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Trayecto Técnico Profesional “Equipos e Instalaciones Electromecánicas”
3º año - Módulos 1,2 y 3.- Tema General: Proyecto de Instalaciones Hidráulicas

BREVE LISTADO BÁSICO DE ECUACIONES DE APLICACIÓN

Nota Introductoria:
El listado siguiente consiste únicamente en una síntesis de las ecuaciones de cálculo de mayor difusión y aplicación en los proyectos de instalacionesoleohidráulicas que se conforman a nivel técnico, fundamentalmente en las aplicaciones sencillas y de mediana complejidad, las cuales no requieren un elevado grado de precisión en el cálculo o bien no constituyen altos niveles de riesgo en cuanto a su instalación, operación y mantenimiento.
No obstante te recomendamos enfáticamente la consulta continua a los diversos soportes de información que existen sobreel tema, tales como: bibliografía específica, reglamentos y normas, folletos, manuales de operación, catálogos de fabricantes y con profesionales de suficiente experiencia en la temática.
Como podrás observar y deducir al utilizar las expresiones matemáticas, todas están fundadas en los principios y temas de Matemática y Física ya estudiados en años anteriores; así como también en conceptosprovenientes de otras asignaturas que ya se estudiaron o que estas cursando junto con el taller de Oleohidráulica. Al respecto, y a modo de ejemplo exclusivamente, podemos mencionar: concepto de fuerza, presión, energía y trabajo mecánico; hidrostática (estática de los fluidos), hidrodinámica (dinámica de los fluidos), caudal, principio de Pascal, principio de Bernoulli, propiedades físicas de losfluidos: viscosidad, densidad, tensión de vapor, compresibilidad, dilatación y otros. Así mismo se encuentran involucrados en la temática algunos conceptos termodinámicos tales como: calor, cambios de estado, volumen, temperatura, comportamiento termodinámico de los fluidos, etc.
En consecuencia, es recomendable realizar un repaso general de estos temas a fin de facilitar la comprensión de lossistema oleohidráulicos y su aplicación industrial.

Fórmulas relativas a bombas hidráulicas.-
NOTA: puesto que las expresiones matemáticas de bombas y motores oleohidráulicos son similares, adoptaremos el subíndice “1” para las bombas y el subíndice “2” para los motores cuando sea necesario.

Caudal proporcionado por una bomba hidráulica:

Donde es:
V = volumen o caudalgeométrico que genera una bomba en cm3.
n = velocidad de giro en rpm.
vol = rendimiento volumétrico (adimensional)

Potencia de Accionamiento Mecánico de la Bomba:


Donde se tiene que:
Nm = Potencia mecánica de accionamiento
M = Cupla o Par Motriz (Nm)
n = Velocidad angular (en rpm p vpm) recordar que:  (rad/s) = 2n/ 60

Potencia Hidráulica en la “salida” de la bomba.-Siendo:
p = presión en Bar.
Q= Caudal en l/min
t= Rendimiento total (adimensional).

Rendimiento de las bombas hidráulicas.-
 t = V . hm
Siendo en estas expresiones:
t = rendimiento total V = rendimiento volumétrico hm = rendimiento mecánico y de presión

Como valores promedio se suelen aceptar los siguientes:t  0,72 - 0,75 V  0,70 - 0,95 hm  0,87 - 0,90

Nota: para cálculo “seguro” por falta de experiencia o datos históricos de la bomba es conveniente tomar los valores más bajos de los intervalos.
No obstante, debemos indicar que de éstos valores quizás el más significativo es el del “Rendimiento Volumétrico” de las bombas. Al respecto damos, a modo orientativo, losvalores promedio para los tres tipos de bombas más utilizadas en sistemas oleohidráulicos:
Bomba de engranajes: V = 0,75 a 0,85
Bomba de paletas: V = 0,90 a 0,95
Bomba de pistones: V = 0,70 a 0,95

En general, el rendimiento volumétrico está relacionado con los caudales teórico y real de la bomba; el primero responde al comportamiento “de diseño” de la bomba (suministrado...