Mecanica industrial

Universidad Nacional de Ingeniería

Centro de Formación Técnica Minera

Sistemas Hidráulicos

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1. SISTEMA HIDRAULICO

1.1 INTRODUCCIÓN Hoy en día, las máquinas usan la hidráulica para activar implementos, sistema de dirección, transmisiones, controles pilotos, etc. La necesidad de aumentar la productividadde la máquina ha traído como resultado el diseño y uso de sistemas de alta presión y mayor caudal con sistemas automáticos de control y de mando que requieren un mínimo esfuerzo de operación, resultando máquinas de alta confiabilidad y eficiencia. La hidráulica es una de las formas más versatiles y flexibles que ha inventado el hombre para transmitir energía. Los sistemas hidráulicossencillamente, convierten la energía de una forma a otra para desempeñar labores útiles. En las máquinas este se traduce en el uso de la energía de un motor diesel o gasolina en potencia hidráulica. Por ejemplo: se usa la energía hidráulica para elevar y descender el cucharón de un cargador o la hoja topadora de un tractor, también se usa para inclinar hacia el frente o atrás y para accionar implementos querotan, agarran, empujan, jalan y desplazan cargas de un lugar a otro. Otra aplicación importante es accionar los cilindros de la dirección y el sistema de frenos.

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HIDRÁULICA 2.1 LEY DE PASCAL El aceite es el líquido más usado en los sistemas hidráulicos porque es prácticamente imposible decomprimir. El aceite tiene la ventaja adicional de servir corno lubricante. Si ha tratado alguna vez de ponerle un corcho a un termo, Ud. se ha encontrado con el principio de incomprensibilidad de los líquidos. Si la botella está muy llena no habrá podido colocar el corcho perfectamente en su lugar. Si empuja muy duro el termo explotará.

La incomprensibilidad de los líquidos es lo que haceposible la energía hidráulica. Esto fue descubierto hace 300 años por Blas Pascal quien hizo la siguiente observación, conocida ahora como la ley de Pascal. “La presión ejercida en un líquido confinado se trasmite sin disminución alguna en todas direcciones y actúa con igual fuerza en todas las superficies de igual área”.

2.2

LEY DEL MENOR ESFUERZO

La expresión clave de esta ley es que ellíquido trabaja con igual fuerza en áreas iguales. En otras palabras, si tenemos dos cilindros idénticos (de igual área) conectados por una manguera; y empujamos unos de los pistones hacia abajo con una fuerza de 20 lbs. por pulgada cuadrada el otro pistón estará obligado a elevarse con una fuerza de 20 lbs. porque las superficies de los dos pistones son iguales. Lógicamente deduciremos que si lassuperficies no son iguales, las fuerzas tampoco serán iguales. Conectemos ahora, el mismo cilindro de acción a otro cilindro de trabajo que tenga una superficie cinco veces mayor. Apliquemos una fuerza de 10 lbs. por pulgada cuadrada al cilindro de trabajo de acuerdo con la ley de Pascal se aplican 10 lbs. a cada pulgada cuadrada del cilindro de trabajo. . . ó 10 veces cinco. . . una fuerza total de50 lbs. Por supuesto no podemos ganar algo sin pagar previamente algún precio por ello y el precio en este caso es la distancia que el pistón de trabajo recorre. Si la fuerza alimenta cinco veces, la distancia disminuye cinco veces. Uno de los errores más corrientes al comprender los sistemas hidráulicos es la suposición que a mayor presión del cilindro de acción, mayor velocidad tendrá el pistónde trabajo.

Esto no es cierto. Normalmente, mas presión no hace que el pistón se mueva más rápido el aumento de la presión solo aumenta la cantidad de fuerza por lo tanto el ajuste de la válvula de presión máxima nunca debe ser aumentado sobre las presiones recomendadas por su fabricante. La única manera de aumentar la velocidad de cualquier pistón es aumentando la proporción al flujo. 2.3...