo turbulento, las molculas del fluido

chocan unas contra otras y causan calentamiento debido a

la friccin interna.

Figura 2.19 Flujo laminar y turbulento.

Duracin del ciclo Previamente se vio el concepto de caudal y como medirlo usando un medidor de

flujo. Sin embargo, que hacer si no se cuenta con un medidor de flujo? Bien, no se debe olvidar que El

flujo es el responsable. El flujo causa que la cuchilla se eleve, o se mueva el cucharon y que gire un

motor hidrulico. Medir la duracin del ciclo de estas funciones, por lo tanto es una forma efectiva de

verificar si el caudal del sistema es el correcto o hay fugas internas en el circuito.

La duracin del ciclo medido puede compararse con

las especificaciones originales mostradas en el manual

de taller de la maquina. Si la duracin del ciclo es ms

lento que el especificado, es muy probable que existanfugas internas.

Al comparar la duracin del ciclo actual con las

especificaciones del fabricante no se considera la

condicin del resto de los componentes de la maquina.

Figura 2.20 Medicin de la duracin del ciclo.

Una medicin ms exacta de la duracin del ciclo se obtiene comparando el circuito cuando est cargadoy descargado. Se requiere una presin ms alta para elevar un cucharon cuando est lleno que cuando

esta vacio. Este incremento en la presin de operacin incrementara tambin la cantidad de aceite

perdido a travs de las fugas internas y aumenta la duracin del ciclo. Si no hay fugas internas, la

duracin del ciclo del circuito cargado ser muy similar a la duracin del ciclo con el circuito descargado.


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TERMINOS DE CIRCUITOS HIDRAULICOS

Todos los circuitos o sistemas hidrulicos tienen bsicamente la misma aplicacin. Hay cuatro

componentes bsicos usados en todo circuito hidrulico; un tanque o deposito que contiene el fluido,

una bomba que fuerza el fluido a travs del sistema, vlvulas para controlar la presin del sistema y

dirigir el flujo de aceite y un actuador (por ejemplo un cilindro para movimiento linear o un motor paramovimiento rotativo) para convertir la energa del fluido en energa mecnica para realizar un trabajo.

Circuito La figura 2.21 ilustra un circuito simple con

una bomba, deposito, vlvulas y un actuador hidrulico.

Los sistemas hidrulicos pueden incluir dos o ms

bombas, numerosas vlvulas de diferentes tipos y

muchos cilindros y/o motores.

Figura 2.21 Un circuito hidrulico simple.

Diagrama del circuito los diagramas de los

circuitos muestran al lector como fluye el fluido a

travs de un sistema hidrulico particular. La

informacin mostrada es esencial para entender

cmo trabaja el sistema y ayuda al tcnico a

encontrar el problema que puede llegar a ocurrir.Hay dos formas de representar los sistemas

hidrulicos de las maquinas con diagramas de

circuitos. Un mtodo es el diagrama de corte. Este

tipo de diagrama del circuito es a veces llamado

un sistema del circuito hidrulico en las

publicaciones Komatsu. Se puede observar que

los diagramas de corte no solo muestran el diseo

sino tambin la construccin y operacin de los

componentes.

Figura 2.22 Diagrama de circuito tipo corte.


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La otra forma de representar un sistema hidrulico es

el diagrama grafico. Este tipo es el ms comnmente

usado. El diagrama grafico consiste de smbolos

hidrulicos reconocidos internacionalmente. Estos

smbolos son combinaciones de figuras geomtricas

simples, diseadas para mostrar la unin de loscomponentes en el sistema, no su forma, construccin

interna u operacin. De hecho el mismo tipo de

componente algunas veces puede ser representado

por diferentes smbolos, dependiendo de su uso en el

sistema. Este tipo de diagrama del circuito a veces es

nombrado diagrama esquemtico. Ambos tipos de

diagramas de circuitos pueden encontrarse en las

publicaciones Komatsu.

Los smbolos hidrulicos estndar usados en laspublicaciones de Komatsu sern cubiertos en el

captulo 4. Figura 2.23 Diagrama de circuito tipo grafico.

Desvi Derivar una porcin especfica y controlable de la descarga de la bomba directamente al

depsito.

Paso secundario (Bypass)Un paso alternativo por donde fluye un fluido.

Circuito cerrado Un circuito cerrado es un arreglo de

conexiones en el cual el flujo de la bomba es dirigido de

regreso a la entrada de la bomba despus de pasar porotros componentes hidrulicos. De esta forma se evita

que el aceite se dirija al depsito.

Figura 2.24 Circuito cerrado.


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Circuito abierto Un circuito abierto es un arreglo de

conexiones donde el flujo de la bomba comienza y

termina en el depsito.

La mayora de los sistemas hidrulicos son diseados

usando el circuito abierto.

Presin piloto Este tipo de presin es algunas veces

llamada presin de seal. Es una presin secundaria de

la presin principal del sistema hidrulico que es usada

para controlar una funcin con la principal del sistema.

Figura 2. 25 Un circuito Abierto.

PuertoEl punto donde el fluido entra o sale de un componente.

RutaLas mangueras, tubos o pasajes a travs de los cuales fluyen los fluidos.

Lnea de regresoUna lnea usada para llevar el fluido del actuador de regreso al depsito.

Succin o lnea de succin Un trmino comnmente usado, pero incorrecto, para describir el puerto de

entrada de la bomba. Las bombas no succionan aceite. De hecho, el fluido hidrulico es empujado a la

bomba por una presin exterior, la cual es ms grande que la presin en la entrada de la bomba. La

bomba simplemente mueve el fluido de su puerto de entrada a su puerto de salida creando un flujo.

TERMINOS DE COMPONENTES GENERALES

En la siguiente explicacin de trminos de componentes, se

definirn los mismos de acuerdo a como fluye el aceite a

travs de un sistema hidrulico tpico.

