instituto superior tecnologico “simon bolivar”

Neumática y Oleo hidráulica

Oleo hidráulica

Alumno:

Oleo hidráulica características, líquidos , tipos, motores, bobas

JOHNNY CABAL MERO

MILTON GUALOTO IZA

KEVIN LOPEZ ROMERO

GUIILERMO PEREDO SALAVARRIA

FRANCISCO DESIDERIO PINCAY

STEVEN GARCIA PLUAS

YAGUAL VILLALVA

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¿Qué es tecnología óleo hidráulica?En la tecnología oleo hidráulica transmitimos y controlamos fuerzas y velocidades transmitiendo y controlando presión y caudal. Usamos actuadores hidráulicos y técnicas de control en casi todas las ramas de la tecnología.

Unos pocos ejemplos son:

ingeniería mecánica tecnología automotriz tecnología agricola movimiento de tierras y minería tecnología de construcción naval aeronáutica y astronáutica

HISTORIA DE LA OLEO HIDRÁULICA

Los principios de la tecnología hidráulica no son nuevos. En el siglo XVIII en Londres fue construida una prensa hidráulica y la Torre Eiffel fue ajustada por gatas hidráulicas de agua. Cerca de 200 años AC los griegos ya usaban maquinas accionadas hidráulicamente con agua.

Ley de Pascal

La Ley de Pascal, enunciada sencillamente, dice: la presión aplicada a un fluido confinado se transmite íntegramente en todas las direcciones y ejerce fuerzas iguales sobre áreas iguales, actuando estas fuerzas normalmente en las paredes del recipiente, esto explica por que una botella llena de agua se rompe si. Introducimos un tapón en la cámara ya completamente llena el liquido es prácticamente incomprensible y transmite la fuerza aplicada al tap6n a todo el recipiente. El resultado es una fuerza considerablemente mayor sobre un área superior a la del tapón. Así, es posible romper el fondo de la botella empujando el tapón con una fuerza moderada.

Los sistemas oleohidráulicos operan de acuerdo a la ley de Pascal. La ley de Blaise Pascal dice: 'La presión, en un fluido hidráulico estático en un sistema cerrado, es la misma en

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todos los puntos'. Sin embargo, cuando la velocidad del flujo es constante, también se puede aplicar la ley de Pascal.

Cuando el hombre salta sobre el pistón pequeño, induce una presión en el sistema. Esta presión también actúa en el pistón grande; debido al área mayor de este pistón, la fuerza inducida por la presión es capaz de elevar el automóvil. La presión puede ser calculada con la fórmula: donde:

P= FA

p = presión = (pascal: Pa) F = fuerza (newton: N) A = área (metro cuadrado: m2)

Todos los sistemas oleohidráulicos basan su trabajo en este principio. Lo que podemos concluir que la presión se distribuye uniformemente en todos los sentidos y es igual en todos lados. La figura estaría demostrando este principio

VENTAJAS DE LOS SISTEMAS OLEOHIDRÁULICOS INDUSTRIALES

F

A

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Velocidad variable. Los actuadores ya sean lineales o rotativos de un sistema oleohidráulico pueden

moverse a velocidades infinitamente variable. Reversibilidad. Los actuadores oleohidraulicos pueden invertirse instantáneamente, en pleno

movimiento sin ningún riesgo. Las válvulas limitadoras protegen los elementos del sistema.

Protección contra sobre carga. Las válvulas limitadoras de presión, en función de seguridad, protegen a los

circuitos de la sobrecarga. Proporcionan también el medio de reglaje del par o de la fuerza suministrada por los actuadores.

Dimensiones reducidas. Los componentes oleohidraulicos, debido a su elevada velocidad y su capacidad de

presión, proporcionan elevadas potencias de salida con peso y tamaño reducido.

PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS

La viscosidad

Es la característica más importante de un fluido, por medio de la cual se obtiene su capacidad física de lubricación. Es la “resistencia ó frotamiento interno entre las moléculas del aceite al deslizarse entre sí”. La viscosidad no dice nada con respecto a la calidad del aceite en sí. Influyen en la viscosidad la temperatura- presión de trabajo y cizalladura producida por los estrangulamientos del circuito.

