hidraulico

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Scientia et Technica Año XV, No 41, Mayo de 2009. Universidad Tecnológica de Pereira. ISSN 0122-1701

DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE UN CONTROL DE TEMPERATURA PARA EL FLUIDO
DEL BANCO DE PRUEBAS PARA BOMBAS HIDRÁULICAS DE DESPLAZAMIENTO
POSITIVO
Design and construction of a temperature control for the test bank for hydraulic bombs of positive
displacing
RESUMEN
El presente trabajodescribe el diseño y construcción de un sistema de control de
temperatura del fluido de trabajo para el banco de pruebas para bombas
hidráulicas de desplazamiento positivo, presente en el laboratorio de sistemas
dinámicos, utilizando un sistema de enfriamiento, comandado por
microcontrolador, con comunicación a computador.
PALABRAS CLAVES:
Bombas hidráulicas, sistemas de control, sistemas deenfriamiento, modulación
de ancho de pulso.
ABSTRACT
The present work describes the design and construction of a working fluid
temperature control system for the test bench for positive displacement hydraulic
pumps, present in the dynamic systems laboratory, using a cooling system,
commanded by microcontroller, with communication to a computer.

MAURICIO MONROY J.
Ingeniero Electrónico, MSc.Profesor Auxiliar
Universidad
Tecnológica
Pereira
mauriciomonroy@utp.edu.co

de

CHRISTIAN JULIÁN GARCÍA
Ingeniero Mecánico
Universidad
Tecnológica
de
Pereira
christianj@utp.edu.co
JOSÉ ALIRIO MÁRQUEZ V.
Ingeniero Mecánico
Universidad
Tecnológica
de
Pereira
quakebad@yahoo.es

KEYWORDS:
Hydraulic pumps, control systems, cooling systems, pulse width modulation
existente,se puede establecer el valor de temperatura
deseada para el fluido de trabajo.
1. INTRODUCCIÓN
En la industria de la maquinaria pesada, se encuentran
sistemas oleohidráulicos como: gatos hidráulicos,
Igualmente, se muestra el desempeño del sistema de
servomecanismos, retroexcavadoras, grúas, etc. Los
enfriamiento en cuanto a su capacidad de rechazo de
cuales necesitan mantener el fluidode trabajo en un
calor y el funcionamiento del controlador en lazo
cierto intervalo de temperatura para su correcta
cerrado.
operación.
El banco de pruebas para bombas hidráulicas de
desplazamiento positivo, presente en el laboratorio de
sistemas dinámicos, se construyó siguiendo los
lineamientos de la norma ANSI/ (NFPA) T3.9.33 [8] y se
utiliza para la determinación de características dedesempeño de las bombas mencionadas, ante diferentes
condiciones de carga.
Según la norma ANSI/ (NFPA) T3.9.17 [8], para la
determinación de las curvas características de desempeño
de las bombas oleohidráulicas (presión, caudal, entre
otras), se requiere mantener la temperatura del fluido de
trabajo dentro de una tolerancia de ± 1 ºC.
Con este fin se ha realizado el diseño y construcciónde
un sistema electromecánico de enfriamiento gobernado
por un sistema de control, basado en microcontrolador.
Este sistema de control se comunica a través de la tarjeta
de adquisición de datos, propia del banco de pruebas, con
el computador, desde el cual, por medio del software
Fecha de Recepción: 26 de enero de 2009
Fecha de Aceptación: 27 de marzo de 2009

2. CONTENIDO
2.1.SISTEMASDE
ENFRIAMIENTO

REFRIGERACIÓN

Y

2.1.1.Consideraciones de viscosidad
Los fluidos utilizados en sistemas oleohidráulicos deben
tener como característica principal ser de tipo
newtoniano, es decir, aquel cuya viscosidad no varía con
la velocidad de corte. Esto se expresa mediante la
ecuación 1 [7].

τ =µ

∂V x
∂y

Donde:
τ es la fuerza cortante
µ es la viscosidad dinámica∂V x es la velocidad entre las superficies paralelas
∂y es la separación entre las superficies

(1)

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La viscosidad del fluido de trabajo depende de su
temperatura [7,14] y ante las condiciones (presión,
caudal, velocidad de rotación) cambiantes durante las
pruebas de desempeño de una bomba...