El aceite en un sistema hidrulico debe tener un punto de

partida y uno de llegada. Por esta razn, un circuito

hidrulico puede ser visto como un gran crculo. El crculo de

la figura 2.26 representa las lneas que conectan los

diferentes componentes que forman el sistema.

Figura 2.26 Las lneas de un sistema hidrulico.

Lneas las mangueras, tubos o pasajes a travs de los cuales el fluido debe fluir cuando viaja de in

componente a otro dentro del sistema.


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Tanque o deposito El lugar donde el fluido hidrulico es

almacenado. Ayuda a disipar el calor del fluido y tambin

ayuda a remover aire y otros contaminantes del fluido.

Se debe mantener el nivel de aceite en el depsito para

que se logre una operacin correcta del sistema hidrulico.El depsito est diseado para contener suficiente

cantidad de fluido como para cubrir la lnea de entrada de

la bomba incluso cuando todos los cilindros se encuentran

al final de su carrera.

Figura 2.27 Tanque o depsito.

Si se permite que el nivel de aceite baje por debajo del nivel

especificado, puede arrastrarse aire al puerto de entrada de

la bomba causando aeracin y cavitacin en la bomba.

La mayora de los contenedores tienen un cedazo, el cual

normalmente tiene una malla metlica de 100 m. su

propsito es prevenir que material extrao del fondo del

depsito llegue a las bombas. En algunos sistemas l

deposito tambin contiene el sistema de filtracin principal

y/o el cuerpo de la vlvula.

Figura 2.28 Deposito .

Bomba Es un dispositivo que convierte la fuerza mecnica y movimiento en potencia hidrulica. El

propsito de la bomba es empujar el fluido para crear un flujo a travs del sistema. La bomba no creapresin, la presin es creada en el sistema solo cuando existe una resistencia al flujo. Si la resistencia al

flujo es una carga en un cilindro, solo se genera una presin suficiente para mover dicha carga.

El numero de bombas, diseo y tamao vara dependiendo

de la aplicacin especfica. La mayora de los tractores

sobre orugas de Komatsu, cargadores sobre ruedas y

camiones de volteo usan bombas de engranes de

desplazamiento positivo. Las excavadoras hidrulicas y

otras maquinas hidrostticas usualmente utilizan bombas

de pistones para sus sistemas hidrulicos principales.

Figura 2.29 Una bomba crea flujo.


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Bombas de descarga fija hay tres tipos principales de bombas de descarga fija o desplazamiento

positivo. La eficiencia de estas bombas depende de un desgaste mnimo durante toda su vida. Un

desgaste anormal causa fugas internas del fluido dentro de la bomba, esto da como resultado prdida de

potencia, reduccin de potencia y un incremento en la temperatura de operacin.

Bomba de engranes externos

las bombas de engranesexternos empujan el fluido a travs del sistema con un

conjunto de engranes. El fluido es atrapado entre los

dientes del engrane y la carcasa y es llevado del puerto

de entrada de la bomba al puerto de salida. Un engrane

impulsa al otro y no es necesario sincronizarlos. La

eficiencia de las bombas de engranes es determinada por

la holgura de sus partes en movimiento. Estas bombas

normalmente se usan cuando en el sistema se requiere

relativamente baja presin, bajo volumen y hay

restricciones de espacio. Figura 2.30 Bomba de engranes externos.

Algunas maquinas Komatsu usan bombas de engranes

externos, a las cuales se les han aadido placas anti desgaste.

Con esta mejora, estas bombas pueden llegar a trabajar con

presiones superiores a las 3000 psi.

Bomba de engranes internas las bombas de engranes

internas, comnmente conocidas como gerotor o bomba

trocoide, operan con el mismo principios bsicos que las

bombas de engranes externos.

Figura 2.31 Bomba de engranes internos.

La diferencia entre una bomba de engranes externos y unade engranes internos es que con una bomba de engranesinternos, un engrane gira dentro de otro y el fluido esatrapado entre los engranes. El sellado entre el puerto deentrada y el puerto de salida se realiza por el contactoconstante que tienen los dientes entre s. Es importanterecordar que hay un diente menos en el engrane interno conrespecto al engrane externo, para proveer espacio paraempujar el fluido.

Bomba de paletas Las bombas de paletas tambin son dedescarga fija y son capaces de manejar grandes volmenes yrelativamente altas presiones. El desgaste no reducenotablemente su eficiencia debido a que las paletas puedenmoverse de sus cavidades y mantener contacto con lacarcasa. Figura 2.32 Bomba de paletas.


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Desplazamiento variable Una caracterstica de una bomba o motor que le permite controlar el flujo

que enva dependiendo de los requerimientos del sistema.

Bomba de descarga variable Las bombas dedesplazamiento variable o de descarga variablenormalmente giran a una velocidad constante y sondiseadas de tal forma que el volumen de salidapuede variar de cero a su capacidad mxima. En estetipo de bombas un nmero de pistones, alternativosen mbolos separados en un cilindro rotativo sonresponsables de mover el fluido del puerto de entradaal de salida. El numero de pistones y el tamao delembolo determina la capacidad de la bomba. Hay dosdiseos bsicos que utilizan la maquinaria Komatsu ysern estudiados en el captulo 5.

Figura 2.33 Bomba de descarga variable

Vlvula de control La vlvula de control a veces es

llamada control o dispositivo de control es usada para

dirigir o proporcionar que el fluido fluya desde la bomba a

uno o una combinacin de circuitos donde realiza un

trabajo.

Figura 2.34 Vlvula de control .

Vlvula de control direccional Las vlvulas de control

direccionales tienen carretes, los cuales son usados para

controlar la direccin del flujo. Incrementando el nmero de

vas y agregando puertos, un carrete puede dirigir el flujo en

muchas direcciones.

