Hidráulica - CMFP - Llodio

psauhttp://127.0.0.1:51235/temp_print_dirs/eXeTempPrintDir_s1uloy/psau...1 of 109 01/07/2015 11:55Hidráulica

psauhttp://127.0.0.1:51235/temp_print_dirs/eXeTempPrintDir_s1uloy/psau...2 of 109 01/07/2015 11:55ObjetivosSimbología. Conocer simbología empleada en las instalaciones neumáticas y oleohidráulicas. Comprender e interpretar circuitos representados gráficamente

psauhttp://127.0.0.1:51235/temp_print_dirs/eXeTempPrintDir_s1uloy/psau...3 of 109 01/07/2015 11:55

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psauhttp://127.0.0.1:51235/temp_print_dirs/eXeTempPrintDir_s1uloy/psau...10 of 109 01/07/2015 11:55ObjetivosGeneralidades. Conocer las características generales de la neumática y de la oleohidráulica.. Diferenciar las tecnologías oleohidráulica y neumática.Hidráulica.Conceptualmente la hidrálica se puede definir de varias maneras, siempre dependiendo del contexto en que lausemos. Si la empleamos dentro del contexto de la mecánica de los fluidos, podemos decir que la hidráulica esla parte de la física que estudia el comportamiento de los fluidos. La palabra hidráulica proviene del griego,Hydor, y trata de las leyes que están en relación con el agua.Cuando tratamos de un fluido como el aceite deberiamos hablar de oleohidráulica, pero no es así, normalmenteempleamos el vocablo hidráulica para definir a una tecnología de ámbito industrial que emplea el aceite comofluido y energía, y que está en estrecha relación, con las leyes de la mecánica de los fluidos.La oleohidráulica y la neumática constituyen hoy día el complemento ideal de la mecánica tradicional en numerososprocesos industriales modernos. Durante años dichos procesos han sido resueltos mediante el empleo de la mecánicatradicional donde, con frecuencia, y de forma muy ingeniosa a veces, el movimiento rotatorio de un motor eléctricoconvencional se ha transformado en otro movimiento rotatorio más lento, pero con mayor par de rotación, en unmovimiento lineal continuo o discontinuo o en un movimiento combinado complejo en cualquier dirección.De entre las ventajas que ofrecen los medios de trasmisión hidráulicos frente a soluciones mecánicas, pueden destacarselas siguientes:Movimientos suaves, silenciosos y libres de vibraciones.Posibilidad de invertir fácilmente el sentido de la marcha.

psauhttp://127.0.0.1:51235/temp_print_dirs/eXeTempPrintDir_s1uloy/psau...11 of 109 01/07/2015 11:55Regulación sencilla de las velocidades de trabajo.Control simple de fuerzas y pares en los cilindros y en los actuadores de giro.Posibilidad de conseguir arranques y paradas progresivas en los actuadores de giro.Fácil protección contra sobrecargas.Autoengrase en todos los componentes.Pero ya que se han enumerado algunas de las ventajas es justo también relacionar algunos de los inconvenientes que sepresentan frente a las transmisiones mecánicas:Para generar la presión y el caudal necesario es preciso disponer de una centralita hidráulica dotada e un motorconvencional y de bomba, además de otros componentes auxiliares.La compresibilidad, aunque pequeña del aceite, unida a la elasticidad de las tuberías puede ocasionar anomalías enel funcionamiento en algunas aplicaciones.Sobre todo en la puesta en marcha de los sistemas que funcionan con este medio, es preciso una purga previa delas burbujas de aire que contienen tuberías y aparatos diversos.Se originan a veces ciertas pérdidas de fluido por los aparatos y por los racores de unión de las tuberías.De todos los elementos de trabajo el más utilizado es el cilindro (figura a). Consta esencialmente de un cuerpo cilíndrico fijoy de un vástago que se desplaza linealmente para producir trabajo. Según se alimente se fluido a presión una u otracámara, el vástago avanzará o retrocederá hasta la posición de reposo.En (b) de la misma figura se muestra un motor hidráulico a través del cual se consigue el giro de un eje a distintasvelocidades y en ambos sentidos.En (c) muestra un accionador rotativo con su eje también giratorio. La diferencia respecto al motor anterior se encuentra enque en estos accionadores el giro del eje no supera en general los 360º. Las velocidades suelen ser más reducidas que lasde los motores.En (d) se presenta un objeto de reciente incorporación. Se trata de pinzas, componentes empleados en la manipulación deobjetos y en robótica (en este último caso se emplea más la neumática).Un sistema hidráulico elemental deberá estar compuesto al menos de los siguientes componentes: una bomba o elementocapaz de generar caudal y presión en el fluido hidráulico, unas conducciones o tuberías capaces de transportar dicho fluidoa presión hacia la cámara correspondiente del actuador, un tanque o depósito con capacidad suficiente de líquido comopara abastecer dichas cámaras, un dispositivo o válvula que interrumpa el paso o direccione el fluido voluntariamente poruna u otra tubería y, finalmente, el actuador o componente capazde vencer una resistencia externa realizando un trabajo.

