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Definición de PresiónDefinición de Presión

Si aplicamos una fuerza “F”perpendicular a una superficie “A”entonces definiremos como presiónentonces definiremos como presión“P” al cociente entre la fuerza y lasuperficie.

La presión es una medida de la intensidad de una fuerza.

Ley de PascalLey de Pascal"La presión existente en un líquido confinado actúa igualmente en todasdirecciones, y lo hace formando ángulos rectos con la superficie delrecipiente".

FuerzaFuerza

F

Podemos definir fuerza como cualquier causa capaz de producir un trabajocausa capaz de producir un trabajo.

CaudalCaudalEl caudal “Q” es, por definición, el volumen deliquido “V” suministrado en una unidad de tiempo “t”.

VQt

Q

Quiere decir que si se generan 1800l en 3 min. el caudal será:

lpmlQ 60min3

1800

CaudalCaudal

• El flujo en un sistema hidráulico es la acción que da movimiento al actuadoracción que da movimiento al actuador.

• La presión es quien le da la fuerza, pero el flujo es esencial para que se produzcaflujo es esencial para que se produzca movimiento.

CaudalCaudal

ViscosidadViscosidad

Es la fuerza necesaria para hacerdeslizar una capa de líquido sobre otrap qparalela de la misma área, venciendoel rozamiento de las moléculas Vieneel rozamiento de las moléculas. Vieneexpresada en Centistokes (cSt),Segundos Saybolt Universal (SSU)Segundos Saybolt Universal (SSU).

ViscosidadViscosidad

La viscosidad de un líquido depende de sut t d itemperatura, es decir a mayortemperatura menor será el valor de suviscosidad.

CompresibilidadCompresibilidad

Al ser sometido a una determinada presión,el volumen de una cierta cantidad de líquidodisminuye.yEn consecuencia, la cantidad de líquidocontenida en un recipiente rígido aumentacontenida en un recipiente rígido aumentaen la misma proporción.

CompresibilidadCompresibilidadPara el aceite mineral los porcentajes de variaciónPara el aceite mineral los porcentajes de variación de volumen a distintas presiones son:

P = 70 Kg/cm2 Variación de volumen = 0,5%

P = 100 Kg/cm2 Variación de volumen = 0,7%

P = 140 Kg/cm2 Variación de volumen = 1%

CompresibilidadCompresibilidadDebe descomprimirse el aceite cuando sudisminución de volumen debido a la compresiónes igual o superior a 160cm3.Según la siguiente relación: g g

3160cmPxVV

16017500

cmV

V

P

= Disminución de volumen cm3

= Presión del aceite Kg/cm2

Conservación de la energíaConservación de la energía

Una ley fundamental de la física dice:

“La energía no puede ser creada nid t id i t f d ”destruida, sino transformada.”

Por lo tanto la multiplicación de fuerzas enlas fig ras sig ientes no se refiere alas figuras siguientes no se refiere aobtener algo a cambio de nada.

Palanca mecánicaPalanca mecánica

100 Kg10

Kg

Palanca hidráulicaPalanca hidráulica

cm 1 cm

10

Resistencias en paraleloResistencias en paralelo

100 psiA

B 200 psiB p

C300 psi

Resistencias en paraleloResistencias en paralelo1 La primera opción es la

100 psiA

1 - La primera opción es la válvula A debido a que solo tiene una resistencia de 100 psi.

A2 - La bomba solo generara 100 psi

Bomba

200 psiB

300 psiCC

Resistencias en paraleloResistencias en paralelo1 - Si el flujo se bloquea a la salida de la valvula A

A100 psi

a la salida de la valvula A

2 - E l m a n o m e t r o marca so lo 200 ps i

Bomba

200 psiB

300 psiC

3 - El aceite abrirá la 3 - El aceite abrirá la válvula B, cuando la bomba genere 200 psi

Resistencias M4

en serie A 100 psi

M3

M2

B 200 psi

M2

C 300 psi

Bomba

M1

Resistencias M4

1 – En este punto no h a y n i n g u n a r e s i s t e n c i a

en serie100 psi

M4

r e s i s t e n c i a . .

3 – En este punto la única resistencia al 0 psi

AM3

2 – Este manómetro no marca pres ión a l g u n a

ú ca es s e c a aflujo es de 100 psi

p

4 – Aquí hay solo 100 psi

200 psiB

M2

100 psi5 – Aquí la resistencia es la suma de las rsistencias de 100 y 200 psi

C300 psi

6 – Las dos presiones se suman y marca 300 psi

300 psi

9 – La bomba debe generar una presion de 600 psi

Bomba

M1

p

7 – Con 300 psi de contrapresion aqui…...

Bomba

8 – Y un resorte de 300 psi300 psi…..