Figura 2.35 Vlvula de control direccional.


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Los carretes en el cuerpo de la vlvula normalmente tienen

ranuras anulares. Estas ranuras estn maquinadas

alrededor de los dimetros exteriores de los carretes y

atrapan pequeos contaminantes para prevenir que el

carrete se bloquee o pegue.

Figura 2.36 Carrete con ranuras anulares.

Muescas de los carretes de las vlvulas La mayora de

los carretes tambin tienen muescas. Si estas muescas no

estuvieran, el aceite empieza a fluir y se detiene

abruptamente cuando se acciona el carrete, provocando

presiones extremadamente altas. Las muescas logran que

se tenga un control fino.

Las muescas en los carretes de las vlvulas permiten que la

presin se eleve de forma paulatina y de este modo provee

un control fino del aceite cuando el aceite comienza a

moverse.

Figura 2.37 Carrete de vlvula con muescas.

Hay dos tipos diferentes de vlvulas de carretes diferenciales, los de centro abierto y los de centro

cerrado. Estos tipos y otras caractersticas de su construccin se estudiaran en el captulo 5.

Fijador del carrete de la vlvula Cuando es necesario

saber donde se encuentra posicionado el carrete de la

vlvula, o cuando es necesario prevenir que el carrete

cambie de posicin, se agrega un fijador y resorte al

carrete. La figura 2.38 muestra un fijador (muesca) en el

lado derecho del carrete, el cual es usado para mantener

la cuchilla en la posicin de flotacin. Esta es una

aplicacin comn de un fijador.

Figura 2.38 Fijador del carrete de la vlvula.

Mltiple colectorUn conductor del fluido que provee mltiples puertos de conexin.


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Control manualUn control realizado por el operador, independientemente de los medios de activacin.

Un pedal o una palanca.

Anulacin manualUn medio de activar manualmente un dispositivo que se controla automticamente.

Estrangulador (orificio) Para permitir que pase un flujo restringido. Puede controlar el caudal o crear

una cada de presin deseada.

DescargaPara aliviar el flujo, usualmente dirigindolo al depsito, para evitar un incremento de presin

en el sistema o en una porcin del sistema.

RechinidoEste trmino se refiere al ruido (vibracin)

causada por un liquido que pasa a travs de ciertos

tipos de vlvulas (ej. vlvulas de alivio).

El aceite causa que estas vlvulas, particularmente las

del tipo de asiento, golpeen el asiento de la vlvula,

provocando un sonido de alta frecuencia.

Figura 2.39 Ruido conforme el aceite es aliviado.

Figura 2.40 Rechinido .


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Actuador Un dispositivo que convierte la energa

hidrulica en energa mecnica. Un motor o cilindro.

El actuador es el componente final del circuito

hidrulico. El actuador es realmente el punto de partida

para disear un circuito hidrulico. Si no hay uncucharon para ser llenado, o una cuchilla que ser

accionada o un neumtico u oruga a ser movidos, no

hay necesidad de un sistema hidrulico.

Figura 2.41 Circuito hidrulico completo.

CilindroUn cilindro convierte el flujo del fluido de la bomba en un movimiento mecnico. Cada cilindro

es seleccionado y diseado para producir un movimiento requerido y una fuerza para realizar un trabajo

especifico.

Hay diferentes diseos de cilindros. Estos, sern estudiados en el captulo 5.

Base del cilindro El lado del cilindro que esta opuesto al

vstago. Este lado tambin es conocido como base.

Cabeza del cilindro Este lado del cilindro es el lado

extensible. Tambin es llamado lado del vstago.

Cilindro de accin doble Un cilindro en el cual la fuerza

del fluido puede ser aplicado en ambas direcciones.

Figura 2.42 Base y cabeza del cilindro.

Reciprocidad El tipo de movimiento producido por un cilindro hidrulico, es un movimiento lineal de

ida y venida.

Cilindro de accin simple Un cilindro en el cual la energa hidrulica puede producir un movimiento en

una sola direccin. Normalmente es regresado por un resorte o por la gravedad.

Cilindro telescpico

Un cilindro con un vstago multi etapa que provee una carrera de operacin larga.Este tipo de cilindro es encontrado en los camiones de volteo.


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CAPITULO 3FLUIDOS HIDRAULICOS

INTRODUCCION.La seleccin de el fluido apropiado para su uso en los sistemas hidrulicos es importante para que se

logre un desempeo satisfactorio y para prolongar la vida de los componentes del sistema.

En este captulo se cubrirn los siguientes tpicos:

Propsitos y funciones del aceite

Factores para la seleccin del aceite

Recomendaciones de los fluidos hidrulicos

Anlisis de aceite y desgaste de Komatsu

Importancia de la limpieza.

PROPOSITOS Y FUNCIONES DEL ACEITE

El fluido hidrulico dentro de los sistemas hidrulicos tiene cinco propsitos, estos propsitos son:

Transmitir potencia

Lubricar

Enfriar

LimpiarSellar

A continuacin se expondrn cada uno de estos propsitos y sus funciones relacionadas.

1.- Transmitir potencia El primer y principal propsito

del fluido en un sistema hidrulico es servir como un

medio para transmitir la potencia.

Cuando se transmite la potencia, la bomba empuja el

fluido al motor. No hay espacio en el motor para que

ingrese ms fluido; por lo tanto, el fluido ejerce una fuerzaen el actuador (cilindro o motor). La fuerza del fluido es

convertida en potencia usable para realizar un trabajo.

Figura 3.1 Transmisin de potencia.


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2.- Lubricar Las partes en movimiento dentro de los

componentes del sistema hidrulico, como los pistones

desplazndose dentro del cilindro de una bomba de

desplazamiento variable o en los movimientos de entrada y

salida de las paletas de un motor de paletas dentro de las

ranuras del rotor estn constantemente en contacto unascon otras. Si el fluido hidrulico no lubrica esas partes, los

componentes se desgastan rpidamente y ocurre una falla

prematura.