psauhttp://127.0.0.1:51235/temp_print_dirs/eXeTempPrintDir_s1uloy/psau...12 of 109 01/07/2015 11:55Como este circuito elemental es representativo de la mayoría de los circuitos empleados en hidráulica, donde en todo caso,el distribuidor manual (5) será sustituido por una electroválvula de funcionamiento electromagnético, conviene analizar conmás detenimiento las partes esenciales del mismo.El aceite es aspirado por la bomba (2) del depósito (10) a través de la tubería de aspiración (3). Dicha bomba eleva lapresión del fluido según demanda el cilindro (7) y el aceite es transportado a las cámaras correspondientes del mismo porel interior de la tubería (4). El distribuidor (5) se encarga de dar paso al aceite hacia los conductos (6) u (8), según se deseeel avance o el retroceso del vástago del actuador. En este caso, y si se desea hacer avanzar al vástago, el aceite seimpulsará a través de la tuvería (6) para introducirlo en la cámara posterior del cilindro o cámara de avance. Mientras tanto,y para que tal avance tenga lugar, será preciso que el aceite de la cámara delantera se desaloje hacia el depósito o travñesde las tuberías (8) y (9), respectivamente.Si lo que se desea es hacer retroceder al vástago una vez que se encuentra avanzado, bastará con accionar de nuevo lapalanca del distribuidor mencionado y, esta vez, el aceite penetrará por el conducto (8) hacia la cámara delantera, yretornará al depósito a través de las tuberías (6) y (9).Es interesante hacer notar aquí que la tubería (3) es siempre de aspiración, la (4) es de presión y la (9) lo es de retorno; entodas ellas el fluido circula siempre en el mismo sentido. No ocure así en las (6) y (8) ya que en estas el sentido se vaalternando según avance o retorne el vástago del cilindro.Sustituyendo el distribuidor manual (5) por una electroválvula, gobernada electromagnéticamente, se podrá llegar adiferentes niveles de automatización. Para ello es preciso instalar un equipo eléctrico y un pupitre de mandos con objeto deprovocar las correspondientes órdenes de marcha y paro dentro del ciclo de trabajo. Cuando la situación lo requiera,pueden emplearse también autómatas programables que simplifican en gran medida los circuitos eléctricosconvencionales. Si a todos estos componentes le añadimos la programación por ordenador, se alcanzará el mayor gradode automatización posible hoy día, con máquinas capaces de ser programadas o de modificar dicha programación enbreves espacios de tiempo.La hidráulica también es susceptible de utilizar técnicas más sofisticadas. El distribuidor puede ser de mando proporcional,capaz de provocar en el vástago del cilindro arranques y paradas más o menos progresivas, con detenciones del vástagoen cualquier parate del recorrido y con bastante precisión. También se logran variaciones de velocidad durante el recorridode forma muy simple.A continuación se muestra de forma gráfica algunas de las funciones más típicas de los accionamientos hidráulicos. Através de estas aplicaciones puede obtenerse información suficiente como para que el técnico con conocimientos en estamateria encuentre soluciones a los numerosos problemas que se le presentarán en la práctica.

psauhttp://127.0.0.1:51235/temp_print_dirs/eXeTempPrintDir_s1uloy/psau...13 of 109 01/07/2015 11:55En la figura 1.4.1 y 1.4.2 se muestran dos mecanismos típicos o máquinas accionadas por cilindro hidráulico de empujedirecto. En estos casos la fuerza está limitada por la sección del cilindro y, naturalmente, por la presión del aceite delcircuito. En el primer ejemplo se presenta un cilindro moviendo un carro guiado sobre una bancada, y en el segundo semuestra una prensa universal de columnas proyectada para usos diversos en la cual el plato móvil se deslaza mediante laacción de un cilindro hidráulico.Las figuras 1.4.3 y 1.4.4 muestran mecanismos que utilizan palancas y brazos articulados para transformar la dirección delmovimiento por una parte, y por otra, para multiplicar el esfuerzo a base de modificar los brazos de la palanca. En elsegundo caso el aumento de la fuerza es considerable, sobre todo cuando ambos brazos articulados se encuentranalineados en la misma vertical. En este caso, y en el tramo final del recorrido, el desplazamiento vertical del pistón delmecanismo es muy pequeño llegando incluso a anularse.

psauhttp://127.0.0.1:51235/temp_print_dirs/eXeTempPrintDir_s1uloy/psau...14 of 109 01/07/2015 11:55Otro ejemplo multiplicador del esfuerzo y cambio de dirección, aunque con menor rendimiento, lo constituye el mecanismode cuñas de la figura 1.4.5.En las figuras 1.4.6, 1.4.7 y 1.4.8 se representan soluciones hidráulicas que transforman el movimiento lineal de un cilindroen movimientos giratorios de poleas o ruedas dentadas.En sistemas de elevación y transporte interior, tanto en fábricas como en viviendas particulares, la hidráulica encuentranumerosas aplicaciones. La figura 1.4.9 muestra un elevador industrial de uso cotidiano que se emplea en sistemasestáticos y también en carretillas en movimiento. Modernamente este tipo de transporte vertical se ha extendido también alos ascensores de viviendas cuando éstas no superar los cuatro o cinco pisos de altura. Tanto en uno como en otro caso

psauhttp://127.0.0.1:51235/temp_print_dirs/eXeTempPrintDir_s1uloy/psau...15 of 109 01/07/2015 11:55se utilizan cilindros telescópicos de varias etapas de avance del vástago. La altura de elevación puede aumentarsenotablemente con el correspondiente juego de poleas y cables que se usa en estos casos.En la figura 1.4.10 se representa una aplicación auxiliar para transporte horizontal combinado con cinta transportadora. Eneste caso el vástago del cilindro empuja una masa que es preciso hacer avanzar sobre rodillos hasta la pendienteinclinada, también de rodillos, que se muestra.La hidráulica es muy utilizada en procesos de mecanización donde se emplea tanto para la sujección de piezas de dsitintotipo, como en unidades de mecanizado. Las figuras 1.4.11 y 1.4.12 muestran casos típicos de sujección: el primero conpalanca acodada, y el segundo, mediante el empleo de dos cicindros perpendiculares de empuje directo.Los cilindros hidráulicos se emplean también en unidades de mecanizado comerciales para producir el vance de laherramienta, como el mostrado en la figura 1.4.13, donde un motor eléctrico con el correspondiente reductor de velocidadhace girar a la broca. La unidad se encarga del avance regulado y del retroceso rápido de dicha herramienta hasta suposición de reposo.

