. Universidad Técnica de Ambato Facultad de Ingeniería Civil y Mecánica Carrera de Ingeniería Mecánica NOMBRE: William Criollo. SEMESTRE: Octavo B. MATERIA: Máquinas de elevación y transporte. FECHA: 21-06-2017 TEMA: SISTEMAS HIDRÁULICOS RESUMEN: En la actualidad, podemos observar que muchas de las maquinas, herramientas u objetos utilizado en cualquier proceso funcionan de manera hidráulica. Por lo que es de suma importancia para una persona que esta en el rubro saber como funciona un sistema hidráulico. Los sistemas hidráulicos son aquellos que transmiten la fuerza a través de un fluido. Transmiten la fuerza desde un punto de entrada hasta otro por un tubo. Una de las propiedades mas importantes es que la fuerza de entrada es igual a la fuerza de salida. 1 INTRODUCCIÓN La hidráulica es la ciencia que forma parte la física y comprende la transmisión y regulación de fuerzas y movimientos por medio de los líquidos. Cuando se escuche la palabra “hidráulica” hay que remarcar el concepto de que es la transformación de la energía, ya sea de mecánica ó eléctrica en hidráulica para obtener un beneficio en términos de energía mecánica al finalizar el proceso. Etimológicamente la palabra hidráulica se refiere al agua: Hidros - agua. Aulos - flauta. Algunos especialistas que no emplean el agua como medio transmisor de energía, sino que los aceites han establecido los siguientes términos para establecer la distinción: Oleodinámica, Oleohidráulica u Oleólica. 2 DESARROLLO 2.1 DESCRIPCIÓN Es un mecanismo operado por la resistencia que ofrece la transmisión o la presión cuando el líquido es forzado a través de una pequeña abertura o tubo. Puede verse como una red interdependiente, cuidadosamente equilibrada. La idea básica detrás de cualquier sistema es muy simple, la fuerza que se aplica en un momento dado en un punto se transmite 1 . a otro punto en forma de fluido. El líquido que se usa es casi siempre un aceite de algún tipo (fluido hidráulico). La fuerza se multiplica casi siempre en el proceso. Un ejemplo de un sistema hidráulico simple, es colocar dos pistones conectados por la parte inferior con una tubería llena de aceite, que puede ser de cualquier tamaño y forma. Si se aplica una fuerza hacia abajo a un pistón, entonces la fuerza se transmite al segundo pistón a través del aceite en la tubería. Lo sorprendente es que la fuerza aplicada que aparece en el segundo pistón es casi la totalidad de la fuerza aplicada en el primer pistón. Lo que hace importante a los sistemas hidráulicos es la facilidad de poder controlar el aumento y disminución de la fuerza aplicada; Esto se consigue cambiando el tamaño de un pistón y el cilindro con respecto a la otra, en los sistemas mecánicos. En los sistemas hidráulicos hay que evitar las burbujas de aire. Si hay una burbuja de aire en el sistema, entonces la fuerza aplicada del primer pistón se enfoca en la compresión del aire en lugar de pasar el segundo pistón. [1] 2.2 ELEMENTOS Elementos de trabajo y control hidráulico · Elementos actuadores. Son los elementos que permiten transformar la energía del fluido en movimiento, en trabajo útil. Son los elementos de trabajo del sistema y se pueden dividir en dos grandes grupos: cilindros, en los que se producen movimientos lineales y motores, en los que tienen lugar movimientos rotativos. [2] Elementos de mando y control. Tanto en sistemas neumáticos como en hidráulicos, se encargan de conducir de forma adecuada la energía comunicada al fluido en el compresor o en la bomba hacia los elementos actuadores. [2] Clasificación de los elementos hidráulicos y sus partes En todo sistema neumático o hidráulico se pueden distinguir los siguientes elementos: - Elementos generadores de energía. Tanto si se trabaja con aire como con un líquido, se ha de conseguir que el fluido transmita la energía necesaria para el sistema. En los sistemas neumáticos se utiliza un compresor, mientras que en el caso de la hidráulica se recurre a una 2 . bomba. Tanto el compresor como la bomba han de ser accionados por medio de un motor eléctrico o de combustión interna. [2] - Elemento de tratamiento de los fluidos. En el caso de los