Trabajo de hidraulica

INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITECNICO “SANTIAGO MARIÑO” EXTENSION BARINAS INGENIERIA EN MANTENIMIENTO INDUSTRIAL Evaluación de Hidráulica Nombre del Alumno: Juan Lopez

C.I. 14052400

HIDRÁULICA

BARINAS-VENEZUELA 2016

ÍNDICE DE CONTENIDO

Introducción. ................................................................................................................ 3 Los fluidos. .................................................................................................................. 4 Hidráulica y Neumática................................................................................................ 4 Hidráulica .................................................................................................................... 6 Neumática ................................................................................................................. 10 Magnitudes físicas de hidráulica y neumática. .......................................................... 12 Fuerza ....................................................................................................................... 13 Presión ...................................................................................................................... 13 Caudal ....................................................................................................................... 15 Trabajo y potencia ..................................................................................................... 16 Leyes fundamentales de hidráulica y neumática ....................................................... 17 a) Leyes fundamentales de los gases ....................................................................... 17 b) Presión hidrostática. .............................................................................................. 19 c) Hidrodinámica ....................................................................................................... 24 d) Energía hidráulica ................................................................................................. 26 Compresores rotativos .............................................................................................. 31 Compresores centrífugos .......................................................................................... 32 Características de los compresores .......................................................................... 33 Acumulación y distribución del aire comprimido ........................................................ 35 Acondicionamiento de aire comprimido ..................................................................... 37 Regulador de presión ................................................................................................ 39 Engrasador ................................................................................................................ 40 Bomba de engranajes ............................................................................................... 42 Bomba de paletas ..................................................................................................... 44 Bomba de pistones. ................................................................................................... 46 Simbología hidráulica y neumática ............................................................................ 47

2 Hidráulica y Neumática

Introducción.

La industria automovilística evoluciona de una forma extremadamente rápida, aplicando nuevas tecnologías e incorporando mecanismos cada vez más sofisticados. Un automóvil actual poco tiene en común con el que hace 30 años circulaba por las carreteras, salvo que ambos están dotados de motor, frenos, dirección, etc., aunque estos mecanismos han sufrido una extraordinaria evolución.

Todo ello obliga a los profesionales de este sector a actualizar sus conocimientos de manera permanente.

La aplicación de nuevas tecnologías de forma masiva en este sector, y particularmente en lo que se refiere a los sistemas de suspensión, dirección, frenos, transmisión automática, entre otros, condiciona el ejercicio de la profesión solamente a aquellos que conozcan sus fundamentos técnicos. En este sentido, la planificación de las enseñanzas de formación, están orientadas a proporcionar al personal tanto técnico como de ingeniería la debida competencia y calificación profesional, para permitirle resolver de manera satisfactoria las situaciones de trabajo relativas al oficio.

La formación para el trabajo constituye un conjunto de conocimientos, habilidades, capacidades, destrezas y aptitudes, vinculadas a una determinada competencia profesional. La necesidad creciente de polivalencia funcional y tecnológica del trabajo técnico determina la inclusión en el currículo de contenidos pertenecientes a diversos campos del saber tecnológico, que incluyen conocimientos relativos a conceptos, procesos, situaciones y procedimientos que concretan el "saber hacer" relativo a la profesión.

Los instructores deben desarrollar los bloques de contenidos conforme a criterios que a su juicio permitan que el alumno adquiera la debida competencia profesional, teniendo presente que las actividades productivas requieren de la acción y el dominio de modos operativos.

Este contenido presenta de modo breve y conciso los fundamentos básicos de los circuitos hidráulicos y neumáticos, así como las leyes que rigen su funcionamiento.

3 Hidráulica y Neumática

Los fluidos.

En términos coloquiales, puede considerarse un fluido, como toda sustancia que fluye con facilidad. Esta es una propiedad de los líquidos y los gases que, sin embargo, presentan características bien diferenciadas entre ellos, entre las que destacaremos: La Densidad y la Compresibilidad en las aplicaciones hidráulicas y neumáticas.

Los gases son ligeros y se dejan comprimir con facilidad, mientras que los líquidos son más pesados y muy difíciles de comprimir. A título informativo diremos que es necesario aplicar una presión aproximada de 200 bares para reducir el volumen de una cierta cantidad de agua en un 1 % de su valor.

A pesar de las grandes diferencias entre líquidos y gases, las leyes mecánicas por las que se rigen son las mismas, salvando las diferencias debido a sus distintas densidades, lo que supone que las expresiones de ciertas leyes generales pueden quedar simplificadas en su aplicación a los gases.

Los fluidos se caracterizan porque carecen de elasticidad de forma, es decir, no tienen una forma propia y se adaptan al recipiente que los contiene. La diferencia fundamental con respecto a un sólido estriba en que las moléculas del primero no están rígidamente unidas y pueden deslizarse unas respecto a otras, con sólo vencer una pequeña fuerza de rozamiento entre capas adyacentes (viscosidad).

En la actualidad, los fluidos se utilizan masivamente en aplicaciones industriales, siendo el aire, el agua y el aceite los normalmente empleados. Los sistemas neumáticos utilizan el aire como componente esencial, mientras que los hidráulicos emplean el agua o el aceite.

Oleohidráulica (Hidráulica) En su concepto más general, la hidráulica es la parte de la mecánica que estudia el equilibrio y el movimiento de los fluidos. Puede definirse como la ciencia que estudia la transmisión y control de potencias a través de un líquido incompresible. El nombre correcto es Oleohidráulica al ser el aceite el fluido que generalmente circula por las tuberías.

Fluidos hidráulicos son un grupo grande, de líquidos compuestos de muchos tipos de elementos químicos.

4 Hidráulica y Neumática

Principios y leyes fundamentales de la hidráulica    

Los aceites no son comprensibles (pero si elásticos).

Los aceites transmiten en todas las direcciones la presión que se les aplica (Principio de pascal).

Los aceites toman la forma de la tubería o aparato, por los que circulan en cualquier dirección.

Los aceites permiten multiplicar la fuerza aplicada. Las fuerzas aplicadas y transmitidas son directamente proporcionales a sus superficies.

Un fluido hidráulico a presión es uno de los medios más versátiles y conocidos hoy en día para originar y modificar movimientos y transmitir potencia. Es rígido y además flexible.

Puede cambiar instantáneamente su forma para adaptarse al cuerpo que resiste su empuje, y se puede derivar, haciendo en cada una de las derivaciones el trabajo. Ningún otro medio combina el mismo grado de exactitud y flexibilidad, manteniendo la posibilidad de transmitir un máximo de potencia con un mínimo de volumen y peso.

Las instalaciones hidráulicas son empleadas actualmente con gran profusión en la industria de construcción, de máquinas herramientas, vehículos, aviones, barcos, etc., y presenta como ventajas esenciales las siguientes:  Alto rendimiento de transmisión (hasta el 90%).  Posibilidad muy precisa de regulación de fuerzas y velocidades.  Transmisión de grandes fuerzas utilizando pequeños elementos.  Control a distancia de los elementos de mando (mediante electro válvulas).  Larga duración de los elementos hidráulicos debido al auto lubricación.  Transmitir potencia de un punto a otro.  Realizar el cierre entre piezas móviles reduciendo fricciones y desgastes.  Lubricar y proteger contra la herrumbre o corrosión las piezas del sistema.  "No sufrir cambio físico o químico, o el menor posible"  Protección contra sobrecargas (mediante limitadores de presión).

Las Principales propiedades de los fluidos hidráulicos son las siguientes: 5 Hidráulica y Neumática

           

Viscosidad adecuada Variación mínima de la viscosidad con la temperatura Estabilidad frente cizallamiento Baja compresibilidad Buen poder lubricante Inerte a los materiales de juntas y tubos Buena resistencia a la oxidación Estabilidad térmica e hidrolítica Características anticorrosivas Propiedades antiespumantes Buena desemulsionabilidad Ausencia de acción nociva

Características de desempeño de fluidos hidráulicos Viscosidad La viscosidad mide la resistencia a fluir de un fluido. Es afectada por varios factores, directamente o indirectamente.

Los sistemas hidráulicos contienen piezas móviles (algunas diseñadas con tolerancias muy estrechas) que deben lubricarse efectivamente por el fluido hidráulico. La viscosidad del fluido debe ser lo suficientemente alta para asegurar una película fluida entre las superficies móviles pero no tan grande que cree excesiva fuerza friccional. Si la resistencia al flujo es demasiado grande, se desarrolla una excesiva fricción fluida dentro del sistema. Esto reduce la potencia de salida, derrocha energía y genera altas temperaturas en el sistema, todos los cuales reducirán la vida en servicio del fluido y crearán ineficiencias en el sistema hidráulico.

El fluido debe tener también una viscosidad suficientemente alta para ayudar a prevenir las fugas a través de pistones, émbolos, paletas, y otros elementos de ajuste preciso en la bomba hidráulica.

Los cambios en temperatura afectan directamente a la viscosidad. A medida que el fluido se calienta también se adelgaza, volviéndose menos viscoso; cuando se enfría se espesa, volviéndose más viscoso. Es por esto que es importante considerar el rango de temperatura de operación del sistema hidráulico cuando se elige el grado de viscosidad óptimo para el fluido. Índice de Viscosidad

6 Hidráulica y Neumática

El índice de viscosidad (I.V.) mide la resistencia de un fluido a cambios en viscosidad con cambios en la temperatura. Cuanto más alto es el I.V. de un fluido, menor es su tendencia a cambiar su viscosidad con la temperatura.