psauhttp://127.0.0.1:51235/temp_print_dirs/eXeTempPrintDir_s1uloy/psau...16 of 109 01/07/2015 11:55En las figuras 1.4.14 y 1.4.15 se muestran otros usos diferentes de esta técnica. En primer lugar se representa unmecanismo de trinquete donde mediante avances y retrocesos controlados del vástago del cilindro se consegue hacer girarla rueda dentada mostrada, permitiendo giros intermitentes de la misma. En la segunda de las figuras se muestra elaccionamiento de una compuerta para producir el cierre o apertura de la misma.En procesos industriales dosnde intervienen la manipulación y la robótica, la hidr´çaulica se utiliza también. En la figura1.4.16 se representa un manipulador bidireccional, con movimientos horizontal y vertical respectivamente y donde el carropuede ocupar cualquier posición del plano barrido por los cilindros.La figura 1.4.17 muestra un robot donde la elevación y el descenso del brazo principal, el giro del cuerpo del robot, así

psauhttp://127.0.0.1:51235/temp_print_dirs/eXeTempPrintDir_s1uloy/psau...17 of 109 01/07/2015 11:55como la pinza de sujección, son de accionamiento hidráulico.La unidades de giro como la de la figura 1.4.18 han experimentado hoy en día un cierto augedebido a que presentansoluciones sencillas aplicadas a problemas diversos, tanto en giros parciales controlados, como en giros completos adistintas velocidades. En giros parciales se emplean las unidades formadas por cilindro y cremallera o los accionadoresrotativos de paletas. Para giros completos a distintas velocidades se utilizan los motores hidráulicos como el que semuestra, combinados a veces con un reductor de velocidad mecánico o mediante transmisión directa.Podrían incluirse muchos más ejemplos en una lista que podría hacerse interminable, pero es momento de finalizar estaexposición gráfica y para ello se incluye un ejemplo muy extendido de los usos de esta técnica hidráulica, en maquinaria deobras públicas, tal y como se muestra en la figura 1.4.19, para el movimiento de tierras en general, construcción,agricultura, etc.Ventajas y desventajas de la hidráulica frente a la neumática.La hidráulica y la neumática son formas de transmisión de energía similares. Ambas emplean tuberías para el transportedel fluido: aceite en el primer caso y aire en el segundo. En el caso de la hidráulica se crea un caudal de aceite que puedealcanzar un valor de presión determinado por una limitadora y en el caso de la neumática es el aire a presión el que puedeproducir un trabajo. Las presiones que se pueden alcanzar en hidráulica son bastante más elevadas que en neumática. Loscomponentes empleados en una y otra forma de transmisión son también muy parecidos y sólo diferenciados en larobustez de los componentes hidráulicos. Pero no solamente llega hasta aquí la semejanza, sino que en la mayor parte delos casos se emplean los mismos símbolos normalizados para diseñar los circuitos. Tanto es así que el técnico con uncierto nivel de conocimientos hidráulicos puede considerarse que ya ha recorrido un gran camino si también pretendeadquirir conocimientos de esta otra materia, o viceversa.Cada una de estas formas de transmisión de la energía posee su propio campo de aplicación, aunque de forma alternativay en algunos casos puede ser empleada cualquiera de ellas. La decisión de adoptar una u otra puede resultar problemáticapara el técnico no experimentado, sobre todo en los casos en los que realmente puede utilizarse uno u otro sistema; perobien puede afirmarse que la línea divisoria se encuentra sobre todo en las fuerzas o pares reducidos que proporciona elaire comprimido comparado con los sistemas de aceite. Para valores superiores a 3.000 daN de empuje directo, es percisopensar en hidráulica o en otros medios como la mecánica convencional. En aquellos casos en los cuales puede serutilizado uno u otro medio, la economía suele ser a veces determinante: la instalación de un sistema neumático es mássencillo, rápido y económico que la implantación de un sistema hidráulico.

psauhttp://127.0.0.1:51235/temp_print_dirs/eXeTempPrintDir_s1uloy/psau...18 of 109 01/07/2015 11:55Después de lo expuesto es lógica la comparación de ambas fromas de energía. A continuación se hace un resumen de lasventajas e inconvenientes de un medio respecto al otro.Las ventajas más apreciables de la hidráulica frente a la neumática, pueden resumirse de la siguiente forma:Presiones de trabajo que pueden alcanzar hasta los 600 bar aproximadamente. Con aire comprimido, y de modogeneral, no se superan los 6, o a lo sumo, 8 bar.Fuerza casi ilimitada, dependiente solo del tamaño del actuador.El aceite es prácticamente incomprensible para un buen número de aplicaciones. La comprensibilidad del airepresenta un problema en no pocos casos, aunque, a veces, tal característica resulta ser positiva. En neumática, sise superan reacciones en el vástago superiores a la propia fuerza del cilindro, este retrocede según se muestra enla figura 1.6.1. En un cilindro hidráulico y para evitar este problema, basta con incroporar una válvula antirretorno, taly como se indica en la figura 1.6.2, y tal problema queda solventado.Regulación más precisa y sencilla de la velocidad de los actuadores. En neumática la regulación del flujo de aire esmás complicada ya que cuando es necesaria cierta precisión en los movimientos es necesario acudir a sistemashidráulicos auxiliares.Los equipos hidráulicos son autónomos, o lo que es lo mismo, la energía se genera en la propia máquina. Enneumática se depende siempre de una red general de distribución de aire comprimido que abastece un solocompresor general.los sistemas hidráulicos son más silenciosos.El coste de la energía es menor.Frente a todas estas ventajas y pensando en la posibilidad de compatibilidad de ambos sistemas en determinados casos,es conveniente también conocer los inconvenientes que presentan los sistemas hidráulicos comparados con losneumáticos. Entre tales inconvenientes se destacan:Menor facilidad de implantación. La instalación de los circuitos neumáticos es más sencilla, rápida y limpia.Los componentes neumáticos que conforman el circuito son más económicos.Los componentes hidráulicos son de mayor peso y volúmen. Aquí es preciso excluir los elemntos de trabajo comolos cilindros y los actuadores de giro, ya que para igualdad de fuerza, son más voluminosos en neumática.Los movimientos son más lentos que en neumática.

psauhttp://127.0.0.1:51235/temp_print_dirs/eXeTempPrintDir_s1uloy/psau...19 of 109 01/07/2015 11:55Menor elasticidad de este medio de trasmisión. En determinados montajes donde sea precisa esta característica, elaire comprimido ofrece ventajas debidoa su comprensibilidad.Ciertas pérdidas de fluido por tuberías o elementos de unión carecen de importancia en neumática.En hidráulica cualquier grado de automatización requiere el uso de componentes eléctricos. En cambio, laneumática es autosuficiente hasta ciertos niveles de automatización, ya que no necesita en ocasiones de laasistencia de energía eléctrica.En determinados tipos de instalaciones con peligro de incendio o explosión, es obligado el uso de la neumática yaque esta es antideflagrante. No ocurre lo mismo con las instalcaiones de aceite comprimido que son más sensiblesa estos aparatosos efectos.Como puede apreciarse cada una de estas técnicas, aunque comparables entre sí, poseen su propio campo de aplicación.Ninguna de las dos desmerece frente a la otra ni es menos importante. El técnico responsable debe decidir en todomomento, y cuando ambas sean susceptibles de solucionar un mismo problema, cuál debe utilizar.

