28/1/2016 Circuitos Hidraulicos y Neumaticos: 4.1 desarrollo de circuitos tipicos hidraulicos

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Circuitos Hidraulicos y Neumaticos

 

4.1 desarrollo de circuitos tipicos hidraulicosDesarrolloUna  de  las  necesidades  de  los  diferentes  procesos  tanto  en  la  mediana  o  pequeña  industria  es  laautomatización de los mismos en los que requieren de diferentes forma de realizarlos dando paso aluso de distintos accesorios y elementos fundamentales para poder hacerlos realidad a continuación sepresentaran ejemplos en los que se enumeran algunos y además se verá su funcionamiento.

Ejemplo.

1. Descripción.Se necesita un proceso automático de dos cilindros de doble efecto donde su funcionamiento sea deforma secuencial, donde se requiere también válvulas anti retorno pilotada para asegurar el regresode los actuadores y además la seguridad de que como se trabaja con fuerza no exista mayor peligropara las personas que estén utilizando este proceso, presentando principalmente el diseño así como surespectiva simulación para su previa verificación dando paso luego a su instalación o construcción.

2.Diseño(hidráulico).

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 3. Diseño (Eléctrico).

4.Elementos utilizados. Depósito o Tanque. La función natural de un tanque hidráulico es:

Contener o almacenar el fluido de un sistema hidráulico

Evacuar el calor

Sedimentación

Separación del aire

Separación del agua

Cuando el fluido regresa al tanque, una placa deflectora  bloquea el fluido de retorno para impedir sullegada directamente a la línea de succión. Así se produce una zona tranquila, la cual permitesedimentarse a las partículas grandes de suciedad, que el aire alcance la superficie del fluido y daoportunidad de que el calor se disipe hacia las paredes del tanque.La desviación del fluido es un aspecto muy importante en la adecuada operación del tanque. Por estarazón, todas las líneas que regresan fluido al tanque deben colocarse por debajo del nivel del fluido yen el lado de la placa deflectora opuesto al de la línea de succión.

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Tapa de llenado  Mantiene los contaminantes fuera de la abertura usada para llenar y añadir aceiteal  tanque. En  los  tanques  presurizados  la  tapa  de  llenado mantiene hermético  el  sistema. Mirilla  Permite  revisar  el nivel  de aceite del  tanque hidráulico. El nivel  de aceite debe  revisarse  cuando elaceite  está  frío.  Si  el  aceite  está  en  un  nivel  a mitad  de  la mirilla,  indica  que  el  nivel  de  aceite  escorrecto. Tuberías de suministro y retorno  La tubería de suministro permite que el aceite fluya deltanque al sistema. La tubería de retorno permite que el aceite fluya del sistema al tanque. Drenaje Ubicado en el punto más bajo del tanque, el drenaje permite sacar el aceite en la operación de cambiode aceite. El drenaje también permite retirar del aceite contaminante como el agua y sedimentos

Banco Hidráulico de Pruebas (Laboratorios de Hidráulica de la U.P.S).Parte Hidráulica.

Parte Eléctrica.

Electro Válvula con Posición Inicial Tipo Tandem.

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 Aquí, en la posición central de la válvula direccional, se bloquean las conexiones de trabajo, por lotanto el sistema no puede ser movido manualmente.Por otro lado, las conexiones de presión y tanque, están comunicadas, lo que permite que la bomba enesta posición descargue directamente al depósito y a baja presión.La reacción del sistema, cuando se ubica en una posición de trabajo es por lo tanto más lenta que enel caso anterior.

Válvulas de Doble Pilotaje.         Permite el bloqueo en dos sentidos de un receptor de doble efecto.         Construida por dos válvulas anti retorno pilotadas.

Válvulas Secuenciales

Una válvula de secuencia  tiene por función,  luego de alcanzar cierta presión entregar una señal desalida. Esta señal de salida puede estar dentro del campo de las presiones bajas o normales, y tambiénpuede ser eléctrica. La presión de respuesta de una válvula de secuencia, generalmente es regulable.

5.Simulacion:Para realizar la simulación tenemos que contar con el programa FluidSIM

6. Instalación:Como se puede diferenciar el funcionamiento tanto en la simulación como en la instalación misma yadel  circuito,  en donde podemos  verificar  que mediante  el mando  eléctrico  y una  válvula 4/3  (TIPOTANDEM ) que la misma no permite el trabajo directo de la bomba si no en el momento en que estasea  accionada  enviamos  presión  a  la  entrada  del  primer  cilindro  de  doble  efecto  que  causaraobviamente el trabajo de salida, una vez cumplida su carrera el flujo continuara y se guiara hacia laválvula secuencial 1 en donde al incrementar su presión esta se abrirá y dar paso al flujo que como sepuede ver hará que  la misma accione el cilindro de doble efecto 2,  teniendo como consecuencia unproceso en secuencia, de la misma forma para el retorno teniendo en cuenta que las presiones en lasválvulas de secuencia son reguladas para poder tener este tipo trabajo o funcionamiento.

