copias para estudiante hidraulica

7/31/2019 Copias Para Estudiante Hidraulica

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UNIDAD 2Fundamentos de los Sistemas Hidrulicos -

Principios de los Sistemas Hidrulicos

Unidad2:FundamentosdelosSistemasHidrulicos

Al terminar esta unidad, el estudiante estar en capacidad de:

1. Entender y demostrar los principios de hidrulica bsica.

Introduccin

Los sistemas hidrulicos son indispensables en la operacin de los

equipos pesados. Los principios de hidrulica bsica se aplican en el

diseo de los sistemas hidrulicos de los implementos, sistemas de

direccin, sistemas de frenos y sistemas del tren de fuerza. Se deben

conocer los principios de hidrulica bsica antes de ver los sistemas

hidrulicos de la mquina.


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Leccin 1: Principios de los Sistemas

Hidrulicos

PrincipiosdelosSistemasHidrulicos

Introduccin

Todos sabemos que los principios de hidrulica bsica se pueden

demostrar al ejercer presin controlada a un lquido para realizar un

trabajo. Existen leyes que definen el comportamiento de los lquidos

en condiciones de variacin de flujo y aumento o disminucin de

presin. El estudiante debe estar en capacidad de describir y entender

estas leyes, si desea tener xito como tcnico de equipo pesado.

Objetivos

Al terminar esta leccin, el estudiante estar en capacidad de:

1. Explicar por qu se usa un lquido en los sistemashidrulicos.

2. Definir la Ley de Pascal aplicada a los principios de

hidrulica.

3. Describir las caractersticas de un flujo de aceite que pasa a

travs de un orificio.

4. Demostrar y entender los principios de hidrulica bsica.

P R I N C IP I O S D E H ID R A U L I C A B A S IC A

S I S TE M A S H I D R AU L I C O S B A S IC O S


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Fig. 2.1.1 Recipientes para lquidos

LIQUIDO

FUERZA

PESO

50 lbs.

Fig. 2.1.2 Lquido bajo presin

Los lquidos son prcticamente incompresibles

Un lquido es prcticamente incompresible. Cuando una sustancia se

comprime, ocupa menos espacio. Un lquido ocupa el mismo espacio

o volumen, aun si se aplica presin. El espacio o volumen ocupado

por una sustancia se llama desplazamiento.

Uso de lquidos en los sistemas hidrulicos

Se usan lquidos en los sistemas hidrulicos porque tienen entre otras las

siguientes ventajas:

1. Los lquidos toman la forma del recipiente que los contiene.

2. Los lquidos son prcticamente incompresibles.

3. Los lquidos ejercen igual presin en todas las direcciones.

Unidad 2 2-1-4 Fundamentos de los Sistemas Hidrulicos

Leccin 1

Los lquidos toman la forma del recipiente que los contiene

Los lquidos toman la forma de cualquier recipiente que los contiene.

Los lquidos tambin fluyen en cualquier direccin al pasar a travs

de tuberas y mangueras de cualquier forma y tamao.


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FUERZA

GAS

50 lbs.

PESO

Fig. 2.1.3 Un gas puede comprimirse

R adi o 3 pul g. R a d i o 2 p u l g .

1.130 lbs

FU

ER

ZA

500 lbs

40 l b/ pul g 2FUER

ZA

Fig. 2.1.4 Sistema hidrulico en funcionamiento

Sistema hidrulico en funcionamiento

De acuerdo con la Ley de Pascal, la presin ejercida en un lquido,

contenido en un recipiente cerrado, se transmite ntegramente en todas

las direcciones y acta con igual fuerza en todas las reas. Por tanto,

en un sistema cerrado de aceite hidrulico, una fuerza aplicada en

cualquier punto, transmite igual presin en todas las direcciones atravs del sistema.

En el ejemplo de la figura 2.1.4, una fuerza de 226,8 kg (500 lb)

actuando sobre un pistn de 5,1 cm (2 pulgadas) de radio, crea en un

lquido contenido en un recipiente cerrado, una presin aproximada de

275,6 kPa (40 lb/pulg2). Las mismas 275,6 kPa (40 lb/pulg2) actuando

sobre un pistn de 7,62 cm (3 pulgadas) de radio, soporta un peso de

512,6 kg (1.130 libras).

Un gas puede comprimirse

Cuando un gas se comprime ocupa menos espacio y su

desplazamiento es menor. El espacio que deja el gas al comprimirse

puede ser ocupado por otro objeto. Un lquido se ajusta mejor en un

sistema hidrulico, puesto que todo el tiempo ocupa el mismovolumen o tiene el mismo desplazamiento.


Leccin 1


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Fuerza = Presin x Area

F

P A

Presin = Fuerza x Area

Area = Fuerza x Presin

Fig. 2.1.5 Ley de Pascal

Una frmula simple permite calcular la fuerza, presin o rea, si se

conocen dos de estas tres variables. Es necesario entender estos tres

trminos para entender los fundamentos de hidrulica.

Una fuerza es la accin de ejercer presin sobre un cuerpo. La fuerzase expresa generalmente en kilogramos (kg) o libras (lb). La fuerza es

igual a la presin por el rea (F = P x A).

La presin es la fuerza de un fluido por unidad de rea y se expresa

generalmente en unidades de kilopascal (kPa) o libra por pulgada

cuadrada (lb/pulg2).

El rea es una medida de superficie. El rea se expresa en unidades

de metro cuadrado o pulgada cuadrada. Algunas veces el rea se

refiere al rea efectiva. El rea efectiva es la superficie total usada

para crear una fuerza en una direccin deseada.

El rea de un crculo se obtiene con la frmula:

Area = Pi (3,14) por radio al cuadrado

Si el radio del crculo es de 2 pulgadas, figura 2.1.4,

A = Pi x r2

A = 3,14 x (2" x 2")

A = 12,5 pulg2

Conociendo el rea, es posible determinar qu presin se necesitar

en el sistema para levantar un peso dado. La presin es la fuerza por

unidad de rea y se expresa en unidades de kilopascales (kPa) o librapor pulgada cuadrada (lb/pulg2).

Si una fuerza de 500 libras acta sobre un rea de 12,5 pulg2, se

produce una presin de 40 lb/pulg2

La presin se obtiene con la frmula:

Presin = Fuerza dividida por la unidad de rea

P = 500 lb/12,5 pulg2

P = 40 lb/pulg2


Leccin 1


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Ventaja mecnica

La figura 2.1.6 muestra de qu manera un lquido en un sistema

hidrulico provee una ventaja mecnica.

Ya que todos los cilindros estn conectados, todas la reas deben

llenarse antes de presurizar el sistema.

Use la frmula hidrulica y calcule el valor de los elementos que

estn con signo de interrogacin. Los cilindros se numeran deizquierda a derecha.

Para calcular la presin del sistema, debemos usar los dos valores

conocidos del segundo cilindro a la izquierda. Se usa la frmula

presin igual a fuerza dividida por rea.

Presin = Fuerza Presin = 50 lb Presin = 50 lb/pulg2

Area 1 pulg2

Conocida la presin del sistema, podemos calcular la fuerza de la

carga de los cilindros uno y tres y el rea del pistn del cilindro

cuatro.

Calcule las cargas de los cilindros uno y tres usando la frmula,fuerza igual a presin por rea (Fuerza = Presin x Area).

Calcule el rea del pistn del cilindro cuatro usando la frmula, rea

igual a fuerza dividida por la presin (Area = Fuerza/Presin).

Las respuestas correctas son: la carga del cilindro uno es 250

libras, la carga del cilindro tres es 150 libras y el rea del pistn

del cilindro es 2 pulg2.

50 lbs

FUERZA

5 p u l g2

?

FUERZA

1 0 0 lbs

D E LAB O M B A

?

? ?

?

FUERZA

FUERZA

1 pul g 2 3 p u l g2

Fig. 2.1.6 Ventaja mecnica

Si aplicamos la frmula para el cilindro ms grande (figura 2.1.4)

encontramos:

Presin x Area = Fuerza

40 x (3x3) x 3,14 = Fuerza40 x 28,26 = 1.130 lb.


Leccin 1


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60 60

12000 120

FLUJO1 gal EE.UU./min

Fig. 2.1.7 Sin restriccin

60 60

12000 120

30 90


Fig. 2.1.8 Un orificio restringe el flujo

Un orificio restringe el flujo

Un orificio restringe el flujo de la bomba. Cuando un aceite fluye a

travs de un orificio, se produce presin corriente arriba del orificio.

En la figura 2.1.8 hay un orificio en la tubera entre los dos

manmetros. El manmetro corriente arriba del orificio indica que se

necesita una presin de 207 kPa (30 lb/pulg2), para enviar un flujo de

1 gal EE.UU./min a travs del orificio. No hay restriccin de flujo

despus del orificio. El manmetro ubicado corriente abajo del

orificio indica presin de cero.

EFECTO DEL ORIFICIO

Cuando hablamos en trminos hidrulicos, es comn usar el trmino

"presin de la bomba". Sin embargo, en la prctica, la bomba no

produce presin. La bomba produce flujo. Cuando se restringe el

flujo, se produce la presin.

En las figuras 2.1.7 y 2.1.8, el flujo de la bomba a travs de la tubera

es de 1 gal EE.UU./min.

En la figura 2.1.7, no hay restriccin de flujo a travs de la tubera,

por tanto, la presin es cero en ambos manmetros.


Leccin 1


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60

0 120

30 90

60

0 120

30 90

FLUJO1 galEE.UU./min

60

0 120

30 90

60

0 120

30 90


Fig. 2.1.9 Bloqueo del flujo

Bloqueo del flujo de aceite al tanque

Cuando se tapa un extremo de la tubera, se bloquea el flujo de aceiteal tanque.

La bomba regulable contina suministrando un flujo de 1 gal

EE.UU./min y llena la tubera. Una vez llena la tubera, la resistencia

a cualquier flujo adicional entrando a la tubera produce una presin.

Esta presin se comporta de acuerdo con la Ley de Pascal, definida

como la presin ejercida en un lquido que est en un recipiente

cerrado se transmite ntegramente en todas las direcciones y acta con

igual fuerza en todas las reas. La presin ser la misma en los dos

manmetros.

