Neumática Introduccion a Los Sistemas Hidraulicos

7/25/2019 Neumtica Introduccion a Los Sistemas Hidraulicos

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Neumtica - Introduccin a los Sistemas Hidrulicos

(Ingeniera Industrial)

Resumen:Factor de Multiplicacin. El flujo de fluido en tuberas. Tuberas en Aire Comprimido. Caeras de Sericio.Cada de !resin en tuberas. Cadas de presin en "lulas. Cada de presin en el circuito de una prensa#idr"ulica. Tan$ues % &epsitos. Filtros.

ndice

1. Factor de Multiplicacin

2. El fluo de fluido en tu!eras

3. "u!eras en #ire $omprimido

4. $a%eras de Ser&icio'

5. $ada de resin en tu!eras

6. $adas de presin en &l&ulas'

7. $ada de presin en el circuito de una prensa idrulica'

8. "an*ues + ,epsitos'

9. Filtros

10. i!liografa + Sitios .E de inter/s para Ingenieros Industriales

Factor de Multiplicacin

En la figura 1-12 vemos un mtodo de multipliar la fuer!a en un sistema "idr#ulio. $na fuer!a de70%g. es apliada so&re el pist'n (. )ediante el #lulo *ue "emos desrito+ se origina una presi'ndisponi&le de 7 %g,m.
http://www.sabetodo.com/contenidos/#FACTORhttp://www.sabetodo.com/contenidos/#FLUJOhttp://www.sabetodo.com/contenidos/#COMPRIMhttp://www.sabetodo.com/contenidos/#SERVICIOhttp://www.sabetodo.com/contenidos/#CAIDAhttp://www.sabetodo.com/contenidos/#CAIVALVhttp://www.sabetodo.com/contenidos/#CAICIRCUIThttp://www.sabetodo.com/contenidos/#TANQUEShttp://www.sabetodo.com/contenidos/#FILTROShttp://www.sabetodo.com/contenidos/#BIBLIOhttp://www.sabetodo.com/contenidos/#FLUJOhttp://www.sabetodo.com/contenidos/#COMPRIMhttp://www.sabetodo.com/contenidos/#SERVICIOhttp://www.sabetodo.com/contenidos/#CAIDAhttp://www.sabetodo.com/contenidos/#CAIVALVhttp://www.sabetodo.com/contenidos/#CAICIRCUIThttp://www.sabetodo.com/contenidos/#TANQUEShttp://www.sabetodo.com/contenidos/#FILTROShttp://www.sabetodo.com/contenidos/#BIBLIOhttp://www.sabetodo.com/contenidos/#FACTOR


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Esta presi'n ata so&re la superfiie del pist'n / de 20 m2. roduiendo una fuer!a de empuede 140 %g.

Es deir *ue la fuer!a apliada so&re el pist'n ( es multipliada en la misma relai'n+ *ue laeistente entre las #reas de los dos pistones.

Este prinipio+ de multipliai'n de fuer!a es empleado en el freno de los autom'viles en lasprensas "idr#ulias.

efirindonos nuevamente a la ig. 1-12 vemos *ue la multipliai'n de fuer!as se "ae aepensas de sarifiar la arrera del ilindro /. El pist'n ( se mueve una distania de 10 mdespla!ando 100 m 10 l0.

Esta antidad de aeite mueve el pist'n / solo 5 m..

a veloidad de la arrera se "a sarifiado. El pist'n / se mueve 5 m. en el mismo tiempo *ue elpist'n ( reorre 10 m.

En la figura 1-13 vemos una analog:a me#nia al sistema "idr#ulio desrito. El produto de lasfuer!as por las distanias de&e ser igual en am&os sistemas de auerdo a las lees de lame#nia. En el etremo i!*uierdo 70 0+10 ; 0+700 %gm.+ en el etremo dere"o 140 0+5 ;0+700 %gm.


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E0 F0123 ,E F01I,3 EN "1E4#S

a situai'n ideal del fluo en una tu&er:a se esta&lee uando las apas de fluido se mueven enforma paralela una a la otra. Esto se denomina


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as dos figuras 1-17( 1-18/ muestran *u suede on la orriente fluida uando toma una urvade radio amplio se mantienen las ondiiones de fluo laminar+ a la dere"a el am&io de direi'nes a&rupto induiendo un fluo tur&ulento.

"u!eras en #ire $omprimido5

ara el transporte del aire omprimido se reonoen tres tipos de anali!aiones

>a?er:a prinipal.

>a?er:a seundaria.

>a?er:as de serviio.

