Estudo de Hidráulica em Mecânica

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UNIVERSIDAD INTERNACIONAL DEL ECUADOR
FACULTAD DE MECANICA
INGENIERIA MECANICA AUTOMOTRIZ
MAQUINARIA AGRICOLA
NOMBRE: DIEGO GUAÑA CRUZ
 FECHA: 2013/11/03
HIDRÁULICA
La hidráulica es la materia encargada sobre el estudio y tratamiento de fluidos, tomando en cuenta todos los fenómenos físicos que ejercen sobre el mismo.
Nociones de la hidráulica
En materia estudia los comportamientos ideales de fluidos hidráulicos, se le puede considerar como una fuente de generación de energía o un elemento transmisor de movimiento (energía), en lo práctico es la creación de sistemas hidráulicos, componentes y funcionamiento. 
Los fundamentos de la hidráulica
Los fundamentos de la hidráulica se basan en dos principios fundamentales de la física, a saber:
• Principio de Pascal: el cual expresa que la presión que ejerce un fluido incompresible y en equilibrio dentro de un recipiente de paredes indeformables se transmite con igual intensidad en todas las direcciones y en todos los puntos del fluido.
• Principio de Bernoulli: expone que en un fluido ideal (sin viscosidad ni rozamiento) en régimen de circulación por un conducto cerrado, la energía que posee el fluido permanece constante a lo largo de su recorrido.
Constitución de un sistema hidráulico 
Bombas hidráulicas
La bomba es el elemento que genera un flujo por un circuito hidráulico por medio de un movimiento mecánico, y su capacidad viene dada por la generación de un caudal que de un volumen sobre una cantidad de tiempo.
Tipos de bombas
Bomba rotativa
Bomba de engranajes
El fluido ingresa hacia la parte interna de la bomba en medio de los engranajes por movimiento de estos, la generación de caudal es generada por el movimiento de los engranajes hacia la parte externa de la dirección de movimiento.
 Bombas lobulares
Tienen el principio de funcionamiento de la bomba de engranajes con la diferencia que tienen un menor número de dientes, y su régimen de giro es menor
Bomba de paletas
Cuando el rotor gira desplaza las paletas hacia fuera debido a la fuerza centrífuga, haciendo contacto con la carcasa, por lo que se forma un sello. El fluido en este tipo de bombas entra y va llenando la porción de volumen mayor que se genera con el hueco dejado por el rotor descentrado dentro de la carcasa. Al girar entonces se genera una fuerza que empuja el fluido hacia afuera.
Bombas hidráulicas alternativas
En este tipo de bombas el movimiento giratorio del motor se convierte en un movimiento, axial de un pistón, en el cual el fluido ingresa a la cámara entre el pistón y el cilindro y al generarse el movimiento hacia arriba del pisto este va hacia el circuito hidráulico.
Calculo de capacidad volumétrica de la bomba, por el número de revoluciones (caudal).
	 
