Apuntes de potencia hidraulica

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HIDRÁULICA DE POTENCIA.

APUNTES

Capítulo I

El sistema hidráulico

1.1. Generalidades y definiciones de la disciplina.

Generalidades. Arquímedes, hacia el año 250 a.C., fue el precursor del estudio de alguno de los principios de la Hidráulica, cuyas técnicas ya se empleaban con anterioridad. (Como ejemplos: sistemas de regadío y distribución de aguas.)

En el año 1653 el científicofrancés Pascal descubrió el principio según el cual la presión aplicada en el seno de un líquido en un recipiente se transmite por igual en todas direcciones.
Pascal es considerado el padre de la hidráulica.

Joseph Bramah (S. XVIII) construyó una prensa hidráulica, basado en la ley de Pascal, con un gran cilindro en cuyo extremo se aplicaba al material a prensar. La presión se obtenía de unabomba manual. El fluido transmisor: agua.

Desde entonces se empezaron a desarrollar técnicas de transmisión por medio de fluidos confinados en recipientes y tuberías.

Por facilitar la lubricación de las piezas móviles de los componentes del sistema, a la vez que disminuía la oxidación del mismo se emplearon aceites minerales.
De ahí el nombre Óleo-hidráulica. Fluidos transmisores: aceites.La óleo-hidráulica y la neumática son las dos técnicas más empleadas en la transmisión de energía.

Definición. Fluídica es una rama de la ingeniería que la presión y caudal de los fluidos y sus aplicaciones.

Fluídica. La fluídica (conocida en el curso bajo el nombre de Potencia Hidráulica) se divide en tres partes:
• Hidráulica [Fluido (líquido) de trabajo: Agua]
• Óleo-hidráulica[Fluido (líquido) de trabajo: Aceite]
• Neumática [Fluido (gas) de trabajo: Aire]

1.2. La unidad de potencia.

La figura # 1 ilustra un típico sistema hidráulico.

Fig. # 1. El sistema hidráulico básico.

Aceite de un tanque o depósito fluye a través de una tubería hacia una bomba.
La bomba puede ser activada por un motor eléctrico, motor neumático, turbina a gas o motor decombustión interna.
La bomba incrementa la presión del aceite; la presión del aceite a la salida de la bomba puede ser desde 1 Kgf / cm2 → 350 Kgf / cm2.
El aceite a alta presión fluye por una tubería a través de una válvula de control, la cual puede ser usada para cambiar el flujo de aceite.

Una válvula de seguridad se usa para proteger al sistema, la cual puede ser ajustada a la máxima presióndeseada de seguridad. Si la presión empieza a elevarse por encima del valor deseado, dicha válvula se abre para liberar presión.
El aceite en el cilindro actúa sobre el pistón desarrollando una fuerza en el vástago. Esta fuerza se usa para mover alguna carga o dispositivo.
El aceite cumple el ciclo regresando al depósito.
Según el aceite pase por el filtro, éste es limpiado y se le retiranimpurezas
Existen ventajas en el uso del aceite como fluido de trabajo. El aceite lubrica las partes deslizantes, tales como el pistón dentro del cilindro.

Componentes del sistema. Los componentes básicos del sistema hidráulico de potencia son los siguientes:

• Tanque. Depósito normalmente de acero inoxidable, rolado y soldado.
• Filtro. Dispositivo para eliminar impurezas, existen demuchos tipos.
• Motor eléctrico y bomba. Son los elementos con los cuales el fluido gana energía.
• Válvulas de presión, funcional y direccionar. Elementos para controlar, depurar o direccional la señal adecuadamente.
• Cilindro. Actuador mediante el cual se hace el intercambio de la energía hidráulica en energía de movimiento.
• Líneas de succión. Tubería desde la cual la bombasucciona y extrae aceite.
• Línea de descarga. Tubería por la cual el fluido regresa al depósito, cumpliendo su ciclo de trabajo.

1.3. El aceite y sus características.

Viscosidad. Es la característica más importante de un fluido, por medio de la cual se obtiene su capacidad física de lubricación.

La viscosidad se define como la resistencia interna que ofrecen entre sí las...
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