Curso 98/99 (Convocatoria de Septiembre)

Examen extraordinario de Instalaciones Mecánicas.
12 de julio de 1999
Apellidos ____________________________________ Nombre _______________________
HIDRÁULICA - TEORÍA
1. En función de los criterios explicados en clase y su experiencia personal, indique el tipo
de accionamiento que seleccionaría para un sistema elevador-volteador de aperos para un
tractor agrícola.
(a) Mecánico.
(b) Electro-mecánico.
(c) Neumático.
(d) Hidráulico.
2. En función de los criterios explicados en clase y su experiencia personal, indique el tipo
de accionamiento que seleccionaría para el sistema de orientación de la antena parabólica
de un radio-telescopio, sabiendo que el diámetro del plato es 25 m y la masa de la parte
móvil es 50 Tn.
(a) Mecánico.
(b) Electro-mecánico.
(c) Neumático.
(d) Hidráulico.
3. A qué elemento corresponde el esquema de la figura. Cuál es su símbolo representativo.
Explicar brevemente su funcionamiento. Poner un ejemplo de aplicación del mismo.
4. A qué elemento corresponde el esquema de la figura. Cuál es su símbolo representativo.
Explicar brevemente su funcionamiento. Poner un ejemplo de aplicación del mismo.
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Examen extraordinario de Instalaciones Mecánicas.
12 de julio de 1999
Apellidos ____________________________________ Nombre _______________________
5.
(a) Haciendo uso de las curvas características de un estrangulamiento y de un conjunto
bomba-VLP, explique, brevemente, por qué varía el caudal que circula por el
estrangulamiento al variar la carga (presión) a la salida del mismo.
(b) En un estrangulamiento, si varía la temperatura del fluido hidráulico y las presiones a
la entrada y la salida de mismo se mantienen constantes, ¿varía el caudal que lo
atraviesa? Razone la respuesta.
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Examen extraordinario de Instalaciones Mecánicas.
12 de julio de 1999
Apellidos ____________________________________ Nombre _______________________
HIDRÁULICA – PROBLEMA
La mesa de una rectificadora plana es accionada por un cilindro hidráulico. Los movimientos
pendulares deben tener la misma velocidad en ambas direcciones, por lo que el mando
hidráulico debe compensar la diferencia entre los dos volúmenes de las cámaras del cilindro.
Para conseguir esto se usa un circuito equilibrado (diferencial) con una válvula de 3/2
vías, como el de la figura, que además permite el ajuste de la velocidad.
Durante la carrera de avance existe una fuerza que se opone al mismo de valor F.
Durante la de retroceso, la fuerza que se opone al movimiento es F’.
La válvula limitadora de presión (VLP) está tarada a 50 bar, mientras que la válvula
de seguridad del grupo hidráulico lo está a 60 bar.
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Examen extraordinario de Instalaciones Mecánicas.
12 de julio de 1999
Apellidos ____________________________________ Nombre _______________________
Se pide:
Para la carrera de avance
(a) Si
A
F
N
= 15· 10 5 2 y la relación de áreas del cilindro es e = 2 , ¿cuánto marcan los
Ae
Av
m
manómetros p1.1 y p1.2?
(b) Si la carrera del cilindro es C=0,2 m, el tiempo de avance es ta=5 s, el área del lado del
émbolo es Ae=8·10-4 m2, la bomba gira a N=1500 rpm, tiene una cilindrada de
V=10-6 m3/rev y un rendimiento volumétrico de ηv=0,8, ¿cuál es el caudal que circula por
la válvula limitadora de presión (VLP)? ¿Cuánto marca el manómetro p2?
Para la carrera de retroceso
(c) Si
F'
N
= 5· 10 5 2 , ¿cuánto marcan ahora los manómetros p1.1 y p1.2?
Ae
m
(d) Demostrar que el tiempo de retroceso (tr) es igual al de avance (ta).
(e) ¿Cuánto marca el manómetro p2?
Para un ciclo completa (carrera de avance + carrera de retroceso)
(f) Si sólo se considera como trabajo útil el realizado en la carrera de avance, porque el
retroceso se realiza en vacío, ¿cuál es el rendimiento de la instalación, si los rendimientos
mecánico e hidráulico de la bomba valen ηmec=0,95 y el ηh=1, respectivamente?
Notas:
- Las fugas en todos los elementos del circuito son despreciables.
- Las pérdidas de carga en todas las conducciones y en la válvula de vías son despreciables.
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