@e denomina a?er:a prinipal a a*uella *ue saliendo del tan*ue de la estai'n ompresoraondue la totalidad del audal de aire. Ae&e tener una sei'n generosa onsiderando futuras

ampliaiones de la misma. En ella no de&e superarse la veloidad de 8 m,segundo.

>a?er:as seundarias son la *ue tomando el aire de la prinipal se ramifian u&riendo #reas detra&ao alimentan a las a?er:as de serviio tal omo apreiamos en la figura 1-19.


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$a%eras de Ser&icio'

Estas a?er:as o


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$adas de presin en &l&ulas'

as v#lvulas presentan perdidas de presi'n loali!adas+ por ello de&en ser orretamentedimensionadas. $na v#lvula su&dimensionada provoar# perdidas de potenia veloidad+ unso&re dimensionado ser# eon'miamente ara.

as reomendaiones preisas figuran en los at#logos de los fa&riantes+ pero para esta&leeruna norma general diremosC

D#lvulas idr#uliasC $na veloidad de 4 m,seg. Es onsiderada est#ndar para apliaionesgenerales. or ello el tama?o de la v#lvula puede ser el mismo *ue el di#metro de a?er:a de lata&la para l:neas de presi'n.

En ondiiones espeiales pueden utili!arse tama?os maores o menores.

D#lvulas Feum#tias.

$na regla similar puede utili!arse a*u:. El tama?o de los orifiios de onei'n de los ilindrosneum#tios es una gu:a ra!ona&le para el tama?o de la v#lvula. >omo eepi'n se presentan lossiguientes asosC

>uando una v#lvula omanda varios ilindros.

>uando se re*uieren altas veloidades de operai'n en un ilindro.

>uando el ilindro operara siempre a &aas veloidades

rdida de resi'n en un >iruito (utom#tio.

Fo todas las a:das de presi'n son malas. En la figura siguiente "a un diagrama *ue ilustra unatnia importante utili!ada en la automai'n de iruitos+ apliada en neum#tia e "idr#ulia.>uando el ilindro de la ig.1-26 llega a su posii'n de tra&ao+ una se?al eltria es o&tenida

para poner en funionamiento la pr'ima operai'n en un ilo autom#tio.

Fuestra desripi'n omien!a on plena presi'n disponi&le en la &om&a o ompresor+ pero on lav#lvula de ontrol errada+ de manera *ue el ilindro se enuentra retra:do El primer man'metroindia 100 @G 7%g,m2. as dos restantes indian 0. El presostato est# austado a 80 @G.


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>on la v#lvula a&ierta+ el fluido se dirige al ilindro. a restrii'n representa la prdida de arga deuna tu&er:a.

>uando el fluido omien!a a irular+ una prdida de presi'n es generada+ esta ilustrada por laletura de los suesivos man'metros. El ilindro se despla!a li&remente+ re*uiriendo solamente

20@G para moverse= el remanente de presi'n disponi&le es onsumido a lo largo de la l:nea. Elpresostato austado a 80 @G no se onmuta mientras el ilindro "ae su arrera li&re.

>uando el ilindro llega al final de su arrera o a un tope positivo el movimiento de fluido esa enla #mara del ilindro en el presostato la presi'n alan!a su valor m#imo 100 @G. $na se?aleltria proedente del presostato omandar# la siguiente funi'n de un ilo autom#tio.

$#,# ,E 4ESI7N EN E0 $I4$1I"3 ,E 1N# 4ENS# HI,4810I$#'

as figuras 1-28 1-29 vemos dos diagramas de &lo*ues *ue muestran dos estados de un mismoilo de tra&ao de una prensa.

@e pueden efetuar grandes eonom:as+ uando las neesidades de m#ima fuer!a a desarrollar

por la prensa+ son neesarias niamente en ondiiones est#tias+ o a travs de mu ortasarreras.

as v#lvulas tu&er:as se su&dimensionan a prop'sito por ra!ones eon'mias+ pero en laoperai'n de la prensa esto no tiene efetos perudiiales. Esto es ierto a *ue se &asa en elprinipio a visto de *ue no "a a:das de presi'n uando no eiste irulai'n. e a*u: omooperaC


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El ilindro rei&e fluido "idr#ulio desde la &om&a se mueve li&remente. a restrii'n en la l:nearepresenta la resistenia a la irulai'n a travs de v#lvulas tu&er:as su&dimensionada. Estarestrii'n no redue el volumen de aeite proedente de la &om&a "idr#ulia de despla!amientopositivo+ tal omo veremos al estudiar estos elementos.

a restrii'n en am&io onsume una &uena propori'n de la presi'n *ue es apa! de desarrollarla &om&a+ pero esto no tiene importania por*ue solamente una mu pe*ue?a presi'n es neesariapara mover el ilindro en su arrera li&re.

