Ejercicio de hidraulica

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F=26000 lb

Pw=2200 psi

Velocidad de subida = velocidad de bajada = V=4ins

El área necesaria para cumplir con estas condiciones es:

A=FPw=260002200=11.82 in2

El diámetro de esta áreasería:

D=4πA=4π11.82 in2=3.88 in

Normalizamos el diámetro del cilindro a 4 in con un vástago de 2 in

Área del pistón = Apiston=12.566 in2

Área de anular = Aanular=9.424 in2β=12.5669.424=1.333

ANÁLISIS DEL SISTEMA CUANDO VA SUBIENDO EL PISTÓN

Sabiendo que el pistón debe subir a 4 in/s y su área el caudal de subida es:

Q1=V*A=4ins*12.566 in2=50.246 in3s

Éste es el caudal quedebe entregar la bomba para que el sistema cumpla las condiciones

QB=50.246 in3s=49.42litmin=13 GPM

Calculamos el caudal que hay después de pistón, que se reduce β veces el caudal de la bombaQ2=QBβ=49.42litmin1.33=37.07litmin

Con el caudal hallamos las perdidas en la válvula direccional, según la gráfica de la válvula de 15 GPM

∆PDC p-b=2 bar=29 psi

∆PDC a-t=1.8 bar=26 psiAnalizando las presiones que debe vencer la bomba tenemos

PB=∆PDC p-b+∆PantiR pil 5-4+∆PantiR+P1 (1)

Analizando las fuerzas que actúan sobre el pistón tenemos

F
P2
P1P1*Apiston=P2*Aanular+F

Dividimos en Apiston

P1=P2*AanularApiston+FApiston

P1=P2β+PW (2)

Analizando las presiones que hay después del pistón tenemos

P2-∆PDC a-t=0

P2=∆PDC a-t (3)Reemplazando 3 en 2

P1=∆PDC a-tβ+PW (4)

Reemplazando 4 en 1

PB=∆PDC p-b+∆PantiR pil+∆PantiR+∆PDC a-tβ+PW

PB=29+100+60+261.333+2070psi=2279 psi

La potencia consumida por la bomba será:Pot=PB*QB1714=2279*131714=17.3 HP

El taraje para la válvula de seguridad lo calculamos aproximadamente admitiendo un 10% de sobrecarga de la presión a la cuál funciona el sistema en ese punto.Ptaraje 1=1.1*PB≈2500 psi

ANÁLISIS DEL SISTEMA CUANDO VA BAJANDO EL PISTÓN

Como la velocidad de bajada es la misma que de subida tenemos que el caudal en 1 es el mismo de bajada que de subida,...
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