Cuanto más viscoso es un aceite más difícilmente circula por las tuberías. La presión hace aumentar la viscosidad. La influencia del cizallamiento ó cortadura producida por los estrangulamientos, válvulas, etc. hacen disminuir la viscosidad.

Densidad

Es una propiedad común a todos los materiales y se define como el coeficiente entre la masa de un material y el volumen que ocupa.en el S.I. se mide en Kg./m³

Los líquidos son fluidos incomprensibles, su densidad es prácticamente constante aunque su volumen puede disminuir mínimamente cuando son sometidos a grandes presiones

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Viscosidad

Es la resistencia que presentan los fluidos al fluir. Se justifica por el rozamiento que se produce entre las sucesivas capas que constituyen el fluido.

La fuerza de rozamiento (F.r.) depende de tres factores:

el área de las superficies en contacto.

el coeficiente entre la variación de velocidad de capa a otra y la distancia que las separa.

el coeficiente de viscosidad

Resistencia Oleodinámica

La magnitud que se opone al paso del aceite se llama “resistencia oleodinámica”. Es directamente proporcional a la viscosidad cinemática del fluido, a la longitud del tubo y a la densidad el aceite, e inversamente proporcional al diámetro del tubo. El factor de proporcionalidad vale 0.062.

Punto de inflamación

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Se denomina así a la temperatura en la que los vapores de la superficie del fluido se inflaman al contacto con una llama, y que desaparece al retirar la llama.

Punto de congelamiento Esta característica es una de las más importantes cuando los sistemas hidráulicos se destinan a trabajar a temperaturas ambiente muy bajas.

Poder anticorrosivo

La oxidación se produce en los metales por influencia de la temperatura, presión y agua; por tanto, deben llevar aditivos contra la oxidación y corrosión. Por cada 10ºC de aumento de la temperatura se duplica la velocidad de oxidación, formándose ácidos, barros, lacas y barnices en el depósito.

Poder antiespumante

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Se define como la facilidad con que el aire se separa del fluido para no formar burbujas, ya que el fluido no se comportaría como una barra de acero.

Filtrabilida

La filtrabilidad es la capacidad o facilidad que presenta un fluido a ser filtrado. Según el tipo de medio filtrante y la temperatura de trabajo, la presencia de agua u otros aditivos puede reducir notablemente la filtrabilidad del aceite.

TIPOS DE FLUIDOS

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OBJETIVOS DEL FLUIDO

Transmisión de potencia. Lubricación de las piezas móviles. Disipación del calor producido. Protección contra la corrosión.

CLASES DE FLUIDOS

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Aceite soluble

El agua mezclada con aceite soluble presenta los mismos defectos, pero atenuados. Se mejoran así las cualidades lubricantes del agua, pero su inconveniente reside en la formación de corrosiones bioquímicos, debido a fermentaciones anaerobias.

Aceites vegetales

Los aceites vegetales, basado en aceites de ricino y de alcohol, encontraron, antes de la segunda guerra mundial, un gran caucho vegetal en las juntas de cualidades superiores al sintético pero se modifican con el tiempo y llegan a ser oxidantes.

Aceites minerales

Son los líquidos mas usados en los mandos hidráulicos. Son de producción abundante y fácil y ciertas propiedades pueden ser mejoradas mediante el empleo de aditivos adecuados. No obstante, obligan a utilizar los cauchos sintéticos y la temperatura limite de utilización no sobrepasa los 150ºC.

Líquidos sintéticos

Son productos químicos sintetizados en el laboratorio, que son, por sí mismo, menos inflamables que los aceites minerales, índice de viscosidad elevado, buenas cualidades lubricantes, etc.

SE DIVIDEN EN DOS CLASES:

o Hidrocarburos clorados , algo tóxico no biodegradables, y que en algunos países están prohibido o desaconsejados por las leyes sanitarias.

o Fosfatos-ésteres , menos tóxicos, y más biodegradables que los anteriores.

