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maquinas hidraulicas trabajo de unefa

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I N D I C E G E N E R A LNDICE DE IMGENES3

INTRODUCCION4

1GENERALIDADES DE LA HIDRAULICA5

1.1HIDRAULICA5

1.2PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS5

1.3MAQUINAS DE FLUIDOS8

1.4MAQUINAS TERMICAS9

1.4.1EFICIENCIA DE LAS MAQUINAS TERMICAS9

1.4.2USO MAS COMUN11

1.5MAQUINAS HIDRAULICAS12

1.5.1CLASIFICACION13

1.5.2APLICACIN14

1.5.3USOS15

1.6PRINCIPIOS DEL DESPLAZAMIENTO POSITIVO15

2BOMBAS DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO16

2.1CLASIFICACION18

3BOMBA DE EMBOLO19

3.1CAUDAL19

3.2CAUDAL TEORICO19

3.3CAUDAL REAL20

4BOMBAS DE PALETAS DESLIZANTES22

4.1TIPOS DE BOMBAS DE PALETA22

4.2FUNCIONAMIENTO26

4.3CARACTERISTICAS28

4.4CAUDAL DE LAS BOMBAS DE PALETAS28

4.5CAUDAL REAL29

4.6APLICACIN DE LAS BOMBAS DE PALETAS29

5BOMBAS DE ENGRANAJES30

5.1TIPOS DE BOMBAS DE ENGRANAJES30

5.2FUNCIONAMIENTO31

5.3CAUDAL DE LAS BOMBAS DE ENGRANAJES32

5.4RENDIMIENO DE LAS BOMBAS DE ENGRANAJES33

CONCLUSION 35

BIBLIOGRAFIA36

INDICE DE FIGURAS

Figura N 1: Funcionamiento de una maquina trmica12

Figura N2: tipos de mquinas de desplazamiento positivo 18

Figura N3: esquema de una bomba de embolo.21

Figura N4: Bombas de paletas no compensadas22

Figura N5: Bombas de paletas compensadas23

Figura N6: Bombas de paletas fijas23

Figura N7: Bombas de paletas flexibles.24

Figura N8: Bombas de paletas desequilibradas o de eje excntrico24

Figura N9: Bombas de paletas deslizantes25

Figura N10: Descripcin de una bomba de paletas deslizantes.27

Figura N11: Tipos de bombas de engranajes31

INTRODUCCIN

Desde la antigedad el hombre se enfrent a dos problemas importantes con respecto a los fluidos: desplazar el fluido, agua u otro lquido, desde un local a otro con la utilizacin de sistemas mecnicos utilizar la energa latente del flujo del fluido, agua u otro lquido, para accionar dispositivos mecnicos. El ms antiguo dispositivo hidrulico del cual se tiene conocimiento es originaria de China, el dispositivo consista en una rueda que tena en su circunferencia amarrada unos recipientes, que al ser girado con la ayuda de animales, permita captar agua de un reservorio y a elevar el agua hasta verter en los canales de irrigacin de los cultivos, aparece el primer mecanismo mediante el cual se hace uso de la energa del flujo del fluido para obtener energa mecnica, sentndose las bases para lo que con posterioridad sera la predecesora de las turbinas hidrulicas. El mecanismo no era ms que una rueda de eje vertical con paletas convenientemente dispuestas y orientadas en la circunferencia de la rueda, hacia donde se conduca el flujo del fluido, logrando de esa forma un giro mecnico Ya despus al ser ubicadas con el eje en posicin horizontal, surge la posteriormente muy utilizada y conocida Rueda Hidrulica, Las primeras referencias detalladas de la Rueda Hidrulica, as como sus aplicaciones son desde los tiempos del imperio romano, comnmente denominado molino tipo vitrubiano, llamado as en honor al ingeniero romano Vitrubio quien estudi y document este tipo de rueda, A partir de estos principios, se sientan las bases para el desarrollo de las maquinas hidrulicas, mecanismos que permiten transformar la energa de los fluidos en energa mecnica, la energa mecnica en energas cintica o de presin de los fluidos, y la transferencia de energa entre fluidos.

1) 3

2) GENERALIDADES DE LA HIDRAULICA

1.1) HIDRAULICA

Un fluido es una sustancia que se deforma continuamente cuando se le aplica un esfuerzo tangencial por pequeo que sea. Fluidos son lquidos y gases. Los lquidos se diferencian de los gases por la fluidez y menor movilidad de sus partculas y porque ocupan un volumen determinado, separndose del aire mediante una superficie plana. En esta asignatura nos ocuparemos nicamente del comportamiento de los lquidos, y ms concretamente, del agua. La Hidrulica es la parte de la Mecnica que estudia el equilibrio y el movimiento de los fluidos con aplicacin a los problemas de naturaleza prctica (conducciones, abastecimientos, riegos, saneamientos, etc.). Partiendo de la Mecnica racional, deduce, auxiliada por la experiencia, las frmulas que permiten resolver los problemas de ndole prctica con que a diario se encuentra el tcnico. Se estudian los lquidos como si fueran fluidos perfectos (homogneos, no viscosos e incompresibles) y se les aplican las leyes de la Mecnica, corrigiendo las frmulas con coeficientes determinados empricamente para que se ajusten a la realidad.