Los lubricantes de alto I.V. son necesarios cuando el lubricante debe desempeñarse en un rango amplio de temperaturas. Por ejemplo, el aceite del motor de su automóvil debe fluir lo suficientemente libre para permitir el arranque en frío, pero debe ser lo suficientemente viscoso luego del período de calentamiento para proveer una lubricación fluida.

Anti-Desgaste Los fluidos hidráulicos no sólo actúan como medio de transmisión de potencia, sino que también lubrican las piezas del sistema. Las bombas hidráulicas actuales están sujetas a altas presiones y altas velocidades. Esto puede crear condiciones de lubricación a película delgada y causar daños mecánicos eventuales a menos que el fluido contenga aditivos protectores especiales.

Se pueden encontrar tres tipos de bombas en los sistemas hidráulicos: bombas a engranajes, a pistones (axiales o radiales) y de paletas. Las bombas de paletas son las más comunes y requieren la mayor protección antidesgaste, debido a las altas presiones de contacto desarrolladas en la punta de la paleta. Las bombas de engranajes y pistones usualmente no requieren aceites antidesgaste; sin embargo, debe consultarse al fabricante por requerimientos específicos.

Las propiedades anti desgaste de un fluido hidráulico se ensayan típicamente mediante la operación de una bomba de paletas bajo condiciones de sobrecarga. Los resultados se miden en un número especificado de horas de operación. La experiencia muestra que un buen fluido anti desgaste puede reducir el desgaste un 95% o más comparado con aceites convencionales inhibidos contra la herrumbre y la oxidación.

Estabilidad a la oxidación La estabilidad a la oxidación es una medida de la habilidad del fluido para resistir la oxidación (deterioro químico) en presencia de aire, calor y otras influencias.

La resistencia a la oxidación es una cualidad importante en un fluido hidráulico. Los residuos insolubles causados por la oxidación del fluido pueden interferir con el desempeño de un sistema hidráulico. Los residuos pueden taponar líneas, mallas y filtros interfiriendo en la acción normal de las válvulas. La remoción de estos contaminantes de un sistema puede ser costosa y consumidora de tiempo.

7 Hidráulica y Neumática

La oxidación se acelera con el tiempo. El proceso de deterioro comienza lentamente, pero se acelera a medida que el fluido llega al final de su vida útil. Altas temperaturas y el efecto catalizador de ciertos metales (cobre y hierro, por ejemplo) pueden también acelerar la oxidación.

La vida en servicio de un fluido hidráulico puede depender de su habilidad para resistir estas influencias, mezclando inhibidores de oxidación para mejorar la resistencia natural de estas bases al ataque oxidante.

Punto de escurrimiento Cuando los sistemas hidráulicos operan en un ambiente frío, debe asegurarse que el fluido fluirá adecuadamente del lado de la succión en la bomba.

El punto de escurrimiento es una indicación de esta seguridad, es la menor temperatura a la cual el fluido fluirá a presión atmosférica.

Muchos aceites contienen componentes de cera que tienden a cristalizar a bajas temperaturas, tornándolos casi inmóviles. Cuando esto sucede, el aceite está en, o cerca de, su punto de escurrimiento. El sistema hidráulico se torna inoperable.

Separabilidad del agua Los sistemas hidráulicos industriales tienen normalmente ventilación en el reservorio de aceite. Esto permite que el fluido contacte la atmósfera exterior, y que la humedad condensada del aire se mezcle con el fluido. El agua libre se separa rápidamente del aceite y puede ser drenada del fondo del tanque. Sin embargo, el agua que se emulsifica con el fluido es muy difícil de remover.

Un fluido con buena separabilidad del agua resiste la emulsificación con el agua, dado que el agua producirá herrumbre en el equipo y es un lubricador relativamente malo, una buena separabilidad del agua en un fluido hidráulico es un factor importante para mantener una larga vida en servicio.

Prevención de herrumbre Es difícil mantener a un sistema hidráulico diseñado convencionalmente libre de agua todo el tiempo. Aún bajo las condiciones más favorables, la herrumbre es una posibilidad y un problema potencial.

La herrumbre puede rayar superficies en contacto, formar incrustaciones en cañerías, taponar pasajes y dañar válvulas. Los ejes de arietes hidráulicos que a veces están expuestos directamente al ambiente, y cualquier picado en sus superficies altamente pulidas probablemente rompa el empaque (sello) a su alrededor.

8 Hidráulica y Neumática

Esta es la causa por la que la mayoría de los fluidos hidráulicos están formulados con inhibidores de herrumbre, para dar protección extra contra los efectos destructivos del agua.

Resistencia a la espuma y liberación de aire

Cuando el aceite hidráulico es batido en presencia de aire, puede ocurrir la formación de espuma y el atrapamiento de aire. Estas condiciones pueden ser causadas por cañerías incorrectas, tales como una línea de aceite que retorna al tope en lugar del fondo del reservorio.

También pueden ser causadas por fugas de aire en la succión de la bomba.

La espuma puede crear un lío si rebalsa al reservorio. Puede causar problemas mecánicos serios si el nivel de fluido del reservorio cae al punto que la espuma sea arrastrada a la bomba.

El aire atrapado (burbujas pequeñas y discretas de aire arrastradas en el cuerpo principal del fluido) es un problema ligeramente más severo que la espuma.

El aire es compresible; cuando se mezcla con el fluido hidráulico causa una operación lenta y errática del sistema.

Dado que ciertos aditivos antiespumantes pueden retardar la velocidad a la cual se libera el aire atrapado en el fluido, debe prestársele un cuidado especial al seleccionar un agente antiespumante.

Los sistemas hidráulicos son mecanismos de gran precisión y su buen funcionamiento depende en gran parte de un apropiado mantenimiento.

Pero las necesidades específicas de los sistemas hidráulicos difieren. Algunos requieren un fluido con mayor estabilidad térmica y a la oxidación, algunos necesitan mayor protección antidesgaste, algunos requieren estabilidad adicional en el lubricante en ambientes de temperaturas extremas, y algunos necesitan la seguridad de fluidos resistentes al fuego.

Como inconvenientes en la utilización de la hidráulica pueden citarse la posibilidad de golpe de ariete y la fuga de líquido a alta presión, que conlleva peligro de accidente (un hilo de aceite a alta presión puede producir hasta una perforación).

Golpe de ariete El golpe de ariete o pulso de Joukowski, es junto con la cavitación, el principal causante de averías en tuberías e instalaciones hidráulicas.

9 Hidráulica y Neumática

El golpe de ariete se origina debido a que el agua es ligeramente elástica (aunque en diversas situaciones se puede considerar como un fluido no compresible). las partículas de agua que se han detenido son empujadas por las que vienen inmediatamente detrás y que siguen aún en movimiento. Esto origina una sobre presión que se desplaza por la tubería a una velocidad algo menor que la velocidad del sonido en el agua. Esta sobre presión tiene dos efectos: comprime ligeramente el agua, reduciendo su volumen, y dilata ligeramente la tubería. Cuando toda el agua que circulaba en la tubería se ha detenido, cesa el impulso que la comprimía y, por tanto, ésta tiende a expandirse. Por otro lado, la tubería que se había ensanchado ligeramente tiende a retomar su dimensión normal.

Cavitación La cavitación o aspiración en vacío es un efecto hidrodinámico que se produce cuando el agua o cualquier otro fluido en estado líquido pasa a gran velocidad por una arista afilada, produciendo una descompresión del fluido debido a la conservación de la constante de Bernoulli (Principio de Bernoulli). Puede ocurrir que se alcance la presión de vapor del líquido de tal forma que las moléculas que lo componen cambian inmediatamente a estado de vapor, formándose burbujas o, más correctamente, cavidades. Las burbujas formadas viajan a zonas de mayor presión e implotan (el vapor regresa al estado líquido de manera súbita, «aplastándose» bruscamente las burbujas) produciendo una estela de gas y un arranque de metal de la superficie en la que origina este fenómeno.

El conjunto de leyes que rige el estado de equilibrio de los fluidos se denomina hidrostática y la que trata los fenómenos debidos al movimiento de los mismos se llama hidrodinámica.

Basados en principios de hidráulica funcionan los sistemas de freno de los automóviles, algunos sistemas como los de: suspensión, transmisiones, dirección, la carburación, amortiguación, entre otros.

Neumática La neumática es la tecnología que emplea el aire comprimido como modo de transmisión de la energía necesaria para mover y hacer funcionar mecanismos.

El aire es un material elástico y por tanto, al aplicarle una fuerza, se comprime, mantiene esta compresión y devolverá la energía acumulada cuando se le permita expandirse, según la ley de los gases ideales.

10 Hidráulica y Neumática

Aunque los rasgos básicos de la neumática se cuentan entre los más antiguos conocimientos de la humanidad, no fue sino hasta el siglo pasado cuando empezaron a investigarse sistemáticamente su comportamiento y sus reglas, pudiéndose decir que solamente a partir de 1950 se produjo la verdadera aplicación industrial de la neumática en los procesos de fabricación. Esta rápida expansión de la neumática en tan corto espacio de tiempo se debe al hecho de no disponer de otro medio tan simple y racional para resolver los problemas de automatización. La energía neumática que emplea el aire comprimido como fuente de potencia tiene cualidades excelentes, entre las que destacan: Ventajas del aire comprimido 

El aire es abundante y está disponible para su compresión de manera ilimitada.



Puede ser fácilmente transportado por canalizaciones, incluso a grandes distancias, siendo innecesarios los conductos de retorno.

Puede ser almacenado en depósitos y transportado en ellos.

No existe riesgo de explosión ni incendio en ambientes peligrosos.

Es un medio muy limpio que en caso de averías no perjudica a los elementos circundantes.