psauhttp://127.0.0.1:51235/temp_print_dirs/eXeTempPrintDir_s1uloy/psau...20 of 109 01/07/2015 11:55ObjetivosPrincipios Fundamentales. Conocer los principios generales en los que se basa el comportamiento del aceite utilizado en los sistemashidráulicos.. Perserguir un carácter eminentemente práctico en aquellas fórmulas que realmente sean susceptibles de seraplicadas en la práctica cuando se deasrrollen los esquemas o circuitos necesarios para alimentar cualquiermáquina. Se huirá, siempre que ello sea posible, de aquellas expresiones accesorias que puedan eclipsar lofundamental o básico aún a costa de cierta imprecisión admisible.Presión:La presión es la magnitud que relaciona la fuerza con la superfice sobre la que actúa, equivale a la fuerza que actúa sobrela unidad de superficie. Cuando sobre una superficie plana de área S se aplica una fuerza normal F de manera uniforme, lapresión P viene dada por:P = F/S = (4*F)/(π*d 2 )Siendo:P = Presión en bar.F = Fuerza en daNS = Superficie del psitón en cm 2 .d = Diámetro del pistón en cm.Las presiones de trabajo habituales en los sistemas hidráulicos oscilan entre 30 y 500 bar. En máquinaherramienta se puede utilizar desde 70 hasta 140 bar, mientras que en maquinaria de obra pública podemosencontar presiones entre 200 y 500 bar.1 bar = 100 kPa1 bar = 14.5 p.s.i.1 Kp/cm 2 ≈ 1 bar

psauhttp://127.0.0.1:51235/temp_print_dirs/eXeTempPrintDir_s1uloy/psau...21 of 109 01/07/2015 11:55Presión absoluta y relativaEn hidráulica o neumática la presión se mide no como la presión absoluta (presión barométrica) sino como la presión porencima de la presión atmosférica, denominándose presión relativa, presión normal, presión de gauge o presiónmanométrica. Consecuentemente, la presión absoluta es la presión atmosférica más la presión manométrica (presión quese mide con el manómetro).Comprensibilidad del aceiteA diferencia de los gases, los líquidos en general, y a efectos prácticos, se consideran incomprensibles hasta presiones deunos 70 bar. En general, esa escasa comprensibilidad del aceite, apenas se tiene en cuenta en cualquier sistema hidráulicoconvencinal. Para hacerse a una idea, y tomando como base una presión de 70 bar, la comprensibilidad del agua se sitúaen torno al 0,336% y la de los aceites minerales, a la misma presión, alrededor del 0,354%. Es decir, suponiendo unvolúmen de 100 litros a la presión indicada de 70 bar, en el caso del agua se reduciría a 99,664 litros y en el caso del aceitea 99,646 litros.Principio de BernoulliEl principio de Bernoulli describe el comportamiento de un fluido moviéndose a lo largo de una línea de corriente. Expresaque un fluido ideal (sin viscosidad ni rozamiento) en régimen de circulación por un conducto cerrado, la energía que poseeel fluido permanece constante a lo largo de su recorrido. La energía de un fluido en cualquier momento consta de trescomponentes:1.2.3.Cinética: es la energía debida a la velocidad que posee el fluido.Potencial gravitacional: es la energía debido a la altitud que un fluido posea.Energía de flujo: es la energía que un fluido contiene debido a la presión que posee.La siguiente ecuación consta de estos mismo términos:

psauhttp://127.0.0.1:51235/temp_print_dirs/eXeTempPrintDir_s1uloy/psau...22 of 109 01/07/2015 11:55V 2 *ρ/2 + P + ρ*g*z = constantedonde:V = velocidad del fluido en la sección considerada.g = gravedadz = altura en la dirección de la gravedad desde una cota de referencia.P = presión a lo largo de la línea de corriente.ρ = densidad del fluido.Un caso particular:En equilibrio, la velocidad es nula.HidrostáticaSe llama hidrostática a la parte de la hidráulica que estudia el equilibrio de los líquidos (V = 0). Las diferencias entre unlíquido ideal, donde sí que existe rozamiento, se encuentra precisamente en la viscosidad del fluido. Dicha viscosidad sóloimporta en el movimiento de dicho fluido: en el reposo o en la denominada hidrostática, pueden aplicarse los mismosprincipios que rigen para los fluidos ideales.

psauhttp://127.0.0.1:51235/temp_print_dirs/eXeTempPrintDir_s1uloy/psau...23 of 109 01/07/2015 11:55Según el Principio de Pascal y despreciando el peso (ρ = 0) del mismo líquido, en cualquier punto de dicho líquido lapresión que se ejerza se trasmite con la misma intensidad en todas las direcciones, actuando siempre de formaperpendicular a las paredes del recinto que lo contiene.En la práctica y refiriéndose a trasmisiones hidráulicas, el principio de Pascal puede ser utilizado, ya que en este tipo detrasmisiones se trabaja normalmente a presiones tan elevadas que hacen que el propio peso y también los rozamientosinternos, sean perfectamente despreciables frente al efecto final de producir un trabajo como consecuencia de dichaspresiones.ActividadConversión de unidades:1.1.- Convierte a bar las siguientes unidades de presión:a) 35 p.s.ib) 1.8 Kp/cm 2c) 1500 mmHg1.2.- ¿Qué presión es superior, 1000 Pa ó 1 bar?1.3.- Completa la siguiente tabla:Kp/cm2 bar p.s.i