La presin contina aumentando hasta que el flujo de la bomba sedesve a otro circuito o al tanque. Esto se hace generalmente usando

una vlvula de alivio.

Si el flujo total de la bomba contina entrando a la tubera, la presin

seguira aumentando hasta el punto de causar la explosin del

circuito.


Leccin 1


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60

0 120

30 90

lb /pulg2

60

0 120

30 90

60

0 120

30 90

207 kPa(30 lb /pulg2 )

lb /pulg2 lb /pulg2

207 kPa(30 lb /pulg2 ) 207kPa (30 lb /pulg2 )


60

0 120

FLUJO

1 gal EE.UU./min

30 90

60

0 120

30 90

60

0 120

30 90

lb /pulg2 lb /pulg2lb /pulg2

Fig. 2.1.10 Restriccin del flujo en un circuito en serie

2 0 7 kPa (3 0 lb / p u lg 2)

4 1 4 kPa (6 0 lb / p u lg 2)

620 kPa (90 lb/pulg 2)

D E L AB O M B A

CIRCUITOUN O

CIRCUITODO S

CIRCUITOTR ES

Fig. 2.1.11 Restrictions In Parallel

Restriccin de flujo en un circuito en paralelo

En un sistema con circuitos en paralelo, el flujo de aceite de la bomba

de aceite sigue el paso de menor resistencia. En la figura 2.1.11, la

bomba suministra aceite a los tres circuitos montados en paralelo. El

circuito nmero tres tiene la menor prioridad y el circuito nmero uno

la mayor prioridad.

Restriccin del flujo en un circuito en serie

Hay dos tipos bsicos de circuitos: circuito en serie y circuito enparalelo.

En la figura 2.1.10, se requiere una presin de 620 kPa (90 lb/pulg2)

para enviar un flujo de 1 gal EE.UU./min a travs de los circuitos.

Los orificios o las vlvulas de alivio ubicados en serie en un circuito

hidrulico ofrecen una resistencia similar a las resistencias en serie de

un circuito elctrico, en las que el aceite debe fluir a travs de cada

resistencia. La resistencia total es igual a la suma de cada resistencia

individual.


Leccin 1


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Cuando el flujo de aceite de la bomba llena el conducto ubicado a la

izquierda de las tres vlvulas, la presin de aceite de la bomba

alcanza 207 kPa (30 lb/pulg2). La presin de aceite de la bomba abre

la vlvula al circuito uno y el aceite fluye en el circuito. Una vez

lleno el circuito uno, la presin de aceite de la bomba comienza aaumentar. La presin de aceite de la bomba alcanza 414 kPa (60

lb/pulg2) y abre la vlvula del circuito dos. La presin de aceite de la

bomba no puede continuar aumentando sino hasta cuando el circuito

dos est lleno. Para abrir la vlvula del circuito tres, la presin de

aceite de la bomba debe exceder los 620 kPa (90 lb/pulg2).

Para limitar la presin mxima del sistema, debe haber una vlvula de

alivio del sistema en uno de los circuitos o en la bomba.


Leccin 1


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NOTAS


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UNIDAD 3Fundamentos de los Sistemas Hidrulicos -Componentes de los Sistemas Hidrulicos

Unidad3:Fun

damentosdelosSistemas

Hidrulicos

Objetivos

Al terminar esta unidad, el estudiante estar en capacidad de:

1. Describir el uso de los principios de hidrulica bsica en la

operacin de los componentes de un sistema hidrulico.

2. Describir la funcin de los tanques, fluidos, bombas y motores,

vlvulas y cilindros hidrulicos.

3. Identificar los diferentes tipos de tanques, bombas y motores,

fluidos, vlvulas y cilindros hidrulicos.

4. Identificar los smbolos ISO del tanque, la bomba y/o el motor,

vlvulas y cilindros hidrulicos.

Introduccin

Los equipos mviles de construccin se disean usando diferentes

componentes hidrulicos (tanques, fluidos, bombas y motores,

vlvulas y cilindros). Los mismos componentes usados en diferentes

partes de un circuito pueden realizar funciones diferentes. Aunque

estos componentes pueden parecer iguales, generalmente tienen

diferentes nombres. La capacidad de identificar los componentes y

describir su funcin y operacin le permitir al tcnico de servicioconvertir circuitos complejos en circuitos ms simples que pueden

entenderse con mayor facilidad.


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NOTAS


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Leccin 1: Tanque HidrulicoTanqueHidrulico

Introduccin

En el diseo de mquinas y equipos para construccin son de gran

importancia el tipo, el tamao y la ubicacin del tanque de aceite

hidrulico. Una vez que la mquina o el equipo est en operacin, el

tanque hidrulico no es ms que un lugar de almacenamiento del

aceite hidrulico, un dispositivo para enfriar el aceite y un separador

para remover el aire del aceite. En esta unidad se vern algunas de

las principales caractersticas del tanque hidrulico.

Objetivos


1. Identificar los componentes principales del tanque hidrulico

y describir su funcin.

2. Describir las caractersticas de los tanques hidrulicos

presurizados y no presurizados.

Si s te m a s H idr ul i cos B s i c os

Fluidos hidrulicos Tanque hidrulico

Motores y bombas hidrulicos

Vlvulas de control de presin

Vlvulas de control direccional

Vlvulas de control de flujo

Cilindros


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TA P A D E LLE N A D O

M I R I L L A

T U B E R I A S D E

S U M I N I S T R O

Y R E T O R N O

D R E N A J E

Fig. 3.1.1 Tanque Hidrulico

Tanque hidrulico

La principal funcin del tanque hidrulico es almacenar aceite,aunque no es la nica. El tanque tambin debe eliminar el calor y

separar el aire del aceite.

Los tanques deben tener resistencia y capacidad adecuadas, y no

deben dejar entrar la suciedad externa. Los tanques hidrulicos

generalmente son hermticos.

La figura 1.3.1 muestra los siguientes componentes del tanque

hidrulico:

Tapa de llenado - Mantiene los contaminantes fuera de la abertura

usada para llenar y aadir aceite al tanque. En los tanquespresurizados la tapa de llenado mantiene hermtico el sistema.

Mirilla - Permite revisar el nivel de aceite del tanque hidrulico. El

nivel de aceite debe revisarse cuando el aceite est fro. Si el aceite

est en un nivel a mitad de la mirilla, indica que el nivel de aceite es

correcto.

Tuberas de suministro y retorno - La tubera de suministro permite

que el aceite fluya del tanque al sistema. La tubera de retorno

permite que el aceite fluya del sistema al tanque.

Drenaje - Ubicado en el punto ms bajo del tanque, el drenajepermite sacar el aceite en la operacin de cambio de aceite. El

drenaje tambin permite retirar del aceite contaminantes como el agua

y sedimentos.


Leccin 1


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Tanque presurizado

Los dos tipos principales de tanques hidrulicos son: tanque

presurizado y tanque no presurizado.El tanque presurizado est completamente sellado. La presin

atmosfrica no afecta la presin del tanque. Sin embargo, a medida

que el aceite fluye por el sistema, absorbe calor y se expande. La

expansin del aceite comprime el aire del tanque. El aire comprimido

obliga al aceite a fluir del tanque al sistema.

La vlvula de alivio de vaco tiene dos propsitos: evita el vaco y

limita la presin mxima del tanque.

La vlvula de alivio de vaco evita que se forme vaco en el tanque al

abrirse y permite que entre aire al tanque cuando la presin del

tanque cae a 3,45 kPa (0,5 lb/pulg2).

Cuando la presin del tanque alcanza el ajuste de presin de la

vlvula de alivio de vaco, la vlvula se abre y descarga el aire

atrapado a la atmsfera. La vlvula de alivio de vaco puede ajustarse

a presiones de entre 70 kPa (10 lb/pulg2) y 207 kPa (30 lb/pulg2).

Otros componentes del tanque hidrulico son:

Rejilla de llenado - Evita que entren contaminantes grandes al

tanque cuando se quita la tapa de llenado.

Tubo de llenado - Permite llenar el tanque al nivel correcto y evita el

llenado en exceso.

Deflectores - Evitan que el aceite de retorno fluya directamente a la

salida del tanque, y dan tiempo para que las burbujas en el aceite de

retorno lleguen a la superficie. Tambin evita que el aceite salpique,

lo que reduce la formacin de espuma en el aceite.

Drenaje ecolgico - Se usa para evitar derrames accidentales de

aceite cuando se retira agua y sedimento del tanque.

Rejilla de retorno - Evita que entren partculas grandes al tanque,

aunque no realiza un filtrado fino.

A L A B O M B A

R E T O R N O

R EJI L L A

D E R E T O R N O

R E J I LL A D E L L E N A D O

VA L VU L A D E A L I VI O

D E VA C IO

T A N Q U E P R E S U R I Z A D O

T A PA D E L L EN A D O

T U B O D E L L E N A D O

D E F L E C T O R E S

D R E N A J E

E C O L O G I C O

Fig. 3.1.2 Tanque presurizado


Leccin 1


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TA N Q U E N O P R E S U R I ZA D O

R E T O R N O

R E S P I R A D E R O

A L A B O M B A

Fig. 3.1.3 Tanque no presurizado

TANQUE NO PRESURIZADO TANQUE PRESURIZADO

Fig. 3.1.4 Smbolos ISO del tanque hidrulico

Smbolos ISO del tanque hidrulico

La figura 3.1.4 indica la representacin de los smbolos ISO del

tanque hidrulico presurizado y no presurizado.

El smbolo ISO del tanque hidrulico no presurizado es simplemente

una caja o rectngulo abierto en la parte superior. El smbolo ISO del

tanque presurizado se representa como una caja o rectngulo

completamente cerrado. A los smbolos de los tanques hidrulicos se

aaden los esquemas de la tubera hidrulica para una mejor

representacin de los smbolos.

Tanque no presurizado

El tanque no presurizado tiene un respiradero que lo diferencia deltanque presurizado. El respiradero permite que el aire entre y salga

libremente. La presin atmosfrica que acta en la superficie del

aceite obliga al aceite a fluir del tanque al sistema. El respiradero

tiene una rejilla que impide que la suciedad entre al tanque.