Figura 3.2 Lubricacin de las paletas de un motor

La funcin de lubricar es para reducir el desgaste y controlar la friccin.

3.- Enfriar La friccin ocurre cuando dos cuerpos, como las partes metlicas de una bomba o motor

entran en contacto o incluso cuando el aceite roza las paredes internas de las mangueras. Este

rozamiento crea calor. Entre ms rozamiento y velocidad de flujo en las lneas de un sistema hidrulicohaya, se generara mayor calor. Por esta razn, la mayora de los sistemas estn equipados con un

enfriador para disipar el calor generado en el sistema.

El fluido hidrulico acarrea el calor a travs de las lneas al enfriador. Otra funcin del aceite es limitar la

temperatura a sus lmites aceptables.

Figura 3.3 Sistema hidrulico con enfriador.


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4.- Limpiar Todos los productos Komatsu tienen tambin un filtro en su sistema hidrulico. El aceite

hidrulico contiene aditivos, los cuales encapsulan los contaminantes y lo llevan al filtro, de esta forma

previenen que estos entren en otros componentes del sistema.

El calor es reducido por el enfriador y la contaminacin que es atrapada por el filtro, son los enemigos

numero uno y dos de todo sistema hidrulico. La mayora de las fallas en los sistemas hidrulicos soncausadas por el mal funcionamiento de una de estas dos funciones.

5.- Sellar La operacin correcta de los componentes del

sistema, como un motor de paletas, solo se puede lograr si

el aceite impulsa las paletas y no fuga entre ellas y la

carcasa. El ejemplo muestra como el fluido que fluye al

anillo excntrico forma una pelcula de aceite en el anillo

excntrico que acta como un sello entre las paletas y la

carcasa. La funcin final del aceite es formar un sello.

Figura 3.4 Sellado dentro de un motor.

FACTORES PARA LA SELECCIN DEL ACEITE

Hay cuatro factores que considera el fabricante antes de recomendar un aceite para su uso en sus

sistemas hidrulicos. Estos factores son:

Viscosidad

ndice de viscosidad

Aditivos

Estabilidad qumica.

1. Viscosidad La viscosidad es la propiedad fsica que tiene un fluido de resistencia a fluir. Es unamedida de la habilidad del fluido a lubricar bajo condiciones especficas de velocidad, temperatura y

presin.

El aceite debe tener suficiente cuerpo para proveer un efecto de sellado adecuado entre las partes enmovimiento de bombas, vlvulas, cilindros y motores. El cuerpo no puede ser demasiado grande de

tal forma que causa cavitacin o movimiento lento de la vlvula. Al mismo tiempo, el fluido debe

continuar proveyendo capacidades adecuadas de lubricacin y anti friccin.

La viscosidad adecuada es un balance entre una viscosidad suficientemente alta para mantener un

mnimo de desgaste y reducir las fugas internas, y una viscosidad suficientemente baja para permitir

que el aceite fluya fcilmente a travs del sistema.


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2. ndice de viscosidad La viscosidad de un aceite cambia con la temperatura. La viscosidad vara msen algunos aceites que en otros. El ndice de viscosidad es simplemente una medida de la razn de

cambio de la viscosidad en un cierto rango de temperatura. Si un fluido se vuelve grueso a bajas

temperaturas y muy delgado a altas temperaturas, ese fluido tiene un ndice de viscosidad bajo. Si la

viscosidad de un aceite permanece casi igual cuando vara la temperatura, ese aceite tiene un ndice

de viscosidad alto.

La Sociedad de Ingenieros Automotrices (SAE) ha establecido un mtodo estndar para la seleccin

de los aceites en varios grados de viscosidad para su uso en motores y sistemas de engranajes

automotrices. Laboratorios de prueba comparan sus mediciones de la viscosidad de un aceite con la

estandarizacin SAE.

Los manuales de operacin y mantenimiento de Komatsu siempre proveen las recomendaciones de

la clasificacin SAE como se muestra en la figura 3.5

Figura 3.5 Recomendaciones de viscosidad SAE

La Sociedad Americana de Pruebas y Materiales (ASTM) establece los procedimientos para las

pruebas que los laboratorios deben realizar en los aceites. De esta forma, no importa cual laboratorio

analiza el aceite, el resultado siempre ser el mismo.


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4. Estabilidad qumica La oxidacin y la estabilidadtrmica son caractersticas esenciales de los aceites que

se utilizan en los sistemas hidrulicos de los equipos de

construccin. La combinacin de el aceite base

(derivado del petrleo) y los aditivos mantienen estable

el aceite durante la vida til esperada cuando estexpuesto al medio ambiente de esos sistemas.

Figura 3.9 Contenedor con clasificacin de servicio

RECOMENDACIONES DE LOS FLUIDOS HIDRAULICOS

Las publicaciones de servicio de Komatsu hacen recomendaciones de los fluidos hidrulicos basados en la

aplicacin y la temperatura ambiente en que se encontraran. En la figura 3.10 se muestran las

clasificaciones de servicio API y de viscosidad de la SAE.

Figura 3.10 Recomendaciones tpicas

Se debe aclara que la figura 3.10 solo es un ejemplo. Normalmente el aceite para motor SAE 10 con una

clasificacin de servicio API CD/CC o CE/CC es recomendado para los productos Komatsu. Cierto tipo de

maquinas operan bajo diferentes condiciones de operacin. Es por eso que siempre se debe consultar la

tabla de lubricantes encontrada en el manual de operacin y mantenimiento de la maquina.


