Sistemas Hidraulicos

UNIVERSIDAD POLITECNICA DE ZACATECASANALISIS Y ENFOQUE DE SISTEMASSISTEMAS HIDRAULICOSPRINCIPIO DE PASCALCUADRO COMPARATIVO- SISTEMAS HIDRAULICOS Y NEUMATICOSDOCENTE: INTEGRANTES DEL EQUIPO:CALDERA GUERRA BRENDA GUADALUPEDIAZ RIVERA GUADALUPE DE JESUSDIAZ RODRIGUEZ JOCELYNGARCIA GARZA JOSE HOMEROTRONCOSO FLORES EDUARDOUNIVERSIDAD POLITECNICA DE ZACATECASANALISIS Y ENFOQUE DE SISTEMASSISTEMAS HIDRAULICOSPRINCIPIO DE PASCALCUADRO COMPARATIVO- SISTEMAS HIDRAULICOS Y NEUMATICOSDOCENTE: INTEGRANTES DEL EQUIPO:CALDERA GUERRA BRENDA GUADALUPEDIAZ RIVERA GUADALUPE DE JESUSDIAZ RODRIGUEZ JOCELYNGARCIA GARZA JOSE HOMEROTRONCOSO FLORES EDUARDO13-10-201613-10-2016
UNIVERSIDAD POLITECNICA DE ZACATECAS

ANALISIS Y ENFOQUE DE SISTEMAS

SISTEMAS HIDRAULICOS
PRINCIPIO DE PASCAL
CUADRO COMPARATIVO- SISTEMAS HIDRAULICOS Y NEUMATICOS

DOCENTE:

INTEGRANTES DEL EQUIPO:
CALDERA GUERRA BRENDA GUADALUPE
DIAZ RIVERA GUADALUPE DE JESUS
DIAZ RODRIGUEZ JOCELYN
GARCIA GARZA JOSE HOMERO
TRONCOSO FLORES EDUARDO





UNIVERSIDAD POLITECNICA DE ZACATECAS

ANALISIS Y ENFOQUE DE SISTEMAS

SISTEMAS HIDRAULICOS
PRINCIPIO DE PASCAL
CUADRO COMPARATIVO- SISTEMAS HIDRAULICOS Y NEUMATICOS

DOCENTE:

INTEGRANTES DEL EQUIPO:
CALDERA GUERRA BRENDA GUADALUPE
DIAZ RIVERA GUADALUPE DE JESUS
DIAZ RODRIGUEZ JOCELYN
GARCIA GARZA JOSE HOMERO
TRONCOSO FLORES EDUARDO





13-10-2016
13-10-2016


¿Qué es Hidráulica?
La hidráulica es la rama de la física 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 las que son sometidos. Todo esto depende de las fuerzas que se interponen con la masa y a las condiciones a las que esté sometido el fluido, relacionadas con la viscosidad de este.

Sistema (Circuito) Hidráulico
Un circuito hidráulico es un sistema que comprende un conjunto interconectado de componentes separados que transporta líquido. Este sistema se usa para controlar el flujo del fluido (como en una red de tuberías de enfriamiento en un sistema termodinámico) o controlar la presión del fluido (como en los amplificadores hidráulicos).


La idea de describir el flujo del fluido en términos de componentes separados está inspirado por el éxito de la teoría de circuitos eléctricos. Al igual que la teoría de circuitos eléctricos funciona cuando son elementos separados y lineales, la teoría de circuitos hidráulicos funciona mejor cuando los elementos (componentes pasivos tales como tuberías o líneas de transmisión o componentes activos como fuentes de alimentación o bombas) son discretos y lineales. Esto usualmente significa que el análisis de circuitos hidráulicos funciona mejor para tubos largos y delgados con bombas separadas, tal como se encuentran en los sistemas de flujo de procesos químicos o dispositivos de micro escala.

