Cilindro Telescopico
Páginas: 63 (15547 palabras)
Publicado: 28 de agosto de 2015
DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE DOS CILINDROS TELESCÓPICOS PARA
LA PLATAFORMA HIDRÁULICAMENTE SINCRONIZADA
DELLABORATORIO DE SISTEMAS OLEONEUMÁTICOS
JAVIER LEONARDO HERNÁNDEZ AVENDAÑO
UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER
FACULTAD DE INGENIERÍAS FISICO-MECÁNICAS
ESCUELA DE INGENIERÍA MECÁNICA
BUCARAMANGA
2008
DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE DOS CILINDROS TELESCÓPICOS PARA
LA PLATAFORMA HIDRÁULICAMENTESINCRONIZADA
DELLABORATORIO DE SISTEMAS OLEONEUMÁTICOS
JAVIER LEONARDO HERNANDEZ AVENDAÑO
Trabajo de grado para optar al título de ingeniero mecánico.
Director
ABEL PARADA CORRALES
Ingeniero mecánico.
UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER
FACULTAD DE INGENIERÍAS FISICO-MECÁNICAS
ESCUELA DE INGENIERÍA MECÁNICA
BUCARAMANGA
2008
CONTENIDO
Pag.
INTRODUCCIÓN
1
1. ACTUADORES HIDRÁULICOS.
4
1.1.CILINDROS HIDRAULICOS:
4
1.1.1. Cilindro de doble efecto.
5
1.1.2. Cilindro de simple efecto.
5
1.1.3. Otros tipos.
6
1.2. CILINDROS TELESCÓPICOS
6
1.2.1. Tipos básicos de cilindros telescópicos.
9
Cilindros de simple efecto.
9
1.3. CILINDROS TELESCÓPICOS COMERCIALES.
9
1.3.1. Parcker Hydraulics mobile cilinders.
10
1.3.2. Custom Hoists inc.
12
1.3.3. Prince TelescopicCylinders.
14
1.4. SELLOS.
15
1.4.1. Sellos de reborde.
16
1.4.2. Sellos de compresión.
17
1.4.3. Factores que afectan el funcionamiento de los sellos.
17
1.4.4. Sellos comerciales.
19
1.5. CALCULO DE ESPESOR DE PARED DE TUBO PARA
CILINDROS HIDRÁULICOS:
22
1.6. CALCULO DEL VÁSTAGO
26
1.7. FLUJO DE FLUIDOS EN TUBERÍAS
28
1.7.1. Ecuación de continuidad.
28
1.7.2.Ecuación general de la energía.
28
1.7.3. Perdida de energía en accesorios.
29
1.8 AREA DE TENSION POR ESFUERZO EN TRACCIÓN
EN ROSCAS METRICAS.
