GENERALIDADES HIDRAULICA
El intenso uso de la hidráulica en la industria actual se genera de las muchas ventajas proporcionadas por los sistemas hidráulicos. Con la potencia hidráulica, muy poca energía es requerida para controlar y transmitir grandes cantidades de energía. Por ejemplo, los motores eléctricos de 1,5 ! pueden ser usados para impulsar elevadores hidráulicos, capaces de levantar más de "### g, como se muestra en la siguiente.
$os gigantescos cohetes que colocan los satélites en la %r&ita alrededor de la tierra y que transportan hom&res y mujeres hacia la luna y otros planetas tam&ién dependen de la potencia hidráulica para controlar su vuelo. 'olo los sistemas de potencia hidráulica tienen la ()uer*a( y el poder para controlar con la delicade*a del tacto de una pluma, los millones de ca&allos de )uer*a li&erados por los motores del cohete y llevar la carga a su destino. $a aviaci%n es otra industria que actualmente tiene una alta demanda de la hidráulica. $a potencia de hidráulicos, usada en las aeronaves se despla*a por cualquier lugar donde e+istan tu&erías o tu&os. $os sistemas hidráulicos de las aeronaves son ligeros y compactos, lo su)icientemente )uertes para mover las super)icies de control de las aeronaves más grandes. tra industria que con)ía considera&lemente en la hidráulica, es la ro&%tica. $os sistemas hidráulicos de ro&ots, como los usados por los )a&ricantes de autom%viles, son más simples que los sistemas eléctricos semejantes. En general, el )ácil control de la velocidad, vi&raci%n mínima y la versatilidad en dise-o de la hidráulica, mantendrán la potencia de los hidráulicos con la industria por un largo tiempo venidero. Principios básicos de la hidráulica
$a hidráulica es la tecnología o estudio de presi%n y )lujo del líquido. $os líquidos son materiales que se vierten y toman la )orma de sus contenedores. Ejemplos de líquidos son el aceite y el agua. e&ido a que los líquidos no son muy compresi&les, nos permiten trans)erir y multiplicar )uer*as. $a siguiente )igura ilustra estas propiedades &ásicas de los líquidos. El líquido luego aplica la misma cantidad de presi%n de manera equitativa en todas las direcciones. Como resultado, la presi%n aplicada al pist%n de entrada se trans)iere al pist%n de salida.
/hora, 0qué pasa si los pistones son de tama-os di)erentes El pist%n de entrada es del mismo tama-o como el ejemplo previo 23.5 cm4, pero el pist%n de salida es ahora 43 cm4. 6a que el líquido aplica la misma cantidad de presi%n igual en todas direcciones, la )uer*a trans)erida al pist%n de salida ahora es igual a 178# 9, los cuales proporcionan una ventaja mecánica en )uer*a de ":1.
Operación de un circuio hidráulico básico
;n circuito hidráulico es una línea para que el aceite )luya por medio de mangueras y componentes, $a siguiente )igura muestra un circuito &ásico. El depósio contiene el aceite. $a bo!ba (impulsa( el aceite, intentando hacerla )luir a través del circuito. $a "ál#ula direccional accionada por palanca permite al operador controlar manualmente el )lujo de aceite hacia el cilindro. El cilindro convierte la energía de )luido en potencia mecánica lineal. $a #ál#ula de alivio limita la presi%n del sistema a un nivel seguro, permitiendo al aceite )luir directamente desde la &om&a hacia el dep%sito, cuando la presi%n en la salida de la &om&a alcan*a cierto nivel. a
Con la <álvula direccional accionada por palanca, el aceite &om&eado )luye al e+tremo del ém&olo del cilindro. Como el aceite está &ajo presi%n desde la &om&a, impulsa el pist%n dentro del cilindro, ocasionando que el vástago del pist%n se alargue. El aceite en el e+tremo vástago del cilindro es drenado de regreso al dep%sito a través de la <álvula direccional accionada por palanca.
