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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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CircuitosHidraulicos yNeumaticos
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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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