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Diseño de un sistema hidráulico sencillo

A partir de la información dada es posible diseñar un circuito hidráulico sencillo . Se indica a continuación la forma en que se debe proceder para hacerlo
Para diseñar un circuito , la primera consideración es sobre el trabajo que se debe realizar. Este trabajo puede ser levantar un peso, girar una herramienta o bloquear algún elemento. El trabajodetermina el tipo de actuador que hay que utilizar.
Probablemente el primer paso será la selección del actuador.
Si los requerimientos fuesen simplemente de levantar una carga,. un cilindro hidráulico colocado bajo ella haría el trabajo . La longitud de carrera del cilindro seria, por lo menos ,igual a la distancia de desplazamiento de la carga. Su superficie se determinaría mediante la fuerzarequerida para elevar la carga y la presión de funcionamiento deseada. Supongamos que un peso de 4000 Kp ha de elevarse. a una altura de 1 metro y que la presi6n máxima de funcionamiento debe limitarse a 50 Kp/cm2 El cilindro seleccionado tendría una longitud de carrera de, por lo me nos, 1 metro, y con una superficie de pist6n de 80 cm2 proporcionaría una fuerza máxima de 4000 Kp. Esto, sinembargo, no prevé ningún margen de error. Una mejor selecci6n seria un cilindro de 100 cm2 que permitiría levantar la carga a 50 Kp/cm2 proporcionando una capacidad de elevación de hasta 5000 Kp.
El desplazamiento hacia arriba y hacia abajo del cilindro seria controlado mediante una válvula direccional. Si la carga debe detenerse en puntos intermedios de su trayecto, la válvula direccional deber teneruna posici6n neutral en la cual el caudal de aceite del lado inferior del pistón quede bloqueado, para soportar el peso sobre el cilindro. La velocidad a la cual debe desplazarse la carga determina el tamaño de la bomba. El pistón de 100 cm2 desplaza 100 cm3 por cada cm que se levanta El mover el cilindro 10 cm requerirá 1000 cm3 de aceite. Si hay que moverlo a razón de 10 cm por segundo,requerirá 1000 cm3 de aceite por segundo o 60 1/mm. Como las bombas generalmente se dimensionan en galones por minuto , será necesario dividir 60/3,765 para obtener el valor en galones por minuto; 60/3,785 = 16 gpm.
La potencia necesaria para accionar la bomba depende de su caudal y de la presi6n a la cual funciona. La fórmula siguiente determina el tamaño del motor eléctrico requerido, suponiendo unrendimiento medio del 80 %

Para impedir la sobrecarga del motor eléctrico y para proteger .la bomba y otros componentes contra una presión excesiva, debida a sobrecargas o bloqueo, se monta una válvula de seguridad para limitar la presión máxima del sistema, en la línea, entre la salida de la bomba y la entrada de la válvula direccional.Un depósito dimensionado para contener aproximadamente de 2 a3 veces la capacidad de la bomba en galones por minuto y tuberías de interconexión adecuadas completarán el sistema.
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Como se mide el caudal

Existen dos maneras de medir el caudal de un liquido:
Velocidad. Es la velocidad media de las partículas del liquido en un punto determinado a la distancia media que las partículas recorren por unidad de tiempo. Se mide en metros por segundo oen metros por minuto.
Caudal. Es la cantidad de liquido que pasa por un punto, por unidad de tiempo. Los caudales grandes se miden en litros por minuto. Los caudales pequeños pueden expresarse en cm3/minuto.

Caudal y velocidad

La velocidad de un actuador hidráulico, depende siempre del tamaño del actuador y del caudal que actúa sobre él.
Como el volumen de un actuador se expresageneralmente en litros, hay que tener en cuenta que:
1 1/mm = 1 dm3/min = 1000 cm3/ min

Régimen laminar y turbulento

Idealmente, cuando las partículas de un liquido circulan por una tubería se mueven según trayectorias rectas y paralelas. Este régimen se denomina laminar y se produce a baja velocidad, en tuberías rectas. Con régimen laminar el rozamiento es menor.
Cuando las trayectorias de...