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Con la <álvula direccional accionada por palanca en la condici%n mostrada en la el aceite &om&eado )luye al e+tremo del vástago del cilindro, provocando que el vástago del ém&olo se retracte. El aceite en el e+tremo del ém&olo es drenado nuevamente al dep%sito por medio de la <álvula direccional accionada por palanca.
$os sistemas hidráulicos se aplican típicamente en dispositivos m%viles tales como maquinaria de construcci%n, e+cavadoras, plata)ormas elevadoras, aparatos de elevaci%n y transporte, maquinaria para agricultura y simuladores de vuelo. 'us aplicaciones en dispositivos )ijos a&arcan la )a&ricaci%n y montaje de máquinas de todo tipo, líneas trans)er, aparatos de elevaci%n y transporte, prensas, máquinas de inyecci%n y moldeo, máquinas de laminaci%n, ascensores y montacargas.
"EN$A%AS
=ran potencia transmitida con peque-os componentes, posicionamiento preciso, arranque con cargas pesadas, movimientos lineales independientes de la carga ya que los líquidos son casi incompresi&les y pueden emplearse válvulas de control, operaci%n suave e inversa, &uen control y regulaci%n y disipaci%n )avora&le de calor. DES"EN$A%AS
Poluci%n del am&iente con riesgo de incendio y accidentes en el caso de )uga de aceite, sensi&ilidad a la suciedad, peligro presente de&ido a las e+cesivas presiones, dependencia de la temperatura por cam&ios en la viscosidad. /nálogamente a los sistemas neumáticos, los sistemas hidráulicos se complementan con los eléctricos y electr%nicos mediante dispositivos tales como válvulas solenoide, se-ales de realimentaci%n de interruptores magnéticos, sensores e interruptores eléctricos de )inal de carrera. Es )ácil, en particular en sistemas complejo acoplarles un P$C 2programa&le logic controller que les permite programar la l%gica de )uncionamiento de varios cilindros. Unión de sise!as
En determinadas aplicaciones, tales como en movimientos de apro+imaci%n rápido y avance lento, típicos de las )resadoras y recti)icadoras, en la sujeci%n de pie*as utili*ada en los cortes a alta velocidad so&re materiales duros y en la automati*aci%n de procesos de producci%n, se com&inan los sistemas neumático, hidráulico y eléctrico en la )orma siguiente: - Circuito electroneumático >
? Circuito
/ccionamiento eléctrico > /ctuador neumático.
oleoneumático > /ccionamiento neumático > /ctuador hidráulico.
- Circuito electrohidráulico >
/ccionamiento eléctrico > /ctuador hidráulico.
@a&la de comparaci%n 9eumática e Aidráulica
Potencia hidráulica, en la gran época para la ingeniería entre las dos guerras mundiales )ue donde se empe*% a requerir más y más equipos )uncionales con potencia hidráulica. 1. 4. B.
/utomati*aci%n control remoto y automático, aumento de la maquinaria para manipular y mover partes. 'impli)icaci%n de dise-o menos partes y mayor )acilidad de uso. ácil control de velocidad, ausencia de vi&raci%n, ahorro de espacio, &ajo costo.
Dndustrias /viaci%n /gricultura uímica Petrolera Proc de alimentos Farítima Fetal?mecanica Faderera Fanejo de cargas Finería Principios $a presi%n ejercida en un punto dentro de cualquier contenedor con )luido o liquido es transmitida en todas las direcciones con igual )uer*a en todas las áreas internas. Calculo &ásico $evantar una carga de B### g con un pist%n de BG, cuantas psi son necesarias
1. Convertir de Kg a L ---- 1Kg es 2.2 lbs 3000 Kg x 2.2 = 6600 lbs 2. Calcular área de presión rea= pi x !diá"etro#2$%2 = &.06 pulgada cuadrada 3. Calcular presión '()=6600 lbs # &.06 in%2 =