30
2. DESCRIPCION.
32
2.1. DESCRIPCIÓN GENERAL
32
2.1.1. Características.
33
2.1.2. Montaje hidráulico.
33
2.1.3. Carga de trabajo.
34
2.1.4. Materiales.
34
2.1.5. Funcionamiento.
34
2.2. DESCRIPCIÓN DETALLADA
37
2.2.1. Partes.37
2.2.2. Descripción de la etapa 1.
38
2.2.3. Descripción de la etapa 2.
42
2.2.4. Descripción de la etapa 3.
45
2.2.5. Descripción de la etapa 4.
48
2.2.6. Tapas.
52
2.2.7. Anillos de detención.
55
2.2.8. Sistema de sellado.
57
2.2.9. Accesorios.
63
2.3. ENSAMBLAJE
65
2.3.1. Pasos para el ensamble.
66
2.3.2. Unión deslizante etapa 1 y etapa 2.
67
2.3.3. Unióndeslizante etapa 2 y etapa 3.
68
2.3.4. Unión deslizante etapa 3 y etapa 4.
68
2.4. CILINDRO COMPLETO
70
2.4.1. Detalle del cilindro (vista en corte).
70
2.4.2. Cilindro cerrado.
73
2.5. DESPIECE GENERAL
74
2.6. DESCRIPCION DEL FUNCIONAMIENTO
74
2.6.1. Salida de la segunda etapa.
74
2.6.2. Salida de la tercera etapa.
78
2.6.3. Salida de la cuarta etapa.
82
3. CALCULOS86
3.1. PRUEBAS DE PRESIÓN
86
3.1.1. Etapa 1.
86
3.1.2. Etapa 2.
88
3.1.3. Etapa 3.
89
3.1.4. Etapa 4.
91
3.2. ANALISIS DE RESISTENCIA EN LAS TAPAS
92
3.2.1. Tapa 1.
94
3.2.2. Tapa 2.
95
3.2.3. Tapa 3.
96
3.3. ANALISIS DE ESFUERZOS EN LA ZONA DE LAS ROSCAS.
98
3.3.1. Etapa 1
98
3.3.2. Etapa 2.
98
3.3.3. Etapa 3.
99
3.4. ANALISIS DEL FONDO
99
3.5.PISTONES
101
3.5.1. Pistón de etapa 2 – chaveta de etapa 1.
102
3.5.2. Pistón 3 – chaveta de etapa 2.
103
3.5.3. Pistón 4 – chaveta de etapa 3.
104
3.6. PANDEO
105
3.6.1. Calculo conservativo.
105
3.6.2. Calculo del pandeó por aproximación.
107
3.7. ORIFICIOS DE PASO DE ACEITE
110
3.7.1. Etapa 1.
112
3.7.2. Etapa 2.
115
3.7.3. Etapa 3.
117
3.8. SIMULACIONES
119
3.8.1.Análisis de esfuerzos.
119
3.8.2. Análisis de flujo de aceite.
124
3.8.2.1. Vista lateral.
124
3.8.2.2. Vista superior.
131
CONCLUSIONES
135
RECOMENDACIONES
137
BIBILOGRAFÍA
138
REFERENCIAS DE INTERNET.
138
APANDICE A: PLANOS
139
APANDICE B: Catálogo de chavetas.
157
APAENDICE C: Costos.
165
LISTA DE FIGURAS.
Pag
Figura 1. Actuador hidráulico convencional.
5 ...
LA PLATAFORMA HIDRÁULICAMENTE SINCRONIZADA
DELLABORATORIO DE SISTEMAS OLEONEUMÁTICOS
JAVIER LEONARDO HERNÁNDEZ AVENDAÑO
UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER
FACULTAD DE INGENIERÍAS FISICO-MECÁNICAS
ESCUELA DE INGENIERÍA MECÁNICA
BUCARAMANGA
2008
DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE DOS CILINDROS TELESCÓPICOS PARA
LA PLATAFORMA HIDRÁULICAMENTESINCRONIZADA
DELLABORATORIO DE SISTEMAS OLEONEUMÁTICOS
JAVIER LEONARDO HERNANDEZ AVENDAÑO
Trabajo de grado para optar al título de ingeniero mecánico.
Director
ABEL PARADA CORRALES
Ingeniero mecánico.
UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER
FACULTAD DE INGENIERÍAS FISICO-MECÁNICAS
ESCUELA DE INGENIERÍA MECÁNICA
BUCARAMANGA
2008
CONTENIDO
Pag.
INTRODUCCIÓN
1
1. ACTUADORES HIDRÁULICOS.
4
1.1.CILINDROS HIDRAULICOS:
4
1.1.1. Cilindro de doble efecto.
5
1.1.2. Cilindro de simple efecto.
5
1.1.3. Otros tipos.
6
1.2. CILINDROS TELESCÓPICOS
6
1.2.1. Tipos básicos de cilindros telescópicos.
9
Cilindros de simple efecto.