Caídas de presión a través de una restricción

1 – Si la presion aquí….

2 – Es igual a la presion de aquí.….

3 – No habra flujo en este punto

través de una restricción100 psi 100 psi

6 – Si hay una caida de presion de 500 a 100 psi es decir 400 psi

RESTRICCION

4 – Un incremento de presión aquí….

5 – Hace que el aceite fluya a través del orificio

Un orificio es un pasajereducido en una línea o un

500 psi 100 psi

reducido en una línea o uncomponente, el cual esusado para controlar el flujoo generar una diferencia de

7 – Si la diferencia de presion es de 10 psi, el flujo es mucho menor.

o generar una diferencia depresión.

9 – Entonces las presiones se i l b á

110 psi 100 psi

8 – Si el paso del flujo es bloqueado

Para que haya flujo, tiene quehaber una diferencia o caída igualan en ambas cámaras

100 psi 100 psi

8 Si el paso del flujo es bloqueado despues del orificio, el flujo cesa.

haber una diferencia o caídade presión a través delorificio.

Como se genera la presiónComo se genera la presión

La presión se genera siempre que el flujo consiga unaque el flujo consiga una resistencia.


1 - En una carga de algún actuador.

2 - Por resistencias en la tubería (orificio).( )

Como se genera la presiónComo se genera la presión2 Las tuberías llevan el

1 - La bomba empuja el

2 – Las tuberías llevan el liquido a los actuadores que mueven una carga.

Pistonp j

liquido hacia las tuberias. Vastago

CargaBomba

Al tanque

SuccionRetorno

Tanq e

3 – Algunos actuadores trabajan en linea recta (Lineales) y se denominan cilindros, y se usan

lTanque para levantar pesos, ejercer fuerza, sujetar, etc.

Como se genera la presiónComo se genera la presiónCarga en un actuador

4000 Kg

1 - La fuerza de 4000 Kg. 2 – actuando sobre n a ea de 100 cm2

Carga en un actuador

un area de 100 cm2

100 cm2

40 Kg/cm2

Bomba

10 lpm10 lpm

3 – Generan una presion de 40 Kg/cm2

Como se genera la presiónComo se genera la presión4000 Kgg

1 – Si se pierden 9 lpm por causa de una fuga interna de aceite

100 cm2

interna de aceite.

100 cm

40 Kg/cm2

Bomba

10 lpmp2 – El aceite restante (1lpm) se encargara de subir la carga.

3 – La presion sigue i d 40 K / 2siendo 40 Kg/cm2


La presión es proporcional a la carga.La presión es proporcional a la carga.

La fuerza es proporcional a la presión y al área.y

Como se genera la presiónComo se genera la presiónPor resistencias en la tubería (orificio)Por resistencias en la tubería (orificio).


10 gpmBomba

Válvulade alivio

7 – Al cerrar toda la llavetoda la llave...

9 – El manometro marca la presion de ajuste de la 8 – El aceite sale por la

válvula de alivio.presion de ajuste de la valvula de alivio..

Presión en una columna de fluidoPresión en una columna de fluido

El peso de un volumen de aceite varíalevemente con el cambio de su viscosidad.

El peso de la mayoría de los aceites hidráulicosEl peso de la mayoría de los aceites hidráulicos es de aproximadamente 55 y 58 libras por pie cúbico (881 61 y 929 70 Kilogramos por metrocúbico (881,61 y 929,70 Kilogramos por metro cúbico) dentro del rango normal de operación.

Presión en una columna de fluidoPresión en una columna de fluido

El peso de una columna de aceite de un pie de longitud (30,48 cm) genera una presión en el fondogenera una presión en el fondo de 0,4 psi (0,03 Kg/cm2), y por

d i di i l d ltcada pie adicional de alto, se generaran 0,4 psi.generaran 0,4 psi.

Presión PositivaPresión Positiva

1 – Si el nivel del aceite esta 10 pies por encima del nivel de la bomba...

pies

2 – La presión aquí es 10 x 0,4 = 4 psi. La bomba esta cargada con presión

i i

E t d S lid

10 p positiva.

BombaEntrada Salida

Presión NegativaPresión Negativaie

s10

p

SucciónSucción

• Cuando una bomba no esta en operación, la succión esta en equilibrio, es decir, que q , , qla diferencia de presión entre la atmosfera y la bomba es cero por lo tanto no hayy la bomba es cero, por lo tanto no hay flujo.

SucciónSucción

• Al girar, la bomba genera una presión menor a la atmosférica.

El i t d b l t bl• El sistema se desbalancea y se establece el flujo.

CavitaciónCavitación

• Es la formación y colapso de burbujas en un liquido.q

• Las burbujas se forman debido a que elLas burbujas se forman debido a que el aceite se vaporiza, no por calentamiento, sino por exceso de vaciosino por exceso de vacio.