Los fluidos sintéticos son los mas caros del mercado y no son compatibles con las juntas corrientes del nitrilo (buna) y neopreno. Funciona bien a altas temperaturas y son muy adecuados para sistemas de alta presión. Si son resistentes al fuego no funcionan bien en sistemas a baja temperatura y puede ser necesario el precalentamiento.

Estos fluidos son los de mayor peso especifico y las condiciones de entrada a la bomba requieren un cuidado especial.

BOMBAS

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Una bomba hidráulica es una máquina generadora que transforma la energía (generalmente energía mecánica) con la que es accionada en energía del fluido incompresible que mueve. El fluido incompresible puede ser líquido o una mezcla de líquidos y sólidos como puede ser el hormigón antes de fraguar o la pasta de papel. Al incrementar la energía del fluido, se aumenta su presión, su velocidad o su altura, todas ellas relacionadas según el principio de Bernoulli. En general, una bomba se utiliza para incrementar la presión de un líquido añadiendo energía al sistema hidráulico, para mover el fluido de una zona de menor presión o altitud a otra de mayor presión o altitud.

TIPOS DE BOMBAS

Bombas de desplazamiento positivo o volumétricas, en las que el principio de funcionamiento está basado en la hidrostática, de modo que el aumento de presión se realiza por el empuje de las paredes de las cámaras que varían su volumen. En este tipo de bombas, en cada ciclo el órgano propulsor genera de manera positiva un volumen dado o cilindrada, por lo que también se denominan bombas volumétricas. En caso de poder variar el volumen máximo de la cilindrada se habla de bombas de volumen variable. Si ese volumen no se puede variar, entonces se dice que la bomba es de volumen fijo. A su vez este tipo de bombas pueden subdividirse en:

Las bombas de desplazamiento positivo pueden ser:

1. Alternativas : El fluido recibe la acción de fuerzas directamente de un pistón, émbolo o diafragma.

2. Rotativas : El fluido recibe la acción de fuerzas de una o mas piezas rotativas que comunican energía de presión.

La bomba de engranajes

Para sistemas simples con un nivel de presión relativamente bajo (140 -180 bar / 14-18 MPa) la bomba de engranajes es la más usada. La bomba de engranajes es una bomba muy simple, fiable, económica y poco sensible a la suciedad. La bomba, en el dibujo, es movida en la dirección indicada.

Mientras los engranajes giran y los dientes en el lado de succión se acercan al punto de engrane de las

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ruedas, se crea un vacío y el aceite fluye hacia el espacio entre los flancos de los dientes y la pared de la carcasa.

El engrane entre dientes evita que el aceite fluya del lado de presión al lado de succión de la bomba. Así el aceite es llevado del lado de succión al lado de presión a lo largo de la pared del alojamiento de los engranajes!

La presión en el lado de presión está determinada por la resistencia en el sistema. La resistencia más importante es la carga sobre el motor hidráulico ó sobre el cilindro. Para prevenir la cavitación, la presión en el lado de succión de la bomba no deberá exceder los 0.1 - 0.2 bar.

La bomba de engranajes CON TRES RUEDAS

El esquema muestra una bomba de engranajes con tres ruedas. La rueda central es impulsada por medio del eje de la bomba. Comparando ésta bomba con la bomba de engranajes de dos ruedas, la descarga de esta (de 3 ruedas) es dos veces mayor. Los dos puertos de succión y los de presión están conectados internamente. El funcionamiento de esta bomba es igual al de la. 'bomba de engranajes.

La bomba de pistones axiales

La bomba de pistones axiales con plato inclinado giratorio En sistemas hidráulicos con una presión de trabajo por encima de aproximadamente 250 bar la bomba más usada es la bomba de pistones axiales.

Los pistones se mueven paralelos al eje motriz. El plato inclinado es movido por el eje y el ángulo del plato determina la carrera del pistón. Las válvulas son necesarias para dirigir el flujo en la dirección correcta. Este tipo de bomba puede trabajar en ambas direcciones pero no puede ser usada como motor hidráulico.

La bomba de pistones axiales de desplazamiento v ariable

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La bomba de pistones axiales de desplazamiento variable La animación muestra como se puede variar el desplazamiento de una bomba de pistones axiales. En este ejemplo usamos una bomba de pistones axiales con un tambor de cilindros giratorio y un plato basculante estático. El tambor de cilindros es impulsado por un eje guiado a través de un agujero en el plato basculante.

