trabajos

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y
ELÉCTRICA

UNIDAD AZCAPOTZALCO

CÁLCULO Y DISEÑO DE UNA PRENSA HIDRÁULICA TIPO
“C”CON CAPACIDAD DE 20 TONELADAS

PROYECTO QUE PRESENTAN:
BARBA MUÑOZ LUIS FERNANDO
REYES TERAN OMAR

PARA OBTENER EL TÍTULO
DE INGENIERO MECÁNICO

ASESORES:
ING. GERARDO IRVING ARJONA RAMIREZ
M. EN C. RICARDO CORTEZ OLIVERAMéxico, Distrito Federal.

Prensa Hidráulica.

Página 1

Prensa Hidráulica.

INDICE

NUMERACIÓN

Objetivo

5

Justificación

6

Capitulo 1 Generalidades
1.1
Prensa hidráulica
1.1.1 Principio de pascal
1.1.2 Principio de Arquímedes
1.2
Clasificación de las prensas hidráulicas
1.3
Las ventajas de las prensas hidráulicas
1.3.1 Parámetros para seleccionar una prensahidráulica
1.4 Componentes generales de una prensa hidráulica
1.5 Actuadores hidráulicos
1.5.1 Objetivo y campo de aplicación
1.6
Clasificación
1.6.1 Especificaciones
1.6.2 Métodos de prueba
1.6.3 Procedimiento
1.6.4 Prueba de carga en tres posiciones
1.6.5 Prueba de sostenimiento de carga
1.6.6 Prueba de carga combinada a una pendiente de 4°
1.6.7 Prueba de vida útil
1.6.8 Prueba delongitud máxima
1.6.9 Prueba de descenso
1.6.10 Prueba del dispositivo de seguridad
1.6.11 Marcado de resultados
1.7 Tipos de materiales
1.7.1 Propiedades mecánicas
1.7.2 Propiedades físicas
1.7.3 Propiedades de corrosión
1.7.4 Recipientes a presión
1.7.5 Tuberías

8
8
9
9
11
13
14
16
16
18
19
21
21
21
22
22
23
23
23
24
24
24
26
27
28
29
29

Capitulo 2 Definicióndel problema.
2.1 Actuador hidráulico

32
Página 2

Prensa Hidráulica.

2.2 Tipos de actuadores
2.2.1 Partes del actuador
2.2.2 Especificaciones de los cilindros
2.2.3 Formulas para aplicación de cilindros
2.3 Motor eléctrico
2.4 Clasificación de los motores de inducción de jaula de
ardilla de acuerdo con el enfriamiento y el ambiente de trabajo
2.4.1 Tipos de envolventes o carcasas2.4.2 Selección de velocidades nominales de motores
de inducción de jaula de ardilla o de rotor devanado
2.4.3 Efecto de la variación de voltaje sobre la velocidad
de un motor inducido de jaula de ardilla o rotor devanado.
2.4.4 Principio de funcionamiento de las bombas de paletas
2.4.5 Principales características de las bombas de paletas
2.5 Instrumentación
2.6 Esquema del sistemahidráulico de la prensa
2.7 Circuito eléctrico
2.7.1 Las protecciones de sobrecarga
2.7.2 Arranque del motor
2.7.3 Paro del motor
2.7.4 Paro de emergencia del motor
2.8 Viga curva
2.8.1 Propiedades de selección
2.8.2 Esfuerzo normal
2.9 Columnas
2.9.1 Ecuación de Euler
2.9.2 Ecuación de Euler para otro tipo de apoyos

32
33
33
34
34
36
36
38
38
40
41
43
45
46
46
48
48
48
5053
53
53
53
54

Capitulo 3. Cálculos y selección de componentes
3.1 Cálculos del pistón hidráulico
3.2 Cálculo del embolo
3.2.1 Sistema de sellado
3.2.2 Tamaño y tipos de puertos
3.2.3 Localización de los puertos
3.2.4 Tipo de montaje para el actuador

58
61
64
65
66
67
Página 3

Prensa Hidráulica.

3.3 Calculo de la viga curva
3.4 Calculo de la columna
3.5 Potenciahidráulica
3.5.1 Potencia de la bomba
3.5.2 Volumen del pistón
3.5.3 Potencia útil
3.5.4 Perdidas primarias
3.5.5 Numero de Reynolds
3.5.6 Factor de fricción
3.5.7 Perdidas secundarias
3.5.8 Calculo de la unidad de potencia hidráulica
3.5.9 Potencia hidráulica requerida basada en la presión ejercida por el pistón.
3.5.10 Calculo de la capacidad del tanque
3.5.11 Calculo de la tubería
3.6Circuito eléctrico
3.6.1 Protección primaria

69
72
78
78
79
79
80
80
81
81
82
83
84
84
93
93

Capitulo 4. Simulación computacional para factibilidad de diseño
4.1 Simulación computacional en “solidworks”
4.2 Procedimiento
4.3 Resultados obtenidos

96
96
101

Conclusiones

105

Bibliografía

106

Anexos
Estructura de la prensa hidráulica
Armado de la...