universidad de santiago de chile

UNIVERSIDAD DE SANTIAGO DE CHILE
FACULTAD DE INGENIERÍA
Departamento de Ingeniería Mecánica
Ingeniería Civil en Mecánica
HMR/hmr
INGENIERIA CIVIL MECANICA
PLAN 2001
GUIA DE LABORATORIO
ASIGNATURA
15028 LABORATORIO GENERAL I
NIVEL
EXPERIENCIA C217
“CONSTRUCCIÓN Y EVALUACIÓN DE CIRCUITOS
HIDRÁULICOS”
HORARIO: JUEVES: 7-8 9-10-11-12
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CONSTRUCCIÓN Y EVALUACIÓN DE CIRCUITOS HIDRÁULICOS
1.
OBJETIVO GENERAL:
Familiarizar al alumno con la funcionalidad y simbología normalizada de los
componentes hidráulicos comerciales; y con la metodología empleada para desarrollar
e implementar proyectos de ingeniería, con aplicación de actuadores hidráulicos en
parte de los flujos energéticos de los equipos industriales.
2.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS:
a)
Que el alumno internalize los criterios a tener en cuenta para la selección de los
actuadores hidráulicos a partir de las exigencias mecánicas del movimiento a
realizar.
b)
Familiarizar al alumno con la metodología de selección de las válvulas direccionales
hidrálicas, considerando las exigencias del movimiento y del tipo de accionamiento a
usar.
c)
Que el alumno internalize las ventajas de incorporar las válvulas limitadoras de
presión en los circuitos hidráulicos y fundamentalmente la ubicación de éstas en el
circuito hidráulico.
d)
Que el alumno comprenda la acción funcional de las válvulas reguladoras de caudal
y las de antirretorno.
e)
Que el alumno se familiarize con los componentes hidráulicos disponibles en el
mercado, interpretando correctamente la funcionalidad y la simbología normalizada de
dichos componentes.
f)
Que el alumno adquiera la capacidad de identificar los elementos funcionales de un
circuito hidráulico que den repuesta a una aplicación especificada.
g)
Que el alumno sea capaz de generar un circuito hidráulico, acorde con los grados de
libertad a accionar y con los elementos de control y de seguridad que la aplicación
amerite.
h)
Que el alumno pueda identificar y cuantificar los datos técnicos relevantes para
seleccionar los elementos constitutivos del circuito hidráulico.
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3.
PROCEDIMIENTO:
3.1.
Basado en el símbolo normalizado adherido a cada componente hidráulico
disponible en el laboratorio, los alumnos los identifican e intercambian opiniones
respecto de su funcionalidad y posibles aplicaciones.
3.2.
Mediante la válvula reguladora de presión, dispuesta a la salida de la unidad
hidráulica, se ajusta un valor bajo de presión con el propósito de reducir los riesgos de
lesiones al operar los componentes hidráulicos energizados.
3.3.
Se implementan circuitos hidráulicos simples, para que los alumnos se familiarizen
con los componentes hidráulicos disponibles en el laboratorio de hidráulica. La
experimentación de cada circuito se desarrolla de acuerdo a la funcionalidad esperada
del mismo y se concluye cuando los alumnos estén completamente interiorizados con
la acción funcional de los elementos hidráulicos en estudio.
3.4.
Una vez familiarizados los alumnos con los componentes hidráulicos disponibles, el
profesor plantea al grupo una necesidad industrial donde es posible utilizar para su
solución. los actuadores hidráulicos existentes en el laboratorio.
3.5.
Los alumnos estudian el proyecto planteado por el profesor, para comprender el
problema y poder visualizar las posibles soluciones mediante el empleo de energía
hidráulica.
3.6.
Los alumnos generan los posibles circuitos hidráulicos que darían solución al
problema planteado por el profesor, con la restricción de usar solo elementos
disponibles en el laboratorio.
3.7.
Evaluar las alternativas propuestas e implementar aquellas más favorables.
3.8.
Cada circuito Implementado, es sometido a pruebas para su evaluación funcional,
realizar modificaciones si corresponde y hacer un análisis crítico de los problemas
presentados durante el desarrollo e implementación del circuito. Se debe evaluar: Las
pérdidas de carga existentes entre diferentes puntos del circuito y a distintos estados
energéticos; como también, la fuerza o torque resultante en los correspondientes
actuadotes y la velocidad de los mismos.
3.9.
Desmontar los componentes hidráulicos utilizados y guardarlos donde corresponda,
respetando lugar y posición.
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4.
EN EL INFORME SE PIDE:
4.1
Según el componente hidráulico asignado por el profesor, mostrar el algoritmo de
cálculo requerido para seleccionar correctamente dicho componente.
4.2
Presentar el problema industrial planteado por el profesor y las distintas soluciones
propuestas.
4.3
Hacer un análisis crítico de cada solución hidráulica y fundamentar por que la
alternativa de solución seleccionada es la más adecuada.
4.4
Presentar el circuito hidráulico normalizado de la solución seleccionada.
4.5
Analizar la calidad del circuito hidráulico estudiado, indicando sus bondades y
limitaciones.
4.6
Con la experiencia de haber trabajado con sistemas neumáticos e hidráulicos; hacer
un análisis comparativo entre el uso de la energía neumática v/s la energía hidráulica.
4.7
Hacer un análisis de los resultados, comentarios, críticas, conclusiones observaciones
personales.
4.8
La referencia bibliográfica.
4.9.
El apéndice
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5.
CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS DE LOS COMPONENTES HIDRÁULICOS
USADOS EN LA EXPERIENCIA
Manómetro
El manómetro se halla protegido en un baño de glicerina ante picos de
presión, condensaciones de agua y entrada de agua durante la
limpieza.