psauhttp://127.0.0.1:51235/temp_print_dirs/eXeTempPrintDir_s1uloy/psau...24 of 109 01/07/2015 11:551.8 Kp/cm20.75 bar15,4 p.s.i.Presión, fuerza y superficie:1.4.-¿Qué diferencia existe entre manómetro y barómetro?1.5.- Un martillo golpéa la cabeza de un clavo con una fuerza de 200 Kp. Calcular la presión ejercida si en su extremo tieneuna sección recta de 10 mm 2 .1.6.- Un ladrillo cuyas dimensiones son 250x10x6 cm está construido de un material de peso específico 2Kp/dm 3 . Calcula lapresión que ejerce sobre el suelo alapoyarse en cada una de sus caras.1.7.- Qué presión, en bares, deberá actuar sobre la cámara anterior de un cilindro de doble efecto 200/120/800, si laresistencia que debe vencer en su avancees de 1500 daN.1.8.- ¿Qué fuerza en daN se obtiene cuando sobre un pistón de 50 cm 2 de superfice actúa una presión de 110 bar?1.9.- Dos cilindros de doble efecto iguales en sus dimensiones, uno de un solo vástago y el otro de doble vástago. ¿Cuál esmás rápido? ¿Cuál ejerce más fuerza en el avance?. Razona las respuestas.Principio de Bernoulli:1.10.- En el siguiente circuito:Suponemos que en ambos casos estamos en equilibrio. Calcula :a) La superficie sobre la que se ejerce una fuerza de 10 Kp, cuando Fa = 35 N y actúa sobre una superficie de 60 cm 2 .Suponemos que los dos pistonesestán a la misma altura y en equilibrio.b) La fuerza Fb cuando la plataforma derecha está elevada 10 cm respecto a la izquierda. Se trataría del mismo sistemaque el anterior, donde la densidaddel fluido es de 0,945 Kg/dm 3 .1.11.- Un depósito de aceite (Pe del aceite = 0.9 Kp/dm 3 ) mide 4 m de largo, 3 m de ancho y 1.2 m de altura.¿Que presión (absoluta y relativa) actúa sobre el fondo cuando el depósito está lleno en sus 3/4 partes si sobre la superficielibre del aceite actúa la presiónatmosférica?

psauhttp://127.0.0.1:51235/temp_print_dirs/eXeTempPrintDir_s1uloy/psau...25 of 109 01/07/2015 11:551.12.- Tras buscar ayuda en internet, razona a qué se debe la fuerza de sustentación de las alas de un avión.CaudalSe define como caudal o flujo, la cantidad de fluido que pasa por una sección recta de la tubería en la unidad de tiempo.Q = Volumen/tComo Volumen = S*l, y V = l/t. Tendremos:Q = S*l/t = S*VPero las unidades podrían ser m 3 /s para el caudal, m 2 para la sección y segundos para el tiempo.Por ajuste de unidades utilizaremos:Q = 6*S*VSiendo:Q (litros/minuto)S (cm 2 )V (m/s)Suponiendo que el aceite no se comprime a presiones relativamente bajas, es fácil deducir la ecuanción de continuidad:S 1 * V 1 = S 2 * V 2 = Q = ConstantePérdidas de carga en conducciones:En primer lugar conviene observar el ejemplo gráfico de la figura siguiente:

psauhttp://127.0.0.1:51235/temp_print_dirs/eXeTempPrintDir_s1uloy/psau...26 of 109 01/07/2015 11:55Se trata de un cilindro conectado a una conducción recta de cierta longitud y de poca sección. Sobre dicho tubo se sitúanvarios manómetros regularmente distribuidos. Si se aplica en el pistón una fuerza F, el fluido contenido en dicho cilindro sedesplaza a lo largo de la tubería hasta verterse en el exterior. Cada uno de los manómetros instalados mostrará una ciertapresión que irá decreciendo proporcionalmente.Esta prueba práctica revela la existencia de una resistencia interna del fluido a su paso por el conductor (resistencia decarga), y que es tanto mayor, cuanto mayor es la longitud del tubo.La pérdida de carga o rendimiento en tuberías rectas depende de varios factores: rugosidad superficial interior del tubo,longitud del mismo, sección de paso, peso específico del aceite y velocidad media de circulación del fluido.Las pérdidas de carga en las conducciones se expresan por las caídas de presión que tienen lugar en los diversos tramos. Estapérdida de carga en un determinado tramo puede calcularse a ravés de la expresión:∆ p = (50*λ*l*V 2 ) / (d*g)Donde:∆ p = Caída de presión en bar.λ = Coeficiente de resistencia, donde:λ = 64/ R e para régimen laminarλ = 0.3164 /(R e ) 1/4 para el régimen turbulentol = Longitud de la tubería en metrosV = Velocidad media del aceite en m/s.d = Diámetro interior de la tubería en mm.g = gravedad.Pérdidas de carga localicadasAdemás de las pérdidas de carga que se originan en las tuberías, existen otras pérdidas importantes que es preciso teneren cuenta si se desea evaluar teóricamente el rendimiento total de la instalación. Existen resistencias localizadas endeterminadas zonas del circuito como estrangulaciones de paso, codos, empalmes, cambios bruscos de direción de fluido,componentes hidráulicos, etc.Estos elementos son a veces complejos en su construcción y su configuración interna hace poco posible el cálculo teóricode dichas pérdidas. Por ello y pos razones prácticas se obtiene el rendimiento de dichos elementos midiendo la presión deentrada y la de salida en unas determinadas condiciones de funcionamiento.HidrodinámicaEsta no es la única pérdida de energía en una trasmisión hidráulica. Se tratan de la energía potencial debida a la diferenciade nivel entre uno y otro punto y la la energía cinética (que al igual que la térmica, tienen carácter dinámico). Esto ya loveíamos en la ecuación de Bernoulli:V 2 *ρ/2 + P + ρ*g*z = constante