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ANALISIS DE ACEITE Y DESGASTE DE KOMATSU

El anlisis de aceite y desgaste de Komatsu es un sistema de servicio de

mantenimiento preventivo cientfico. Est diseado para prevenir

problemas que pueden ocurrir prediciendo el grado de desgaste

interno de maquinas y componentes sin desarmarlos. Se tomanmuestras de aceite de las maquinas del cliente de forma peridica para

monitorear la concentracin de polvo metlico resultado del desgaste

interno y otros contaminantes.

Cuando el sistema de una maquina se encuentra en una condicin

normal, la concentracin de polvo metlico siempre se mantendr

dentro de un rango constante cada vez que se cambia el aceite. Figura 3.11 Anlisis cientfico.

Cuando la concentracin se desva considerablemente de un valor estndar o el nivel registrado para esa

mquina en el pasado, se puede afirmar que algo anormal est sucediendo con las partes en movimiento

de la maquina y existe la posibilidad de una falla en un futuro cercano.

Es importante aclarar que la taza de desgaste no siempre es constante. Depende de las condiciones de

operacin, variaciones en el medio ambiente, desempeo del mantenimiento y pequeas diferencias que

ocurren cuando fue ensamblada la maquina.

Pequeas diferencias en la taza de desgaste son normales. El punto principal es la cantidad que la taza de

desgaste se ha incrementado del valor constante previo del sistema en cuestin. El anlisis de aceite solo

es efectivo cuando se realiza de forma continua. El cliente debe entender claramente el concepto y valor

del anlisis de aceite antes de que tome muestras de forma continua.

Beneficios del anlisis de aceite

Los dueos de la maquinaria Komatsu y los operadores se beneficianparticipando en KOWA de las siguientes formas:

1. Reciben seales de advertencia de comportamiento anormal de los componentes y el fluido.2. Se extiende la vida til del equipo3. Se incrementa la productividad y se reducen los costos de operacin.4. Se mejora el control de la programacin del mantenimiento5. Se cuenta con programas de prueba a combustible y refrigerante.6. Se tienen acceso a servicios de gestin de mantenimiento computarizado.


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Procedimiento para tomar una muestra La toma correcta

de una muestra es un proceso relativamente simple. Primero

que nada se debe contar con las herramientas que permiten

tomar una muestra del centro del depsito, para no

contaminar la muestra durante la toma. La figura 3.12

muestra la bomba de vacio recomendada para esta tarea.

Tambin se necesita un kit de muestra. Este incluye un

manual de procedimiento para toma de muestras, frascos de

muestra, manguera y hojas de especificaciones, tambin

mostrados en la figura 3.12 Figura 3.12 Kit de muestreo.

De debe tener mucho cuidado para no contaminar la muestra cuando esta es tomada. De otra manera, se

puede realizar un anlisis falso. La figura 3.13 muestra el mtodo preferido para la toma de una muestra.

Se deben utilizar los siguientes pasos para tomar una muestra:

1. Colocar la manguera y el frasco para muestra en la bomba devacio como lo indica el manual del procedimiento de toma de

muestras.

2. Mientras el aceite aun se encuentra caliente, tomar lamuestra. La mejor forma de hacerlo es insertando la

manguera a travs del tubo de la bayoneta o el tapn de

llenado, hasta que el final de la manguera entre en el aceite 2

in aproximadamente.

3. Marcar inmediatamente el frasco de la muestra y llenar lahoja de datos para que esa muestra no se revuelva con otras

muestras que se toman. Figura 3.13 Tomando una muestra

Figura 3.14 Forma de procesamiento de una muestra de aceite.


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4. Mandar la muestra, junto con todas las que se tomaron, adems de mandar tambin unamuestra de aceite nuevo y marcarlo como aceite de referencia a los laboratorios deKOWA.

Responsabilidades del laboratorio KOWA Los programas de anlisis KOWA son diseados para

proporcionar un mantenimiento predictivo preciso y confiable para motores, transmisiones, mandos

finales y sistemas hidrulicos. Usando procedimientos de anlisis fsico y espectro qumico para medir laspropiedades del lubricante, y determinar el tipo y cantidad de desgaste o contaminacin presente en el.

Esta serie estructurada de pruebas, cada una apoyndose de la otra, es esencial para el anlisis de aceite

KOWA.

El anlisis fsico mide las siguientes propiedades y contaminantes fsicos del lubricante:

1. Viscosidad La resistencia del fluido a fluir a una temperatura especifica en una relacin detiempo. Esta es la propiedad ms importante de un lubricante. Los cambios en la viscosidad

indican dilucin o contaminacin, terminacin de la vida del lubricante o un servicio inadecuado.

2. Dilucin por combustible Indica la cantidad relativa de combustible residual presente en elaceite de motor. Dilucin por combustible excesiva reduce las capacidades de lubricacin yacelera la degradacin del aceite. Niveles muy altos de dilucin incrementan el riesgo de fuego o

explosin.

3. Glicol La presencia de glicol es un indicativo de que el sistema de refrigeracin fuga. Lacontaminacin con glicol promueve el desgaste, la degradacin del aceite, la sedimentacin y la

corrosin interna.

4. Agua Contaminacin de una fuente externa o interna de condensacin. La presencia de aguapromueve la degradacin del lubricante y la corrosin de las partes internas de los

componentes.

5. Holln Es la cantidad relativa de carbn insoluble contaminando el aceite de motor. Resultadosanormales indican una relacin inadecuada aire-combustible u otras causas de la reduccin de la

eficiencia de la combustin.

6. Oxidacin Compuestos formados cuando el oxigeno se mezcla con el aceite. Resultadosanormales indican sobrecalentamiento, intervalos de cabio de aceite muy extendidos, o

agotamiento de los aditivos del aceite. NOTA: es necesaria una muestra de aceite nuevo para

una medicin certera de la oxidacin.

7. Nitracin Compuestos formados cuando el nitrgeno en el aire se combina con el aceite demotor durante el proceso de combustin. Resultados anormales indican productos de la

combustin que estn escapando por los anillos de compresin y entran al aceite de motor.