La concepción de los diferentes elementos de mando y transmisión es sencilla.

   

Como medio de trabajo resulta rápido, pudiéndose regular las velocidades y las fuerzas aplicadas a los elementos de trabajo de una manera continua.

Sin embargo, para delimitar con precisión el campo de utilización de la neumática, es preciso conocer también las características adversas:  El aire comprimido debe ser tratado antes de su utilización, eliminando las impurezas y humedad.  No es posible obtener velocidades regulares y constantes, en los elementos de trabajo, dadas la compresibilidad del aire.  Cuando el aire ha realizado el trabajo se vierte al exterior, produciendo ruido, que en algunos casos resulta molesto.  Los esfuerzos que pueden obtenerse están limitados (hasta 3.000 Kg a la presión de servicio de 7 bares).

La energía contenida en un fluido bajo presión es utilizada en la industria para accionamiento de potencia, con la finalidad de realizar funciones de control, recuperación y amplificación.

11 Hidráulica y Neumática

Lo que podríamos definir como neumática convencional es la tecnología que emplea elementos neumáticos con partes mecánicas en movimiento. La energía estática contenida en un fluido bajo presión (entre 3 y 10 Kg/cm 2), es transformada en energía mecánica mediante los actuadores (cilindros neumáticos, etc.).

De la neumática convencional se ha evolucionado hacia la neumológica y la fluídica. La primera de ellas es una tecnología avanzada que emplea elementos lógicos, mientras que con la denominación de fluídica se entienden las aplicaciones y los equipos que funcionan según la dinámica del flujo y que están destinados a funciones de mando y de distribución, trabajando con presiones bajas (0,2 bares aproximadamente).

Magnitudes físicas de hidráulica y neumática.

Para la mejor comprensión de las leyes que rigen el comportamiento de los sistemas hidráulicos y neumáticos, es preciso hacer referencia a las magnitudes físicas de aplicación en ellos, entre las cuales las más importantes son: la fuerza, la superficie, el volumen, el caudal, la presión y la velocidad.

En Física se denominan magnitudes fundamentales aquellas que no pueden definirse en función de ninguna otra y que son tomadas como referencia para todas las demás, que en este caso son magnitudes derivadas.

Tanto las magnitudes fundamentales como las derivadas son agrupadas en sistemas de unidades, con las cuales es posible medir cualquier magnitud física. En Europa está vigente el llamado Sistema Internacional (S.I.) desde 1971.

En este sistema las magnitudes fundamentales aplicadas a los sistemas hidráulicos y neumáticos son:    

Longitud, cuya unidad básica es el metro (m) Masa, cuya unidad básica es el kilogramo (kg) Tiempo, cuya unidad básica es el segundo (s) Temperatura, cuya unidad básica es el Kelvin (K)

Como unidades derivadas más importantes pueden citarse las siguientes:     

Fuerza, cuya unidad es el newton (N) Superficie, cuya unidad es el metro cuadrado (m2) Volumen, cuya unidad es el metro cúbico (m3) Caudal, cuya unidad es el metro cúbico por segundo (m3/s) Presión, cuya unidad es el Pascal (Pa) o el Bar (bar) 12

Hidráulica y Neumática

Además del Sistema Internacional (S.I.) se emplean otros sistemas de unidades como el Sistema Cegesimal y el Sistema Técnico, cuyas unidades básicas difieren en algunos casos de las utilizadas por el Sistema Internacional, existiendo relaciones de equivalencia entre ellas. No obstante, en la industria es utilizado actualmente este último y a él nos referiremos.

De entre las magnitudes fundamentales utilizadas en hidráulica y neumática destacaremos conceptualmente las siguientes: Fuerza Se llama fuerza a cualquier interacción entre dos o más cuerpos. Suele ser común hablar de la fuerza aplicada sobre un objeto, sin tener en cuenta al otro objeto con el que está interactuando; en este sentido la fuerza puede definirse como toda acción o influencia capaz de modificar el estado de movimiento o de reposo de un cuerpo (imprimiéndole una aceleración que modifica el módulo, dirección, o sentido de su velocidad), o bien de deformarlo.

La expresión matemática es: Fuerza = masa x aceleración

(F = m x a)

Donde: m= masa en (Kg) a= aceleración en (m/s2)

En el Sistema Internacional de Unidades (S.I.) se establece como unidad de masa el kilogramo y la aceleración en metros sobre segundo al cuadrado.

La fuerza es una magnitud derivada en el S.I. y se expresa en Newton (N). Un Newton es la fuerza que produce la aceleración de 1 m/s2 en un cuerpo de masa 1 kg. Como el peso es la fuerza que ejerce la gravedad en la superficie de la Tierra, el newton es también la unidad del peso. Una masa de un kilogramo tiene un peso de 9,81 N. 1 N = 1 Kg m/s2 (se compone de las unidades básicas kg × m × s -2.)

En las aplicaciones prácticas de hidráulica o neumática, se admite que 1N  0,1 kg fuerza ó kp (1 N = 0,1020 kgf ó kp) Presión Otra de las magnitudes utilizada frecuentemente en hidráulica y neumática es la presión que se define: como el cociente de la fuerza aplicada sobre una superficie determinada: 13 Hidráulica y Neumática

Donde: P= presión

Pr esión 

Fuerza Área

(P = F/A)

F= fuerza aplicada

A= área de la sección transversal Teniendo en cuenta que las unidades de fuerza y superficie son el Newton y el metro cuadrado respectivamente, tenemos: P = 1 N/1m2 = 1 Pascal Así pues, un Pascal es igual a la presión eficaz ejercida por una fuerza de un Newton sobre una superficie de un metro cuadrado. Como esta unidad no tiene relación alguna con la presión atmosférica, puede utilizarse para expresar cualquier fuerza con relación a una superficie. Por lo tanto, el Pascal es válido indistintamente para indicaciones de presión o resistencia a la tracción de materiales.

El Pascal resulta ser una unidad de medida sumamente pequeña en su aplicación industrial. Sirva como ejemplo de valor cuantitativo de un Pa, la presión que ejerce una hoja de papel sobre la mesa en que se deposite. Por ello, se utilizan corrientemente los múltiplos Kilo pascal (1.000 Pa) y Mega pascal (1.000.000 Pa). En la práctica se emplea otra unidad de presión del orden de la presión atmosférica denominada Bar, que es igual a la décima parte del mega pascal y, a su vez, es aproximadamente igual a 1 Kp/ cm2, o a 1 atmósfera.

Los datos de presión se entienden siempre relacionados con una presión de referencia, que en general es la presión atmosférica, la cual depende de las condiciones climatológicas y oscila a nivel del mar entre 0,98 y 1,04 bar. Al hablar de presión en un circuito (por ejemplo 5 bares), nos referimos a una presión de 5 bar por encima de la atmosférica. Si dijéramos -0,5 bar, estaríamos refiriéndonos a una presión que es 0,5 bar inferior a la atmosférica (depresión ó vacío). Un valor de presión inferior a -1 bar no puede darse, puesto que no existe presión inferior al vacío absoluto.

Así pues, al hablar de presiones deben tenerse en cuenta los conceptos de presión absoluta (Pabs) y presión relativa (Pre), referida esta última a la presión atmosférica. En hidráulica y neumática se utilizan siempre valores de presión relativa, es decir, presiones por encima de la atmosférica del lugar en que se efectúa la medición. El concepto de presión absoluta se reserva para las presiones referidas al cero absoluto, definiéndose como depresión la diferencia entre el valor de la presión atmosférica y la presión en el cero absoluto o presión en el vacío (que es nula).

14 Hidráulica y Neumática

Cero absoluto

Presión absoluta

Presión Relativa

Presión atmosférica

Depresión

Figura 1. Gráfica de presiones Caudal Se define el caudal como la cantidad de fluido que atraviesa una sección por unidad de tiempo. Esta cantidad de fluido puede ser expresada en masa o en volumen, estando relacionados el caudal másico y el volumétrico a través de la densidad del fluido, que en el caso de los gases es variable con la presión y la temperatura.

El caudal másico se expresa en kg/s, mientras la unidad S.I. de caudal volumétrico es el m3/s aunque en la práctica se emplea el litro/minuto (l/min) o el m3/h. Un m3/h es igual a 16,67 l/min.

Figura 2. Ejemplo gráfico de la relación caudal, sección x velocidad.

Observando la figura 2 se aprecia que si en un tiempo (t) circula una cantidad de aire C por la sección S, el caudal medio en ella será: Q=C/t 15 Hidráulica y Neumática

La cantidad de aire es un volumen; pero un volumen dividido por un tiempo también es igual a una sección por una velocidad, como se muestra en el ejemplo gráfico de la figura. Efectivamente, si en un tiempo (t) la sección S se ha desplazado desde A hasta B, el caudal que sale por B está en función del espacio recorrido y de la sección interior de la conducción, es decir:

C  Sl De acuerdo con esto tenemos también: Q = V/t

y

Con lo cual,

V = Sl Q

Sl l  S  Sl t t

lo que indica que el caudal es igual al producto de la velocidad de avance por la superficie interior del conducto.

Existe una estrecha relación entre el caudal y la presión, que se pone de manifiesto con la siguiente experiencia: soplando por el extremo de un tubo estrecho en el que se mantiene abierto el otro extremo, se observa que no cuesta esfuerzo el hacerlo, porque la presión en el interior del tubo es pequeña; pero cuando se tapa de forma progresiva el extremo abierto, se aprecia que cada vez cuesta más soplar, porque la presión en el interior ha aumentado. Esta experiencia simple pone de manifiesto que habrá presión cuando el caudal de entrada sea superior al de salida o, lo que es lo mismo, cuando en un mismo volumen intentemos aumentar la cantidad de aire contenida.