Leccin 1


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NOTAS


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Leccin 2: Fluidos HidrulicosFluidosHidrulicos

Introduccin

La vida til del sistema hidrulico depende en gran medida de la

seleccin y del cuidado que se tenga con los fluidos hidrulicos. Al

igual que con los componentes metlicos de un sistema hidrulico, el

fluido hidrulico debe seleccionarse con base en sus caractersticas y

propiedades para cumplir con la funcin para la cual fue diseado.

Objetivos


1. Describir las funciones de los sistemas hidrulicos.

2. Medir la viscosidad de los fluidos.

3. Definir el ndice de viscosidad.

4. Nombrar los tipos de fluidos hidrulicos resistentes al fuego.

Sistemas H idrulicos Bsicos

Fluidos hidrulicos

Tanque hidrulico

Motores y bombas hidrulicos




Cilindros


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Fig. 3.2.1 Fluidos hidrulicos

Funciones de los fluidos hidrulicos

Los fluidos prcticamente son incompresibles. Por tanto, en un sistema

hidrulico los fluidos pueden transmitir potencia en forma instantnea.

Por ejemplo, por cada 2.000 lb/pulg2 de presin, el aceite lubricante se

comprime aproximadamente 1%, es decir, el aceite lubricante puede

mantener su volumen constante cuando est bajo una presin alta. El

aceite lubricante es la materia prima con que se produce la mayora de

los aceites hidrulicos.

Las principales funciones de los fluidos hidrulicos son:

Transmitir potencia

Lubricar

Sellar

Refrigerar

Transmisin de potencia

Puesto que un fluido prcticamente es incompresible, un sistema

hidrulico lleno de fluido puede producir potencia hidrulica instantnea

de un rea a otra. Sin embargo, esto no significa que todos los fluidos

hidrulicos sean iguales y transmitan potencia con la misma eficiencia.

Para escoger el fluido hidrulico correcto, se deben tener en cuenta el

tipo de aplicacin y las condiciones de operacin en las que funcionar

el sistema hidrulico.

Lubricacin

Los fluidos hidrulicos deben lubricar las piezas en movimiento delsistema hidrulico. Los componentes que rotan o se deslizan deben

poder trabajar sin entrar en contacto con otras superficies. El fluido

hidrulico debe mantener una pelcula delgada entre las dos superficies

para evitar el calor, la friccin y el desgaste.

Accin sellante

Algunos componentes hidrulicos estn diseados para usar fluidos

hidrulicos en lugar de sellos mecnicos entre los componentes. La

propiedad del fluido de tener accin sellante depende de su viscosidad.


Leccin 2


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Enfriamiento

El funcionamiento del sistema hidrulico produce calor a medida que

se transfiere energa mecnica a energa hidrulica y viceversa. La

transferencia de calor en el sistema se realiza entre los componentescalientes y el fluido que circula a menor temperatura. El fluido a su

vez transfiere el calor al tanque o a los enfriadores, diseados para

mantener la temperatura del fluido dentro de lmites definidos.

Otras propiedades que debe tener un fluido hidrulico son: evitar la

oxidacin y corrosin de las piezas metlicas; resistencia a la

formacin de espuma y a la oxidacin; mantener separado el aire, el

agua y otros contaminantes; y mantener su estabilidad en una amplia

gama de temperaturas.

Viscosidad

La viscosidad es la medida de la resistencia de un fluido para fluir a

una temperatura determinada. Un fluido que fluye fcilmente tiene

una viscosidad baja. Un fluido que no fluye fcilmente tiene una

viscosidad alta.

La viscosidad de un fluido depende de la temperatura. Cuando la

temperatura aumenta, la viscosidad del fluido disminuye. Cuando la

temperatura disminuye, la viscosidad del fluido aumenta. El aceite

vegetal es un buen ejemplo para mostrar el efecto de la viscosidad

con los cambios de temperatura. Cuando el aceite vegetal est fro, se

espesa y tiende a solidificarse. Si calentamos el aceite vegetal, se

vuelve muy delgado y tiende a fluir fcilmente.


Leccin 2


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Viscosmetro Saybolt

El equipo usado generalmente para medir la viscosidad de un fluido es el

viscosmetro Saybolt (figura 3.2.2). El viscosmetro Saybolt debe su

nombre a su inventor George Saybolt.

La unidad de medida del viscosmetro Saybolt es el Segundo Universal

Saybolt (SUS). En el viscosmetro original, un recipiente de fluido se

calienta hasta una temperatura especfica. Cuando se alcanza la

temperatura, se abre un orificio y el fluido drena a un matraz de 60 ml. Un

cronmetro mide el tiempo que tarda en llenarse el matraz. La viscosidad

se lee como los segundos que el matraz tarda en llenarse, tomando como

referencia la temperatura del lquido. Si un fluido calentado a 23,5 0C (750F) tarda 115 segundos en llenar el matraz, su viscosidad Saybolt es de

115 SUS a 23,50

C (750

F). Si el mismo fluido, calentado a 37,50

C (1000F) tarda 90 segundos en llenar el matraz, su viscosidad Saybolt es de 90

SUS a 37,5 0C (100 0F).

Indice de Viscosidad

El Indice de Viscosidad (IV) de un fluido es la relacin del cambio de

viscosidad con respecto al cambio de temperatura. Si la viscosidad del

fluido cambia muy poco en una amplia gama de temperaturas, el fluido

tiene un Indice de Viscosidad alto. Si a temperaturas bajas el fluido se

vuelve muy espeso y a temperaturas altas se vuelve muy delgado, el fluido

tiene un Indice de Viscosidad bajo. Los fluidos de la mayora de los

sistemas hidrulicos deben tener un Indice de Viscosidad alto.

Aceite lubricante

Todos los aceites lubricantes se adelgazan cuando la temperatura aumenta

y se espesan cuando la temperatura disminuye. Si la viscosidad de un

aceite lubricante es muy baja, habr un excesivo escape por las juntas y los

sellos. Si la viscosidad del aceite lubricante es muy alta, el aceite tiende a

pegarse y se necesitar mayor fuerza para bombearlo a travs del

sistema. La viscosidad del aceite lubricante se expresa con un nmero

SAE, definido por la Society of Automotive Engineers. Los nmeros SAE

estn definidos como: 5W, 10W, 20W, 30W, 40W, etc.

T E R M O M E T R O

RESISTENCIA

ORIFIC IO VISCOSIMETRO

SAYBOLT

MATRAZ 60 m l.

Fig. 3.2.2 Viscosmetro Saybolt


Leccin 2


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Entre ms bajo sea el nmero SAE, mejor es el flujo de aceite a bajas

temperaturas. Entre ms alto sea el nmero SAE, mayor es la viscosidad del

aceite y mayor su eficiencia a altas temperaturas.

Aceites sintticos

Los aceites sintticos se producen por procesos qumicos en los que

materiales de composicin especfica reaccionan para producir un

compuesto con propiedades nicas y predecibles. El aceite sinttico se

produce especficamente para cierto tipo de operaciones realizadas a

temperaturas altas y bajas.

Fluidos resistentes al fuego

Hay tres tipos bsicos de fluidos resistentes al fuego: mezclas de glicol-

agua, emulsiones de aceite-agua-aceite y fluidos sintticos.

Los fluidos agua-glicol son una mezcla de 35% a 50% de agua (el agua

inhibe el fuego), glicol (qumico sinttico o similar a algunos compuestos

con propiedades anticongelantes) y espesantes del agua. Los aditivos se

aaden para mejorar la lubricacin y evitar la oxidacin, la corrosin y la

formacin de espuma. Los fluidos a base de glicol son ms pesados que el

aceite y pueden causar cavitacin de la bomba a altas velocidades. Estos

fluidos pueden reaccionar con algunos metales y material de los sellos, y no

se pueden usar con algunas clases de pintura.

Las emulsiones de agua-aceite son los fluidos resistentes al fuego ms

econmicos. Al igual que en los fluidos a base de glicol, un porcentaje

similar de agua (40%) se usa como inhibidor al fuego. Las emulsiones

agua-aceite se usan en sistemas hidrulicos tpicos. Generalmente contienen

aditivos para prevenir la oxidacin y la formacin de espuma.

Los fluidos sintticos se usan bajo ciertas condiciones para cumplir

requerimientos especficos. Los fluidos sintticos resistentes al fuego son

menos inflamables que los aceites lubricantes y mejor adaptados para

resistir presiones y temperaturas altas.

Algunas veces los fluidos resistentes al fuego reaccionan con el material de

los sellos de poliuretano y en estos casos puede requerirse el uso de sellos

especiales.

Vida til del aceite hidrulico

El aceite hidrulico no se desgasta. El uso de filtros para remover las

partculas slidas y contaminantes qumicos alargan la vida til del aceite.

Sin embargo, eventualmente el aceite se contamina tanto que debe

reemplazarse. En las mquinas de construccin, el aceite se debe cambiar a

intervalos de tiempos regulares.

Los contaminantes del aceite pueden usarse como indicadores de desgaste

no comn y de posibles problemas del sistema. Uno de los programas

Caterpillar que miden los contaminantes del aceite hidrulico y utiliza los

resultados como fuente de informacin acerca del sistema, es el Anlisis

Programado de Aceite (SOS).


Leccin 2


24/145

PRACTICA DE TALLER 3.2.1: VISCOSIDAD Y TEMPERATURA DE LOS FLUIDOS

Nombre _________________________

Objetivo

Medir la viscosidad y la temperatura de los fluidos seleccionados.

Material Necesario

1. Agua del grifo (16 onz.)

2. Dos recipientes vacos de 1 cuarto de galn de capacidad

3. Viscosmetro

4. Aceite hidrulico (16 onz.)

5. Cronmetro

Procedimiento

1. Tape con un dedo el orificio que se encuentra en la parte inferior del viscosmetro.

2. Llene completamente el viscosmetro con aceite hidrulico.

3. Tenga listo el cronmetro para medir el tiempo de drenaje del viscosmetro.

4. Coloque el viscosmetro lleno de aceite sobre un recipiente vaco. Inicie el cronmetro

al mismo tiempo que quita el dedo del orificio de drenaje del viscosmetro. Detenga el

cronmetro cuando el aceite deje de fluir.