psauhttp://127.0.0.1:51235/temp_print_dirs/eXeTempPrintDir_s1uloy/psau...27 of 109 01/07/2015 11:55En un tramo de tubería en el que la altura sea constante z = 0.V 2 *ρ/2 + P = constanteEn la práctica se cumple que toda disminución de sección en una conducción por donde discurre un fluido, se traduce enun aumento de velocidad (ecuación de continuidad) y, por tanto, en una disminución de la presión, y viceversa. Talaclaración se pone de manifiesto en el ejemplo de la figura siguiente:ViscosidadEl índice de viscosidad de un fluido arroja luz sobre la resistencia al deslizamiento que ofrecen las partículas entre sí. Si elaceite desliza con dificultad se dice que es muy viscoso, si lo hace con cierta facilidad se dice que es muy fluido.Existen dos formas de medir la viscosidad de un fluido: a través de consideraciones científicas (viscosidad dinámica,también conocida como absoluta o científica) y empíricas (viscosidad cinemática que equivale a la viscosidad dinámicadividida por la densidad).Para medir la viscosidad absoluta o dinámica (P) se utiliza la unidad del SI el Poiseuille - Pl (kg m -1 s -1 ), o bien en dimensiones depresión.tiempo, siendo el Poiseuille = Pascal.segundo Pa.s).La viscosidad del agua a 20 ° = 1 mPl = 0,001 Pa.s y la del aceite mineral a 20° = 35 mPl.Para medir la viscosidad cinemática, equivalente a la viscosidad dinámica dividida por la densidad, se emplea la unidad del SI, sinnombre concreto, m 2 /s y en ocasiones el mm 2 /s = 10 -6 m 2 /sLa viscosidad del agua a 20° = 1 mm 2 /s y la del aceite mineral a 20° = 40 mm 2 /sEntre las viscosidades empíricas destaca el método de Engler, que mide la viscosidad en grados Engler (°E).La temperatura influye bastante sobre el índice de viscosidad ya que para un determinado aceite, este índice varía con latemperatura, de forma tal, que un aumento de la misma produce un descenso de la viscosidad y viceversa. Tal variación dela viscosidad puede alterar de forma negativa algunas propiedades del aceite, ocasionando un funcionamiento anómalo enel circuito. Tal es el caso del poder lubricante, que disminuye en general al disminuir la viscosidad. También al aumentar latemperatura y volverse el aceite más fluido, pierde cualidades de poder de estanqueidad y puede fugarse por lasconexiones de algunos aparatos y por las uniones del tubo y los racores.

psauhttp://127.0.0.1:51235/temp_print_dirs/eXeTempPrintDir_s1uloy/psau...28 of 109 01/07/2015 11:55En la figura se muestran curvas representativas de la variación de la viscosidad con la temperatura de un aceite indicadopara usos convencionales (curva A), y de un aceite concebido para usos hidráulicos (curva B) con una viscosidad algo másestable.Las temperaturas de funcionamiento de un circuito hidráulico son muy variables y dependen del tipo de instalación, deldiseño del circuito, de la ubicación de la máquina y de la temperatura ambiente. Incluso varían para una misma máquinasegún el trabajo que se realiza en la misma, o según determinada fase de un ciclo cualquiera.En el arranque, el aceite puede encontrarse a temperaturas ambientes de entre 15ºC y 20ºC en casos considerados comonormales, y durante la marcha se pueden alcanzar hasta aproximadamente los 65ºC o incluso más. La temperatura óptimaes la de 50ºC, y se considerá normal el rango comprendido entre 35ºC y 65ºC.Medida de la viscosidadLa mejor forma de valorar la viscosidad de un aceite es comparándola con el valor del líquido más univesal que existe: elagua. Para la determinación de esta característica esencial se emplea el viscosímetro de Engler (que mide la viscosidadcinemática, pues la masa del aceite, lo mismo que la altura, determina la presión en el orificio de salida) que se muestra enla figura siguiente.

psauhttp://127.0.0.1:51235/temp_print_dirs/eXeTempPrintDir_s1uloy/psau...29 of 109 01/07/2015 11:55Este dispositivo de medida consta esencialmente de un recipiente (3), en el interior del cual se halla el aceite cuyaviscosidad se pretende determinar. Dicho recipiente a su vez se encuentra en el interior de otro (4) que contiene agua. Elelemento (1) es una varilla cuyo extremo inferior hace de tapón del conducto (5) de salida del aceite hacia el exterior. En elinterior del recinto de aceite se instala el termómetro (2) que medirá la temperatura del fluido objeto de medición.En el recipiente (3) se introduce un volumen de 200 cm 3 de aceite. El agua contenida en el recipiente (4) se va calentandoo enfriando según la temperatura d ensayo. Cuando el termómetro (2) indica la temperatura deseada, se levanta la varilla(1) y el aceite sale. Se mide con un cronómetro el tiempo transcurrido.Este tiempo se relaciona con el tiempo que transcurre para un ensayo similar, donde el aceite se sustituye por aguadestilada y la temperatura se fija en 20ºC. En estas condiciones fijas del ensayo del agua, el tiempo oscila alrrededor de los51.6 segundos.La temperatura más comunmente aceptada para medir la viscosidad del aceite es de 20ºC, aunque se emplean tambiéntemperaturas de 40ºC, 50ºC y 100ºC, según los tipos de aceite. Cuando se proporciona en índice de viscosidad del aceitees obligado mencionar la temperatura de ensayo.La relación entre el tiempo que emplea el aceite a una temepratura determinada y la misma cantidad de agua a 20ºC, seconoce con el nombre de viscosidad en grados Engler (ºE). O sea:ºE (t) = T/T aSiendo:ºE (t) = Viscosidad en grados Engler a la temperatura de tºC.T = Tiempo en segundos del paso del aceite.T a = Tiempo en segundos del paso del agua destilada a 20ºC.La viscosidad cinemática también se expresa en otras unidades. Así la norma SI y la norma UNE expresa la viscosidadcinemática en m 2 /s y también en Centistokes (cSt). En EEUU se utilizan los segundos Saybolt universales (S.S.U) y enInglaterra, los segundos Redwood.La equivalencia entre las unidades del sistema SI o las de UNE, es la siguiente:

psauhttp://127.0.0.1:51235/temp_print_dirs/eXeTempPrintDir_s1uloy/psau...30 of 109 01/07/2015 11:551 Centistokes (cSt) = 10 -6 m 2 /sEn la tabla de la figura siguiente se muestra la correspondencia entre viscosidades cinemáticas de los distintos sistemas.En la mayoria de los sistemas hidráulicos las viscosidades oscilan entre los 200 y 20 Centistokes a la temperatura de 20ºC.Para hacerse a una idea, el índice de viscosidad del agua a 20ºC es de 1 Centistoke.

psauhttp://127.0.0.1:51235/temp_print_dirs/eXeTempPrintDir_s1uloy/psau...31 of 109 01/07/2015 11:55Un importante método de identificar aceites hidráulicos es por la especificación de la clase de viscosidad. La norma ISO asícomo la DIN 51524 clasifican los aceites a intervalos de viscosidad a 40 ºC. Tal y como se muestra en el cuadro siguiente(Recordemos que 1cSt = 1 mm 2 /s).También para medir la viscosidad de los aceites se utilizan con frecuencia los números SAE (Society of AutomotiveEnginers), que marcan intervalos de viscosidad. Una equivalencia entre clases SAE e ISO-VG se puede ver en el cuadrosiguiente.