Margen de medición: 0 – 10 MPa (0 – 100 bar)

Precisión: 1,6 % del final de escala

Presión de funcionamiento: Estática: 3/4 del final de escala

Presión de funcionamiento: Dinámica: 2/3 del final de escala

Accionamiento: Hidráulico
Regulador de caudal

Caudal nominal: 9 l/min

Presión de funcionamiento p: 6 MPa (60 bar)

Presión máxima admisible pmax: 12 MPa (120 bar)

Accionamiento: Manual
Regulador de flujo unidireccional

Caudal nominal: 9 l/min

Presión de apertura: 70 kPa (0,7 bar)

Presión de funcionamiento p: 6 MPa (60 bar)

Presión máxima admisible pmax: 12 MPa (120 bar)

Accionamiento: Manual
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Válvula de cierre
Válvula de cierre con dos conexiones. La válvula puede insertarse
en cualquier punto para permitir el cierre del caudal.

Presión de funcionamiento p: 6 MPa (60 bar)

Presión máxima admisible pmax: 12 MPa (120 bar)

Accionamiento: Manual
Válvula de antirretorno


Presión de funcionamiento p: 6 MPa (60 bar)

Presión máxima admisible pmax: 12 MPa (120 bar)
Accionamiento: Hidráulico
Conector en T
Derivación en te con conexiones (1 zócalo, 2 boquillas). La
derivación en Te puede insertarse en cualquier punto para crear
una derivación.

Presión de funcionamiento p: 6 MPa (60 bar)

Presión máxima admisible pmax: 12 MPa (120 bar)
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Cilindro de doble efecto 16/10/200
Cilindro de doble efecto con leva de control y dos boquillas.
Si el cilindro se utiliza con el peso (Nº de artículo 152972),
hay que asegurar que el cilindro esté correctamente fijado.
Una tapa (Nº de artículo 152973) mejora la seguridad.
Potenciómetro adaptado: Nº de artículo 167090. Este
potenciómetro se monta en el cilindro con el kit de montaje
(Nº de artículo 120778).

Diámetro del émbolo: 16 mm

Diámetro del vástago: 10 mm, con rosca M8

Carrera: 200 mm

Presión de funcionamiento p: 6 MPa (60 bar)

Presión máxima admisible pmax: 12 MPa (120 bar)
Motor hidráulico

Diseño: Orbital

Desplazamiento geométrico: 8,2 cm3

Presión máxima admisible en la línea de retorno: pR max 5
MPa (50 bar)

Velocidad de giro max nmax: 1950 min-1

Eje de salida con muelle: Ø 16 x 28, A5 x 5 DIN 6885

Presión de funcionamiento p: 6 MPa (60 bar)

Presión máxima admisible pmax: 12 MPa (120 bar)
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Acumulador de diafragma con bloque de cierre
La válvula limitadora de presión protege el acumulador de
sobrepresiones. La presión del gas de llenado del acumulador
puede medirse y cambiarse por la válvula de gas con ayuda de
un dispositivo de llenado y verificación (Nº de artículo 092491).
Llenar el acumulador, exclusivamente con nitrógeno.

Gas: Nitrógeno

Presión del gas a la entrega p0: 1 MPa (10 bar)

Presión máxima admisible pmax: 12 MPa (120 bar)

Volumen nominal: 0,32 dm3

Ajuste: Manual

Accionamiento: Hidráulico
Válvula de 4/3 vías, manual (centro a descarga)

Presión de funcionamiento p: 6 MPa (60 bar)

Presión máxima admisible pmax: 12 MPa (120 bar)

Accionamiento: Manual
nservación de caudal volumétrico
Unidad Reguladora de Presión
Panel de Trabajo
Mangueras y uniones hidráulicas
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Elementos no disponibles
Final de carrera eléctrico, accionado por la izquierda
El final de carrera eléctrico tiene un microrruptor accionado
mecánicamente. Cuando se presiona el rodillo, por ejemplo con la leva
de un cilindro, se acciona el microrruptor. El circuito se cierra o se abre a
través de los contactos. El microrruptor puede cablearse como
normalmente abierto, normalmente cerrado o como conmutador.


Carga de los contactos: Máximo 5 A

Frecuencia de conmutación: Máximo 200 Hz

Precisión repetitiva: 0,2 mm

Recorrido del interruptor: 2,7 mm
Fuerza de accionamiento: 5 N
Final de carrera eléctrico, accionado por la derecha

Carga de los contactos: Máximo 5 A

Frecuencia de conmutación: Máximo 200 Hz

Precisión repetitiva: 0,2 mm

Recorrido del interruptor: 2,7 mm

Fuerza de accionamiento: 5 N
Electroválvula 4/3 vías, centro a descarga

Consumo: 6,5 W

Presión de funcionamiento p: 6 MPa (60 bar)

Presión máxima admisible pmax: 12 MPa (120 bar)

Accionamiento: Eléctrico