5. Anote los segundos en la casilla correspondiente de la tabla.

6. Limpie el viscosmetro usando una toalla de papel.

7. Tape con un dedo el orificio que se encuentra en la parte inferior del viscosmetro.

8. Llene completamente el viscosmetro con agua.

9. Tenga listo el cronmetro para medir el tiempo de drenaje del viscosmetro.

10. Coloque el viscosmetro lleno de agua sobre un recipiente vaco. Inicie el cronmetro al

mismo tiempo que quita el dedo del orificio de drenaje del viscosmetro. Detenga el

cronmetro cuando el agua deje de fluir .

11. Escriba los segundos en la casilla correspondiente de la tabla.

A. Compare los dos valores hallados. Explique.

Unidad 3 - 1 - Fundamentos de los Sistemas Hidrulicos

Copia del Estudiante: Prctica de Taller 3.2.1

Copiad

elEstudiante:Prcticad

eTaller3.2.1

SUB STA NCIA T IEMPO (SEG S. )

ACEITE

AGUA


25/145

NOTAS


26/145

Leccin 3: Motores y Bombas Hidrulicos

Leccin3:MotoresyBombasHidrulicos

Introduccin

Los motores y las bombas hidrulicos son similares en su diseo

pero difieren en sus caractersticas de operacin. La mayor parte de

esta leccin se centra en la nomenclatura y operacin de las bombas

hidrulicas.

Objetivos


1. Describir las diferencias entre bombas regulables y no

regulables.

2. Describir las diferencias entre bombas de caudal fijo y

bombas de caudal variable.

3. Describir la operacin de los diferentes tipos de bombas.

4. Describir las semejanzas y las diferencias entre los motores y

las bombas hidrulicas.

5. Determinar la clasificacin de las bombas hidrulicas.

Sistemas Hidrul icos Bsicos

Fluidos hidrulicos Tanque hidrulico

M otores y bomb as hidrulicos




Cilindros

Fig. 3.3.0


27/145

Bomba hidrulica

La bomba hidrulica convierte la energa mecnica en energa

hidrulica. Es un dispositivo que toma energa de una fuente (por

ejemplo, un motor, un motor elctrico, etc.) y la convierte a una

forma de energa hidrulica. La bomba toma aceite de un depsito de

almacenamiento (por ejemplo, un tanque) y lo enva como un flujo al

sistema hidrulico.

Todas las bombas producen flujo de aceite de igual forma. Se crea un

vaco a la entrada de la bomba. La presin atmosfrica, ms alta,

empuja el aceite a travs del conducto de entrada a las cmaras de

entrada de la bomba. Los engranajes de la bomba llevan el aceite a lacmara de salida de la bomba. El volumen de la cmara disminuye a

medida que se acerca a la salida. Esta reduccin del tamao de la

cmara empuja el aceite a la salida.

La bomba slo produce flujo (por ejemplo, galones por minuto, litros

por minuto, centmetros cbicos por revolucin, etc.), que luego es

usado por el sistema hidrulico. La bomba NO produce presin. La

presin se produce por accin de la resistencia al flujo. La resistencia

puede producirse a medida que el flujo pasa por las mangueras,

orificios, conexiones, cilindros, motores o cualquier elemento del

sistema que impida el paso libre del flujo al tanque.Hay dos tipos de bombas: regulables y no regulables.


Lesson 3

ACEITE DE ENTRADAACEITE DE SALIDA

CAJA

E N G R A N A J E D E M A N D O

E N G R A N A J E L O C O

Fig. 3.3.1 Bomba de engranajes


28/145

Motor hidrulico

El motor hidrulico convierte la energa hidrulica en energa

mecnica. El motor hidrulico usa el flujo de aceite enviado por la

bomba y lo convierte en un movimiento rotatorio para impulsar otro

dispositivo (por ejemplo, mandos finales, diferencial, transmisin,

rueda, ventilador, otra bomba, etc.).


Lesson 3

ACEITE DE LA BOMBA ACEITE DEL TANQUE

CAJA



Fig. 3.3.2 Motor de engranajes


29/145


Lesson 3

Bombas no regulables

Las bombas no regulables tienen mayor espacio libre entre las piezas

fijas y en movimiento que el espacio libre existente en las bombas

regulables. El mayor espacio libre permite el empuje de ms aceite

entre las piezas a medida que la presin de salida (resistencia al flujo)

aumenta. Las bombas no regulables son menos eficientes que las

regulables, debido a que el flujo de salida de la bomba disminuye

considerablemente a medida que aumenta la presin de salida. Las

bombas no regulables generalmente son del tipo de rodete centrfugo

o del tipo de hlice axial. Las bombas no regulables se usan en

aplicaciones de presin baja, como bombas de agua para automviles

o bombas de carga para bombas de pistones de sistemas hidrulicos

de presin alta.

4

32

1

5

Fig. 3.3.3 Bomba centrfuga

Bomba de rodete centrfuga

La bomba de rodete centrfuga consiste de dos piezas bsicas: el

rodete (2), montado en un eje de salida (4) y la caja (3). El rodete

tiene en la parte posterior un disco slido con hojas curvadas (1) ,

moldeadas en el lado de la entrada.

El aceite entra por el centro de la caja (5), cerca del eje de entrada, y

fluye al rodete. Las hojas curvadas del rodete impulsan el aceite hacia

afuera contra la caja. La caja est diseada de tal modo que dirige el

aceite al orificio de salida.


30/145

Bomba de hlice axial

La bomba tipo hlice axial tiene un diseo como el de un ventilador

elctrico, montada en un tubo recto, y tiene una hlice de hojas abiertas. El

aceite es impulsado hacia el tubo por la rotacin de las hojas en ngulo.

Bombas regulables

Hay tres tipos bsicos de bombas regulables: de engranajes, de paletas y de

pistones. Las bombas regulables tienen un espacio libre mucho ms

pequeo entre los componentes que las bombas no regulables. Esto reduce

las fugas y produce una mayor eficiencia cuando se usan en sistemas

hidrulicos de presin alta. En una bomba regulable el flujo de salida

prcticamente es el mismo por cada revolucin de la bomba. Las bombas

regulables se clasifican de acuerdo con el control del flujo de salida y el

diseo de la bomba.

La capacidad nominal de las bombas regulables se expresa de dos formas.

Una forma es por la presin de operacin mxima del sistema con la cual la

bomba se disea (por ejemplo, 21.000 kPa o 3.000 lb/pulg2). La otra forma

es la salida especfica suministrada, expresada bien sea en revoluciones o en

la relacin entre la velocidad y la presin especfica. La capacidad nominal

de las bombas se expresa ya sea en l/min-rpm-kPa o gal EE.UU./min-rpm-

lb/pulg2 (por ejemplo, 380 l/min-2.000 rpm-690 kPa o 100 gal EE.UU./min-

2.000 rpm-100 lb/pulg2).

Cuando la salida de la bomba se da en revoluciones, el flujo nominal puede

calcularse fcilmente multiplicando el flujo por la velocidad en rpm (por

ejemplo, 2.000 rpm) y dividiendo por una constante. Por ejemplo,

calculemos el flujo de una bomba que gira a 2.000 rpm y tiene un flujo de

11,55 pulg3/rev o 190 cc/rev.

gal EE.UU./min = pulg3/rev x rpm l/min = cc/rev x rpm231 1.000

gal EE.UU./min = 11,55 x 2.000 l/min = 190 x 2.000231 1.000

gal EE.UU./min = 100 l/min = 380

HE L I CE

E NT RADA

F L UJO

F L UJO

E NT RADA

Fig. 3.3.4 Bomba de hlice axial


Leccin 3


31/145

Eficiencia volumtrica

A medida que la presin aumenta, los espacios libres muy estrechos

entre las piezas de la bomba regulable hacen que el flujo de salida no

sea igual al flujo de entrada. Parte del aceite se ve obligado a

devolverse a travs de los espacios libres entre la cmara de presin

alta y la cmara de presin baja. El flujo de salida resultante,

comparado con el flujo de entrada, se llama eficiencia volumtrica

(el flujo de entrada se define generalmente como flujo de salida a

100 lb/pulg2). La eficiencia volumtrica cambia con las

variaciones de presin y siempre se debe especificar la presin dada.

Cuando una bomba se clasifica como de 100 gal EE.UU./min-2.000

rpm-100 lb/pulg2 , operando contra 1.000 lb/pulg2, el flujo de salida

puede caer a 97 gal EE.UU./min. Esta bomba tendra una eficiencia

volumtrica de 97% (97/100) a 1.000 lb/pulg2.

Eficiencia volumtrica a 1.000 lb/pulg2 = Flujo de salida

Flujo de entrada

Eficiencia volumtrica a 1.000 lb/pulg2 = 97

100

Eficiencia volumtrica a 1.000 lb/pulg2 = 0,97 97% de eficiencia

volumtrica a 1.000 lb/pulg2.

Cuando la presin aumenta a 2.000 lb/pulg2, el flujo de salida puedecaer a 95 gal EE.UU./min. Entonces, la eficiencia volumtrica sera

de 0,95 95% a 2.000 lb/pulg2. Cuando se calcula la eficiencia

volumtrica, las rpm deben permanecer constantes.


Leccin 3


32/145

A D M I S I O N

E S C A P E

CAUDAL FIJO

A D M I S I O N

E S C A P E

CAUDAL VARIABLE

P A L A N C A D EC O N T R O L

P L A N C H AR E T E N E D O R A

P L A N C H AB A S C U L A N T E P L A N C H A

B A S C U L A N T E

PATIN PISTON

C O N JU N T OD E L C A O N

E JE D EM A N D O

Fig. 3.3.5 Bombas de pistones


Leccin 3

El caudal fijo frente al caudal variable

El flujo de salida de una bomba de caudal fijo cambia slo si se

cambia la velocidad de la rotacin de la bomba. Si la bomba gira ms

rpido, aumenta el flujo; si gira ms lenta, disminuye el flujo. La

bomba de engranajes es un ejemplo de una bomba de caudal fijo.