psauhttp://127.0.0.1:51235/temp_print_dirs/eXeTempPrintDir_s1uloy/psau...32 of 109 01/07/2015 11:55La norma UNE 51007 de 1996 recomienda el lubricante a emplear en máquinas-herramientas, tanto para el caso deengrase general con aceites lubricantes en diferentes mecanismos, como en el caso de los lubricantes empleados para lossistemas hidráulicos. En la denominación que emplea la norma se emplean letras seguidas de números que indican elíndice de viscosidad. En el caso de aceites hidráulicos, la letra es H.En algunos cálculos prácticos interesa considerar la denominada viscosidad absoluta o viscosidad dinámica donde se involucra elpeso específico del fluido. La vsicosidad absoluta se expresa en el SI y en la norma UNE en N*s/m 2 y en Centipoises (cP) (1 Poise= 100 cP) . También es frecuente emplear el Kp*s/m 2 .La conversión de la viscosidad cinemática en grados Engler, en viscosidad dinámica en Cp, pueden llevarse a cabo a través de laexpresión:µ = ρ*((73.18*ºE)-(63.08/ºE))*10 -3Donde:µ = Viscosidad dinámica en Cp.ρ = Peso específico en Kp/dm 3 .ºE = Viscosidad en grados Engler.La conversión de la viscosidad cinemática en grados Engler, en viscosidad dinámica en kp*s/m 2 , pueden llevarse a cabo a travésde la expresión:µ = ρ*((0.746*ºE)-(0.643/ºE))*10 -3Donde:µ = Viscosidad dinámica en Kp.s/m 2

psauhttp://127.0.0.1:51235/temp_print_dirs/eXeTempPrintDir_s1uloy/psau...33 of 109 01/07/2015 11:55Régimen laminar y turbulentoAl circular un líquido real por un conducto tiene lugar una pérdida de carga como consecuencia de cierta resistencia queopone la pared interior de la tubería y el rozamiento interno entre las propias partículas del fluido. Para una conducciónrecta, dichas pérdidas dependerán de la rugosidad interior de la pared del tubo, de la longitud de éste y de la velocidad delfluido, o lo que viene a ser los mismo, del diámetro de la sección.Respecto a la velocidad de circulación del fluido, y de acuerdo a cómo se comportan las parctículas en su desplazamiento,pueden considerarse dos tipos de régimen: el régimen laminar y el turbulento.Tal discriminación la proporciona la velocidad del líquido. En el caso del régimen laminar, el fluido circula a velocidadreducida, caracterizándose sus partículas por moverse en línea recta según trayectorias paralelas al eje del tubo. Este tipode flujo es el ideal en las trasmisiones hidráulicas pero no siempre es posible. Tal y como se aprecia en (c), en este tipo derégimen las partícular de aceite adheridas a la superficie del tubo permanecen quietas. La velocidad de dichas partículas vaaumentando desde dicha pared hasta el eje del tubo donde se hace máxima. Se considera velocidad media del fluido V m , aaquella velocidad supuestamente constante que haría circular un caudal determinado por unidad de tiempo.Cuando los valores de la velocidad media alcanzan y sobrepasan un determinado valor, se dice que se ha llegado a lo quese denomina velocidad crítica. A partir de ahí las partículas están dotadas de un movimento desordenado (figura b). Ladistribución aproximada de las velocidades de las partículas se muestra en (d).El tipo de régimen existente en una tubería puede determinarse mediante el número característico de Osborne Reynolds, que esadimensinal y está referido a conducciones de sección circular. Tal número se obtiene a través de la expresión:Re = (ρ*V*d)/(µ*g)Donde:ρ = Peso específico del líquido en Kp/dm 3 .V = Velocidad media en m/s.d = Diámetro interior de la tubería en mm.µ = Viscosidad dinámica en Kp*s/m 2 .g = gravedad en m/s 2 .Investigaciones diversas demuestran que para tubos cilíndricos de pared lisa, la velocidad crítica o velocidad de transición de unrégimen laminar a uno turbulento se alcanza para un valor característico de Reynolds:Re = 2300En las conducciones empleadas en hidráulica no conviene superar este significtivo número. En el conjunto de la instalación ello noes posible debido al elevado número de estrangulaciones y cambios bruscos en la dirección del fluido que se producen en lospropios componentes del circuito como en los distribuidores, los reguladores de caudal, las válvulas antirretorno y en los diversostubos y racores de unión que se emplean.