Anlisis espectro qumico

Realizado por medio del uso de espectrmetros de emisin atmica paramedir los elementos qumicos importantes encontrados en los fluidos nuevos y usados. Estos elementos

fueron seleccionados basados en su habilidad de proveer informacin especfica de su composicin

qumica, tipo y cantidad de metales de desgaste, contaminante y aditivos presentes en la muestra. Los

resultados de la prueba son reportados en partes por milln (PPM) por peso. Los tems reportados por el

anlisis espectro qumico de KOWA son hierro, cromo, nquel, aluminio, plomo, cobre, estao, plata,


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titanio, silicio, boro, sodio, potasio, molibdeno, fosforo, zinc, calcio, bario, magnesio, antimonio y

vanadio.

Cuando se compara KOWA con las recomendaciones de anlisis de aceite de los competidores, se revela

que no hay mejor sistema de anlisis de aceite en la industria del equipo de construccin.

Dentro de las 24 horas despus de recibir la muestra, se realizan las pruebas y se regresan los resultados

al cliente. Si se detecta una anormalidad seria, los analistas profesionales de KOWA telefonean al cliente

para informar de la alarma en el mismo da que se obtienen los resultados.

Evaluacin de los resultados analizados Se

deben de considerar muchos factores antes de

obtener una interpretacin correcta. La taza de

desgaste de las partes en movimiento de un

componente varan dependiendo de las

condiciones de operacin, diferencias en el medio

ambiente, calidad del mantenimiento, la cantidadde reposicin de aceite, y el tiempo que se usa el

aceite. Valores intermitentes eventualmente se

concentran en cierto rango conforme la maquina

se encuentra en condiciones normales, y puede

representar un valor constante en el tiempo.

La clave del xito en la interpretacin de los

reportes de anlisis de aceite es encontrar el valor

particular constante de cada mquina en el menor

tiempo posible. Por ejemplo entre la toma demuestra inicial y el segundo o tercero.

Figura 3.15 Resultados de la prueba .

Los resultados del anlisis son evaluados entonces en comparacin con el valor constante para encontrar

cuanto cambio ocurre cada vez y la tendencia del desgaste. La precisin del valor contante se obtendr

entre mas muestras se obtengan.


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Las consideraciones siguientes se deben tener en mente antes de cada interpretacin de resultados del

anlisis de aceite:

1. No se debe asumir que un incremento rpido en los valores analizados indican una falla en lamaquina. Lo primero es considerar todas las causas. Por ejemplo, un cambio repentino en las

condiciones de operacin o una reparacin recientemente de algn componente. Consideraratodas las posibilidades antes de asumir que el desgaste es el responsable del resultado.

2. Recordar que los cambios del aceite y el nmero de las horas de servicio tienen una graninfluencia en los cambios en concentracin. Despus de un cambio de aceite la concentracin

desciende. Un servicio extendido en el aceite incrementa la concentracin.

3. Cuando se usa un anlisis de aceite antes de entregar una maquina nueva, es necesarioconsiderar el desgaste inicial de asentamiento.

4. Los valores estndar para la evaluacin estn basados en un uso de 250 horas de operacin paraaceites de motor y 500 horas para los dems sistemas. Para motores que tienen un cambio de

aceite cada 500 horas o sistemas a los cuales se les cambia el aceite cada 1,000 horas, los valores

estndar deben incrementarse acorde a esto. En este caso, se debe tener en mente que eldesgaste vara con el tipo de elemento, y que el desgaste no siempre es proporcional al nmero

de horas que el aceite ha sido usado.

5. La evaluacin de los resultados analizados est basado en una combinacin de concentracinelevada de los elementos y la razn de incremento.

6. Cuando es difcil evaluar cambios pequeos o cuando los datos de KOWA no son claros, se debenrealizar muestreos a intervalos ms cortos de tiempo.

7. Los resultados analizados deben ser evaluados para cada muestreo. Se debe realizar sobre labase de una evaluacin centrada en tendencias por encima de la lnea base. Tambin es

necesario conocer cul es la tendencia de los valores comparados con el valor estndar de la

maquina en cuestin.

Figura 3.16 Comparar los resultados obtenidos con las tendencias.


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Nota: Recientemente, una gran cantidad de cobre ha sido utilizado como un aditivo en el aceite, si los

datos de KOWA para el valor de cobre es anormalmente alto, se debe realizar una prueba a una muestra

de aceite nuevo para conocer la cantidad de cobre usado como aditivo. Luego se debe usar el resultado

de esta prueba para ajustar la lnea base a utilizar cuando se analicen futuras muestras de aceite en el

sistema KOWA.

Concentraciones aceptables de cierto tipo de metal de desgaste son diferentes para la mayora de los

sistemas (por ejemplo, la presencia de aluminio en aceite de motor comparado con la transmisin y el

torque convertidor) se debe consultar el manual de procedimientos de Komatsu para los limites bsicos

de concentracin para cualquier maquina o sistema que se est analizando.

La siguiente es un resumen de problemas posibles en un sistema hidrulico cuando ciertas

concentraciones de elementos se encuentran anormalmente altas.

En el aceite hidrulico, el contenido de todos los elementos es bajo. Esto es debido a la gran

cantidad de aceite en relacin a los componentes que se encuentran en el sistema. Incluso si

ocurre una falla, la tasa de incremento en la concentracin del elemento se mantendr baja, por

lo tanto, se debe tener mucho cuidado para obtener una evaluacin correcta.

Si el contenido de Cr (cromo) se incrementa, es posible que el vstago del cilindro este golpeado

o rallado. En este caso, los sellos de polvo y los sellos del vstago pueden estar daados tambin.

La presencia de una fuga de aceite es tambin un factor importante.