1.2) PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS HIDRULICOS

Los lquidos son sistemas deformables constituidos por un nmero infinito de puntos materiales aislados, infinitesimales. Se trata de sistemas continuos donde no existen espacios vacos dentro de la masa. Desde el punto de vista de la Mecnica cabe destacar las siguientes propiedades fundamentales de los lquidos:

Densidad ( )Suponiendo el fluido homogneo, la densidad(kg/ m3 )

La compresin que sufren los aceites hidrulicos la podemos considerar despreciable. Por lo tanto, la densidad del fluido no vara significativamente con la presin.

Densidad relativa ( r ) a igual temperatura

Dnde: f = Densidad del fluido.a = Densidad del agua.

Presin de vapor

Es la presin que ejercen las molculas de un lquido al vaporizarse sobre la superficie del lquido. Esta presin depende de la temperatura. Si la presin de vapor se iguala a la del ambiente, el fluido hierve.

Cavitacin

Fenmeno que produce que en un fluido se forme una bolsa de vapor (de ese fluido) que vuelve a condensarse. Este fenmeno erosiona las partes metlicas que tiene a su alrededor, al someterlas a grandes gradientes de presin.

ViscosidadEs debida al roce entre las molculas de un fluido. Por lo tanto, representa una medida de la resistencia del fluido a su movimiento. En todos los lquidos, la viscosidad disminuye con el aumento de la temperatura.

Punto de fluidez

Est caracterizado por la temperatura ms baja a la que un lquido puede fluir.

ndice de viscosidad

Existen diferentes tablas de clasificacin de los aceites en funcin de su viscosidad. Destaca la americana S.A.E. en la que se obtiene la viscosidad del aceite en cuestin, comparndola con dos aceites patrones. Como la viscosidad es funcin de la temperatura, para los aceites de automocin se indican dos viscosidades, por ejemplo 15 W 40, donde 40 representa la viscosidad a temperatura de arranque y 15 a la temperatura normal de funcionamiento de la mquina.

Capacidad de lubricacin

Todo ingenio mecnico que tenga partes mviles con rozamiento entre ellas presenta una holgura controlada, en la que se deposita una pelcula de aceite que impide la friccin entre dichas piezas, alargando la vida til de la mquina y aumentando el rendimiento total, puesto que reduce el rozamiento.

Resistencia a la oxidacin

Los aceites no sintticos, son compuestos orgnicos derivados del petrleo con componentes qumicos, tales como el carbono e hidrgeno, que reaccionan fcilmente con el oxgeno atmosfrico, degradando considerablemente al aceite. Aunque la oxidacin aumenta con la temperatura, no es significativa para temperaturas inferiores a los 57 C.

1.3) MAQUINAS DE FLUIDOS

Mquinas de fluido son aquellas mquinas en que el fluido, o bien proporciona la energa que absorbe la mquina (por ejemplo, el agua que se suministra a una turbina posee una energa preferentemente de presin, proveniente de la energa geodsica que posea en el embalse y que a su vez la turbina transforma en energa mecnica) o bien aquellas en que el fluido es el receptor de energa, al que la mquina restituye la energa mecnica absorbida. Las mquinas de fluido se clasifican en mquinas hidrulicas y mquinas trmicas.

1.4) MQUINAS TRMICAS

De acuerdo con Mataix (1986) Maquina trmica es aquella en que el fluido en su paso a travs de la maquina varia sensiblemente de densidad y volumen especifico, el cual en el diseo y estudio de la maquina ya no puede suponerse constante (p 356).

Una mquina trmica se puede definir como un dispositivo que funciona en un ciclo termodinmico y que realiza cierta cantidad de trabajo neto positivo a travs de la transferencia de calor desde un cuerpo a temperatura elevada y hacia un cuerpo a baja temperatura. Con frecuencia el trmino mquina trmica se utiliza en un sentido ms amplio que incluye a todos los dispositivos que producen trabajo. Entre las que tenemos las maquinas refrigerantes y las bombas de calor. El mejor ejemplo de estas mquinas trmicas son los refrigeradores y bombas de calor que tienen como fin enfriar o calentar un entorno. Una mquina trmica es un conjunto de elementos mecnicos que permite intercambiar energa, generalmente a travs de un eje, mediante la variacin de energa de un fluido que vara su densidad significativamente al atravesar la mquina. Se trata de una mquina de fluido en la que vara el volumen especfico del fluido en tal magnitud que los efectos mecnicos y los efectos trmicos son interdependientes.

1.4.1) EFICIENCIA DE LAS MAQUINAS TERMICAS:

Se dice que la eficiencia es la relacin entre la salida, la energa que se busca tener, y la entrada, la energa que cuesta pero se debe definir la salida y la entrada. Se puede decir que una mquina trmica, la energa que se busca es el trabajo y la energa que cuesta es el calor de la fuente de alta temperatura (costo del combustible) la eficiencia trmica se define como:

Trmica = W (Energa que se busca) = Qh - Ql = 1 - Ql Qh (Energa que cuesta) Qh Qh

La eficiencia de un refrigerador se expresa en trminos del coeficiente de rendimiento, q