La posición (ángulo) del plato basculante< determina la carrera de los pistones y por lo tanto la cilindrada (cm3/omw) de la bomba. El caudal entregado puede ser cambiado variando la posición del plato. Mientras más vertical sea la posición del plato, menor será la cantidad de caudal entregado.

Con la posición vertical del plato el caudal será cero. En tal caso la bomba puede ser movida pero no entregará nada de aceite. Normalmente el plato es posicionado por un cilindro hidráulico montado dentro de la carcasa de la bomba.

La bomba de pistones axiales de tambor rotativo

La bomba de pistones axiales de tambor rotativo. Esta bomba de pistones axiales consiste en un plato inclinado fijo (verde) y un tambor rotativo (celeste). La ventaja de esta construcción es que la bomba puede operar sin válvulas, debido a que el tambor rotativo tiene zonas de succión y de presión determinadas.

Esta animación muestra el comportamiento de un pistón solamente; estas bombas normalmente tienen 5, 7, 9 u 11 pistones. El tambor rotativo cambia al lado derecho sobre el así llamado plato puerto(amarillo). Este plato puerto está montado y asegurado en la carcasa.

La vista A-A muestra el plato puerto. Cuando el ángulo del plato inclinado es ajustable, la bomba tiene un caudal variable y en ese caso la bomba tiene a

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menudo un control de presión ó de caudal, ó una combinación de ambos('Sensado de la carga' y 'corte' de presión). La bomba en la animación también puede ser usada como motor hidráulico.

La bomba de paletas

Las bombas de paletas son usadas en instalaciones con una presión máxima de 200 bar (aprox.). La ventaja de las bombas de paletas es un caudal uniforme (libre de pulsos) y un bajo nivel de ruido. El eje del rotor con las paletas radiales es movido por un motor de combustión ó uno de otro tipo.

El anillo estator es de forma circular y excéntrico con respecto al rotor. Esta excentricidad determina el desplazamiento (caudal). Cuando la

excentricidad sea cero, el caudal será de 0 cm3; a partir de ese momento no se entregará aceite al sistema.

Succión y entrega: Las cámaras entre las paletas giran junto con el rotor. En el lado de succión el volumen de la cámara aumenta y se llena de aceite desde la línea de succión. En el lado de presión el volumen de la cámara disminuye y el aceite es empujado hacia la línea de presión.

La presión en el lado de presión esta determinada por la resistencia en el sistema. La resistencia más importante es la carga sobre un motor hidráulico ó un cilindro. Para prevenir la cavitación, la presión en el lado de succión no deberá exceder los 0.1 - 0.2 bar ( 10 a 20 kPa) por debajo de la presión atmosférica (presión mínima absoluta: 0.8 bar ó 80 kPa).

La bomba de paletas de caudal variable

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En muchas instalaciones industriales con una presión máxima de aproximadamente 200 bar, las bombas de paletas son las más usadas. Es posible encontrar bombas de este tipo, con caudal variable.

El eje del rotor con las paletas radiales es impulsado por un motor de combustión ó uno de otro tipo. El anillo estator es de forma circular y ubicado excéntricamente. La excentricidad determina el caudal entregado por la bomba.

Bomba de diafragma

Las bombas de desplazamiento positivo basan su funcionamiento en encerrar un volumen de líquido para transportarlo desde la aspiración hasta la impulsión con un aumento de la presión. Desplazamiento positivo

Estas bombas son en principio iguales que las bombas de diafragma tratadas anteriormente, la diferencia principal es que el mecanismo de accionamiento solo mueve el diafragma en la dirección de succión, la carrera de impulsión se hace por el empuje de un resorte. La fuerza de este resorte es la que determina la presión máxima de bombeo. Bombas de diafragma con resorte

MOTORES

Un motor hidráulico es un actuador mecánico que convierte presión hidráulica y flujo en un par de torsión y un desplazamiento angular, es decir, en una rotación o giro. Su funcionamiento es pues inverso al de las bombas hidráulicas y es el equivalente rotatorio del cilindro hidráulico. Se emplean sobre todo porque entregan un par muy grande a velocidades de giro pequeñas en comparación con los motores eléctricos.