Trabajo y potencia Toda fuerza que desplaza a un cuerpo en una determinada dirección efectúa un trabajo. La unidad de medida del trabajo en el Sistema Internacional (S.I.) es el Julio.

Un julio es el trabajo que se realiza al ejercer una fuerza de 1 N con un desplazamiento de 1 m en el sentido de aplicación de dicha fuerza.

J  N .m  m2 .kg.s 2 El trabajo realizado en la unidad de tiempo representa la potencia desarrollada, que se expresa en vatios (w): 1 W = 1 J/s 16 Hidráulica y Neumática

Como equivalencias con otras unidades pueden citarse: 1 J = 0, 102 Kpm; 1 Kpm= 9,81 J; en la práctica 1 Kpm = 10 J 1 W = 0,00 1359 CV, 1 CV = 735.49 W, en la práctica 1 CV = 736W El aire comprimido en neumática y el aceite o el agua en hidráulica, son vehículos a través de los cuales se transmite potencia de una fuente exterior de energía a unos receptores, En un sistema hidráulico, la velocidad queda indicada por el caudal en litros por minutos - l/m y la fuerza queda indicada por la presión. De esta forma puede expresarse la potencia hidráulica como sigue: Potencia = Fuerza x Distancia = Presión x Superficie x Distancia = Tiempo

Tiempo

Presión x Volumen Tiempo

= Presión x Caudal

Leyes fundamentales de hidráulica y neumática Tanto los sistemas hidráulicos como los neumáticos están regidos por leyes que hacen referencia a procesos de cambio o transformación de los fluidos. De entre ellas destacaremos: a) Leyes fundamentales de los gases Como todos los gases, el aire no tiene forma definida y toma la del recipiente que lo contiene, puede ser comprimido y tiene tendencia a dilatarse. La ley de BoyleMariotte relaciona el volumen y la presión de un gas perfecto y es seguida en aproximación por los gases reales. Esta ley dice que a “temperatura constante, el producto de la presión a que está sometido un gas por el volumen que ocupa se mantiene constante”, o lo que es igual, “la presión y el volumen son inversamente proporcionales”.

P x V = constante.

Ó bien

P1 V1 = P2 V2 = P3 V3 = constante.

17 Hidráulica y Neumática

Esta ley se pone en evidencia con el siguiente ejemplo: en un recipiente cilíndrico se instala un pistón de cierre hermético (Figura 3) que en su posición de reposo encierra un gas que, para la fuerza aplicada F1 en el pistón, ocupa el volumen V1 = 1 m3 a la presión P1 = 1 bar. Cuando se aplica al pistón una fuerza F 2 hasta alcanzar el volumen V2 = 0,5 m3, permaneciendo constante la temperatura, la presión obtenida es: P2 = 1 bar x 1 m3 0,5 m3 Pues

=

2 bar

P1 V1 = P2 V2, o lo que es igual: P2 =P1*V1 V2

Del mismo modo, si se empuja al pistón con la fuerza F 3 hasta lograr el volumen V3 0,05 m3 , la presión que se alcanza es: P3 = 1 bar x 1 m3 0,05 m3

=

20 bar

Figura 3. Ejemplo de aplicación de la ley de Boyle - Mariotte Por otra parte, “el volumen de un gas varía en función de la temperatura manteniendo constante la presión”. La ley de Gay-Lussac relaciona estas magnitudes y se enuncia diciendo: “A presión constante, la razón entre el volumen y la temperatura absoluta de un gas se mantiene constante”; o lo que es lo mismo, el volumen es directamente proporcional a la temperatura absoluta.

V1

T1

=

V2

T2

=

V3

=

constante.; o lo que es igual,

T3

V1

V2

=

T1

=

Cte.

T2

Después de múltiples experiencias, Gay-Lussac observó que aproximadamente todos los gases tienen el mismo coeficiente de dilatación de valor 1/273, lo que 18 Hidráulica y Neumática

equivale a decir que por cada grado centígrado que se aumenta la temperatura de un gas a presión constante, su volumen aumenta en 1/273. Ello puede expresarse así: Vf = Vi (1 + T/273) Siendo Vf el volumen final, Vi el inicial, y T la diferencia entre la temperatura final y la inicial.

Ejemplo: en un depósito se tienen 5 m3 de aire a 41 °C. ¿Qué volumen ocupa a 0 °C? Vf = 5 m3

(1 + (0,41/273))

= 5 (1 - 0,15) = 4.25 m3

Habiéndose establecido que el volumen del aire varía con la presión y la temperatura, deberá seguirse la norma de dar el volumen para unas condiciones de presión y temperatura determinadas, que llamaremos condiciones normales. Éstas son de 1 bar y 0 °C. Ejemplo de aplicación: Un depósito contiene 3 m3 de aire a una presión de 6 bar y a la temperatura de 50 °C ¿Qué volumen ocupará en condiciones normales?

P1 V1 = P2 V2; V2 = P1 V1 = 6 bar x 3 m3 = 18 m3 P2 1 bar Vf = Vi (1

+ T/273) = 18 m3 (1 – 50/273) = 18 (1 – 0,183) = 14,7 m3

Tomando como base las dos leyes enunciadas se formuló la ecuación de los gases ideales, según la cual el volumen de un gas es directamente proporcional a la temperatura absoluta e inversamente proporcional a la presión.

V = R x n x T, de donde se deduce que: P V = n R T P Siendo n el número de moles del gas (cantidad de gramos igual a su peso molecular) y, R la constante de proporcionalidad. b) Presión hidrostática.

La existencia de una cierta presión en el seno de un líquido puede ser comprobada mediante un manómetro elemental, formado por un recipiente de paredes metálicas, cuya tapa ha sido sustituida por una membrana elástica (fig. 4), que toma una posición plana (A) al aire libre, y al ser introducida en el seno del líquido se deforma hacia el interior de la caja (posición B), tanto más cuanto mayor sea la profundidad a la que se sumerge (posiciones C y D), pero la deformación es 19 Hidráulica y Neumática

independiente de la posición que ocupe la caja. Puede decirse, por tanto, que presión aumenta con la profundidad.

Figura 4. Presión hidrostática.

El principio fundamental de la hidrostática dice que “entre dos puntos de un fluido incompresible, separados por una cierta distancia vertical, existe una diferencia de presión igual al peso de un cilindro de fluido que tenga por base la unidad de superficie y por altura la distancia vertical entre ambos puntos". Este principio se traduce en la siguiente expresión matemática: p – p0 =  x g x z En la fig. 5, en el punto (A), situado a una profundidad (Z), existe una presión p = p0 +  x g x z Donde p0 es la presión de la superficie del líquido; , la densidad del mismo y g, la aceleración de la gravedad.

Figura 5. Presión ejercida en el seno de los líquidos Así, pues, una columna de líquido ejerce como consecuencia de su propio peso una presión sobre la superficie en que actúa, que depende solamente de la altura de la 20 Hidráulica y Neumática

columna de líquido y no de la forma del recipiente que lo contiene. La presión ejercida sobre el fondo de los diferentes recipientes representados en la figura 6, cuyas secciones S1, S2 y S3 son iguales, es la misma, con independencia de la forma, si la altura (h) del líquido es igual en todos los recipientes.

Figura 6. Presión ejercida por el líquido en el fondo del recipiente De la expresión matemática anteriormente reseñada se deduce que si p 0 aumenta o disminuye, la presión p en cualquier punto del fluido aumentará o disminuirá exactamente en el mismo valor, lo que puede ser comprobado como muestra el ejemplo de la figura 7, donde el líquido contenido en el recipiente alcanza una presión que está en función de la fuerza F ejercida sobre el pistón que lo cierra herméticamente y de la sección del mismo.

P= F S

Figura 7. Principio de Pascal Este hecho se conoce con el nombre de Principio de Pascal y se enuncia de la siguiente forma: "La presión aplicada en un punto cualquiera de un fluido, se transmite con la misma intensidad a todos los puntos del mismo". En este principio o 21 Hidráulica y Neumática

ley se basan la prensa hidráulica, el sistema de frenos de los automóviles, los cilindros (gatos) hidráulicos, entre otros.

Cualquiera de estos dispositivos consta de dos cilindros en comunicación (fig.

1.8), provistos de sendos émbolos E1, y E2, Tanto los cilindros, como el conducto que los comunica, están llenos de un líquido (generalmente aceite). Cuando se ejerce en el una fuerza F1, la presión obtenida es P = F 1/S1, siendo S1 la superficie del émbolo mas pequeño.

Esta presión se transmite por igual a todos y cada uno de los puntos del líquido, produciendo un empuje sobre E2, cuyo valor es F2, = P x S2, o lo que es igual, el empuje obtenido en el émbolo E2, es: F2 = S 2 x F1 S1 De aquí se deduce que la prensa, o el sistema de frenos de un vehículo, son dispositivos cuya misión es multiplicar la fuerza ejercida por un factor, que es la relación entre las áreas del émbolo receptor y el emisor.

Figura 8. Prensa hidráulica.

Dado que los líquidos no son compresibles, pueden ser utilizados para transmitir movimiento. En el caso de la figura 8, cuando el émbolo E, penetra en el cilindro, el pistón secundario E experimenta un desplazamiento en el mismo sentido, es decir, sale del cilindro. Si ambos émbolos tuvieran la misma superficie S, los desplazamientos serían idénticos, pudiendo entonces decirse que la función del líquido sustituye a un vástago sólido que podría enlazar los émbolos E 1 y E2, Por el contrario, si las superficies de los émbolos son diferentes, los recorridos de los mismos también lo son.