	π
	 
	V =  
	——
	 · D2 · C · Z
	 
	4
	 
Z: número de cilindros
D: diámetro del pistón
C: carrera del pistón
Bombas de pistones radiales
 En este tipo se puede también regular el caudal de cada pistón. Su cilindrada puede ser fija o variable, y el rendimiento puede llegar a ser de un 99 %.
Bomba de pistones axiales
Su funcionamiento se deferencia por la utilización de un plato con levas el cual transmite el movimiento giratorio en movimiento axial.
Bombas de diafragma
El caudal se da por el empuje de unas paredes elásticas, de membrana o diafragma, que varían el volumen de la cámara, aumentándolo y disminuyéndolo alternativamente generando que el fluido vaya hacia el circuito hidráulico.
Válvulas hidráulicas
Son los elementos encargados del control de la presión del sistema, y paso del fluido hidráulico hacia el sistema hidráulico, 
Su funcionamiento se basa en que el fluido debe vencer la calibración de la válvula por medio de la presión en el circuito.
Se las puede clasificar por su funcionamiento: 
Válvulas de seguridad: controlan la presión en el sistema hidráulico.
Válvulas de estanqueidad: permiten que el fluido no gotee, o escape del sistema hidráulico.
Válvulas de compensación de carga: se utilizan para mantener una presión mínima.
Válvulas unidireccionales: el paso del fluido solo se pude dar hacia una dirección.
Válvulas anti retorno: evitan el retorno del fluido en excesos de presión.
Válvulas distribuidoras: son válvulas actuadores para permitir el paso a diferentes líneas del circuito.
Cilindros hidráulicos
Son los actuadores del sistema hidráulico, constan de un vástago, el cual va unido a un pistón, en el cual el fluido hidráulico aplica su fuerza para generar el movimiento axial del vástago.
Los cilindros lineales pueden ser de simple o de doble efecto. En los cilindros de simple efecto el aceite entra sólo por un lado del émbolo, por lo que sólo puede transmitir esfuerzo en un sentido. El retroceso se consigue o bien por el peso propio del cilindro, bien por la acción de un muelle o por una fuerza. Por el contrario, en los cilindros de doble efecto, el aceite puede entrar por los dos lados del émbolo, por lo que puede transmitir esfuerzo en los dos sentidos del movimiento.
Acumuladores hidráulicos
Un acumulador es una especie de depósito capaz de almacenar una cierta cantidad de fluido con presión, para auxiliar al circuito hidráulico en caso de necesidad.
Los supuestos casos de necesidad pueden ser:
1. Restituir. Compensar pequeñas pérdidas de fluido en el circuito.
2. Contra dilatación. Los fluidos por cambios de temperaturas pueden dilatarse y perder presión.
3. Reserva. Al poder mantener una presión, pueden servir de reserva de energía.
4. Contra golpes de ariete. El golpe de ariete es un concepto hidráulico que engloba diferentes causas de pérdida de caudal, como podrían ser el cierre de válvulas, parada de bombas, puesta en marcha de bombas, etc.
5. Amortiguador. Puede utilizarse para amortiguar las pulsaciones de una bomba.
6. Seguridad. Para evitar accidentes por interrupciones súbitas del generador de potencia.
El fluido al entrar dentro de un acumulador levanta un peso, comprime un muelle o comprime un gas, por éstos posibles motivos, el acumulador puede almacenar el fluido bajo una presión y también, esta es la causa que existan varios tipos de acumuladores. Los más usados son los de membrana y los de vejiga.
Filtros
El filtro es un elemento que tiene como función el de contener las impurezas y permitir el paso del fluido, sin afectar el sistema hidráulico.
Fuente: http://ingemecanica.com/tutorialsemanal/tutorialn212.html#seccion26 tabla 4
	Grados de Filtración, 
en µm
	Tipo de Sistema Hidráulico
	1-2
	Para impurezas finas en sistemas altamente sensibles con gran fiabilidad, preferentemente en aviación y laboratorios.
	2-5
	Para sistemas de mando y control sensibles y de alta presión, con aplicaciones frecuentes en la aviación, robots industriales y máquinas herramientas.
	5-10
	Para sistemas hidráulicos de alta calidad y fiabilidad, con previsible larga vida útil de sus componentes.
	10-20
	Para hidráulica general y sistemas hidráulicos móviles, que manejen presiones medianas y tamaños intermedios.
	15-25
	Para sistemas de baja presión en la industria pesada o para sistemas de vida útil limitada.
	20-40
	Para sistemas de baja presión con holguras grandes.
Un filtro está en su composición una carcasa en la cual ingresa el fluido y dentro de esta carcasa se encuentra un elemento filtrante, el cual recoge las impurezas y permite el paso del fluido por la salida de la carcasa.
La posición de un filtro es indicada en la parte de aspiración de la bomba, si su posición seria posterior a la bomba esta generaría un caída de presión del circuito.
Depósito de fluido
Cumple la función del almacenaje y disposición del fluido, en el cual se da la absorción por parte de la bomba para el circuito hidráulico, entre sus funciones adicionales se encuentra la de un disipador de calor del fluido, se usa para la deposición de las partículas, y contaminantes.
En su interior se encuentran los deflectores, para poder tener mayor estancia del aceite en el depósito. Existen dos tipos de depósitos, los presurizadosque son los que son totalmente sellados y los atmosféricos.
Los enfriadores tienen como función mantener al fluido en una temperatura, debido a que por medio de la generación de presión la temperatura del fluido aumenta y esto degenera las partes del circuito.
Tuberías hidráulicas
Para la conducción del fluido hidráulico se emplean tanto tuberías rígidas de acero sin soldadura, como mangueras flexibles, evitándose en todo momento emplear elementos galvanizados, dado que el zinc presente puede ser muy reactivo con ciertos aditivos presentes en los fluidos hidráulicos.
Juntas hidráulicas
Las juntas hidráulicas, aros guía y rascadores son fundamentales para el buen funcionamiento de los cilindros hidráulicos.
· Las juntas de vástago evitan fugas de fluido del cilindro, mientras que las juntas de pistón mantienen la diferencia de presión en el pistón.
Fluido hidráulico
Es el elemento transmisor del movimiento en el circuito hidráulico.
Características
•	Ser un fluido incompresible para un rango amplio de presiones;
•	Ofrecer una buena capacidad de lubricación en metales y gomas;
•	Buena viscosidad con un alto punto de ebullición y bajo punto de congelación (el rango de trabajo debe oscilar entre -70ºC hasta +80ºC);
•	Presentar un punto de auto ignición superior, al menos a los 100ºC;
•	No ser inflamable;
• Ser químicamente inerte y no corrosivo;
•	Ser un buen disipador de calor, al funcionar también como refrigerante del sistema;
•	Presentar buenas condiciones en cuanto a su almacenamiento y manipulación.
Fuente: http://ingemecanica.com/tutorialsemanal/tutorialn212.html#seccion26 tabla 8
	ISO 
Grados de viscosidad
	Viscosidad cinemática (mm2/s) a 40 ºC
	
	Mín.
	Máx.
	ISO VG 10
	9,0
	11,0
	ISO VG 22
	19,8
	24,2
	ISO VG 32
	28,8
	35,2
	ISO VG 46
	41,4
	50,6
	ISO VG 68
	61,2
	74,8
	ISP VG 100
	90,0
	110,0
Bibliografía
www.brammer.es/copy_of_juntas_toricas
industrial-automatica.blogspot.com/2011/06/deposito-hidraulicos
ingemecanica.com/tutorialsemanal
www.wikipedia.com.hidraulica 
Apuntes en clase. (Hidráulica y neumática)
Libro física de Sears Zemansky
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