Principio de Pascal
El principio más importante en hidráulica es de Pascal que postula que:
La fuerza ejercida sobre un líquido se transmite en forma de presión sobre todo el volumen del líquido y en todas direcciones.
Todas las máquinas de movimiento de tierras, en mayor o menor medida, emplean para su funcionamiento los sistemas hidráulicos

Principios de funcionamiento de un sistema hidráulico
Para el funcionamiento de un sistema hidráulico se necesitan algunos componentes simples que se combinan para formar un circuito hidráulico.
Debemos, en principio, basarnos en dos conceptos fundamentales:
Fuerza y
Presión
Fuerza: es toda acción capaz de cambiar de posición un objeto, por ejemplo el peso de un cuerpo es la fuerza que ejerce, sobre el suelo, ese objeto.
Presión: es el resultado de dividir esa fuerza por la superficie que dicho objeto tiene en contacto con el suelo.
De ello se deduce la fórmula de Presión = Fuerza/Superficie.
P = F/S
De aquí podemos deducir que Fuerza = Presión X Superficie; y Superficie = Fuerza/Presión.
La presión se mide generalmente en Kilogramos/cm2.
La hidráulica consiste en utilizar un líquido para transmitir una fuerza de un punto a otro.
Características de los líquidos
Los líquidos poseen algunas características que los hacen ideales para esta función, a saber:
- Incompresibilidad. (Los líquidos no pueden comprimirse)
- Movimiento libre de sus moléculas. (Los líquidos adaptan su forma a la superficie que los contiene).
- Viscosidad. (Resistencia que oponen las moléculas de los líquidos a deslizarse unas sobre otras).
- Densidad. (Relación entre el peso y el volumen de un líquido).
Motor hidráulico
Ejemplificando, si llenamos un tubo de agua y colocamos dos tapones en los extremos, al golpear uno de ellos, el otro sale disparado con la misma fuerza que le hemos aplicado al primero. De la misma forma si en cada extremo del tubo colocamos dos cilindros hidráulicos iguales y empujamos uno de ellos con una fuerza determinada, el otro se impulsará en sentido contrario respondiendo con la misma fuerza ejercida.
Además de poder transmitir la fuerza a cualquier punto, también podemos variar la misma cambiando la superficie sobre la que es ejercida.
Generalmente la fuerza hidráulica se consigue empujando el aceite por medio de una bomba conectada a un motor, se transmite a través de tuberías metálicas, conductos, latiguillos, etc. y se proyecta en cilindros hidráulicos, motores, etc.
Un circuito hidráulico básico podría constar de un depósito de aceite, una bomba que lo impulsa, una tubería que lo transmite y un cilindro que actúa.




Usos de la Hidráulica
En la actualidad las aplicaciones de la hidráulica y neumática son muy variadas, esta amplitud en los usos se debe principalmente al diseño y fabricación de elementos de mayor precisión y con materiales de mejor calidad, acompañado además de estudios mas acabados de las materias y principios que rigen la hidráulica y neumática. Todo lo anterior se ha visto reflejado en equipos que permiten trabajos cada vez con mayor precisión y con mayores niveles de energía, lo que sin duda ha permitido un creciente desarrollo de la industria en general.
Bomba Hidráulica.
Bombas de engranajes: Son aquellas que desplazan el volumen de aceite mediante engranes, son las de menor eficiencia y menor exigencia en cuanto al filtraje. Son por lo general las más utilizadas por sus prestaciones y bajos costos.

Bombas de paletas: Son aquellas que desplazan el volumen de aceite mediante paletas , su eficiencia es mayor que las de engranajes así como sus exigencias en cuanto al filtraje.

Bombas de pistones: Son aquellas que desplazan el volumen de aceite mediante un bloque de pistones. Son de alta eficiencia, muy exigentes en cuanto a filtraje se refiere y son las de mayor costo.

Las bombas de pistones pueden ser de caudal fijo o de caudal variable. Las de caudal fijo como su nombre lo indica son aquellas que tienen un desplazamiento volumétrico fijo, y las de caudal variable son aquellas que nos permite en dependencia de nuestras necesidades variar el caudal de aceite.

Las bombas de pistones pueden ser de circuito abierto o cerrado; las de circuito abierto son aquellas que el aceite que succionan lo desplazan hacia el órgano consumidor y de ahí al deposito; las de circuito cerrado son aquellas que el aceite circula entre la bomba y el consumidor y solo una parte del mismo va a deposito por el efecto de una bomba de alimentación que posee.

 Motores Hidráulicos.
Son componentes hidráulicos capaces de transformar la energía hidráulica en mecánica y su movimiento es rotativo.