En este diagrama el ilindro llega a su posii'n de tra&ao. >uando el ilindro se detiene esa lairulai'n de fluido a travs de las v#lvulas tu&er:a la a:da de presi'n desaparee delsistema. Boda la fuer!a de empue es o&tenida entones a pesar de lo pe*ue?o de las v#lvulas tu&er:as. Estas figuras son diagramas en &lo*ue en la realidad uando el ilindro se detiene+ todoel audal de la &om&a es desargado a tan*ue a travs de una v#lvula de alivio no mostrada en lafigura 1-29.


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El aire omprimido de&e ser filtrado+ lu&riado+ a vees des"umidifiado antes de su empleo enilindros+ v#lvulas+ motores dispositivos de preisi'n similar.

Bodos los ompresores aspiran aire "medo sus filtros de aspirai'n no pueden modifiar esto nieliminar totalmente las part:ulas salidas del aire atmosfrio.

(l aire omprimido onteniendo s'lidos+ vapor de agua+ de&e agreg#rsele el aeite de lu&riai'ndel ompresor+ *ue atravesando los aros se inorpora a la salda. @i &ien una parte de esta me!lade agua aeite de olor &lanu!o arater:stias #idas+ se deposita en el tan*ue+ para luegoser drenada+ una &uena parte de ella se inorpora a las l:neas de distri&ui'n provoando seriosda?os en los on ponentes de los iruitos.

a unidad de la figura 2-1 denominada uando se instala un e*uipo de protei'n de&e uidarse la direi'n de irulai'ndel aire a *ue en forma inversa el onunto no funiona orretamente.

El filtro llamado il'nio tiene dos aionesC El aire al entrar pasa a travs de &afles *ue leonfiere una irulai'n rotativa+ de esta forma las grandes part:ulas s'lidas el l:*uido sedeposita en las paredes del vaso por la ai'n entr:fuga. uego el aire atraviesa el elementofiltrante+ de malla met#lia+ papel+ o metal sinteri!ado. Este filtro de 20 o 40 mirones retiene laspart:ulas s'lidas. ig. 2-1 &.

Esta ai'n de filtrado se denomina


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un inremento de la presi'n de salida. En la pratia el regulador se autoausta r#pidamente para&alanear las ondiiones esta&leidas reando una prdida de arga en la v#lvula de asiento *uemantiene la presi'n de salida onstante

a reguladora on uando esa el fluo de aire la alda de presi'n a travs delDenturi desaparee el aeite asiende por el tu&o.

os lu&riadores no de&en ser instalados a m#s de 3 metros del e*uipo al ual de&en lu&riar.


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En la figura 2-4 vemos un lu&riador de gota+ el aire a travs del Denturi rea una presi'ndiferenial *ue ata so&re la superfiie del aeite empuando el mismo "aia la v#lvula de agua.El rango de goteo puede austarse on la agua o&servarse en la mirilla. a orriente de aireatomi!a el aeite lo ondue a la l:nea. >uando el fluo esa+ la diferenial de presi'n desapareede la superfiie del aeite esa la su&ida.

En la figura 2-5+ vemos un onunto de protei'n o e*uipo om&inado en orte donde podemosapreiar la irulai'n a travs de sus omponentes.

"an*ues + ,epsitos'

a maor:a de los sistemas "idr#ulios de tama?o pe*ue?o a mediano utili!an los tan*ues odep'sitos omo &ase de montae para la &om&a+ motor eltrio+ v#lvula de alivio+ a menudo


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otras v#lvulas de ontrol. Este onunto se llama. uando esta no es lalateral onstitue la parte superior del tan*ue lleva soldadas oneiones rosadas para rei&ir laonei'n de tu&er:as de retorno drenae. @e oloan guarniiones alrededor de las tu&er:as *ue

pasan a travs de la tapa para eliminar la entrada de aire.

El tan*ue se ompleta on un indiador de nivel+ un filtro de respirai'n *ue impide la entrada deaire suio.

a posii'n de los &afles dentro del tan*ue es mu importante ver fig.2-7. En primer lugaresta&leer la separai'n entre la l:nea de sui'n la desarga de retorno.