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El motor de engranajes

Para sistemas simples con un nivel relativamente bajo de presión (de 140 a 180 bar / 14 - 18 MPa), el motor de engranajes es el más usado entre los motores hidráulicos.

El motor de engranajes es un motor muy simple, fiable, relativamente barato y el menos sensible a la suciedad. En la animación se puede ver que el sentido de rotación está determinado por la dirección del flujo de aceite. La presión en el lado de presión depende de la carga(torque) en el eje del motor hidráulico.

El motor de pistones radiales tipo estrella

Los motores de pistones radiales son principalmente usados cuando se requieren altos torques a bajas velocidades, por ejemplo para accionar un winche. Debido a la baja velocidad de funcionamiento, muchas veces no es necesario usar una caja de reducción. La animación muestra la forma de trabajar de este motor.

Los vástagos de los cinco pistones montados radialmente 'empujan' la parte excéntrica del eje central. Una válvula distribuidora rotativa,

movida por el eje central, se encarga del suministro adecuado de aceite desde/hacia los cilindros.

Al invertir la dirección del suministro de aceite hacia el motor, es posible invertir el sentido de giro de este. Otro tipo de motor de pistones radiales es aquel con Pistones radiales internos

El motor de pistones radiales internos

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La animación muestra cómo opera este motor hidráulico. El tambor con los ocho pistones montados radialmente, gira alrededor de un eje estacionario que tiene la función de una válvula de camisa.

Un pistón es empujado hacia afuera en el momento justo y el rodillo unido al pistón debe seguir la trayectoria curva y fija del anillo. Esto resulta en una rotación del tambor; el tambor está conectado al eje de salida del motor y

mueve la carga.

Se puede cambiar el sentido de rotación del motor cambiando la dirección del suministro de aceite a este. El motor de pistones radiales como un motor de rueda.

Se puede cambiar el sentido de rotación del motor cambiando la dirección del suministro de aceite a este. El motor de pistones radiales como un motor de rueda

El motor de pistones radiales internos DE TAMBOR rotatorio

Este motor de pistones radiales tiene un tambor estático y un alojamiento giratorio. Trabaja igual que un motor de pistones radiales de tambor rotatorio El alojamiento giratorio esta unido a una rueda, así que de hecho esta construcción representa una rueda con un motor hidráulico integrado. La animación muestra cómo opera este motor. El tambor con los ocho pistones radiales está fijo; el alojamiento y la válvula central de camisa giran.

La válvula central de camisa se encarga de la distribución del aceite. El pistón es empujado hacia afuera en el momento justo y el rodillo unido a este empuja al alojamiento a un lado debido a la trayectoria curva del anillo.

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Esto resulta en la rotación del alojamiento junto con la rueda. La inversión del sentido de rotación se obtiene cambiando la dirección de suministro de aceite al motor.

El motor OSCILANTE

El motor oscilante se aplica cuando el eje tiene que girar un ángulo determinado. En este caso el eje puede girar aproximadamente un ángulo de 270º.

Este tipo de actuador es, entre otros, usado como un actuador rotativo en grúas y excavadoras (pequeñas).

WEBGRAFIA:

http://es.slideshare.net/cargaspemu/oleohidraulica-basica

http://es.slideshare.net/fbancoff_01/oleohidraulica-basica-42163432?related=1

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https://es.wikipedia.org/wiki/Fluido_oleohidr%C3%A1ulico

https://es.wikipedia.org/wiki/Bomba_hidr%C3%A1ulica

http://www.monografias.com/trabajos100/tipo-bombas-hidraulicas/tipo-bombas-hidraulicas.shtml

https://www.google.com.ec/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=6&cad=rja&uact=8&ved=0CCsQFjAFahUKEwj24b2B2tzHAhXLI5AKHfsLD3A&url=https%3A%2F%2Fes.wikipedia.org%2Fwiki%2FMotor_hidr%25C3%25A1ulico&usg=AFQjCNFX_8yipi7K8UjnVYbWWxP9R8Kl4A