Si el Si (silicio) se incrementa, de puede deber a sellos de polvo en los vstagos defectuosos o al

tapn del tanque hidrulico daado o mal instalado. Es comn que el agua entre al sistema junto

con el S.

Un incremento de Al (aluminio) puede indicar dos cosas, una es la presencia de Al debido a

desgaste en el cuerpo de la bomba, la otra es que este entrando polvo del exterior. Si el

contenido de Al es pequeo, es difcil hacer un juico adecuado. Solo porque la muestra analizada

muestra un incremento en el Al, eso no significa que la bomba est daada. Se debe prestar

atencin a los otros sntomas para localizar el problema.

Un incremento den el Fe (hierro) puede significar dao dentro del cilindro y/o desgaste de la

bomba. Confirmar este dao detectando prdida de potencia o fugas internas en el sistema.

Un incremento en el Cu (cobre) usualmente indica defectos en el lado del plato de la bomba y los

baleros planos. Este nico valor es insuficiente para hacer un juicio fcilmente. Algunos cilindros

tienen anillos de pistn metlicos de Cu. En estos casos, un alto contenido de Cu se podra

detectar incluso en condiciones normales. El contenido de Cu tambin en los sistemas hidrulicos

de camiones de volteo que tienen enfriamiento de frenos (retardador), debido a que los discosde los frenos son de una aleacin sinttica.


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IMPORTANCIA DE LA LIMPIEZA

Se deben tomar precauciones muy cuidadosas para asegurar que el sistema hidrulico este limpio. Las

siguientes pautas se proporcionan para ayudar en este esfuerzo.

1. Cuando un componente del sistema falla, siempre se debe limpiar el sistema con aceite nuevopara retirar los contaminantes que pudieran haber pasado el filtro. Instalar un filtro nuevo.2. Asegurarse de que el aceite nuevo no est contaminado cuando se introduce en el sistema3. Asegurarse de que el sistema este protegido contra la intrusin de contaminantes que se

trasportan por el aire sellando el sistema. Asegurarse de que el tapn del depsito esta

correctamente instalado.

4. Un mantenimiento apropiado, tal como niveles de aceite correcto y un mantenimiento adecuadode filtros, respiraderos, depsitos, etc., no puede ser pasado por alto.


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CAPITULO 4SIMBOLOS HIDRAULICOS

INTRODUCCION.Los sistemas hidrulicos estn compuestos normalmente de un arreglo complejo de varios dispositivos.

Smbolos reconocidos internacionalmente se usan en los diagramas de circuitos hidrulicos para mostrar

componentes hidrulicos, flujo, conexiones y otras caractersticas de una forma uniforme y simplificada.

Su uso elimina la necesidad de notas complicadas y esquemas, y provee un sistema comn de

comunicacin eliminando la traduccin del idioma. Esto conduce a una interpretacin consistente

alrededor del mundo.

En este captulo se estudiara los smbolos hidrulicos comunes encontrados en las publicaciones de

Komatsu. Se debe familiarizar con todos estos smbolos y signos para poder entender fcilmente los

diagramas hidrulicos. Esto incrementara la habilidad para resolver problemas en circuitos hidrulicos.

Los smbolos hidrulicos han sido organizados en el siguiente orden para facilitar su estudio:

Smbolos bsicos

Smbolos funcionales

Smbolos de componentes

SIMBOLOS BASICOS.

Lnea continua Una lnea solida o continua es usada para

mostrar una lnea de trabajo hidrulico principal. La lnea de

trabajo lleva el flujo mayor de un sistema hidrulico.

Usualmente tambin indica uso continuo o presin.

Figura 4.1 Lneas .

Lnea de guion largo Una lnea consistente en guiones largos representa una lnea hidrulica

intermitente. Esta lnea intermitente lleva un volumen pequeo de aceite usado como un flujo auxiliar

para activar o controlar un componente hidrulico. El largo de la lnea dibujada debe ser por lo menos

diez veces su ancho. Los diagramas Komatsu pueden tener estas lneas para pilotaje, LS, o circuitosespeciales.

Lnea de guion corto Una lnea de guiones tambin se usa para mostrar una lnea de drenaje, la cual

lleva aceite que ya no se usa de regreso al tanque. Sin embargo, la lnea de drenaje es dibujada como una

lnea de guiones consistente de lneas que tienen una longitud de menos de cinco veces su ancho.


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Lnea de cadena Una cadena de lneas largas con guiones cortos

comnmente se usa para encerrar varios componentes ensamblados

como una unidad, o para mostrar secciones removibles.

Figura 4.2 Lnea de cadena.

Mangueras Las mangueras son lneas curvas con un crculo solido en cada extremo para mostrar su

conexin con las lneas de trabajo principales (tuberas).

Figura 4.3 Lnea curva = manguera. Figura 4.4 Lneas dobles = conexin mecnica

Lneas dobles Las lneas dobles son usadas para mostrar una conexin mecnica como cuando una

bomba es impulsada por un motor.

Conexiones de lneas o tuberas Una ilustracin de smbolos grficos tendr lneas de trabajo, lneas

piloto, y lneas de drenaje cruzndose entre s. Dibujando un medio circulo en una lnea sobre otra en el

punto en que se cruzan, y simplemente dibujando una lnea sobre otra representa que no hay conexin.

No se puede asumir que hay una conexin hasta que no se muestra un punto de conexin (nodo).

Un nodo es usado para mostrar donde se conectan las

lneas. Si la conexin es una Te, el nodo se puede omitir

debido a que la conexin es evidente.

Figura 4.5 Conexiones de lneas .


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Restriccin El signo mostrado en la figura 4.6 es usado

para ilustrar donde la cantidad de flujo es restringida en la

lnea del flujo. La ilustracin muestra la restriccin en una

lnea, pero el smbolo es ms comnmente usado para

mostrar un orificio dentro de una vlvula o el cuerpo de una

vlvula.