Las bombas de paletas y de pistones pueden ser de caudal fijo o de

caudal variable. El flujo de salida de una bomba de caudal variable

puede aumentar o disminuir independientemente de la velocidad de

rotacin. El flujo de salida de una bomba de caudal variable puede

controlarse manualmente, automticamente o por combinacin de

ambas.


33/145


Leccin 3

11

109

53

1

6

2 4

7

8


Bomba de engranajes

La bomba de engranajes consta de un retenedor de sellos (1), sellos(2), protector de sellos (3), planchas de separacin (4), espaciadores

(5), engranaje de mando (6), engranaje loco (7), caja (8), brida de

montaje (9), sello de la brida (10) y planchas de compensacin de

presin (11) de ambos lados de los engranajes. Los engranajes estn

montados en la caja y en las bridas de montaje a los lados de los

engranajes para sostener el eje de engranajes durante la rotacin.

Las bombas de engranajes son bombas regulables. Suministran la

misma cantidad de aceite por cada revolucin del eje de entrada. La

salida de la bomba se controla cambiando la velocidad de rotacin.

La mxima presin de operacin en las bombas de engranajes selimita a 4.000 lb/pulg2. Este lmite de presin se debe al desequilibrio

hidrulico propio del diseo de la bomba de engranajes. El

desequilibrio hidrulico produce una carga lateral en los ejes, que es

compensada por los cojinetes y por los dientes de engranaje en

contacto con la caja. La bomba de engranajes mantiene una

eficiencia volumtrica mayor de 90% cuando se mantiene la

presin dentro de las gamas de presin de operacin especificadas.


34/145

Flujo de la bomba de engranajes

El flujo de salida de la bomba de engranajes est determinado por laprofundidad de los dientes y el ancho del engranaje. La mayora de

los fabricantes de bombas de engranajes estandarizan una

profundidad de diente y un perfil que depende de la distancia a la

lnea central (1,6, 2,0, 2,5, 3,0, etc.) entre los ejes de engranajes.

Con perfiles y profundidades de dientes estndar, las diferencias de

flujo entre cada clasificacin de lnea central de la bomba las

determina totalmente el ancho del diente.

A medida que la bomba gira, el aceite es llevado entre los dientes de

los engranajes y la caja del lado de entrada al lado de salida de la

bomba. La direccin del giro del eje del engranaje de mando ladetermina la ubicacin de los orificios de entrada y de salida. La

direccin del giro del engranaje de mando siempre ser la que lleve el

aceite alrededor de la parte externa de los engranajes del orificio de

entrada al orificio de salida. Esto sucede tanto en los motores de

engranajes como en las bombas de engranajes. En la mayora de las

bombas de engranajes el dimetro del orificio de entrada es mayor

que el dimetro del orificio de salida. En las bombas y en los motores

bidireccionales el orificio de entrada y el orificio de salida tienen el

mismo dimetro.


Leccin 3


CAJA

ENGRANAJE DE MANDO

ENGRANAJE LOCO

Fig. 3.3.7 Flujo de la bomba de engranajes


35/145


Leccin 3


CAJA



F U E R Z A

D I E N T E S D E E N G R A N A J EEN CONEXION

Fig. 3.3.8 Fuerzas en la bomba de engranajes

Fuerzas en la bomba de engranajes

En una bomba de engranajes el flujo de salida se produce al empujar

el aceite fuera de los dientes de engranajes a medida que se engranan

en el lado de salida. La resistencia al flujo de aceite crea una presin

de salida. El desequilibrio de la bomba de engranajes se debe a que la

presin en el orificio de salida es mayor que la presin en el orificio

de entrada. El aceite de presin ms alta empuja los engranajes hacia

el orificio de salida de la caja. Los engranajes del eje sostienen casi

toda la carga de presin lateral para prevenir un desgaste excesivo

entre las puntas de los dientes y la caja. En las bombas de presin

ms alta, los ejes de engranaje estn ligeramente biselados en el lado

del extremo externo de los cojinetes del engranaje. Esto permite un

contacto pleno entre el eje y los cojinetes cuando el eje se doblalevemente por la presin de desequilibrio.

El aceite presurizado tambin es enviado entre el rea sellada de las

planchas de compensacin de presin, la caja y la brida de montaje al

sello del extremo del diente del engranaje. El tamao del rea sellada

entre las planchas de compensacin de presin y la caja limita la

cantidad de fuerza que empuja las planchas contra los extremos de los

engranajes.


36/145

Bombas de engranajes con cavidades

Las bombas de engranajes con la caja rectificada y cavidades para losengranajes tienen un radio de las paredes de la cavidad a la parte inferior de

las cavidades. La plancha de separacin o la plancha de compensacin de

presin del diseo ms reciente usada en la cavidad debe tener rebordes

externos curvados o biselados para que ajusten completamente contra la

parte inferior de la cavidad. Si se usa una plancha de separacin de bordes

afilados, un retenedor de sellos de borde afilado o una plancha de

compensacin de presin de borde afilado en una cavidad de la caja, forzar

las planchas de compensacin de presin contra los extremos de los

engranajes y se producir una avera.

En este punto realice la prctica de taller 3.3.1


Leccin 3

CAVIDAD

PLANCHAS DE COMPENSACIONDE PRESION C A B E Z A

BORDE AFILADOBORDE BISELADO

Fig. 3.3.10 Bombas de engranajes con cavidades

1

2

Fig. 3.3.9 Planchas de compensacin de presin

Planchas de compensacin de presin

En las bombas de engranajes se usan dos diseos diferentes de

planchas de compensacin de presin. El diseo anterior (1) tiene un

reverso plano. Este diseo usa una plancha de separacin, unaproteccin para el sello, un sello en forma de tres y un retenedor de

sello. El diseo ms reciente (2) tiene una ranura en forma de tres,

incrustada en el respaldo y de mayor grosor que el diseo anterior.

En el diseo ms reciente de planchas de compensacin de presin se

usan dos tipos diferentes de sellos.


37/145


Leccin 3

57

8

46

32

1

10

11

12 13

9

9

Fig. 3.3.11 Bomba de paletas

Las bombas de paletas de caudal fijo y de caudal variable usan la

misma nomenclatura de piezas. Cada bomba consta de: caja (1),

cartucho (2), plancha de montaje (3), sellos de la plancha de montaje

(4), sellos del cartucho (5), anillos de proteccin del cartucho (6),

anillo de resorte (7) y cojinete y eje de entrada (8). Los cartuchos

constan de una plancha de soporte (9), anillo (10), planchas flexibles(11), rotor ranurado (12) y paletas (13).

El eje de entrada gira el rotor ranurado. Las paletas se mueven hacia

adentro y hacia afuera de las ranuras en el rotor y sellan las puntas

externas contra el anillo excntrico. La parte interna del anillo de

desplazamiento de la bomba de caudal fijo es de forma elptica. La

parte interna del anillo de desplazamiento de la bomba de caudal

variable es de forma redondeada. Las planchas flexibles sellan los

lados del rotor y los extremos de las paletas. En algunos diseos de

bomba para presin baja, las planchas de soporte y la caja sellan los

lados del rotor y los extremos de las paletas. Las planchas de soportese usan para dirigir el aceite a los conductos apropiados de la caja. La

caja, adems de sostener las otras piezas de la bomba de paletas,

dirige el aceite fuera y dentro de la bomba de paletas.

Bombas de paletas

Las bombas de paletas son bombas regulables. La salida de la bomba

puede ser de caudal fijo o de caudal variable.


38/145


Leccin 3

1

Fig. 3.3.12 Presurizacin de las paletas

Paletas

Las paletas inicialmente se mantienen contra el anillo excntrico debido

a la fuerza centrfuga producida por la rotacin del rotor. A medida que

el flujo aumenta, la presin resultante, que se produce debido a la

resistencia a ese flujo, dirige el flujo a los conductos del rotor entre las

paletas (1). Este aceite presurizado bajo las paletas mantiene las puntas

de las paletas presionadas contra el anillo excntrico, formando un sello.

Las paletas se biselan (flecha) para evitar que se presionen en exceso

contra el anillo excntrico y permitir as una presin compensadora a

travs del extremo exterior.

Presin

P L A N C H A S F L E X I B L E S P R E S U R I Z A D A S

Presin

Fig. 3.3.13 Planchas flexibles presurizadas

Planchas flexibles

El mismo aceite presurizado es tambin enviado entre las planchas

flexibles y las planchas de soporte para sellar los lados del rotor y el

extremo de las paletas. El tamao del rea del sello entre la plancha

flexible y las planchas de soporte controla la fuerza que empuja las

planchas flexibles contra los lados del rotor y el extremo de las paletas.

Los sellos en forma de rin deben instalarse en las planchas de soporte,

con el lado del sello anular redondeado dentro de la cavidad y el lado de

plstico plano contra la plancha flexible.


39/145

ORIFICIODE ENTRADA

ROTOR

ORIFICIODE SALIDA

PALETAS

Fig. 3.3.14 Operacin de la bomba de paletas

1 2

Fig. 3.3.15 Bomba de paletas compensadaBomba de paletas compensada

La bomba de paletas compensada tiene un anillo excntrico de forma

elptica. Esta forma elptica permite que la distancia entre el rotor y el anillo

excntrico aumente y disminuya dos veces por cada revolucin. Las dos

entradas (1) y las dos salidas (2) opuestas compensan las fuerzas contra el

rotor. Este diseo no requiere grandes cajas y cojinetes para mantener las

piezas en movimiento. La presin mxima de operacin de las bombas de

paletas es de 4.000 lb/pulg2. Las bombas de paletas usadas en sistemas

hidrulicos de equipos mviles tienen una presin mxima de operacin de

3.300 lb/pulg2 o menos.