La figura 9 muestra un ejemplo de recorridos de émbolos en aplicación a la prensa hidráulica. Empujando con un peso de 10 Kp al émbolo pequeño de 1 cm2 22 Hidráulica y Neumática

para desplazarlo un recorrido de 10 cm, el volumen de líquido desplazado hacia el cilindro mayor es de 10 cm3, lo que supone que el émbolo grande (superficie 10 cm2) solamente se desplazará 1 cm. Por otra parte, la presión ejercida en el líquido por el émbolo pequeño (10 Kp/cm2), supone que el émbolo mayor pueda levantar un peso de 100 Kp. Así pues, cuando actuamos con una fuerza F 1 sobre la superficie A1, se obtiene una presión P = F1/A1 que se transmite a todo el líquido. Si esta presión actúa sobre una superficie A2 la fuerza que se puede obtener (comparable con una carga por levantar) es F2 = P x A2. Por lo tanto, se puede escribir: F1

=

A1

F2

o también

A2

F2

F1

=

A2

A1

y por lo que se refiere a los espacios (S) recorridos por los émbolos, S1

=

S2

A2

A1

Figura 9. Ejemplo de aplicación de la prensa hidráulica.

La figura 10 muestra un ejemplo de dispositivo multiplicador de presión, constituido por dos émbolos de superficies A 1 y A2 respectivamente, unidos por un vástago. Cuando aplicamos una presión P1 al émbolo grande A1, la fuerza obtenida en él es: F1 = P1 x A1. Esta fuerza es comunicada por el vástago al émbolo A 2 y, por ello, la fuerza F2 es Igual a F1. De esta forma, en el cilindro pequeño se obtiene una presión P2 = F2 /A2, o lo que es igual P2 = F1/A2 y, teniendo en cuenta que F 1 = P1 x A1 podemos hacer: P2 =

F1 A2

=

P1 X A1 A2

=

P1

A1 A2

lo que significa que la presión P2 obtenida es el resultado de multiplicar la presión P 1 aplicada por la relación entre las áreas de los pistones (A1 / A1).

23 Hidráulica y Neumática

Figura 10. Dispositivo multiplicador de presión c) Hidrodinámica Como ya se ha mencionado, la hidrodinámica estudia los fluidos en movimiento teniendo en cuenta las fuerzas que lo originan.

Si un líquido fluye por un tubo de sección variable (fig. 11) el volumen que pasa por cada sección en la unidad de tiempo (caudal) es el mismo. Esto significa que la velocidad de Circulación del líquido debe aumentar en las secciones más estrechas.

El caudal volumétrico (Q) que circula por el tubo es el cociente del volumen de líquido (V) en litros por el tiempo en minutos (Q V/t).

Observando la figura 11 puede verse que el volumen (V) de líquido desplazado es igual a la sección (A) del tubo multiplicador por el espacio de desplazamiento (V=AxS), luego sustituyendo V en la anterior expresión tenemos: Q=

V

=

t

AxS t

= A

S t

Dado que un espacio recorrido dividido por el tiempo da como resultado una velocidad (v = S/t), sustituyendo esta fracción en la anterior expresión tenemos: Q= A

S t

= A x v; Q = A x v

lo que indica que el caudal volumétrico (Q) corresponde también a la superficie de la sección del tubo multiplicada por la velocidad del líquido.

Dado que el caudal volumétrico es idéntico en todas las partes de un tubo, cualquiera que sea la sección, en el representado en la figura 11 tenemos: Q 1 = Q2 y a su vez, Q1 = A1 x v1 y Q2 = A2 x v2 , por lo cual, igualando estas expresiones, tenernos: 24 Hidráulica y Neumática

A1 x v1 = A2 x v2 que es la llamada ecuación de continuidad, cuya ley dice que en cualquier sección normal de un tubo, el producto del área de la sección por la velocidad del fluido en ella es constante (siempre que no varíe la densidad).

Figura 11. Ejemplo gráfico de las variaciones de presión Ejemplo de aplicación: por un tubo de sección 10 cm2 circula un líquido a la velocidad de 20 cm/s. ¿Qué velocidad toma el líquido cuando la sección del tubo se reduce a 2 cm2?

A1 x v1 = A2 x v2 ;

v2

=

V2 

A1 x v1 A2

10cm 2 x20cm / s  100cm / s 2cm 2

Para que un líquido fluya por una canalización, es preciso que exista un desequilibrio de fuerzas capaz de originar el movimiento; por consiguiente, cuando un líquido circula por una tubería, la presión es siempre menor en un punto más abajo de la corriente que en otro punto situado a contracorriente. Se requiere una diferencia de presiones o caída de presión para vencer el rozamiento de la línea.

En la figura 12 se muestra esta caída de presión, indicada por el nivel de líquido alcanzado en los sucesivos tubos verticales conectados a la canalización por la que circula el líquido, desde el depósito en el que alcanza el nivel máximo y, por ello, la presión máxima, hasta el extremo de salida del líquido en que la presión es cero.

Este descenso de presión es debido al rozamiento del líquido con las paredes del tubo en su circulación.

25 Hidráulica y Neumática

Figura 12. Caída de presión en las canalizaciones. d) Energía hidráulica La hidráulica puede definirse como un medio de transmitir energía empujando un líquido confinado. En la transmisión de esta energía se producen pérdidas, que son debidas al rozamiento del fluido con las paredes. Estas pérdidas dependen de la longitud de la tubería, la rugosidad de la misma, la cantidad de codos y curvas, la sección y la velocidad del fluido.

Cuando un fluido circula por un conducto recto y a pequeña velocidad, se dice que el flujo es laminar (fig. 13). En este caso, las partículas del líquido (líneas de corriente) no se entrecruzan y el rozamiento es pequeño, ya que el movimiento del fluido consiste en un simple desplazamiento de unas láminas fluidas sobre otras, permaneciendo en reposo la capa en contacto con la superficie de conducción, por adherencia de sus moléculas con las del tubo. Cuando la velocidad es elevada, o se producen cambios bruscos de dirección, o de la sección de la tubería, las líneas de corriente se entrecruzan formando remolinos en el seno del fluido, aumentando el rozamiento. A este régimen se le llama turbulento y ocasiona un rozamiento mayor que origina calentamiento, aumento de la presión de trabajo y pérdida de potencia.

Figura 13. Flujos: a laminar, b turbulento.

26 Hidráulica y Neumática

El fluido hidráulico en un sistema de trabajo contiene energía bajo tres formas: 

Energía cinética, que depende de la velocidad y masa del fluido.



Energía potencial, que depende de su posición o altura de la instalación.



Energía de presión, que está en función de su compresión en el trabajo.

El científico suizo Bernoulli demostró que en un sistema con caudal constante, la energía se transforma de una forma a otra cada vez que se modifica el área de la sección transversal de la tubería. El principio de Bernoulli afirma que las sumas de las energías cinética, potencial y de presión en distintos puntos del sistema debe ser constante.

Al variar la sección de la tubería, la velocidad cambia, aumentando o disminuyendo la energía cinética, por lo cual, como la energía total ha de ser constante, la variación de la cinética debe ser compensada con un aumento o disminución de la energía de presión, teniendo en cuenta que en el punto de la instalación considerado no existe variación de energía potencial.

La figura 14 muestra un conducto provisto de estrechamiento por el que circula un fluido. Como por cada Línea de los puntos de este conducto pasa el mismo caudal, ello significa (como ya hemos explicado) que la velocidad debe aumentar en los puntos más estrechos, lo que supone, a su vez, que también lo haga la energía cinética y, dado que la energía de la corriente fluida es la misma en la entrada que a la salida del tubo, ello significa que en los puntos que aumenta la energía cinética debe disminuir la energía de presión, lo cual es acusado por los tubos verticales conectados a la tubería, como se muestra en la figura.

Figura 1.14. Principio de Bernouilli.

27 Hidráulica y Neumática

Resulta así que, aunque parezca extraño, en los estrechamientos de las tuberías por las que circula un fluido se produce un aumento de velocidad y una disminución de la presión. Basado en este principio funciona el tubo de Venturi (fig.15), cuyas dos ramas se conectan a la conducción en dos secciones diferentes, formando un bucle.

Las diferencias de presión se transforman convenientemente sobre una escala que mide ahora el caudal. En los gases, el bucle debe contener una cierta cantidad de líquido, como muestra la figura y se coloca en la parte inferior de la tubería, mientras que en los líquidos el bucle se forma en la parte superior.

Para medir la velocidad de un fluido se utiliza el tubo de Pitot (fig. 16), que es similar al anterior pero con una de sus ramas desembocando en la tubería de manera que la boca se presente frente a la corriente de fluido. La presión dinámica actúa sobre ella para hacer variar la columna de líquido en el tubo de Pitot, pudiéndose determinar de esta forma la velocidad del fluido.

Figura 15. Tubo de Venturi

Figura 16. Tubo de Pitot

En las instalaciones hidráulicas, las energías potencial y cinética son prácticamente despreciables, ya que las conducciones no se sitúan a gran altura y la 28 Hidráulica y Neumática

velocidad de los fluidos es escasa. La energía por considerar en estos sistemas es la de presión.

Compresores Los sistemas neumáticos utilizan como fluido en su funcionamiento el aire comprimido, que es suministrado en caudal suficiente y a la presión adecuada por una instalación productora, cuyo componente esencial es el compresor, que aspira el aire a la presión atmosférica y lo comprime a una presión más elevada. El compresor recibe movimiento de un motor eléctrico generalmente, o en otros casos de uno de combustión, y transforma la energía de movimiento que recibe en energía de presión.