En segundo lugar la apaidad de radiai'n de temperatura del tan*ue puede ser inrementada siel &afle se oloa de forma tal *ue el aeite irule en ontato on las paredes eternas omo lomuestra la figura 2-7.

ara sistemas orrientes el tama?o del tan*ue de&e ser tal *ue el aeite permane!a en su interiorde uno a tres minutos antes de reirular. Esto *uiere deir *ue s: el audal de la &om&a es de 60


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litros por minuto+ el tan*ue de&e tener una apaidad de 60 a 180 litros. En mu"as instalaiones+la disponi&ilidad de espaio f:sio no permite el empleo de tan*ues de gran apaidad+espeialmente en e*uipos m'viles. as transmisiones "idrost#tias en la!o errado+ onstituenuna eepi'n a la regla+ ordinariamente emplean tan*ues relativamente pe*ue?os.

Bener un tan*ue mu grande a vees puede ser una desventaa en sistemas *ue de&en arranar a

menudo u operar en ondiiones de &aas temperaturas.

(esorios para tan*ues.

En la ig.2-8 vemos un nivel visi&le para tan*ues+ este elemento onstruido en pl#stio permite *ueel operador no solo verifi*ue el nivel sino tam&in la ondii'n de emulsi'n del aeite.

Bapa de llenadoC el orifiio de llenado de&e ser u&ierto por una tapa preferentemente retenida por

una adena. En la figura 2-9 ilustramos un tipo *ue usa una oladera para filtrar el aeite *ue severter# "aia el tan*ue.

os dep'sitos "idr#ulios est#n venteados a la atm'sfera. or ello la onei'n de venteo de&eestar protegida por un filtro.

>uando los sistemas operan en una atm'sfera limpia puede emplearse un filtro de respirai'n de&ao osto omo el de la figura 2-10. ero si se opera en atm'sferas mu ontaminadas de&enemplearse filtros de alta alidad apaes de retener part:ulas maores de 10 mirones.


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FI0"43S

>oladera de @ui'nC a maor:a de las &om&as utili!an para su protei'n un filtro destinado aretener part:ulas s'lidas en la aspirai'n a pr#tia usual uando se emplean aeites mineralesest#ndar+ es utili!ar oladeras de malla met#lia apaes de retener part:ulas maores de 150mirones. >uando se emplean fluidos ign:fugos *ue tienen un peso espe:fio superior al aeite+ es

preferi&le emplear oladeras de malla 60 apaes de retener part:ulas maores de 200 mirones+para evitar la avitai'n de la &om&a.

>on la introdui'n de &om&as v#lvulas on alto grado de preisi'n+ operai'n a presioneselevadas altas efiienias+ el empleo de la oladera de aspirai'n no es protei'n sufiiente parael sistema+ si se *uiere o&tener una larga vida del mismo.

El prop'sito de la filtrai'n no es solo prolongar la vida til de los omponentes "idr#ulios+ si notam&in evitar paradas produidas por la aumulai'n de impure!as en las estre"as "olguras orifiios de las modernas v#lvulas servo v#lvulas .

a figura 2-11 no muestra un filtro mironio *ue puede ser empleado en el retorno o el env:o+ elelemento filtrante de papel impregnado en fi&ra de vidrio+ metal sinteri!ado+ u otros materialespuede ser removido desenrosando el reipiente. >uando la alda de presi'n a travs del elementose inrementa+ para evitar el olapso del mismo una v#lvula de reteni'n se a&re dando paso li&real aeite.


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iltro en :nea.

$na onfigurai'n popular eon'mia es el filtro en l:nea de la figura 2-12 *ue tam&in llevainluida una v#lvula de reteni'n+ su desventaa onsiste en *ue "a *ue desmontar la tu&er:a parasu mantenimiento.

os iruitos *ue veremos a ontinuai'n utili!an filtros mir'nios de 10 mirones.

En la l:nea de presi'n.

a figura 2-13 vemos un filtro instalado a la salida de la &om&a delante de la v#lvula reguladorade presi'n alivio. Estos filtros de&en poseer una estrutura *ue permite resistir la m#ima presi'ndel sistema. or seguridad de&en poseer una v#lvula de reteni'n interna. a m#ima perdida dearga reomendada on el elemento limpio es de 5 @G.

En el retorno por alivio. Der ig. 2-15

En este punto ig.2-14 puede emplearse un filtro de &aa presi'n. Es una disposii'n Gdeal uandotra&aan v#lvulas de ontrol de fluo en serie el audal de eeso se dirige v:a la v#lvula de aliviopermanentemente a tan*ue. a m#ima perdida de arga reomendada es de 2 @G on el

elemento limpio.

En la l:nea de retorno.

El aeite *ue retorna del sistema puede pasar a travs de un f iltro uando se dirige a tan*ue.


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>$GA(AJC >uando seleione el tama?o de un filtro as:+ reuerde *ue el audal de retorno puedeser mu"o maor *ue el de la &om&a+ de&ido a la diferenia de seiones de am&os lados de losilindros.

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