Operacin de la bomba de paletas

Cuando el rotor gira por la parte interna del anillo excntrico, las paletas se

deslizan dentro y fuera de las ranuras del rotor para mantener el sello contra

el anillo. A medida que las paletas se mueven fuera del rotor ranurado,

cambia el volumen entre las paletas. Un aumento de la distancia entre el

anillo y el rotor produce un aumento en el volumen. El aumento en el

volumen produce un ligero vaco que permite que el aceite de entrada sea

empujado al espacio entre las paletas por accin de la presin atmosfrica o

la del tanque. A medida que el rotor contina funcionando, una disminucin

en la distancia entre el anillo y el rotor produce una disminucin del

volumen. El aceite es empujado fuera de ese segmento del rotor al conducto

de salida de la bomba.


Leccin 3


40/145

ORIFICIODE SALIDA

R O T O R

ORIFICIOD E E N T R A D A

PALETAS

ANILLO

Fig. 3.3.16 Bomba de paletas de caudal variable


Leccin 3

Bomba de paletas de caudal variable

Las bombas de paletas de caudal variable se controlan desplazandoun anillo redondeado atrs y adelante, en relacin con la lnea central

del rotor. Muy rara vez, si acaso nunca, se usan bombas de paletas de

caudal variable en aplicaciones de sistemas hidrulicos de equipos

mviles.

5 6

7

12

3

4

Fig. 3.3.17 Piezas comunes

Bombas de pistones

La mayora de bombas y motores de pistones tienen piezas comunes

y usan la misma nomenclatura. Las piezas de la bomba de la figura

3.3.17 son: cabeza (1), caja (2), eje (3), pistones (4), plancha del

orificio (5), tambor (6) y plancha basculante (7).

Hay dos diseos de bombas de pistones: la bomba de pistones axiales

y la bomba de pistones radiales. Los dos diseos de bombas son

regulables y altamente eficientes. Sin embargo, la salida puede ser de

caudal fijo o de caudal variable.


41/145


Leccin 3

A D M I S I O N

E S C A P E

CAUDAL FIJ O

A D M I S I O N

E S C A P E

CAUDAL V ARIABLE

P A L A N C A D E C O N T R O L

P L A N C H AR E T E N E D O R A

P L A N C H AB A S C U L A N T E P L A N C H A

B A S C U L A N T E

PATIN PISTON

C O N J U N T OD E C A O N

E J E D EM A N D O

Bombas y motores de pistones axiales

Las bombas y motores de pistones axiales de caudal fijo se construyen

en una caja recta o en una caja angular. La operacin bsica de las

bombas y motores de pistones es la misma.

Bombas y motores de pistones axiales de caja rectaLa figura 3.3.18 muestra la bomba de pistones axiales regulable de

caudal fijo y la bomba de pistones axiales regulable de caudal variable.

En casi todas las publicaciones se da por hecho que estas bombas son

regulables y se refieren a ellas slo como bombas de caudal fijo y

bombas de caudal variable.

En las bombas de pistones axiales de caudal fijo, los pistones se mueven

hacia adelante y hacia atrs en una lnea casi paralela a la lnea central

del eje.

En la bomba de pistones de caja recta, mostrada en la ilustracin a la

izquierda de la figura 3.3.18, los pistones se mantienen contra unaplancha basculante fija, en forma de cua. El ngulo de la plancha

basculante controla la distancia que el pistn se mueve dentro y fuera de

las cmaras del tambor. Entre mayor el ngulo de la plancha basculante

en forma de cua, mayor ser la distancia del movimiento del pistn y

mayor la salida de la bomba por cada revolucin.

En la bomba o motor de pistones axiales de caudal variable, ya sea de

plancha basculante o de tambor y plancha del orificio, el pistn puede

pivotar atrs y adelante para cambiar su ngulo al del eje. El cambio del

ngulo hace que el flujo de salida vare entre los ajustes mximos y

mnimos, aunque la velocidad del eje se mantiene constante.

En estas bombas, cuando un pistn se mueve hacia atrs, el aceite fluye

hacia la entrada y desplaza el pistn. A medida que la bomba gira, el

pistn se mueve hacia delante, el aceite es empujado hacia fuera a travs

del escape de salida y de all pasa al sistema.

Casi todas las bombas de pistones usadas en equipos mviles son

bombas de pistones axiales.

Fig. 3.3.18 Piezas comunes


42/145


Leccin 3

Bomba de pistones axiales con caja angular

En la bomba de pistones de caja angular mostrada en la figura 3.3.19,

los pistones estn conectados al eje de entrada por eslabones de

pistn o extremos de pistn esfricos que se ajustan dentro de las

ranuras de una plancha. La plancha es una parte integral del eje. El

ngulo entre la caja y la lnea central del eje controla la distancia

entre los pistones que entran y salen de las cmaras del tambor. Tanto

ms grande es el ngulo de la caja , mayor es la salida de la bomba

por cada revolucin.

El flujo de salida de una bomba de pistones de caudal fijo puede

modificarse nicamente cambiando la velocidad del eje de salida.

Motores de pistones de caja recta y angular

En el motor de pistones de caudal fijo de caja recta, el ngulo de la

plancha basculante en forma de cua determina la velocidad del eje

de salida del motor.

En el motor de pistones de caudal fijo de caja angular, el ngulo de la

caja a la lnea central del eje determina la velocidad del eje de salida

del motor.

En ambos motores, la velocidad del eje de salida puede modificarse

nicamente cambiando el flujo de entrada al motor.

Fig. 3.3.19 Motor de pistones axiales con caja angular

VALVULA DE DESCARGA(EN LA CABEZA)

CAJA

EJ E

PLANCHA RETENEDORA E S L A B O N

PISTON

CABEZA

C A O N

PLANCHA DE ORIFICIO


43/145


Leccin 3

Bomba de pistones radiales

En la bomba de pistones radiales de la figura 3.3.20, los pistones se

mueven mueven hacia dentro y hacia fuera en una lnea a 90 grados

de la lnea central del eje.

Cuando el seguidor de leva se desliza hacia abajo por el anillo

excntrico, los pistones se mueven hacia atrs. La presin atmosfrica

o una bomba de carga empuja el aceite a travs del orificio de entraday desplaza el pistn. Cuando el seguidor de leva se desliza hacia

arriba por el anillo excntrico, el pistn se mueve hacia dentro. El

aceite es expulsado fuera del cilindro a travs del orificio de salida.

ANILLO E X CE NTRICO

S E G UIDO R DE L E V A

PISTON

VALVULA

Fig. 3.3.20 Bomba de pistones radiales

Algunas bombas pequeas de pistones estn diseadas para presiones

de 10.000 lb/pulg2 o ms. Las bombas de pistones usadas en equipos

mviles estn diseadas para una presin mxima de 7.000 lb/pulg2 o

menos.


44/145

CAJA

SALIDA

C O R O N A

ESTRUCTURAS E M I L U N A R

ENGRANAJED E M A N D O

E N T R A D A

Fig. 3.3.21

Bomba de engranajes internos

La bomba de engranajes internos (figura 3.3.21) tiene un pequeoengranaje de mando (engranaje de pin) que impulsa una corona

ms grande (engranaje exterior). El paso de la corona es ligeramente

ms grande que el engranaje de mando. Debajo del pin, entre el

engranaje de mando y la corona, se encuentra una estructura

semilunar fija. Los orificios de entrada y de salida estn ubicados a

cada lado de la estructura semilunar fija.

Cuando la bomba gira, los dientes del engranaje de mando y de la

corona se desengranan en el orificio de entrada de la bomba. El

espacio entre los dientes aumenta y se llena con el aceite de entrada.

El aceite es llevado entre los dientes del pin y la medialuna, y entre

los dientes de la corona y la medialuna, al orificio de salida. Cuando

los engranajes pasan por el orificio de salida, el espacio entre los

dientes disminuye y los dientes engranan. Esta accin expulsa el

aceite de los dientes hacia el orificio de salida.

La bomba de engranajes internos se usa como una bomba de carga en

algunas bombas grandes de pistones.


Leccin 3


45/145

E N G R A N A J EEXTER IO R

E N G R A N A J EIN TER IO R

Fig. 3.3.22

Bomba de curva conjugada

La bomba de curva conjugada (figura 3.3.22) tambin se conoce conel nombre de bomba GEROTORTM. Los engranajes interiores y

exteriores giran dentro de la caja de la bomba. El bombeo se hace

gracias al modo en que los lbulos de los engranajes interior y

exterior se engranan durante la rotacin. A medida que los engranajes

interiores y exteriores giran, el engranaje interior gira por dentro del

engranaje exterior. Los orificios de entrada y de salida estn

localizados en las tapas extremas de la caja. El fluido que llega por el

orificio de entrada es llevado alrededor hasta el orificio de salida y

expulsado cuando los lbulos engranan.

Las bombas de curva conjugada modificada se usan en algunas

Unidades de Dosificacin Manual (HMU) de los sistemas de

direccin, y en estos casos el engranaje exterior es fijo y slo gira el

engranaje interno.


Leccin 3


46/145

BO MBA DE CAUDAL FIJ O

DE UNA DIRE CCIO N

BO MBA D E CAUDAL VARIABLE

DE UNA DIRE CCIO N

BO MBA D E CAUDAL VARIABLEDE DO S DIRE CCIO NE S

BO MBA DE C AUDAL FIJ ODE DO S DIRE CCIO NE S

Fig. 3.3.23 Smbolos ISO de la bomba

MO TO R DE CAUDAL FIJ ODE UNA DIRE CCIO N

MO TO R DE C AUDAL VARIABLEDE UNA DIRE CCIO N

MO TO R DE CAUDAL V ARIABLEDE DO S DIRE CCIO NE S

MO TO R DE CAUDAL FIJ ODE DO S DIRE CCIO NE S

Fig. 3.3.24 Smbolos ISO del motor

Smbolos ISO del motor

Los smbolos ISO del motor se distinguen por un tringulo de color

negro dentro de un crculo. La punta del tringulo est sealando el

centro del crculo. Una flecha que atraviesa el crculo indica completael smbolo ISO del motor de caudal variable.

Smbolos ISO de la bomba

Los smbolos ISO de la bomba se distinguen por un tringulo decolor negro dentro de un crculo. La punta del tringulo toca el borde

interno del crculo. Una flecha que atraviesa el crculo completa el

smbolo ISO de la bomba de caudal variable.


