Hidraulica con practicas de festo y explicacion de la hidraulica

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1. ¿Qué es la hidráulica? La palabra hidráulica proviene del griego: ὑδϱαυλικός << Hydraulikós >> → Tubo de agua Hoy en día, se entiende por hidráulica: Creación de fuerzas y movimientos mediante fluidos sometidos a presión; estos fluidos son el medio para la transmisión de energía. Las aplicaciones de la hidráulica son clasificadas en: Estacionarias Móviles

2. Aplicaciones de la Hidráulica: Estacionaria Todo tipo de maquinas de producción y montaje Líneas de transferencia Equipos de elevación y transporte Prensas Máquinas para moldear por inyección Laminadoras Elevadores Introducción

3. Introducción Aplicaciones de la Hidráulica: Móvil Maquinas para la construcción. Volquetes, palas mecánicas, plataformas de carga. Sistemas de elevación y transporte Maquinas para la agricultura.

4. Ventajas de la hidráulica Comparado con otras tecnologías, la hidráulica tiene las siguientes ventajas: Es capaz de transmitir grandes fuerzas con elementos de pequeñas dimensiones.   Exactitud en cuanto al posicionamiento. Arranque desde cero con carga máxima. Homogeneidad en los movimientos independientemente de la carga. Permite trabajos y conmutaciones suaves. Buena disipación de calor.

5. Desventajas de la hidráulica Contaminación por fugas de aceite (peligro de incendio o accidentes). Sensible a la suciedad. Peligros ocasionados por altas presiones. Dependencia de la temperatura respecto a los cambios de viscosidad. No obstante, la hidráulica ofrece las siguientes desventajas en comparación con otras tecnologías:

6. Conceptos básicos de la hidráulica

7. Definición de Hidráulica . Es la ciencia que estudia las fuerzas y los movimientos transmitidos por líquidos . Básicamente la hidráulica genera movimientos y controla fuerza. Clasificación de la Hidráulica . Hidrostática. Estudia a los líquidos en reposo Hidrodinámica Estudia a los líquidos en movimiento. Conceptos básicos

8. Conceptos Básicos La fuerza de los actuadores hidráulicos esta determinada por la presión del fluido. La velocidad de los actuadores hidráulicos está determinada por el caudal del fluido.

9. Conceptos básicos: Multiplicador de fuerzas Si una fuerza F 1 se aplica sobre una superficie A 1 de un líquido, se produce como resultado una presión P 1 . Si, como en este caso, la presión actúa sobre una superficie mayor A 2 , debe mantenerse una contrafuerza F 2 . Si A 2 es tres veces mayor que A 1 , entonces F 2 también será tres veces mayor que F 1 . 1 = 50mm 2 = 500mm F1= ¿? F2= 1000N

10. Conceptos básicos: Transmisión de desplazamiento Si el émbolo de entrada de una prensa hidráulica recorre una distancia S 1 , se desplazará un determinado volumen de fluido. Este mismo volumen, desplaza el émbolo de salida la distancia S 2 . Si la superficie de este émbolo es mayor que la de la entrada, la distancia recorrida S 2 será más corta que S 1 . D 1 =50mm D 2 =500mm S 1 = 300mm S 2 = ¿?

11. Conceptos básicos: Multiplicador de presiones P 1 = 1bar D 1 = 500mm P 2 = ¿? D 2 = 50mm F1 = F2 La presión P 1 ejerce una fuerza F 1 en la superficie A 1 , la cual es transferida a través del vástago al émbolo más pequeño. Así, la fuerza F 2 actúa sobre la superficie A 2 y produce la presión P 2 en el fluido. Ya que la superficie A 2 es menor que A 1 , la presión P 2 debe ser superior a P 1 .