Figura 4.6 Restriccin = Orificio .

Orificio variableComo se puede observar en la figura 4.6 un

orificio o restriccin es mostrado como un semicrculo a cada

lado de una lnea. Si el orificio es variable, se agrega una

flecha cruzando el smbolo bsico como se muestra en la

figura 4.7.

Figura 4.7 Restriccin Variable .

Puerto Cuando se muestra una X en el final de una lnea

es un punto donde se localiza un puerto. Estos puertos

normalmente estn cerrados.

Si un puerto ha sido colocado estratgicamente para tomar

la presin, un smbolo representando un manmetro de

presin puede ser mostrado para conectar el puerto.

Figura 4.8 Puerto y puerto para manmetro.

Otro instrumento, el cual algunas veces es mostrado en las

ilustraciones graficas es un termmetro.

Figura 4.9 Instrumentos .


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Conectores rpidos Los conectores rpidos, se

representan como se muestra en la figura 4.10. Hay dos

tipos. El mostrado en la parte superior izquierda es del

tipo desconectado sin vlvula check. En la parte inferior a

la izquierda tenemos un conector rpido conectado sin

vlvula check. Ambos tipos fugan si se desconectan.

Figura 4.10 Coples rpidos .

La mayora de los conectores rpidos usados en la actualidad contienen una vlvula unidireccional (check,

mostrada como un crculo), la cual previene que exista una fuga cuando son desconectados. En la parte

superior derecha de la figura 4.10 se muestra un conector rpido desconectado con vlvula y en la parte

inferior uno conectado. El aceite no escapa de este tipo de conector rpido si se deja destapado.

Crculos, semicrculos Normalmente, los crculos

representan actuadores como bombas o motores. Pero

dependiendo de su tamao y colocacin en una ilustracingrafica, tambin puede representar un instrumento, una

vlvula de no retorno, una conexin rotativa o el rodillo de

una conexin mecnica. Smbolos adicionales se agregan

para identificar que especifica la representacin del

crculo. Figura 4.11 Crculo y semicrculo

Un semicrculo representa un actuador semirotativo.

Cuadrados, rectngulos Los cuadrados simples

representan vlvulas de no retorno y dos o ms cuadradosjuntos representan vlvulas de control. Si, por ejemplo, se

encuentran tres cuadros juntos, esto representa una

vlvula de control de tres posiciones. Mas datos

especficos en los smbolos de las vlvulas de control se

vern ms adelante.

Figura 4.12 Cuadrados y rectngulos .

Rombo Los rombos son usados para ilustrar aparatos acondicionadores como un

filtro, cedazo, enfriador o un intercambiador de calor.

Figura 4.13. Rombo


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Lnea en zigzagUna lnea en zigzag representa un resorte.

Figura 4.14 Resorte.

SIMBOLOS FUNCIONALES

Triangulo - Un triangulo representa la direccin de flujo. El triangulo es slido en un

esquemtico hidrulico. El triangulo no est relleno cuando representa el flujo

neumtico o alivio a la atmosfera (Figura 4.15).

Figura 4.15 Direccin de flujo

Flechas

Las flechas como las que se ilustran en la parte superior de la figura

4.16 muestran direccin. Las flechas curvadas que se encuentran en el medio

de la figura 4.16 muestran la direccin de rotacin. Las otras flechas que se

muestran la figura 4.16 muestran el flujo y la direccin del aceite a travs de las

vlvulas.

Figura 4.16 Las flechas indican direccin

Flecha inclinada Una flecha inclinada es una indicacin de la posibilidad de

regulacin o de una variabilidad progresiva.

Figura 4.17 Flecha inclinada.

Mtodos de control Hay diferentes mtodos usados para

controlar el movimiento de un actuador o vlvula. Estos mtodos de

control se pueden dividir en cuatro tipos, manuales, mecnicos,

elctricos o un control combinado.

1.- Control manual.

Figura 4.18 Control manual


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2.- Control mecnico.

Figura 4.19 Control mecnico.

3.- Control elctrico.

Figura 4.20 Control Elctrico.

4.- Control combinado.

Figura 4.21 Control combinado.

Vlvula de corte El smbolo mostrado en la figura 4.22 es usado para

representar una vlvula de corte manual.

Componentes mecnicos Los siguientes smbolos representan componentes

mecnicos.

Figura 4.22 Vlvula de corte

1. Ejes rotativos Los ejes rotativos son conexionesmecnicas y por lo tanto se ilustran usando lneas

dobles como se vio en la figura 4.4. debido a que

rotan, se agregan lneas curvas para indicar la

direccin de rotacin.

Figura 4.23 Ejes Rotativos .


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2. Muesca Una muesca es un dispositivo para mantener unaposicin dada.

Figura 4.24 Muesca

3. Dispositivo de centrado Un dispositivo de centrado previene unmecanismo de detenerse en una posicin central muerta.

Figura 4.25 Dispositivo de centrado

4. Dispositivos de pivotaje Hay tres tipos de dispositivos de pivotajecomo se muestra en la figura 4.26.

Figura 4.26 Dispositivo de pivotaje.

Fuentes de Energa Los smbolos de la derecha son usados para

mostrar la fuente de energa cuando se requieren.

Figura 4.27 Fuentes de energa.

SIMBOLOS DE COMPONENTES

Depsitos Un depsito hidrulico es mostrado como un

contenedor de tres lneas si es ventilado a la atmosfera o un

contenedor cerrado, normalmente un rectngulo si es presurizado.

Trabajando, lneas de dren y pilotaje las cuales regresan el aceite por

debajo del nivel normal del fluido en el depsito se muestran

conectadas al smbolo del depsito. Una lnea que se detiene antes

de tocar el fondo del smbolo del contenedor regresa el aceite por

encima del nivel no

Traduccion Hidraulica Basica

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