Leccin 3


47/145

NOTAS


48/145

PRACTICA DE TALLER 3.3.1: MONTAJE DE LA BOMBA DE ENGRANAJES

Objetivo

Desarmar y armar tres tipos de bombas de engranajes, identificar sus componentes y explicar su

funcin.

Material necesario

1. Diagnstico de averas de la bomba de engranajes Tyrone (FEG45137).

2. Bomba de engranajes (Serie 20) con diseo de sellos y plancha de separacin.

3. Bomba de engranajes (Serie 16) con diseo de cojinetes de aluminio/bronce.

4. Bomba de engranajes (FL7) con planchas de compensacin de presin.

5. Dos juegos de planchas de compensacin de presin con diferentes sellos.

Procedimiento

1. Desarme las bombas e identifique cada componente. Arme la bomba. Use como gua la publicacin

Diagnstico de averas de la bomba de engranajes Tyrone (FEG45137) (pg. 5).

2. Usando como gua las grficas de las hojas 2, 3 y 4 de esta prctica de taller y los juegos de

planchas de compensacin de presin con diferentes sellos, demuestre al instructor el armado

correcto de los sellos.



Copiad

elEstudiante:PrcticadeTaller3.3.1



49/145

1 2 3 4

321

Sistema de Sello Anterior

Usado en la Serie 20

(1) Retenedor de sello, (2) Sello, (3) Protector de sello, (4) Plancha de separacin


50/145

5 6

5

Primeros sellos de la plancha de presin posterior ranurados ms gr

Usado en FP8

(5) Sello, (6) Protector de sello


51/145

7

7

Sellosmsrecientesdelaplancha

depresinposteriorranuradosmsgru

esos

Us

adosenFL7

Unidad 3 -4 - Fundamentos de los Sistemas Hidrulicos

Copia del Estudiante: Prctica de Taller 3.3.1 Hoja 3

(7)Sello


52/145

PRACTICA DE TALLER 3.3.2: MONTAJE DE LA BOMBA DE PALETAS

Objetivo

Desarmar y armar las tres diferentes bombas de paletas, identificar sus componentes y explicar su

funcin.

Material Necesario

1. "Diagnstico de averas de la bomba hidrulica (SEBD0501).

2. "Gua de recuperacin y reutilizacin de piezas" (SEBF8080).

3. "Gua de identificacin de la bomba de paletas hidrulica" (SEHS9353).

4. Bomba de paletas sin planchas flexibles.

5. Bomba de paletas (VQ) con planchas flexibles.

6. Bomba de paletas (Serie 30) con paletas reemplazables y planchas flexibles.

Procedimiento

1. Desarme y arme cada bomba y cartucho y explique los tres tipos de bombas al instructor. Use como

gua las publicaciones "Diagnstico de averas de la bomba hidrulica" (SEBD0501), pginas 4 y 5,

y la "Gua de recuperacin y reutilizacin de piezas" (SEBF8080), pgina 5.

2. Examine el rotor, las planchas flexibles y los sellos de la bomba VQ o de la Serie 30 y explique al

instructor cmo las paletas y las planchas flexibles cargan la presin. Use como gua la publicacin

"Gua de recuperacin y reutilizacin de piezas" (SEBF8080), pgina 5.

3. Examine los anillos para la velocidad de flujo y demuestre al instructor cmo colocar el flujo en gal

EE.UU./min cuando la velocidad es de 1.200 rpm. Use como gua las publicaciones "Diagnstico

de averas de la bomba hidrulica" (SEBD0501), pgina 7 y la "Gua de identificacin de la bomba

de paletas hidrulica" (SEHS9353), pgina 4.



Copiad


Fig. 3.3.26 Bomba de paletas


53/145

NOTAS


54/145

PRACTICA DE TALLER 3.3.3: MONTAJE DE UNA BOMBA DE PISTONES

Objetivo

Desarmar y armar algunos tipos de bombas de pistones, identificar los componentes y el diseo de las

bombas.

Material necesario

1. "Procedimiento de armado de la bomba de pistones" -- (SENR5207).

2. "Procedimientos de armado del motor rotatorio y de cadena" -- (SENR4939).

3. "Procedimiento de armado del motor del Cargador de Cadenas 973" -- (SENR4940).

4. "Gua de recuperacin y reutilizacin de piezas" - (SEBF8133).

5. "Gua de reutilizacin de piezas" - (SEBF8136).

6. "Anlisis de averas de la bomba y motor de pistones axiales" - (SEBD0641).

7. "Gua de recuperacin y reutilizacin de piezas" - (SEBF8253).

8. Bomba Vickers PVE.

9. Bomba Vickers PVH.

10. Bomba o motor de pistones de ngulo fijo.

11. Bomba de pistones de centro abierto (Rexroth o Linde).12. Equipo de demostracin de bomba de pistones.

Unidad 3 - 1 -- Fundamentos de los Sistemas Hidrulicos


Copiad


Fig. 3.3.27 Componentes de la bomba de pistones


55/145

Procedimiento

1. Use la siguiente lista para encontrar la referencia apropiada de la bomba que est siendo usada.

Desarme cada bomba de pistn e identifique sus componentes. Explique al instructor las diferencias

en el diseo. Arme las bombas al terminar.

Referencias: "Procedimiento de armado de la bomba de pistones" - (SENR5207).

"Procedimientos de armado del motor rotatorio y de cadena" - (SENR4939).

"Procedimiento de armado del motor del Cargador de Cadenas 973" (SENR4940).

"Gua de recuperacin y reutilizacin de piezas" - (SEBF8133).

"Gua de reutilizacin de piezas" - (SEBF8136).

"Anlisis de averas de la bomba y motor de pistones axiales" - (SEBD0641).

"Gua de recuperacin y reutilizacin de piezas" - (SEBF8253).

Unidad 3 - 2 -- Fundamentos de los Sistemas Hidrulicos



56/145

NOTAS


57/145

Leccin 4: Vlvulas de Control de Presin

VlvulasdeC

ontroldePresin

Introduccin

Las vlvulas de control de presin se usan para controlar la presin

de un circuito o de un sistema. Aunque las vlvulas de control tienen

diferentes diseos, su funcin es la misma. Algunos tipos de vlvulas

de control de presin son: vlvulas de alivio, vlvulas de secuencia,

vlvulas reductoras de presin, vlvulas de presin diferencial y

vlvulas de descarga.

Objetivos


1. Nombrar las cuatro vlvulas de control de presin mscomunes.

2. Describir las funciones de la vlvula de alivio, vlvula de

secuencia, vlvula reductora de presin y vlvula de presin

diferencial.

3. Identificar los smbolos ISO de las cuatro vlvulas de control

de presin ms comunes.

S i s t e m a s H i d r u l i c o s B s i c o s

Fluidos hidrulicos

Tanque hidrulico

Motores y bomb as hidrulicos




Cilindros


58/145

Vlvulas de alivio

Los sistemas hidrulicos se disean para operar dentro de cierta gama

de presin. Exceder esta gama puede daar los componentes del

sistema o convertirse en un peligro potencial para el usuario. La

vlvula de alivio mantiene la presin dentro de lmites especficos y,

al abrirse, permite que el aceite en exceso fluya a otro circuito o

regrese al tanque.


Leccin 4

Fig. 3.4.1 Presin de abertura de la vlvula

Vlvula de alivio de presin simple, presin de apertura de la

vlvula

La figura 3.4.1 muestra una vlvula de alivio simple en la posicin depresin de apertura de la vlvula.

La vlvula de alivio simple (tambin llamada vlvula de

accionamiento directo) se mantiene cerrada por accin de la fuerza

del resorte. La tensin del resorte se ajusta a una presin de alivio.

Sin embargo, el ajuste de la presin de alivio no es la presin a la que

la vlvula comienza a abrirse.

Cuando ocurre una condicin que causa resistencia en el circuito al

flujo normal de aceite, el flujo de aceite en exceso hace que la

presin de aceite aumente. El aumento de la presin de aceite

produce una fuerza en la vlvula de alivio. Cuando la fuerza de lapresin de aceite, en aumento, sobrepasa la fuerza del resorte de la

vlvula de alivio, la vlvula se mueve contra el resorte y la vlvula

comienza a abrirse. La presin requerida para comenzar a abrir la

vlvula se llama presin de apertura. La vlvula se abre lo

suficiente para permitir que slo el aceite en exceso fluya a travs de

la vlvula.


59/145


Leccin 4

Fig. 3.4.2 Ajuste de la presin de alivio

Vlvula de alivio de presin simple, ajuste de la presin de alivio

Un aumento en la resistencia del flujo de aceite aumenta el volumen

de aceite en exceso y por lo tanto la presin del circuito. El aumento

de presin del circuito sobrepasa la nueva tensin del resorte y hace

que se abra la vlvula de alivio.

El proceso se repite hasta que todo el flujo de la bomba est fluyendo

a travs de la vlvula de alivio. Este es el ajuste de la presin de

alivio, como se muestra en la figura 3.4.2.

La vlvula de alivio simple se usa generalmente cuando el volumen

del flujo de aceite en exceso es bajo o se necesita una respuesta

rpida. Esto hace a la vlvula de alivio simple, ideal para aliviar

presiones por choque o como vlvula de seguridad.


60/145

Vlvula de alivio de operacin piloto, posicin CERRADA

La vlvula de alivio de operacin piloto (figura 3.4.3) se usa con

frecuencia en sistemas que requieren un gran volumen de aceite ydonde hay una diferencia pequea entre la presin de apertura de la

vlvula y la presin de flujo pleno.

En la vlvula de alivio de operacin piloto, una vlvula piloto (vlvula

de alivio simple) controla la vlvula de descarga (vlvula principal).

La vlvula piloto es mucho ms pequea y no maneja un volumen

grande de flujo de aceite. Por tanto, el resorte de la vlvula piloto es

tambin ms pequeo y permite un control de presin ms preciso. La

diferencia entre la presin de apertura de la vlvula piloto y la presin

mxima se mantiene al mnimo.

