Elevadores hidráulicos (INVESTIGACION BIBLIOGRAFICA)

Para comprender mejor que son los elevadores hidráulicos empezaremos dividiendo los conceptos que son: elevador e hidráulica

Hidráulica

Es la ciencia que estudia el comportamiento de los fluidos en función de sus propiedades específicas. Es decir, estudia las propiedades mecánicas de los líquidos dependiendo de las fuerzas a que pueden ser sometidos. 

Elevador

Es un sistema de transporte vertical diseñado para mover personas u objetos entre diferentes niveles. Puede ser utilizado para ascender o descender entre los niveles de un edificio o en una construcción subterránea. Está formado por partes mecánicas, eléctricas y electrónicas que funcionan conjuntamente para lograr un medio seguro de movilidad.

Elevador hidráulico

Por tanto un elevador hidráulico es un sistema diseñado para moverse verticalmente aprovechando las propiedades mecánicas de los líquidos

Mecánica de Fluidos.

Parte de la Física que se ocupa de la acción de los fluidos en reposo o en movimiento, así como de las aplicaciones y mecanismos de ingeniería que utilizan fluidos. La mecánica de fluidos es fundamental en campos tan diversos como la aeronáutica (Aviones), la ingeniería química, civil e industrial, la meteorología, las construcciones navales (Barcos y construcción naval) y la oceanografía.

La mecánica de fluidos puede subdividirse en dos campos principales:

Hidrostática: que se ocupa de fluidos en reposo

Dinámica de fluidos: que trata de fluidos en movimiento.

El término de hidrodinámica se aplica al flujo de líquidos o al flujo de los gases a baja velocidad, en el que puede considerarse que el gas es esencialmente incompresible. La aerodinámica, o dinámica de gases, se ocupa del comportamiento de los gases cuando los cambios de velocidad y presión son suficientemente grandes para que sea necesario incluir los efectos de compresibilidad.

Entre las aplicaciones de la mecánica de fluidos están la propulsión a chorro, las turbinas, los compresores y las bombas (Aire comprimido).

La hidráulica estudia la utilización en ingeniería de la presión del agua o del aceite.

Tipos de elevadores hidráulicos:

Hay varios tipos de elevadores hidráulicos que son utilizados para diferentes fines.

-Los gatos de botella

-Elevadores de autos

Las bombas de mano.

Montacargas

Componentes

Motor

Los motores son asíncronos con arranque en cortocircuito para bajas potencias, pero los motores de potencia superior a unos 15 CV deberán estar equipados por lo menos con arrancadores estrella-triángulo de funcionamiento automático.

Recientemente se están incorporando sistemas de control en el arranque que consisten en el acoplamiento de una serie de bobinas, que se conecta directamente a las bornes de las centrales en la maniobra del arranque. Estas bobinas están diseñadas para funcionar sumergidas en el aceite sin que generen calor.

Las ventajas de este sistema son:

 - protección del motor contra los picos de intensidad, consiguiendo una vida mayor de la instalación.- reducción de la potencia requerida para la instalación

Bomba

Las bombas utilizadas en los grupos impulsores de los ascensores hidráulicos son de engranajes, de pistones rotativos o de husillos múltiples. Las más silenciosas y las más utilizadas son las bombas de husillos.

En general, los grupos impulsores están formados por el motor eléctrico y la bomba, acoplados directamente, y a veces formando un solo cuerpo. La bomba está prácticamente siempre sumergida en el depósito del aceite, y el motor con su eje vertical sobre la tapa del depósito

Bloque de válvulas

El bloque de válvulas, que generalmente se instala sobre el depósito de aceite del grupo impulsor, está compuesto por las válvulas de maniobra del circuito hidráulico del ascensor. Algunas son de accionamiento electromagnético abriéndose o cerrándose, comandadas por la maniobra eléctrica del ascensor.

Recientemente se están incorporando sistemas electrónicos basados en un microprocesador en el que se memorizan las aceleraciones y deceleraciones a aplicar en función de la carga del ascensor y de la temperatura de la instalación.

Depósito de aceite

El depósito de aceite deberá ser de capacidad suficiente para permitir el funcionamiento del ascensor en circuito cerrado. El depósito suele ser de chapa de acero con un tapón de carga en su tapa y otro para descarga en la parte inferior de un costado.

Pistón hidráulico

El cilindro y su pistón constituyen el accionamiento mecánico del ascensor hidráulico.

Existen dos tipos de accionamientos del pistón hidráulico:

- acción indirecta: la cabina es impulsada por el pistón por medio de cables.

Acción indirecta

- acción directa: la cabina es impulsada directamente por el pistón.

Respecto al tiro, existen también dos opciones:

Tiro directo lateral: el pistón está apoyado en el foso, cerca de alguna de sus paredes, de forma que empuja al bastidor desde la parte superior.

Tiro lateral

Tiro directo central: el pistón está enterrado y empuja al bastidor de la cabina desde abajo.

Tiro central

Cilindro

El cilindro es un tubo de acero, que se instala siempre verticalmente, cuyo extremo inferir está cerrado estando abierto el superior.

En esta imagen se aprecian los componentes principales que utiliza un elevador hidráulico para su buen funcionamiento

Richard Dudgeon

Richard Dudgeon fue un maquinista del siglo XIX que inventó el elevador hidráulico a mediados del siglo. Su invención reemplazo al gato de rosca que era el elevador estándar utilizado durante éste período de tiempo.

El principio de Pascal

El principio de Pascal es la explicación primaria al funcionamiento de los elevadores hidráulicos. Este principio establece que la presión contenida en un recipiente es igual en todos los puntos. Los gatos hidráulicos utilizan este principio combinando dos cilindros (uno pequeño y otro grande) para incrementar la presión para poder levantar objetos de mayor peso.

Funcionamiento de subida y bajada

Para subir

El grupo motor-bomba bombea el fluido de la central a través del grupo de válvulas (y la conducción) hacia el pistón. Cuando una de las válvulas se abre, el fluido presurizado escoge el camino que ofrece menos resistencia y regresa al depósito de la central. Pero cuando la válvula se cierra, el fluido no tiene más remedio que ir hacia el cilindro. Al acumularse el fluido en el cilindro, la presión empuja el pistón hacia arriba elevando la cabina del ascensor.

Cuando la cabina se acerca al piso correcto, el sistema de control envía una señal al motor eléctrico para parar la bomba gradualmente. Con la bomba parada, no hay más aceite que fluya, y el que ya estaba en el cilindro no puede escapar (no puede volver al depósito de la central a través de la bomba, y la válvula sigue cerrada). El vástago se apoya sobre el fluido y la cabina se queda allí donde está.

Para bajar

Para bajar la cabina, el sistema de control del ascensor envía una señal a la válvula. Cuando la válvula se abre, el fluido que estaba en el cilindro fluye hacia el depósito de la central.

Gracias a la fuerza de gravedad, el peso de la cabina (y la carga, en caso de que la haya) empuja el cilindro hacia abajo y conduce el fluido al depósito, haciendo descender el ascensor gradualmente. De este modo el ascensor solo consume energía en el ascenso, ya que desciende por gravedad. Para detener la cabina en un piso inferior, el sistema de control cierra la válvula de nuevo.