Las principales características de un compresor son el caudal y la presión máxima que es capaz de suministrar o soportar en su funcionamiento, que a su vez está determinada por la resistencia y duración de los componentes que lo integran. Las redes de aire comprimido trabajan generalmente a presiones de 6 bar (87 psi).

En el trabajo de compresión del aire se produce un aumento de la temperatura de éste, que posteriormente es vertido a la instalación y, en su circulación por ella, se produce un descenso de temperatura que conlleva una caída de la presión en la red, perdiéndose así capacidad de realizar trabajo. Por esta razón, el compresor ideal sería aquel que no permitiera aumento de temperatura en el aire, lo que supone dotarle de un eficaz sistema de refrigeración. En la práctica se dota a los compresores de aletas refrigerantes y, en los casos de suministro de presiones importantes, se utilizan compresores de dos etapas, refrigerando el aire a la salida de cada una de ellas.

Tipos de compresores En aplicaciones neumáticas, para generar aire comprimido se utilizan diferentes tipos de compresores, cada uno de los cuales presenta unas características peculiares que pasamos a describir a continuación.

Compresores de émbolo Este tipo de compresor alternativo, conocido en la práctica como compresor de pistón, es el más usado en la actualidad y su característica fundamental es la intermitencia con que suministra el aire comprimido.

Está constituido por un cilindro con dos válvulas, en el interior del cual se desliza un émbolo accionado por un mecanismo de biela y manivela, que recibe movimiento a su vez de un motor eléctrico generalmente. La figura 17 muestra en esquema este tipo de compresor, donde el movimiento descendente del pistón provoca una depresión en el cilindro, al que entra aire del exterior por la válvula de admisión, que se abre por efecto de la depresión creada. El aire llena el espacio vacío que va 29 Hidráulica y Neumática

dejando el émbolo en su descenso. Seguidamente, el émbolo comienza a subir reduciendo el volumen del cilindro, de lo que resulta un aumento de presión que inicialmente cierra la válvula de admisión y, un poco después, abre la de escape, impulsando una embolada de aire por ella con una cierta presión.

Figura 17. Compresor de émbolo.

En este tipo de compresores, la cámara de compresión está provista de aletas en su parte externa para permitir un mejor enfriamiento de la misma. El cárter inferior, donde se aloja el mecanismo de biela y manivela, contiene aceite para la refrigeración y engrase de este mecanismo.

Cuando se trate de conseguir grandes caudales o presiones, se disponen dos o más cilindros (compresores de varias etapas), enlazados de tal forma que sus émbolos sean movidos por el mismo mecanismo (fig. 18). El aire impulsado a presión desde el primero de los cilindros pasa al segundo a través de un refrigerador, donde es enfriado, y allí es comprimido nuevamente para llevarlo posteriormente a la instalación.

Figura 18. Compresor de dos etapas con refrigerador.

30 Hidráulica y Neumática

Los compresores de émbolo de una etapa proporcionan una presión final de hasta 6 bar y en casos excepcionales se llega hasta 10 bar (145 psi). Los de dos etapas llegan con facilidad a los 15 bar (217 psi). Por lo que se refiere al caudal, este tipo de compresores puede suministrar caudales de hasta 25.000 m3 /h.

Compresores rotativos Este tipo de compresores no dispone de masas en movimiento alternativo, por lo cual no está sujeto a grandes vibraciones ni es tan ruidoso como el anterior. Su característica fundamental es la continuidad del caudal de aire suministrado, sin impulsos.

Dentro de este grupo de compresores existen diferentes tipos, siendo los más utilizados los de paleta y los de lóbulos. En el primero de ellos, un rotor excéntrico provisto de paletas longitudinales (fig. 19) gira en el interior de un cárter cilíndrico provisto de dos orificios, uno de entrada y otro de salida del aire. Cuando el rotor gira, las paletas son oprimidas contra la pared del cárter cilíndrico por la fuerza centrífuga y arrastrada con el rotor. En las células formadas entre cada dos paletas es aspirado el aire y, como debido a la excentricidad del rotor este espacio se va reduciendo hasta alcanzar la boca de salida, el aire de cada célula es así comprimido y expulsado a la red.

Figura 19. Compresor de paletas.

Las principales ventajas de este tipo de compresor son sus reducidas dimensiones, funcionamiento silencioso u suministro de un caudal prácticamente uniforme (sin impulsos). Estos compresores suministran menores presiones pero mayores caudales que los compresores de émbolos.

31 Hidráulica y Neumática

En los compresores de lóbulos (fig. 20), también llamados Root, el aire es llevado de la entrada a la salida sin que el volumen sea modificado y, por tanto, la compresión se produce por la resistencia que opone la red de aire y los distintos receptores.

Figura 20. Compresor de lóbulos.

Compresores centrífugos Trabajan según el principio de la dinámica de fluidos, obteniéndose la compresión del aire mediante el giro rápido de un rodete, que lo aspira en su parte central para lanzarlo de forma radial hacia la periferia por acción de la fuerza centrífuga.

La figura 21. Muestra en esquema este tipo de compresor (turbocompresor), que por sus características es capaz de suministrar elevados caudales, aunque a bajas presiones. Para conseguir mayores presiones se .combinan varios rodetes, como se muestra en la figura.

32 Hidráulica y Neumática

Figura 21. Compresor centrífugo.

Características de los compresores Las características fundamentales de un compresor son el caudal y la presión que puede suministrar, los cuales deben estar en consonancia con los consumidores acoplados a su red. En general se dispone un compresor capaz de suministrar una presión de 2 o 3 bar (29 y 43 psi) superior a la necesaria para abastecer a los diferentes consumidores que permite disponer de una reserva de potencia para los casos de

Figura 22 .Compresor con acumulador de aire y motor eléctrico.

Sobrecarga o variaciones en la aspiración (como sucede cuando el filtro de entrada de aire está parcialmente obstruido).

33 Hidráulica y Neumática

En aplicaciones industriales de mecanización y automatización, que requieren caudales moderados y presiones medias, los compresores más utilizados son los de émbolo, de una o dos etapas, dependiendo del caudal por suministrar, lo que a su vez está relacionado con el número de consumidores acoplados a la red de servicio.

Por lo que se refiere al accionamiento, se utiliza generalmente el arrastre con un motor eléctrico, que mueve el eje del compresor por medio de poleas y correa trapezoidal, y se dispone una relación de desmultiplicación importante, de manera que la polea de arrastre del compresor resulte de mayor tamaño que la del motor eléctrico, para conseguir el arrastre con una menor potencia de éste, a cambio de una mayor velocidad de giro. La figura 22 muestra la disposición de arrastre de un compresor, que se monta y fija sobre el depósito acumulador de aire, al igual que el motor eléctrico, que le transmite el movimiento por medio de correa y poleas. En la figura puede verse que la polea del compresor es mucho mayor que la del motor eléctrico, lo que supone una reducción de giro del compresor con respecto al motor eléctrico, pero al mismo tiempo se obtiene un aumento de la potencia de arrastre.

Con un motor eléctrico de poca potencia pero que gira a elevada velocidad, puede conseguirse el arrastre correcto del compresor a la velocidad adecuada.

La presión suministrada por un compresor debe mantenerse dentro de unos límites prefijados de antemano, cualquiera que sea el caudal demandado por la instalación. Para realizar esta función se dispone un regulador de presión, cuya acción se ejecuta actuando sobre el propio compresor, sobre el circuito o sobre el motor de arrastre.

En los compresores de émbolo es corriente el empleo de un regulador que actúa manteniendo abierta la válvula de admisión cuando se alcanza el valor de presión de regulación. De esta manera, se permite el escape de aire por ella y el compresor gira en vacío hasta que descienda la presión en el circuito, instante en el que la válvula de admisión queda liberada nuevamente, permitiendo el funcionamiento normal.

En otros casos se dispone una válvula a la salida del compresor, que permite el vertido del aire a presión hacia la atmósfera cuando se supera el valor de presión establecido.

Actualmente, el sistema de regulación más empleado es el que actúa sobre el motor que acciona el compresor, haciendo que se pare cuando se alcanza el valor de presión estipulado. Para ello se dispone un presostato en el circuito de presión que corta la corriente del motor eléctrico cuando se alcanza el valor de presión de regulación, estableciendo nuevamente el circuito cuando la presión ha descendido por debajo de un límite inferior.

34 Hidráulica y Neumática

Acumulación y distribución del aire comprimido En los equipos de producción de aire comprimido, se dispone a la salida del compresor un depósito acumulador en el que se almacena el aire a presión en espera de su utilización por los diferentes consumidores. Este depósito acumulador cumple además la función de amortiguar las pulsaciones del caudal de salida del compresor, al tiempo que supone una reserva de aire a presión conveniente para abastecer a los diferentes consumidores cuando la demanda sea superior a la producción del compresor, evitando caída de presión en la red.

Las pulsaciones del aire a presión que se producen en los compresores generan ondas de presión que pueden resultar perjudiciales para los aparatos consumidores.

Mediante el empleo de un depósito acumulador se corta de manera eficaz la propagación de las pulsaciones hacia el circuito de presión.

Por lo general, los depósitos acumuladores son recipientes cilíndricos de chapa de acero (fig. 23) y están provistos de diversos accesorios corno termómetro y manómetro, válvula de cierre y de vaciado de agua y válvula limitadora de presión.