12. Forma básica de un sistema hidráulico

13. Estructura de un sistema hidráulico Potencia Control Alimentación

14. Fuente de energía hidráulica

15. Forma básica de un sistema hidráulico P T Válvula limitadora de presión (Válvula de seguridad) Línea de presión Motor eléctrico Línea de retorno Manómetro Indicador de nivel Bomba hidráulica Tubo de aspiración Filtro de retorno Tanque

16. Grupo hidráulico Válvula limitadora de presión (Válvula de seguridad) Tapón de purga Manómetro Conexión eléctrica Motor eléctrico Tanque Indicador de nivel Descarga a tanque 2 Tapón de presurización / ventilación Línea de presión (P) Línea de retorno (T) Capacitor de arranque

17. Grupo hidráulico Tubo de aspiración Bomba hidráulica Filtro de retorno Línea de retorno

18. Fuente de energía: Bombas y aceites Cavitación Si el aceite es mineral éste contiene carbono, si es sintético no y en consecuencia el fenómeno de cavitación disminuye considerablemente.

19. Fuente de energía: Tipos de flujo Laminar Es un liquido que fluye en el tubo en capas cilíndricas y ordenadas. Turbulento Es un liquido que fluye con perturbaciones que provocan remolinos los cuales producen perdida de energía. Laminar Turbulento

20. Elementos de trabajo

21. Son elementos que transforman la energía hidráulica en energía mecánica. FUNCIONAMIENTO Actuadores de simple efecto Actuadores de doble efecto 1.- ACTUADORES LINEALES 2.- ACTUADORES GIRATORIOS Elementos de trabajo hidráulicos

22. Elementos de mando

23. Elementos de mando Las válvulas son dispositivos que influyen en el paso, el bloqueo y dirección del flujo de aceite. Las válvulas controlan o regulan la presión y caudal, además toda válvula se comporta como una resistencia . Válvulas de vías. Válvulas reguladoras de presión. Válvulas de antirretorno. Válvulas reguladoras de caudal.

24. Válvulas de 3 posiciones Denominación Centro Símbolo 4/3 Cerrado  (P, A, B, T) 4/3 Derivación, Tándem, Abierto, Recirculante  (P – T A, B,) 4/3 Todo a tanque , en H  (P – A –B – T) 4/3 Flotante , Salidas a descarga  (P, A – B – T) 4/3 Regenerativo, By-Pass, Salidas a presión  (P – A – B T,)

25. Elementos de mando: Principio constructivo La simbología de los elementos hidráulicos nos muestra el comportamiento de los componentes de manera funcional. Sin embargo dicha simbología no nos indica la construcción interna que tienen dichos elementos. Ejemplo: Válvula 2/2 con sistema de asiento. Válvula 2/2 con sistema de corredera.

26. Cierre hermético poco sensible a la suciedad. Configuración complicada en el caso de válvulas de muchas vías. Necesidad de compensar la presión. Carrera de accionamiento corta . Elementos de mando: Principio constructivo Sistemas de asiento

27. Elementos de mando: Principio constructivo Sistemas de asiento

28. Aceite de fuga Sensible a la suciedad. Configuración sencilla. Compensación de presión. Carrera de accionamiento larga. Elementos de mando: Principio constructivo Sistemas de corredera

29. Elementos de mando: Principio constructivo Sistemas de corredera  X Y 

30. ¿Qué tipo de válvula es? A B P T

31. Válvulas de presión

32. Válvulas limitadoras de presión Determina la presión máxima del sistema hidráulico, es decir, permiten ajustar y limitar la presión

33. Ejercicio 002: Cucharón de vaciado Un cilindro de doble efecto se encarga de vaciar líquido de un depósito a otro. El cilindro deberá ser accionado con una válvula de vías de retorno por muelle, para que el operario tenga que mantener accionada la válvula durante el proceso de apertura. Al soltar la palanca que acciona sobre la válvula, el cucharón vuelve a bajar. La presión de funcionamiento es de 40bars

34. Ejercicio 002: Cucharón de vaciado M1 M2 Medición en retraído M 1 : M 2 : Medición en avance M 1 : M 2 : Medición en extendido M 1 : M 2 : Medición en retroceso M 1 : M 2 : 0 bars 40 bars 0.8 bars 0.3 bars 40 bars 0 bars 2.5 bars 6 bars

35. Ejercicio 003: Máquina excavadora Se desea implementar un circuito hidráulico para controlar una pala excavadora. La posición se debe manipular en cualquier lugar y además evitar el calentamiento del aceite.

