Elementos de Trabajo y vlvulas hidrulicas

Elementos de Trabajo y vlvulas hidrulicasEquipo 2Meza Castro MaribelMachado Machado Luis OrlandoMoreno Coronel Omar SabelMontoya Macias Jesus ErnestoMeda Aguilar IrvingNuez Barajas Daniel AlejandroPayan Palacios Victor Hugo

Partes principales y principio de funcionamiento de actuadores hidrulicos 4.1.1 Lineales4.1.2Rotativos Actuadores Hidrulicos Se clasifican en Actuadores Lineales, llamados Cilindros. Y actuadores rotativos en general denominados motores hidrulicos. Los actuadores son alimentados con fluido a presin y se obtiene un movimiento con una determinada velocidad, fuerza, o bien velocidad angular y momento a partir de la perdida de presin de un determinado caudal del fluido en cuestin.

Esta variacin de presin deber computarse entre la entrada y la salida del actuador. En estas expresiones no consideramos las prdidas por rozamiento que existen y no se debe dejar de tenerlas en cuenta para las realizaciones prcticas. La potencia mecnica de salida estar dada en los actuadores lineales por:

Potencia de Salida = Fuerza x Velocidad Potencia de Entrada = Presin x Caudal Potencia Entregada en el Actuador = Variacin de Presin x Caudal.

Cuando se alimenta con fluido hidrulico por la boca posterior avanza. La velocidad de avance es proporcional al Caudal e inversamente proporcional al rea posterior del pistn. Es de hacer notar que para que el pistn avance ser necesario que el fluido presente en la cmara anterior salga por la boca correspondiente. Cuando se desea que el pistn entre se debe alimentar por la boca anterior y sacar el fluido de la cmara posterior. Este cambio de direcciones del fluido se logra mediante las vlvulas direccionales.

Existen cilindros de simple efecto, en ese caso slo una cmara es alimentada por aceite, la otra queda vaca conectada al exterior y el movimiento que correspondera al aceite llenando la cmara se reemplaza por la gravedad, o bien por un resorte.

Motores hidraulicosEl nombre que se da generalmente a actuador hidrulico giratorio es motor hidrulico. La construccin de los motores se parece mucho a la de las bombas. En vez de suministrar fluido como lo hace una bomba, son impulsados por sta y desarrollan un par y un movimiento contino de rotacin, es decir, convierten la energa hidrulica en torque y como resultado Fuerza.Todos los motores hidrulicos poseen varias caractersticas en comn que pueden ser:Cada tipo debe tener una superficie sometida a presin diferencial . En los motores de paleta, engranajes y orbitales esta superficie es rectangular. En los motores de pistones axiales y radiales la superficie es Circular. En cada diseo la presin aplicada a rea (A) (superficie), debe estar conectada mecnicamente a un eje de salida que aplica la energa mecnica al equipo accionado por el motor. La aplicacin del fluido bajo presin a esta superficie debe proporcionarse en cada tipo de motor hidrulico para poder mantener una rotacin continua.El funcionamiento ptimo del motor esta determinado por: 1. Capacidad de soportar presiones y grandes fuerzas hidrulicas.2. Caractersticas de las fugas de las partes en movimiento.3. Eficacia de los mtodos utilizados para conectar la superficie bajo presin al eje de salida.

Caractersticas nominales de los MotoresLos motores hidrulicos se clasifican segn su desplazamiento (tamao), capacidad de par, velocidad y limitaciones de la presin mxima. DesplazamientoEs la cantidad de fluido requerida por el motor para que su eje gire una revolucin. El desplazamiento del motor es igual a la capacidad de una cmara multiplicada por la cantidad de cmaras que el motor contiene. Par (Torque)El Par es el componente de fuerza a la salida del motor. Su concepto es equivalente al de fuerza en un cilindro. Se define como un esfuerzo giratorio o de torsin. No se requiere movimiento para tener un par, pero este movimiento se efectuar si el par es suficiente para vencer el rozamiento y resistencia de la carga. El par de salida se puede expresar en Newton metro, en libras - pulgadas o en libras pie, y es funcin de la presin del sistema y del desplazamiento del motor. Los valores del par de un motor se dan generalmente para una diferencia especfica de presiones, o cada de presin a travs del mismo. Los valores tericos indican el par disponible en el eje del motor suponiendo un rendimiento del 100%.

El par de giro puede referirse a la carga del motor o al motor mismo. Cuando se utiliza con referencia a una carga, indica el par requerido para mantenerla girando. Cuando se refiere al motor, este par indica el par que el motor puede realmente realizar para mantener una carga girando. El par de giro toma en consideracin el rendimiento del motor y se expresa como un porcentaje del par terico. El par de giro de los motores normales de pistones, paletas y engranajes es aproximadamente un 90% del terico.

El par de arranque sin carga se refiere a la capacidad de un motor hidrulico. Indica el valor del par que el motor puede desarrollar para empezar a mover una carga. En algunos casos, este par es mucho menor que el par de giro. Este par de arranque se expresa tambin como un porcentaje del par terico y para los motores corrientes de pistones, paletas y engranajes suele estar comprendido entre el 60 y el 90% del par terico.

VelocidadLa velocidad del motor depende de su desplazamiento y del volumen de fluido que se le suministra. Su velocidad mxima es la velocidad a una presin de entrada especfica que el motor puede mantener durante un tiempo limitado sin daarse. La velocidad mnima es la velocidad de rotacin suave, continua y ms baja de su eje. El drenaje es la fuga interna a travs del motor, o el fluido que lo atraviesa sin realizar ningn trabajo. La velocidad puede ser expresada en revoluciones por minuto. El motor hidrulico debe ser operado dentro de sus rangos de eficiencia.El sistema hidrulico puede sufrir daos si el motor es sobre-revolucionado o provocar un desgaste prematuro/ acelerado.