35 Hidráulica y Neumática

Figura 23. Depósito acumulador de aire El dimensionado de estos depósitos depende esencialmente del caudal del compresor y de las variaciones de la demanda de aire a presión. Gracias a su gran superficie, el aire encerrado en él se refrigera, con que se desprende directamente de él una buena parte de la humedad en forma de agua, que puede retirada a través de la válvula de vaciado directamente. La válvula limitadora de presión permite el escape del aire almacenado en el caso de que se supere la presión establecida como límite.

La distribución del aire comprimido a los distintos consumidores se efectúa por medio de una red de canalizaciones que, partiendo del depósito acumulador, llegan hasta cada uno de los puntos de torna para los consumidores, formando un circuito cerrado. El dimensionado de las tuberías debe ser tal que la pérdida de presión entre el depósito y cualquiera de los puntos de torna no sobrepase 0,1 bar (1,45 psi). Si se excede este valor, el rendimiento disminuye considerablemente.

Para favorecer al máximo la separación de las condensaciones que se puedan producir en la red de distribución, se disponen purgas automáticas a intervalos regulares para evacuar el agua. Las tomas para el consumo se efectúan en la parte superior de la tubería de alimentación, como indica la figura 24, para dificultar el arrastre del agua de condensación. El tubo de toma se prolonga desde la conexión para utilización hasta un recipiente para la condensación, que puede ser vaciado periódicamente.

Para la conexión a los distintos aparatos consumidores se disponen de enchufes rápidos en la red a intervalos regulares, que toman la forma representada en la figura 25. En su posición de reposo, una válvula interior impide la salida de aire; pero cuando se conecta la espita de toma del consumidor se desplaza esta válvula permitiendo la salida de aire.

36 Hidráulica y Neumática

La base de enchufe rápido dispone de un sistema de anclaje y fijación de la espita, que impide se suelte accidentalmente una vez conectada. Para retirarla es preciso desplazar axialmente la carcasa de cierre, liberando así las patillas de fijación de la espita

Figura 24. Depósito

de acumulador de aire

Figura 25. Enchufe rápido para toma de presión Acondicionamiento de aire comprimido En las redes de distribución, el aire comprimido arrastra impurezas en forma de partículas de suciedad u óxido, residuos de aceite lubricante y humedad que pueden dar lugar a averías en las instalaciones y consumidores neumáticos. Por esta razón se da un tratamiento al aire comprimido antes de su utilización, instalando en la red de distribución la llamada unidad de mantenimiento, constituida por un filtro, un 37 Hidráulica y Neumática

regulador y un engrasador. No obstante, el acondicionamiento del aire comprimido empieza antes de su compresión, instalando en la entrada al compresor un filtro que retiene cualquier partícula grande de polvo que se arrastre. Por otra parte, el emplazamiento del compresor en un lugar seco disminuye la humedad contenida en el aire aspirado.

Filtro El filtro que forma parte del grupo de acondicionamiento tiene como misión retener las impurezas que arrastra la corriente de aire comprimido (vapor de agua o aceite, polvo, carbonilla, etc.). En función del tipo de utilización del aire comprimido, se disponen filtros de calidades diferentes, siendo los más sofisticados, los empleados en industrias de alimentación y farmacéuticas.

La figura 26. Muestra la estructura de un filtro utilizado en redes industriales automovilísticas. El aire comprimido procedente del compresor llega por el conducto de entrada hasta el anillo (A), emplazado convenientemente para producir un brusco cambio de dirección y un movimiento giratorio, gracias al cual se centrifugan las partículas más pesadas que conlleve (impurezas y agua en suspensión), que son lanzadas contra la pared (D) del depósito, desde donde caen al fondo de la cubeta.

Seguidamente el aire pasa a través de la materia filtrante (V), que retiene el resto de partículas mayores que el tamaño del poro, alcanzando así el conducto de salida.

La pantalla (P) situada en el extremo inferior de la materia filtrante separa la zona inferior del filtro donde se depositan el agua y las impurezas mayores, evitando que las turbulencias del aire puedan removerlas y arrastrarlas. Estas impurezas pueden ser retiradas del fondo de la cubeta a través del grifo de purga (G). Dado que el fondo de la cubeta se fabrica generalmente de un material transparente, puede verse el nivel alcanzado por las impurezas, procediendo a retirarlas cuando dicho nivel sea excesivo.

Las impurezas retenidas por la materia filtrante quedan adheridas a ella, por lo que Figura 26. Estructura del filtro de obstaculizan el paso del aire, con el aire consiguiente aumento de la pérdida de carga, que está en función, naturalmente, del estado de colmatación de la materia filtrante. Ello implica que deba ser sustituida periódicamente.

38 Hidráulica y Neumática

En algunos casos, la materia filtrante está constituida por sustancias secantes, capaces de retener el vapor de agua en cuanto entra en contacto con ella. Otras veces se disponen filtros capaces de retener las partículas de aceite procedentes del compresor, cuya materia filtrante está formada por un elemento de carbón activo.

Regulador de presión El regulador de presión tiene la misión de establecer y mantener una presión constante en el circuito conectado a su salida, independientemente de la presión de entrada. Se utiliza en los casos en que una sola instalación alimente varios circuitos y alguno de ellos deba trabajar a presión diferente de la que tiene la red. Por esta causa, el regulador de presión se coloca en la toma para el referido circuito.

La figura 27. Muestra la constitución de un regulador de presión, cuya membrana (1) queda sometida a su cara superior a la presión de trabajo, mientras por la inferior es empujada por la fuerza del muelle (2), tendiendo a levantar la válvula (6) de su asiento para permitir el paso de aire desde el conducto de entrada al de salida, a través de la cámara de membrana. Cuando la presión de trabajo es superior a la fuerza del muelle (2), la membrana baja obturando el paso de aire y solamente se abre esta válvula cuando descienda la presión por salida de aire hacia el consumidor correspondiente, instante en el que, el muelle (2) empuja nuevamente a la membrana hacia arriba abriendo la válvula (6) y permitiendo nuevamente el paso de aire.

Figura 27. Regulador de presión.

Así pues, el funcionamiento de este regulador se produce con movimientos vibratorios de la membrana y válvula (5), que regulan la presión al valor deseado, que depende de la fuerza del muelle (2), variable con el tornillo de reglaje (3). Las vibraciones de la válvula y la membrana son atenuadas por el muelle antagonista (5).

39 Hidráulica y Neumática

Para condiciones de aumento brusco y excesivo de la presión, el desplazamiento de la membrana hacia abajo es de tal magnitud que el taladro central de la membrana queda descubierto en su falta de apoyo sobre el vástago de la válvula (5).

Con ello se produce un escape de aire hacia el exterior, con el consiguiente descenso brusco de presión.

Engrasador Dado que las automatizaciones neumáticas disponen de componentes con órganos mecánicos en movimiento (cilindros, válvulas, etc.), y que están sujetos a rozamientos, es necesario proceder a su lubricación la cual puede lograrse vertiendo en la corriente de aire a presión que los acciona un poco de aceite lubricante.

Así pues, en la red de presión que acciona estos dispositivos se coloca un engrasador junto al filtro regulador correspondientes, que añade al aire una cierta cantidad de aceite en forma de finas gotas que puedan ser transportadas por el flujo de aire hasta los componentes neumáticos de accionamiento. La pulverización del aceite y su vertido en la corriente de aire se realiza en el engrasador, que funciona basado en el efecto Venturi, derivado del teorema de Bernoulli.

La figura 28 muestra un tipo de engrasador, en el que la corriente de aire que entra por (E) atraviesa un estrechamiento (D) en el que aumenta su velocidad, con el consiguiente descenso de presión, para salir por (S) a la red de utilización.

La presión reinante en (E) actúa sobre la cámara (R) empujando el aceite en ella contenido, que sube por el tubo (T) hasta la campana (V), donde es vertido en gotas, que llegan por el tubo (C) hasta el estrechamiento o difusor formado en el conducto de paso de aire. Estas gotas, vertidas en la corriente de aire son finamente pulverizadas y arrastradas hasta los elementos neumáticos conectados.

La subida de aceite desde el depósito (R) hasta la zona del difusor se produce debido a la diferencia de presiones ocasionada por la circulación del aire a diferente velocidad en la entrada (E) y en el estrechamiento o difusor (D).

En este último punto, la presión es menor que en la entrada (E). cuyo valor reina también en el recipiente (R), por comunicación directa con él.

Figura 28. Estructura de un engrasador

40 Hidráulica y Neumática

Grupo generadores de presión Las instalaciones hidráulicas tienen por misión transmitir la energía por medio de un líquido a presión, basándose en la incompresibilidad del mismo. En aplicaciones industriales, el líquido generalmente emplees el aceite, del que deriva el nombre de oleohidráulica para designar las instalaciones que funcionan con este líquido.

El campo de aplicación de la oleohidráulica es muy extenso, pudiéndose afirmar que siempre que sea necesario aplicar una fuerza puede recurrirse a este medio. No obstante, debe señalarse que no resulta adecuado para desplazamientos rápidos de los elementos de trabajo.

Una instalación hidráulica consta de un grupo de abastecimiento de energía, formado por una bomba, depósito, aceite y filtro; un sistema de mando o regulación, constituido por válvulas distribuidoras de caudal y de presión; y un grupo de trabajo, formado por motores o cilindros. Cada uno de los componentes hidráulicos se representa por su símbolo en el correspondiente esquema, que representa cada uno de los componentes y la función que realizan, pero no sus características constructivas. Así, por ejemplo, el símbolo de una bomba no aclara si ésta es de piñones o pistón. Los esquemas se ajustan exactamente al circuito que representan, de forma que con su observación pueda seguirse toda la instalación sin dificultad.