La vlvula de descarga es lo suficientemente grande para manejar el

flujo completo de la bomba a la presin de alivio mxima determinada.

La vlvula de descarga usa la presin de aceite del sistema para

mantener la vlvula cerrada. Por tanto, el resorte de la vlvula de

descarga no necesita ser muy fuerte y pesado. Esto permite a la vlvula

de descarga tener una presin de apertura ms precisa.

El aceite del sistema fluye a la caja de la vlvula de alivio a travs del

orificio de la vlvula de descarga y llena la cmara del resorte de la

vlvula de descarga. El aceite en la cmara del resorte de la vlvula de

descarga entra en contacto con una pequea rea de la vlvula piloto.

Esto permite que la vlvula piloto use un resorte pequeo para

controlar una presin alta. Cuando la presin de aceite aumenta en el

sistema, la presin ser la misma en la cmara del resorte de la vlvula

de escape. Por tanto, la presin de aceite ser igual en ambos lados de

la vlvula de descarga. La fuerza combinada de la presin de aceite del

sistema en la cmara del resorte de la vlvula de descarga y la fuerza

del resorte en la parte superior de la vlvula de descarga, es mayor que

la fuerza de la presin de aceite del sistema contra la parte inferior de

la vlvula. La fuerza combinada en la cmara del resorte mantiene la

vlvula de descarga cerrada.


Leccin 4

V A LV U LA P I LO TO

V A LV U LA

D E D E S C A R G A

F L U J O D E L A B O M B A

AL

T A N Q U E

AL

S I S T E M A

R E S O R T E D E L A

V A LV U L A D E D E S C A R G A

R E S O R T E D E

LA V A LV U LA P I LO TO

O R I F I C IO D E L A


Fig. 3.4.3 Flujo de aceite del sistema


61/145

Vlvula de alivio de operacin piloto en posicin ABIERTA

Cuando la presin de aceite del sistema excede el valor del resorte de

la vlvula piloto (figura 3.4.4), se abre la vlvula piloto y permite que

el aceite de la cmara del resorte de la vlvula de descarga fluya al

tanque. El orificio de la vlvula piloto es ms grande que el orificio

de la vlvula de descarga. Por tanto, el flujo de aceite pasar por la

vlvula piloto ms rpido que a travs del orificio de la vlvula de

descarga. Esto har que la presin disminuya en la cmara del resorte

de la vlvula de descarga. La fuerza debido a la presin ms alta del

aceite del sistema, mueve la vlvula de descarga contra el resorte. El

flujo de aceite en exceso de la bomba fluye a travs de los orificios

de estrangulamiento en la vlvula de descarga al tanque. Los orificios

de estrangulamiento, al descargar el volumen de aceite necesario,mantienen la presin de alivio deseado en la vlvula de descarga.

A L T A N Q U E

A L S I S T E M AF L U J O D E L A B O M B A



R E S O R T E D E L A


R E S O R T E D E L AV A LV U LA P I LO TO

O R I F I C I O D E L A


O R I F I C IO D E L A

V A LV U LA D ED E S C A R G A

Fig. 3.4.4 Vlvula piloto en posicin abierta


Leccin 4


62/145

Smbolo ISO de la vlvula de alivio en posicin ABIERTA

El smbolo ISO de la vlvula de alivio de la figura 3.4.6 es una

representacin grfica de la vlvula simple en posicin ABIERTA.

Cuando la fuerza de la presin de aceite del sistema sobrepasa la

fuerza del resorte, la flecha se mueve hacia abajo (abriendo la

vlvula) y conecta la tubera de aceite de la bomba con la tubera de

aceite del tanque. El flujo de aceite de la bomba pasa a travs de la

vlvula al tanque.

D E L A

B O M B AA L

T A N Q U E

Fig. 3.4.6 Smbolo ISO de la vlvula de alivio en posicin abierta


Leccin 4

D E L A

B O M B A

A L

T A N Q U E

Fig. 3.4.5 Smbolo ISO de la vlvula de alivio

Smbolo ISO de la vlvula de alivio en posicin CERRADA

El smbolo ISO de la vlvula de alivio de la figura 3.4.5 representa

tanto a la vlvula de alivio simple como a la vlvula de alivio de

operacin piloto. El smbolo ISO es el mismo para todas las vlvulas

de alivio.

El smbolo ISO de la vlvula de alivio de la figura 3.4.5 es la

representacin grfica de la vlvula simple en posicin CERRADA.

La presin del sistema ejerce una fuerza a travs de la tubera piloto

(parte superior de la grfica) y trabaja para mover la vlvula (flecha)

contra el resorte. Durante la operacin normal, el flujo de la bomba

est bloqueado en la vlvula cerrada.


63/145

Smbolo ISO de la vlvula de alivio de caudal variable

La figura 3.4.7 muestra el smbolo ISO de una vlvula de alivio de

caudal variable.

El smbolo ISO de la vlvula de alivio de caudal variable es la

representacin grfica de la vlvula simple con una flecha que

atraviesa el resorte. La flecha indica que la tensin del resorte puede

variarse.

En este punto, realice la prctica de taller 3.4.1

D E L AB O M B A

A LT A N Q U E

Fig. 3.4.7 Vlvula de alivio de caudal variable

AL

CIRCUITO 1

SALIDA AL

CIRCUITO 2

AL TANQUE

DE LA

B OMB A

C A MA R A D EL R ESOR TE

DE LA VALVULA DE

D ESC A R GA

VALVULA

D E D ESC A R GA

VALVULA

PILOTO

Fig. 3.4.8 Vlvula de secuencia en posicin CERRADA


Leccin 4

Vlvula de secuencia en posicin CERRADA

La vlvula de secuencia (figura 3.4.8) es simplemente una vlvula dealivio de operacin piloto en serie con un segundo circuito. La

vlvula de secuencia se usa cuando una bomba suministra aceite a

dos circuitos y uno de los circuitos tiene prioridad sobre el otro.

La vlvula de secuencia bloquea el flujo de aceite al circuito 2, hasta

que el circuito 1 est lleno. Cuando el aceite de la bomba llena el

circuito 1, comienza a aumentar la presin de aceite. El aumento

produce una fuerza a travs del circuito, as como en la parte inferior

de la vlvula de descarga y en la cmara del resorte de la vlvula de

descarga de la vlvula de secuencia.


64/145

Vlvula de secuencia en posicin ABIERTA

Cuando la presin en la cmara del resorte de la vlvula de descarga

excede el valor del ajuste de la vlvula piloto, la vlvula piloto se

abre. La vlvula piloto abierta permite que el aceite pase de la cmara

del resorte de la vlvula de descarga al tanque y que la presin

disminuya en la cmara del resorte de la vlvula de descarga. La

fuerza de la presin ms alta del sistema de aceite mueve la vlvula

de descarga contra el resorte de la vlvula de descarga y abre el

conducto al circuito 2. El flujo de aceite de la bomba pasa a travs de

la vlvula de secuencia al circuito 2. La vlvula de secuencia

permanece abierta hasta que la presin del circuito 1 disminuya a un

valor menor que la presin de control de la vlvula de secuencia.

AL

C IR C U ITO 1

SALIDA AL

CIRCUITO 2

AL TANQUE

D E LA

B OMB A

C A MA R A D EL

R ESOR TE D E LA

VALVULA DE DESCARGA

VALVULA

D E D ESC A R GA

VALVULA

PILOTO

Fig. 3.4.9 Vlvula de secuencia ABIERTA

D E L A

B O M B A

A L

C I R C U I T O 2

Fig. 3.4.10 Smbolo ISO de la vlvula de secuencia


Leccin 4

Smbolo ISO de la vlvula de secuencia

La operacin de la vlvula de secuencia es igual a la operacin de lavlvula de alivio.

En la vlvula de alivio, la cmara del resorte normalmente se drena

internamente en el conducto de salida. En la vlvula de secuencia, el

conducto de salida se conecta a un segundo circuito. Debido a que el

segundo circuito est a presin cuando la vlvula de secuencia se

abre, la cmara del resorte de la vlvula piloto debe drenar

externamente al tanque.


65/145

Arranque de la bomba

La figura 3.4.11 muestra la vlvula reductora de presin en la

posicin normal abierta.

Al arrancar la bomba, la fuerza del resorte de la vlvula mantiene el

carrete de la vlvula y el pistn a la derecha. El aceite de suministrofluye alrededor del carrete de la vlvula reductora de presin al

circuito de aceite controlado (al lado corriente abajo de la vlvula). El

aceite de suministro tambin fluye a travs del conducto de aceite a la

cmara del pistn a la derecha del carrete de la vlvula. Cualquier

cambio en la presin del circuito de aceite controlado cambia la

presin en la cmara del pistn. Al arrancar la bomba, la presin del

aceite de suministro y la presin de aceite controlado son iguales.

S U MI N I S TR O

D E A C E I T EP I S T O N

C A R R E T ED E L AV A LV U LA

C I R C U I TO D EA C E I TE

C O N T R O L A D O

D R E N A J E D R E N A J E

C A M A R A D E L

P I S T O NC A L C E S R E S O R T ED E L AV A LV U LA

Fig. 3.4.11 Vlvula reductora de presin


Leccin 4

Vlvula reductora de presin

La vlvula reductora de presin permite que dos circuitos con

diferente presin obtengan suministro de la misma bomba. La vlvula

de alivio del sistema controla la presin mxima de aceite de

suministro. La vlvula reductora de presin controla la presin

mxima del circuito de aceite controlado.


66/145

Vlvula reductora de presin en condicin normal de operacin

La figura 3.4.12 muestra la vlvula reductora de presin en condicin

normal de operacin.

Cuando la presin aumenta en el circuito de aceite controlado, el

aumento produce una fuerza en la cmara del pistn. El aumento de

presin mueve a la izquierda el pistn contra el carrete de la vlvula y

la fuerza del resorte. Cuando el carrete de la vlvula se mueve a la

izquierda, el carrete restringe el suministro de aceite que fluye a

travs de la vlvula y reduce la presin del circuito del aceite

controlado.

El movimiento del carrete de la vlvula crea un orificio variable entre

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