PresinLa presin necesaria para el funcionamiento de un motor hidrulico depende del par y del desplazamiento. Un motor con gran desplazamiento desarrollar un par determinado con menos presin que un motor con un desplazamiento ms pequeo. El par desarrollado por un motor se expresa generalmente en pulgadas - libra por 100 psi de presin (newton metro por bar)

Clases de motores hidrulicosEn Los motores hidrulicos pueden clasificarse segn su aplicacin, en tres categoras:Motores de velocidad elevada y par bajo (HSLT)Motores de baja velocidad y par elevado (LSHT)Motores de rotacin limitada (Generadores de par)

Motores HSLT. (High Speed, Low Torque) motores de alta velocidad y bajo torque pueden utilizarse en aplicaciones cuando se requiere que funcione continuamente a velocidades relativamente elevadas. Como ejemplos, ventiladores, accionamiento de generadores y compresores. Mientras que la velocidad es elevada y relativamente constante, la carga puede ser fija, como en ventiladores, o completamente variable como en compresores y generadores. Los motores HSLT son excelentes para este tipo de aplicaciones. Los cuatro tipos mayormente utilizados son los motores de pistones en lnea y en ngulo, los de paletas y los engranajes.

Motores LSHT. (Low speed, High Torque) Motores de baja velocidad y alto torque, pueden utilizarse en algunas aplicaciones, cuando el motor debe mover cargas relativamente elevadas a velocidades bajas y a un par sensiblemente constante. Algunos de ellos funcionan suavemente hasta una o dos rpm y son de diseo sencillo con un nmero mnimo de piezas, completamente fiables y generalmente de menos costo que los motores de velocidad elevadas utilizados con dispositivos de reduccin de la velocidad.

Vlvulas de control de presin4.2.1LimitadoraEstas vlvulas se utilizan como vlvulas de seguridad.

No admiten que el sistema hidrulico aumente la presin mxima admisible

Evitan que la presin se eleve sobre un nivel especifico cuando el sistema se sobrecarga temporalmente

Su funcin es impedir que el caudal sobrepase un nivel prefijado con independencia de las variaciones de presin y caudal que pueda haber en la conduccin aguas arriba.Utiliza un piloto regulador y una placa difusora. Esta placa permite el paso de un caudal determinado para cada presin de trabajo.

CARACTERSTICAS: Esta vlvula de seguridad se utiliza para proteger circuitos hidrulicos de aumentos imprevistos en la presin.

Las aplicaciones incluyen, entre otras, portapiezas de paletas desconectados, en los que la temperatura de un sistema cerrado podra aumentar y hacer que la presin hidrulica exceda los lmites de funcionamiento aceptables. Vlvula tipo disco, directamente controlada.

Estn instaladas generalmente entre la fuente de la bomba o de la presin y la primera vlvula de aislamiento del sistema. La vlvula debe ser lo bastante grande como para permitir que la salida de fluido completa de la bomba hidrulica sea retornada al deposito.

La vlvula limita la presin en la conexin P frente a la presin en T al valor ajustado.

Ajuste: manual Vlvula de antirretorno incluidaPresin de funcionamiento: 6 MPa (60 bar)Presin mxima admisible: 12 MPa (120 bar)Boquillas de acoplamiento autoobturadoras con fuga de aceite reducidaSistema de fijacin rpida Quick-Fix

Vlvulas de control de presin

4.2.2Reductoras

Caractersticas-Control confiable y estable en flujo mximo y cero flujo-diseo cmodo y fiable-bajas perdidas de presin en flujos altos

Componentes del sistema de la vlvula:1.Valvula principal2.Filtro autolimpiante3.Valvula interruptora4.Valvula manual selectora5.Piloto regulador de tres das.

La vlvula ser hidrulica de cierre directo por diafragma, que permite un mantenimiento en lnea. No habr ejes , juntas o cojinetes situados dentro del paso del agua.

Vlvulas de control de presin4.2.3SecuenciaValvula de secuncia de posicin cerrada

Valvula de secuencia de posicin abierta

Funcionamiento de vlvulas de control de direccion4.3.14.3.24.3.34.3.4AsientoCorrederaControl directoControl IndirectoLas vlvulas de control direccional son usadas para dirigir el aceitea circuitos separados de un sistema hidrulico (hacia un actuador por ejemplo).La mxima capacidad de flujo y la cada de presin a travs de una vlvulason las primeras consideraciones. Las vlvulas de control direccional puedeninteractuar con controles manuales, hidrulicos, neumticos y electrnicos.

Partes principales y principio de funcionamiento de las vlvulas de control de direccin

Vlvulas de asientos

En estas vlvulas el obturador est formado por bolas, semiesferas, discos, placas o conos que apoyan sobre un asiento, obteniendo una perfecta estanquidad de una manera muy simple. Los elementos de desgaste son muy pocos y, por tanto, estas vlvulas tienen gran duracin.

Vlvulas de corredera En estas vlvulas, las conexiones externas se relacionan unas con otras o se cierran por Medio de una corredera longitudinal o giratoria, que se desplaza o gira dentro de un cuerpo de Vlvula

Control directo

La vlvula se activa con la fuerza muscular directa.Control Indirecto