36. Ejercicio 003: Máquina excavadora Centro cerrado Centro tándem

37. Válvulas antirretorno o de cierre

38. Válvula de antirretorno con muelle

39. Válvula de antirretorno desbloqueable

40. Ejercicio 004: Horno de pintado en seco Mantener un cilindro extendido con una carga para pintar, dentro del horno. El sistema no debe perder el nivel y debe posicionarse en cualquier lugar.

41. Ejercicio 004: Horno de pintado en seco

42. Válvulas reguladoras de caudal

43. Válvulas reguladoras de caudal: De aguja

44. Válvulas reguladoras de caudal: Helicoidal

45. Válvulas reguladoras de caudal: Unidireccional

46. Ejercicio 005: Dispositivo de sujeción Se desea controlar la velocidad de trabajo en un banco para realizar la sujeción de material a maquinar. Avance lento y retorno rápido.

47. Ejercicio 005: Dispositivo de sujeción ü Regulación a la entrada  Regulación a la salida

48. Ejercicio 006: Grúa hidráulica Se desea controlar la velocidad en una grúa para levantar y bajar equipo pesado. El accionamiento debe ser a una velocidad regulada evitando que la misma carga hale el vástago del cilindro .

49. Ejercicio 006: Grúa hidráulica F= 1,500Kg A=200cm 2 P= F / A P= 1500Kg / 200 cm 2 P=7.5 Kg/cm 2

50. El arreglo de contrabalance Como generadora de carga. Como contrabalance. NOTA: Debe ajustarse 10% por encima del valor en presión, que genera la carga. P T

51. Ejercicio 007: Taladro de banco Un cilindro hidráulico controla el avance vertical del cabezal del taladro; éste debe acercarse rápidamente hasta la pieza por ser maquinada y automáticamente debe cambiar a una velocidad baja y regulable para hacer la perforación. Para minimizar tiempos de maniobra, el retroceso del cabezal debe efectuarse a la máxima velocidad posible. El operador debe ser capaz de detener el cabezal en cualquier posición

52. Ejercicio 007: Taladro de banco

53. Válvulas reguladoras de presión

54. Válvulas reguladoras de presión de dos vías

55. Válvulas reguladoras de presión de tres vías

56. Ejercicio 008: Enderezador Para minimizar tiempos de maniobra, el retroceso del cabezal debe efectuarse a la máxima velocidad posible. El operador debe ser capaz de detener el cabezal en cualquier posición. Un cilindro hidráulico controla el avance vertical del cabezal del taladro; éste debe acercarse rápidamente hasta la pieza por ser maquinada y automáticamente debe cambiar a una velocidad baja y regulable para hacer la perforación.

57. Ejercicio 008: Enderezador

58. Ejercicio 010: Motor hidráulico Controlar la velocidad de rotación de un motor hidráulico que acciona el husillo de una máquina de inyección . M1

59. Válvula reguladora de caudal con presión compensada

60. Ejercicio 010: Motor hidráulico

61. Ejercicio 011: Dispositivo de prensado Se desea unir dos piezas a través de un sistema de ensamblado. Primeramente el cilindro A avanza hasta tocar la pieza (saliendo completamente) y después el cilindro B lo hace para presionar por abajo. El accionamiento es manual y los dos cilindros regresan una vez soltando al accionamiento. Condiciones adicionales: Emplear una sola válvula 4/2 para todo el ciclo. El cilindro B sale cuando A alcanza 40 bars de presión. A B

62. Ejercicio 011: Dispositivo de prensado