Tema 2. - Diseño de Equipos Hidráulicos

HIDRÁULICA
2.- DISEÑO DE EQUIPOS HIDRÁULICOS
Cálculo de conducciones (I)
• Velocidad: depende directamente del caudal
– Cilindros (velocidad de desplazamiento del vástago)
– Conducciones
v max aspiracion
 0.90.3 m / s
v max conducciones  3.51.5 m / s
• Para Q=cte
– Si
v
Q K
 2
S D
p  K1Q2  K 2 v 2 
K3
D4
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2
Cálculo de conducciones (II)
• Existen velocidades recomendables para las diferentes presiones
de trabajo (para tener buen rendimiento)
v  f(p)
v  0.03 p(400  p)
v
Q 4Q
 2
S d

d
4Q
Q
 4.6
v
v
p  200bar v  cte  6m / s
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d  1.9 Q
3
Cálculo de conducciones (III)
v max
p[bar] 25  p  200
 0.03 p(400  p) 
 v [m / s]
si p  200 bar
v  cte  6m / s
 Q [l / min]
Q 
Di  4.6
v [m / s] (v  6m / s)
v 
 Di [mm]
Di  1.9 Q v  6m / s
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Cálculo de conducciones (IV). Pérdidas de
carga
pperdTOTAL   pi
v 2
p    l 
2d
  : coef. de flujo (a dim ensional)

 l :longitud
3
 : densidad (  920Kg / m )
 v : velocidad

 d : diametro
  f(tipo de flujo)  f(Re)
Q [l / min]
vd
Q
Q 
Re 
v
 Re  0.0212
 d [mm]

S
d 
2
  [m / s]
64
si Re  2300   
 R. Laminar
Re
0.316
si Re  2300    4
 R. Turbulento
Re
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Principales magnitudes de las máquinas
volumétricas
•
QT  D  n
Caudal teórico QT
D : cilindrada
n : ciclos por ud de tiempo
•
Caudal real QR
QR  QT  Qi  Qe  Qc
Qi : caudal de fugas int eriores
Qe :caudal de fugas exteriores
Qc :perdidas debidasal llenadoincompleto,cavitacion...,
– Pérdidas volumétricas
• exteriores
• interiores
•
Rendimiento volumétrico
Qi e  K
p

bombas : v 
QR
QT
motores : v 
QT
QR
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Balances de potencia y caudal
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Fases del desarrollo de un sistema hidráulico
Planteamiento general
Determinación de los
parámetros cinemáticos y
dinámicos: cilindros,
motores...
Determinación del sistema de
control
Determinación de las
influencias exteriores
Elección de la p de trabajo,
incluyendo factor de seguridad
Esquema hidráulico
Cálculos aproximados o
exactos
Esquema eléctrico
Determinación de costos
Elección de marca y tipo de
elementos
Determinación de balances
Proyecto definitivo
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