Fluido a presion

OLEOHIDRÁULICA: ACTUADORES

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Área de Mecánica de Fluidos

Escuela Politécnica Superior de Ingeniería de Gijón 5º Curso de Ingeniería Industrial

OLEOHIDRÁULICA Y NEUMÁTICA

OLEOHIDRÁULICA: ACTUADORES
1. DEFINICIÓN Y TIPOS DE ACTUADORES. 2. CILINDROS. 3. LIMITACIONES EN EL FUNCIONAMIENTO DE LOS CILINDROS. 4. MOTORES HIDRÁULICOS.

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21. DEFINICIÓN Y TIPOS DE ACTUADORES.
Un actuador es un elemento que permite convertir la energía hidráulica del fluido en energía mecánica. La cantidad de energía depende del caudal, de la presión de trabajo y del rendimiento del actuador. Hay tres tipos básicos de actuadores: - Lineal: cilindros. - Rotativo (limitado): cilindro rotativo, motor oscilante. - Rotativo (continuo): motor.

2.CILINDROS.
2.1. Clasificación. Simple efecto Doble efecto

a

b

c

d

e

f

g

h

i

j

a) Cilindro buzo sin retorno por muelle b) Cilindro buzo con retorno por muelle c) Cilindro para compresión con/sin retorno por muelle d) Cilindro para tracción con/sin retorno por muelle e) Cilindro telescópico 2.2. Cilindros de simple efecto.

f) Cilindro de doble efecto con vástagosimple g) Cilindro de doble efecto con vástago pasante h) Cilindro de doble efecto con vástago doble i) Cilindro rotativo oscilante de tipo pistón j) Cilindro rotativo oscilante de tipo paleta

En este tipo de cilindros, el aceite entra por un lado del émbolo, por lo que solo puede transmitir esfuerzo en una dirección. El retroceso puede conseguirse por el peso propio del cilindro, por la acción deun muelle o por una fuerza exterior.

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Cilindro buzo En este tipo de cilindros, el volumen de aceite que entra en el cilindro coincide con el volumen del vástago. Necesitan guiado en la zona de salida del vástago del cilindro. El esfuerzo que transmiten es igual a: π F = p d2 4 siendo d el diámetro del vástago.

Vástago Cilindro de simple efecto paracompresión (o para tracción) Necesitan un buen mecanizado de la superficie interior del cilindro y un buen sellado de la zona de contacto entre el vástago y el cilindro. Las fugas de aceite deben ser recogidas con una línea de drenaje. Vástago

SC: Superficie de la cara circular del émbolo Cilindro telescópico Se utilizan cuando se necesita conseguir una gran carrera y se dispone de poco espacio(volquetes de camiones, ascensores). Cuando el cilindro avanza, se mueven todas las secciones hasta que la exterior se extiende completamente; a continuación avanzan el resto de secciones hasta la última que es la interior. Si el caudal es constante, la velocidad de avance aumenta cada vez que se bloquea una sección. Si la presión de suministro es constante, la fuerza que puede ejercer el cilindrodisminuye cada vez que se bloquea una sección. También existen cilindros telescópicos de doble efecto.

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2.3. Cilindros de doble efecto. En este tipo de cilindros, el aceite puede entrar por los dos lados del émbolo, pero debido a la presencia del vástago, las superficies de contacto entre embolo y fluido pueden ser distintas. Si las superficies son distintas, puedentransmitir esfuerzo en las dos direcciones.

SA: Superficie de la cara anular del émbolo

SC: Superficie de la cara circular del émbolo

Velocidades y esfuerzos:

AVANCE:

vA =

Q B QS S = ; QS = Q B A < Q B SC SA SC

FA = p1 SC − p 2 SA RETROCESO:
vR = S Q B QS = ; v R > v A ; QS = Q B C > Q B SA SC SA

FR = p 2 SA − p1 SC

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Conexióndiferencial: el caudal de la cámara anular se suma al de la bomba, aumentando la velocidad de la fase de avance respecto al caso anterior. AVANCE: vA = QB + q q = ; Q B SA + q SA = q SC SC SA q SC − q SA q = ( SC − SA ) = v A (SC − SA ) SA SA QB Q = B SC − SA SV

QB =

vA =

FA = p SC − p SA = p (SC − SA ) = p SV RETROCESO: no influye la conexión diferencial.

Cilindro de doble efecto con...