Las instalaciones hidráulicas, la generación de la presión necesaria para el accionamiento de los diferentes mecanismos la realiza una bomba hidráulica, que efectúa la conversión de la energía mecánica de un motor que la acciona en energía hidráulica de presión del líquido que se bombea. Es necesario resaltar que una bomba, cualquiera que sea su tipo, no genera por sí misma presión alguna; ésta se produce en el circuito cuando el fluido encuentra resistencia a su paso.

Básicamente se distinguen dos tipos de bomba: las hidrodinámicas y las hidrostáticas. Las primeras (de centrífugo) funcionan aspirando el fluido por el centro del cuerpo de bomba, centrifugándolo hacia la periferia de la turbina para expulsarlo al exterior. Aunque este tipo de bomba suministra un caudal uniforme y continuo, su desplazamiento disminuye cuando aumenta la resistencia, y es de hecho posible bloquear completamente el orificio de salida en pleno funcionamiento de la bomba.

Por esta y otras razones, este de bomba es escasamente utilizado en aplicaciones hidráulicas.

Las, bombas hidrostáticas son de tipo volumétrico y suministran una cantidad determinada de fluido en carrera o revolución. Su desplazamiento es independiente de la presión de salida, lo que las hace muy adecuadas para la transmisión de potencia. En este tipo de bomba, el líquido es impulsado, al contrario que las centrífugas, sin comunicarle velocidad, reduciendo mecánicamente el volumen que lo contiene.

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Estrangulando la salida de una bomba volumétrica, la presión del fluido alcanza valores tales que provocan el paro del motor de arrastre o la rotura de cualquier órgano de la bomba. Los parámetros que las caracterizan son: caudal nominal, presión de trabajo y régimen de giro. El caudal que es capaz de suministrar es constante para un determinado régimen de giro.

En teoría una bomba suministra una cantidad de fluido igual a su desplazamiento por ciclo o revolución; pero en la práctica, el desplazamiento efectivo es menor, debido a las fugas internas. A medida que aumenta la presión, las fugas desde la salida de la bomba hacia la entrada o al drenaje también aumentan y el rendimiento volumétrico disminuye.

Bomba de engranajes Este tipo de bomba (fig. 29) suministra caudal transportando el fluido entre los dientes de dos engranajes (2) encerrados en una carcasa (1). Uno de los piñones gira accionado por el eje de la bomba y arrastra al otro con el que engrana. Las cámaras de bombeo se forman entre los dientes de los engranajes y la pared de la carcasa.

Con el giro de los piñones, como muestra la figura, se crea un vacío en la cámara de entrada (4), a medida que los dientes se separan, arrastrando el aceite que llega del depósito, que es llevado entre los dientes de los piñones hacia la cámara de salida (3). Cuando los dientes vuelven a entrar en contacto, el fluido es impulsado hacia fuera por el conducto de salida (5).

Resulta evidente que al ser diferentes las presiones en las cámaras de aspiración e impulsión, los engranajes están sometidos a esfuerzos que aumentan el rozamiento de sus ejes en los casquillos de guiado. Para atenuar el desgaste que se produce, se practican en ambos piñones unos taladros radiales (E) (fig. 30) que tienden a equilibrar las presiones actuantes sobre ellos. En la propia carcasa de la bomba se disponen también los taladros (C) y (D) con este mismo fin.

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Figura 29. Bomba de engranajes.

Figura 30. Bomba de engranajes con taladros de compensación.

La figura 31 muestra una bomba típica de engranajes internos, donde el piñón (3) se acopla al eje de arrastre, montado excéntrico sobre la carcasa. Con este piñón engrana la corona dentada (4), que es arrastrada por él, girando libre en la carcasa. Entre el piñón y la corona, en la zona de mayor separación, se aloja una pieza (6) con forma de media luna, que en el funcionamiento permanece 43 Hidráulica y Neumática

inmóvil sobre la carcasa. Con esta disposición, las cámaras de bombeo se forman en los huecos entre dientes (2) y (7), de manera que con el giro de los engranajes el aceite es aspirado por el conducto 1 e impulsado por el conducto (8).

Figura 31. Bomba de engranajes internos.

Bomba de paletas Este tipo de bomba (fig. 32) se dispone un rotor ranurado acoplado al eje de accionamiento, que gira o de un anillo colocado de manera excéntrica con el rotor.

En las ranuras del rotor están ubicadas las paletas, que en el giro de éste se adaptan a las paredes por la acción de la fuerza centrífuga, formándose las cámaras de impulsión entre cada dos paletas, aspirando el líquido por el conducto de entrada para impulsarlo hacia el de salida.

Figura 32. Bomba de paletas.

En algunas disposiciones, para mejorar la estanqueidad se disponen taladros internos que permiten aplicar la presión de salida a la zona interna de acoplamiento de las paletas al rotor, a las que empuja contra la superficie de la carcasa.

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En algunos diseños, este tipo de bomba dispone de doble entrada y salida, como se ha representado en la figura 33. Con esta disposición se equilibran los esfuerzos laterales del rotor, que ahora gira mejor cenen la carcasa y se atenúa el desgaste de ambos.

Figura 33. Bomba de paletas Para ciertas instalaciones hidráulicas que requieren altas presiones de funcionamiento se utilizan bomba de dos etapas, como la representada en la figura 34 consistentes en la disposición encadenada de dos bombas de paletas de doble entrada y salida conectadas en serie, de manera que la salida de la primera se vierta sobre la entrada de la segunda, sumándose de esta forma las presiones de ambas.

En este tipo de montaje se acopla una válvula diferencial (2), formada por dos émbolos de secciones diferentes, de los cuales, el pequeño está sometido a la presión de salida (1), mientras que el grande (3) recibe la presión intermedia (la proporcionada por la primera etapa). Estos pistones se mueven en uno u otro sentido para mantener la relación de presiones exactamente en un valor de dos a uno, consiguiéndose así un funcionamiento equilibrado de la bomba.

Si la presión intermedia (3) disminuye, los pistones se mueven a la derecha destapando el conducto intermedio entre (1) y (3) para compensar la deficiencia de caudal entre la primera y segunda etapas. Por el contrario, si la presión intermedia aumenta, los pistones se mueven hacia la izquierda poniendo en comunicación el conducto (3) de presión intermedia con el (2) que comunica con la aspiración de la primera etapa.

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Bomba de pistones.

La figura 35 muestra esquemáticamente un modelo de este tipo de bomba, constituido por una serie de pistones alojados en sendos cilindros formados en la carcasa o cuerpo de bomba y unidos por su extremo inferior a una placa situada oblicuamente sobre el eje de arrastre. Con el giro de este eje, y debido a la colocación oblicua de la placa de arrastre, los pistones son animados de un movimiento alternativo hacia adelante y atrás en el interior de sus correspondientes cilindros. En el descenso producen la aspiración del fluido, que entra a través de una válvula unidireccional. En la subida del pistón, el fluido es impulsado hacia la salida a través de otra válvula del mismo tipo que la anterior.

Figura 35. Bomba de pistones.

Figura 36. Bomba de pistones con caudal variable

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La carrera de los pistones depende del ángulo que forma la placa de arrastre con respecto al eje, y en algunas aplicaciones puede ser variado, consiguiéndose con ello modificar el caudal. La figura 36 muestra una bomba de este tipo, donde el caudal suministrado es ajustado a la presión de envío, de manera que cuando ésta sobrepasa un determinado valor, se produce una reducción de caudal. Para realizar esta función, la bomba incorpora una válvula conectada en (2) a la presión de impulsión, de manera que cuando ésta supera el valor de tarad o de la válvula, el pistón (1) se desplaza hacia arriba dejando abierto el conducto de comunicación con el cilindro adicional (4), situado contra la placa de accionamiento (5), a la cual desplaza hacia atrás. Con este movimiento se disminuye la inclinación de la placa de arrastre y, por tanto, la carrera de los pistones con lo que el volumen suministrado es meno r. De esta manera se regula la salida de bomba para obtener el volumen requerido por el sistema para mantener una determinada presión.

Simbología hidráulica y neumática Cada uno de los componentes de las instalaciones hidráulicas o neumáticas se representa esquemáticamente mediante un símbolo normalizado, de manera que se facilite la interpretación de los esquemas y se deduzca el funcionamiento del sistema.

En las tablas que siguen se dan los símbolos utilizados con mayor frecuencia.

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49 Hidrรกulica y Neumรกtica

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c 51 Hidrรกulica y Neumรกtica

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TRABAJO PRACTICA Nº 1 Identifique todos y cada uno de los instrumentos del Sistema.

Como se puede apreciar en la figura en esta posición el sistema se encuentra en una condición neutral, en donde el fluido hidraulico es derivado hacia el recipiente que lo contiene llamado también cárter.

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Como se puede apreciar en la figura en esta posición el sistema se encuentra en una condición de marcha, en donde el fluido hidráulico atraviesa el mecanismo encargado de convertir la energía del fluido hidráulico en movimiento mecánico o de rotación, en este caso haciendo girar una rueda, luego el aceite o fluido es derivado hacia el recipiente que lo contiene llamado también cárter.

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INDICADOR DE PRESION

MOTOR HIDRAULICO DE DOBLE SENTIDO

VALVULA DE CONTROL DE PRESION O MARCHA

BOMBA HIDRAULICA (elemento de mando)

VALVULA LIMITADORA DE PRESION

FILTROS

MOTOR TERMICO

CARTER

RUEDA O ELEMENTO MANDADO

En la figura se muestra los diferentes componentes que componen un sistema hidrรกulico bรกsico

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En esta imagen se puede observar claramente el sentido del fluido hidráulico a través del sistema pudiendo apreciar El sentido de giro de la rueda, que en este caso se pudiera llamar reversa.

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