9
1.3. CILINDROS TELESCÓPICOS COMERCIALES.
9
1.3.1. Parcker Hydraulics mobile cilinders.
10
1.3.2. Custom Hoists inc.
12
1.3.3. Prince TelescopicCylinders.
14
1.4. SELLOS.
15
1.4.1. Sellos de reborde.
16
1.4.2. Sellos de compresión.
17
1.4.3. Factores que afectan el funcionamiento de los sellos.
17
1.4.4. Sellos comerciales.
19
1.5. CALCULO DE ESPESOR DE PARED DE TUBO PARA
CILINDROS HIDRÁULICOS:
22
1.6. CALCULO DEL VÁSTAGO
26
1.7. FLUJO DE FLUIDOS EN TUBERÍAS
28
1.7.1. Ecuación de continuidad.
28
1.7.2.Ecuación general de la energía.
28
1.7.3. Perdida de energía en accesorios.
29
1.8 AREA DE TENSION POR ESFUERZO EN TRACCIÓN
EN ROSCAS METRICAS.
30
2. DESCRIPCION.
32
2.1. DESCRIPCIÓN GENERAL
32
2.1.1. Características.
33
2.1.2. Montaje hidráulico.
33
2.1.3. Carga de trabajo.
34
2.1.4. Materiales.
34
2.1.5. Funcionamiento.
34
2.2. DESCRIPCIÓN DETALLADA
37
2.2.1. Partes.37
2.2.2. Descripción de la etapa 1.
38
2.2.3. Descripción de la etapa 2.
42
2.2.4. Descripción de la etapa 3.
45
2.2.5. Descripción de la etapa 4.
48
2.2.6. Tapas.
52
2.2.7. Anillos de detención.
55
2.2.8. Sistema de sellado.
57
2.2.9. Accesorios.
63
2.3. ENSAMBLAJE
65
2.3.1. Pasos para el ensamble.
66
2.3.2. Unión deslizante etapa 1 y etapa 2.
67
2.3.3. Unióndeslizante etapa 2 y etapa 3.
68
2.3.4. Unión deslizante etapa 3 y etapa 4.
68
2.4. CILINDRO COMPLETO
70
2.4.1. Detalle del cilindro (vista en corte).
70
2.4.2. Cilindro cerrado.
73
2.5. DESPIECE GENERAL
74
2.6. DESCRIPCION DEL FUNCIONAMIENTO
74
2.6.1. Salida de la segunda etapa.
74
2.6.2. Salida de la tercera etapa.
78
2.6.3. Salida de la cuarta etapa.
82
3. CALCULOS86
3.1. PRUEBAS DE PRESIÓN
86
3.1.1. Etapa 1.
86
3.1.2. Etapa 2.
88
3.1.3. Etapa 3.
89
3.1.4. Etapa 4.
91
3.2. ANALISIS DE RESISTENCIA EN LAS TAPAS
92
3.2.1. Tapa 1.
94
3.2.2. Tapa 2.
95
3.2.3. Tapa 3.
96
3.3. ANALISIS DE ESFUERZOS EN LA ZONA DE LAS ROSCAS.
98
3.3.1. Etapa 1
98
3.3.2. Etapa 2.
98
3.3.3. Etapa 3.
99
3.4. ANALISIS DEL FONDO
99
3.5.PISTONES
101
3.5.1. Pistón de etapa 2 – chaveta de etapa 1.
102
3.5.2. Pistón 3 – chaveta de etapa 2.
103
3.5.3. Pistón 4 – chaveta de etapa 3.
104
3.6. PANDEO
105
3.6.1. Calculo conservativo.
105
3.6.2. Calculo del pandeó por aproximación.
107
3.7. ORIFICIOS DE PASO DE ACEITE
110
3.7.1. Etapa 1.
112
3.7.2. Etapa 2.
115
3.7.3. Etapa 3.
117
3.8. SIMULACIONES
119
3.8.1.Análisis de esfuerzos.
119
3.8.2. Análisis de flujo de aceite.
124
3.8.2.1. Vista lateral.
124
3.8.2.2. Vista superior.
131
CONCLUSIONES
135
RECOMENDACIONES
137
BIBILOGRAFÍA
138
REFERENCIAS DE INTERNET.
138
APANDICE A: PLANOS
139
APANDICE B: Catálogo de chavetas.
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APAENDICE C: Costos.
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LISTA DE FIGURAS.
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Figura 1. Actuador hidráulico convencional.
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