Efectos de la cavitaciónEfectos de la cavitación• Impiden la lubricación• Impiden la lubricación.• Destruyen las superficiesDestruyen las superficies.• Si no se evita, reduce ,

notablemente la vida de las b bbombas.

• Pueden ingresar partículas al• Pueden ingresar partículas al sistema.

Identificación de la cavitaciónIdentificación de la cavitación• Cuando una bomba cavita se vuelve• Cuando una bomba cavita, se vuelve

ruidosa.• El colapso simultaneo de las burbujas

causa vibraciones de alta amplitud que se p qtransmiten al sistema.El ruido es uniforme• El ruido es uniforme.

• Se produce disminución del caudal, pdebido a que las cámaras de bombeo no se llenan completamente de fluidose llenan completamente de fluido.

• La presión se vuelve errática.

Identificación de la cavitaciónIdentificación de la cavitación• La forma mas segura de• La forma mas segura de

identificar la cavitación es midiendo la presión a la entrada d l b bde la bomba.

• El vacio no debe exceder las 5”El vacio no debe exceder las 5 de Hg.

Causas de la cavitaciónCausas de la cavitación• RPM de la bomba muy altas• RPM de la bomba muy altas.• Tuberías de poco diámetroTuberías de poco diámetro.• Obstrucción en el filtro de

succión.• Mucha distancia horizontal o

vertical entre el nivel del fluido yvertical entre el nivel del fluido y la succión.

AereaciónAereación

E l t d d i l• Es la entrada de aire a la b bbomba.

Causas de la aereaciónCausas de la aereación

• Fisuras en la tubería de succión.• Sello del eje de la bomba

defectuosodefectuoso.• Sellos del vástago en mal estado.Sellos del vástago en mal estado.• Tubos de retorno sobre el nivel

de aceite.

Efectos de la aereaciónEfectos de la aereación• Al haber burbujas de aire en el aceite• Al haber burbujas de aire en el aceite,

estas explotan rompiendo la lubricación de las partes móviles de la bomba ocasionando desgaste enla bomba, ocasionando desgaste en las mismas.

• Las velocidad de los actuadores se vuelve erráticavuelve errática.

• Se forma espuma en el aceite del ptanque.

Ventajas de la oleo hidráulicaj

• Permite trabajar con elevados niveles de fuerza o jmomentos de giro.

• El aceite empleado en el sistema es fácilmente recuperable.

• Velocidad de actuación fácilmente controlable. Manual, eléctrica, mecánica, electrónica.

• Instalaciones compactas.


• Protección simple contra sobrecargas.• Protección simple contra sobrecargas.

• Cambios rápidos de sentido• Cambios rápidos de sentido.

Evitan arranques frecuentes de los motores eléctricos• Evitan arranques frecuentes de los motores eléctricos.

T b j í b j d í d• Trabajo en vacío con bajo consumo de energía cuando no se está efectuando algún trabajo.


.• El movimiento puede realizarse con carga máxima

desde el arranque.

• Acumulación sencilla de energía por medio de gases.

Desventajas de la oleo hidráulicaj

.• Perdidas de carga.

• Personal especializado para la manutención.

• Fluido muy sensible a la contaminación.

Identificación de un cilindroIdentificación de un cilindro

CILINDRO DE DOBLE EFECTO

EMPUJANDO

CILINDRO DE DOBLE EFECTO

HALANDO

CILINDRO DE SIMPLE EFECTO

LA BOMBA LEVANTA LA CARGA

CILINDRO DE SIMPLE EFECTO

LA BAJADA ES POR EL PESO DE LA CARGA

Válvulas de presiónVálvulas de presión

La flecha indica que es variable

Entrada Salida

Linea piloto

Direccion y sentido del flujodel flujo

VALVULA DIRECCIONALVALVULA DIRECCIONAL

L o s p o r t i c o s d e conexión se dibujan e n e l c e n t r o

Las flechas indican Los tres cuadros indican que la válvula tiene tres posiciones.

e n e l c e n t r o . direccion y sentido del flujo.

TanqueTanque

TanqueTanque

Retorno debajo del nivel del aceite

Retorno encima del nivel del aceitenivel del aceite

Otros símbolosOtros símbolos

Valvula check Control de flujo Filtro

Otros símbolosOtros símbolos

CircuitoCilindro

Circuito

Válvula de alivioP T

A BVálvula direccional

Válvula de alivioP T

Manómetro

Motor eléctricoCuplon

M FiltroAereador llenador

Bomba

Cuplon

Campana de acople

TanqueIndicador de nivel y temperatura

P T

A B

CircuitoCircuito

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