Desarrollo de circuitos típicos hidráulicos

HIDRAULICA .

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Es la aplicación de la mecánica de fluidos en ingeniería, para construir dispositivos quefuncionan con líquidos, por lo general agua o aceite. La hidráulica resuelve problemascomo  el  flujo  de  fluidos  por  conductos  o  canales  abiertos  y  el  diseño  de  presas  deembalse, bombas y turbinas. En otros dispositivos como boquillas, válvulas, surtidoresy medidores se encarga del control y utilización de líquidos.Las  dos  aplicaciones  más  importantes  de  la  hidráulica  se  centran  en  el  diseño  de  activadores  y  prensas.  Sufundamento es el principio de Pascal, que establece que la presión aplicada en un punto de un fluido se transmite conla misma  intensidad a cada punto del mismo. Como la  fuerza es  igual a  la presión multiplicada por  la superficie,  lafuerza se amplifica mucho si se aplica a un fluido encerrado entre dos pistones de área diferente. Si, por ejemplo, unpistón tiene un área de 1 y el otro de 10, al aplicar una fuerza de 1 al pistón pequeño se ejerce una presión de 1, quetendrá como resultado una fuerza de 10 en el pistón grande. Este fenómeno mecánico se aprovecha en activadoreshidráulicos como  los utilizados en  los  frenos de un automóvil, donde una  fuerza  relativamente pequeña aplicada alpedal se multiplica para  transmitir una  fuerza grande a  la zapata del  freno. Los alerones de control de  los avionestambién se activan con sistemas hidráulicos similares. Los gatos y elevadores hidráulicos se utilizan para levantarvehículos en los talleres y para elevar cargas pesadas en la industria de la construcción.

PRINCIPIOS DE LOS CIRCUITOS HIDRÁULICOSY SUS COMPONENTES .

Un  circuito  hidráulico,  sea  simple  o  complejo,  utiliza  los  siguientes  principios  hidráulicosbásicos:

1. Un líquido puede asumir cualquier forma y puede ser bidireccional sin que esto afecteel movimiento libre del flujo (Fig. 2).

Puesto que la presión se trasmite por igual a todos los puntos del liquido.P1 = P2       F1/A1 = F2/A2 Es decirF2 = F1. A2/A1

2. La ley de Pascal sostiene que cuando un fluido dentro de un contenedor es sometidoa presión,  la presión se transmite igualmente en todas direcciones y a todas las carasdel  contenedor. Éste  es  el  principio que se usa para  extender  el  ariete  en un cilindrohidráulico (Fig.

Pi = F1/A1 Y P2 = F2/A2

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3. Al fabricar los contenedores o cilindros de diferentes tamaños, aumenta la ventanamecánica en la fuerza de trabajo (Fig.4)

 De este modo si A2 = 1m y A1 10cm aplicando una fuerza, F 1N, se podría levantar un peso de :F2 = 1N. 10000/10 = 1000

DIAGRAMAS DE CIRCUITOSExisten dos tipos de diagramas de circuitos

A)   Diagramas de circuitos en corte transversal muestran la construcción interna de los componentes además delas rutas que sigue el flujo de aceite. Mediante colores, sombras o diversos patrones en líneas y pasos, puedemostrarse muchas condiciones diferentes de presión y flujo.

B)   Diagramas de circuitos esquemáticos

Se usan preferentemente para la solución de fallas por su capacidad de mostrar las funciones actuales y potencialesdel  sistema.  Los  diagramas  esquemáticos  están  compuestos  de  símbolos  geométricos  que  corresponden  a  loscomponentes y sus controles y conexiones. 

Circuito básico.El esquema que sigue representa un circuito hidráulico de fuerza clásico, donde el elemento de trabajo es un cilindrode fuerza. Los elementos constitutivos del circuito hidráulico son:

 Un recipiente con aceite.

 Un filtro

 Una bomba para el aceite.

 Una válvula de control que incluye una válvula de seguridad o sobre presión y la respectiva palanca de mando.

 El cilindro de fuerza.

 Conductos de comunicación.

Mientras  la palanca de accionamiento de  la  válvula de  control  está  en  su posición de  reposo(centro)  el  aceite  bombeado por  la  bomba  retorna  libremente  al  recipiente,  de manera  que  elcilindro de fuerza se mantiene inmóvil. 

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