sistemas neumáticos, debido a la humedad existente en la atmósfera, es preciso proceder al secado del aire antes de su utilización; también será necesario filtrarlo y regular su presión, para que no se introduzcan impurezas en el sistema ni se produzcan sobrepresiones que pudieran perjudicar su funcionamiento. Los sistemas hidráulicos trabajan en circuito cerrado, y por ese motivo necesitan disponer de un depósito de aceite y también, al igual que en los sistemas neumáticos, deberán ir provistos de elementos de filtrado y regulación de presión. [2] - Elementos de mando y control. Tanto en sistemas neumáticos como en hidráulicos, se encargan de conducir de forma adecuada la energía comunicada al fluido en el compresor o en la bomba hacia los elementos actuadores. [2] - Elementos actuadores. Son los elementos que permiten transformar la energía del fluido en movimiento, en trabajo útil. Son los elementos de trabajo del sistema y se pueden dividir en dos grandes grupos: cilindros, en los que se producen movimientos lineales y motores, en los que tienen lugar movimientos rotativos. [2] Componentes de un sistema hidráulico Bombas y motores. Nos proporcionan una presión y caudal adecuado de líquido a la instalación. Bomba hidráulica La bomba hidráulica convierte la energía mecánica en energía hidráulica. Es un dispositivo que toma energía de una fuente (por ejemplo, un motor, un motor eléctrico, etc.) y la convierte a una forma de energía hidráulica. La bomba toma aceite de un depósito de almacenamiento (por ejemplo, un tanque) y lo envía como un flujo al sistema hidráulico. [3] Motor hidráulico El motor hidráulico convierte la energía hidráulica en energía mecánica. El motor hidráulico usa el flujo de aceite enviado por la bomba y lo convierte en un movimiento rotatorio para impulsar otro dispositivo (por ejemplo, mandos finales, diferencial, transmisión, rueda, ventilador, otra bomba, etc.). [3] 3 . 2.3 FUNCIONAMIENTOS Principios de funcionamiento de un sistema hidráulico Para el funcionamiento de un sistema hidráulico se necesitan algunos componentes simples que se combinan para formar un circuito hidráulico. Debemos, en principio, basarnos en dos conceptos fundamentales. [3] - Fuerza y - Presión Fuerza: es toda acción capaz de cambiar de posición un objeto, por ejemplo, el peso de un cuerpo es la fuerza que ejerce, sobre el suelo, ese objeto. [3] Presión: es el resultado de dividir esa fuerza por la superficie que dicho objeto tiene en contacto con el suelo. De ello se deduce la fórmula de: Presión = Fuerza/Superficie. [3] .P = F/S De aquí podemos deducir que Fuerza = Presión X Superficie; y Superficie = Fuerza/Presión La presión se mide generalmente en Kilogramos/cm2 . La hidráulica consiste en utilizar un líquido para transmitir una fuerza de un punto a otro. Funcionamiento de un sistema hidráulico Para dar inicio al sistema y que se comience a transmitir la fuerza, se activa una bomba eléctrica. Esta bomba genera el flujo de aceite (el fluido) necesario para hacer actuar y mover un cilindro. Una vez que el cilindro se mueve el aceite vuelve al depósito. [4] Existen elementos de control que están instalados en partes del mecanismo con el fin de que este procedimiento se realice de forma correcta. Por ejemplo, existe una válvula que controla que el movimiento del cilindro sea el correcto. [4] 4 . 3 CONCLUSIONES Los sistemas hidráulicos realizan un papel importante en el funcionamiento eficaz de una máquina. Los sistemas hidráulicos actuales son más sofisticados, utilizando tecnología de avanzada, para que proporcionen la máxima productividad con beneficios para diferentes aplicaciones industriales. 4 REFERENCIAS [1] International Standard ISO 1219-2. Fluid Power Systems and Components: Graphic Symbols and Circuit Diagrams. Part 2: Circuit Diagrams, Switzerland, 1991. [2] Analyzing Hydraulic Systems. Bulletin 0222-B1. Training department, Fluidpower Group. Parker Hannifin Corporation. Cleveland, USA, 1987. [3] American National Standard. Fluid Power Systems and Products - Glossary. ANSI/B93.2, 1986. [4] https://cursos.aiu.edu/sistemas%20hidraulicas%20y%20neumaticos/pdf/tema%201.pdf 5