Tipos De Motores Hidráulicos.

1-Motores hidráulicos de engranajes: Son aquellos donde el desplazamiento volumétrico del aceite se produce a través de engranes.

2-Motores hidráulicos de pistones: Son aquellos donde el desplazamiento volumétrico del aceite se produce a través de un bloque de pistones.

3- Motores hidráulicos orbitales: Son aquellos donde el desplazamiento volumétrico del aceite se produce a través de la velocidad y el torque.

Cilindros Hidráulicos.
Son aquellos dispositivos capaces de transformar la energía hidráulica en mecánica y su movimiento es alternativo. Son capaces de levantar grandes cargas.
Los cilindros hidráulicos pueden ser de simple o doble efecto; de simple o doble vástago.








Aplicaciones

-Aplicaciones Móviles: El empleo de la energía proporcionada por el aire y aceite a presión, puede aplicarse para transportar, excavar, levantar, perforar, manipular materiales, controlar e impulsar vehículos móviles tales como:


-Tractores
-Grúas
-Retroexcavadoras
-Camiones recolectores de basura
-Cargadores frontales
-Frenos y suspensiones de camiones
-Vehículos para la construcción y mantención de carreteras


Aplicaciones Industriales: En la industria, es de primera importancia contar con maquinaria especializada para controlar, impulsar, posicionar y mecanizar elementos o materiales propios de la línea de producción, para estos efectos se utiliza con regularidad la energía proporcionada por fluidos comprimidos. Se tiene entre otros:

-Maquinaria para la industria plástica
-Máquinas herramientas
-Maquinaria para la elaboración de alimentos
-Equipamiento para robótica y manipulación automatizada
-Equipo para montaje industrial
-Maquinaria para la minería
-Maquinaria para la industria siderúrgica 


-Otras Aplicaciones: Otras aplicaciones se pueden dar en sistemas propios de vehículos automotores, como automóviles, aplicaciones aerospaciales y aplicaciones navales, por otro lado se pueden tener aplicaciones en el campo de la medicina y en general en todas aquellas áreas en que se requiere movimientos muy controlados y de alta precisión, así se tiene:

Aplicación automotriz: suspensión, frenos, dirección, refrigeración, etc.

Aplicación Aeronáutica: timones, alerones, trenes de aterrizaje, frenos, simuladores, equipos de mantenimiento aeronáutico, etc.

Aplicación Naval: timón, mecanismos de transmisión, sistemas de mandos, sistemas especializados de embarcaciones o buques militares.

Medicina: Instrumental quirúrgico, mesas de operaciones, camas de hospital, sillas e instrumental odontológico, etc. 




















Cuadro Comparativo (Sistemas Hidráulicos y Sistemas Neumáticos)

Funcionamiento
Aplicaciones
Ventajas
Desventajas
Circuitos Hidráulicos
Un circuito hidráulico es un sistema que comprende un conjunto interconectado de componentes separados que transporta líquido.
Este sistema se usa para controlar el flujo del fluido (como en una red de tuberías de enfriamiento en un sistema termodinamico)

Aplicaciones Moviles:

Puede aplicarse para transportar, excavar, levantar, perforar, manipular materiales, controlar e impulsar vehículos móviles tales como tractores, gruas, retroexcavadoras, camiones recolectores de basura, cargadores frontales, frenos, y suspensiones

Regulación:
Las fuerzas pueden regularse de manera continua.
Sobrecargas:
Se puede llegar en los elementos hidráulicos de trabajo hasta su total parada, sin riesgos de sobrecarga o tendencia al calentamiento
Flexibilidad:
El aceite se adapta a las tuberías y transmite fuerza como si fuera una barra de acero
Elementos:
Los elementos son reversibles además de que se pueden frenar en marcha


Velocidad:
Se obtienen velocidades bajas en los actuadores

Limpieza:
En la manipulación de los aceites, aparatos y tuberías, como el lugar de la ubicación de la maquina, hay muy pocas maquinas hidráulicas que extremen las medidas de limpieza

Alta presión:
Exige un buen mantenimiento

Costos:
Las bombas, motores, válvulas proporcionales son de alto costo
Circuitos Neumáticos