psauhttp://127.0.0.1:51235/temp_print_dirs/eXeTempPrintDir_s1uloy/psau...34 of 109 01/07/2015 11:55CavitaciónLa cavitación o aspiración en vacío es un efecto hidrodinámico que se produce cuando cualquier fluido en estado líquidopasa a gran velocidad por una arista afilada, produciendo una descompresión del fluido debido a la conservación de laconstante de Bernoulli (Principio de Bernoulli). Puede ocurrir que se alcance la presión de vapor del líquido de tal forma quelas moléculas que lo componen cambian inmediatamente a estado de vapor, formándose burbujas o, más correctamente,cavidades. Las burbujas formadas viajan a zonas de mayor presión e implotan (el vapor regresa al estado líquido demanera súbita, «aplastándose» bruscamente las burbujas) produciendo una estela de gas y un arranque de metal de lasuperficie en la que origina este fenómeno.La implosión causa ondas de presión que viajan en el líquido. Estas pueden disiparse en la corriente del líquido o puedenchocar con una superficie. Si la zona donde chocan las ondas de presión es la misma, el material tiende a debilitarsemetalúrgicamente y se inicia una erosión que, además de dañar la superficie, provoca que ésta se convierta en una zonade mayor pérdida de presión y por ende de mayor foco de formación de burbujas de vapor. Si las burbujas de vapor seencuentran cerca o en contacto con una pared sólida cuando implosionan, las fuerzas ejercidas por el líquido al aplastar lacavidad dejada por el vapor dan lugar a presiones localizadas muy altas, ocasionando picaduras sobre la superficie sólida.El fenómeno generalmente va acompañado de ruido y vibraciones, dando la impresión de que se tratara de grava quegolpea en las diferentes partes de la máquina.Velocidades del fluido en circuitosEn la figura siguiente se representa un circuito convencional esquemático y simplificado al máximo. En él puedenapreciarse los cuatro tipos de tuberías que conforman cualquier circuito:Las de aspiración (1) son tuberías que discurren desde el interior del aceite del depósito hasta la entrada de labomba. El extremo libre de la tubería debe encontrarse sumergido en el aceite con objeto de evitar la aspiración deaire. Debe procurarse que sean de la menor longitud posible, el diámetro interior deberá ser grande para que lavelocidad sea lenta y no forzar la aspiración de la bomba. Por estas tuberías circula el aceite a la velocidad máslenta de todo el circuito. Son tuberías que en general no soportan presión.Los conductos de presión (2) son tuberías que van desde la salida de impulsión de la bomba hasta elcorrespondiente distribuidor del actuador. En estas tuberías la velocidad puede ser la más rápida y se encuentransometidas a la mayor presión que se produce en el circuito (excepción en algún caso de regulación de velocidad yde los multiplicadores de presión).Las tuberías de retorno (5) son tuberías por las que el aceite retorna desde el distribuidor hasta el depósito. Deberáanalizarse el caudal que realmente circula por ella. En éstas, el fluido circula sin apenas presión.Las tuberías de distribución hacia los actuadores (3) y (4) son tuberías que cumplen la doble función de tuberías depresión y retorno, dependiendo del sentido de movimiento del actuador. En estas tuberías es necesario buscar uncierto equilibrio, se trata de dimensionarlas como tuberías de presión pero con cierta generosidad para que cumplanadecuadamente también la función como tuberías de retorno. Además el caudal puede no ser el mismo según elsentido del movimiento.Tuberías Valores de cálculo

psauhttp://127.0.0.1:51235/temp_print_dirs/eXeTempPrintDir_s1uloy/psau...35 of 109 01/07/2015 11:55Aspiración V = 1 m/sPresión V = 4 m/sRetorno V = 2 m/sPara resolver problemas básicos de diseño se utilizará el "valor de cálculo". Luego se determinará el valor comercial,siempre igual o superior al diámetro interno mínimo.Potencia y rendimientoPara determinar la potencia necesaria en una máquina, poco importa si se realiza a través de un sistema hidráulico omediante una transmisión mecánica convencional. El trabajo final siempre será el mismo independientemente del medio detransmisión utilizado; la potencia necesaria en uno y otro caso tambén lo será. Únicamente habrá que tener en cuenta en elcálculo real la potencia motriz y el rendimiento total de la instalación, que puede ser diferente en el caso de la transmisiónmecánica convencional o de la transmisión hidráulica.En el caso de un movimiento lineal como el que se desarrollaría un cilindro, la potencia mecánica del vástago será:N KW = (F*V) / 100Siendo:N KW = Potencia en KW.F = Fuerza en daN.V = Velocidad en m/s.o bien:N CV = (F*V) / 73,5Siendo:

psauhttp://127.0.0.1:51235/temp_print_dirs/eXeTempPrintDir_s1uloy/psau...36 of 109 01/07/2015 11:55N CV = Potencia en CV.F = Fuerza en daN.V = Velocidad en m/s.Este caso ha sido referido a potencia mecánica o a la potencia que realiza trabajo, sin tener para nada en cuenta que setrata de una transmisión hidráulica donde la velocidad de traslación del vástago, en el caso de movimiento lineal, y la degiro del eje en los circulares, dependerá del caudal del aceite que proporciona la bomba.Suponiendo nulas las pérdidas energéticas en la instalación o rendimiento donde se incluye la propia bomba, las tuberías,los racores, los componentes diversos y los órganos receptores como los cilindros, los motores y los actuadores de giro, lapotencia hidráulica en la bomba tendrá que coincidir necesariamente con la potencia mecánica mencionada.N KW = (P*Q) / 612Siendo:N KW = Potencia en KW.P = Presión de la bomba en bar.Q = Caudal de la bomba en l/min.o bien en esta otra:N CV = (P*Q) / 441Siendo:N CV = Potencia en CV.P = Presión de la bomba en bar.Q = Caudal de la bomba en l/min.Es evidente que esta potencia en el componente matriz, o sea, en el motor, será insuficiente para desarrollar la potenciamecánica necesaria en el vástago del cilindro o a la salida del motor hidráulico. La razón se encuentra en que es precisoconsiderar el rendimiento global de la instalación. En este rendimiento pueden considerarse cuatro partes diferentes: labomba, las tuberías, los aparatos diversos y los actuadores.En lo que a la bomba se refiere, por una parte se tiene en cuenta el rendimiento volumétrico (depende de las fugas internasque se producen en la bomba) y, por otra parte, el rendimiento mecánico (fricciones entre elementos mecánicos, friccióndel aceite con las paredes y fricción de las propias partículas del fluido).El rendimiento total será pues:η b = η v * η mDonde:η b = Rendimiento de la bomba en %η v = Rendimiento volumétrico en %η m = Rendimiento mecánico en %El rendimiento de la instalacón hidráulica excluida la bomba y el actuador, es complejo y, por tanto, como no es posiblegarantizar cierta precisión en el cálculo teórico de las pérdidas, haremos una valoración global basada en la experiencia.η i = Rendimiento de la instalación excluidas la bomba y el actuador %Las pérdidas que se originan en cilindros, motores y actuadores lineales son de naturaleza similar a las originadas en labomba: pérdidas de caudal al pasar éste de una a otra cámara del pistón de los cilindros, pérdidas por fricción, etc. Elrendimiento total de tales elementos será:η a = η v * η mDonde:η a = Rendimiento del actuador en %η v = Rendimiento volumétrico en %η m = Rendimiento mecánico en %

psauhttp://127.0.0.1:51235/temp_print_dirs/eXeTempPrintDir_s1uloy/psau...37 of 109 01/07/2015 11:55Lo anteriormente expuesto en cuanto a rendimiento se refiere, lleva a considerar un rendimiento total de la instalación quehabrá que tener en cuenta al evaluar la potencia necesaria en el motor que se encargará de accionar la bomba del sistema.El rendimiento total se obtiene:η t = η b * η i * η aPara terminar, el valor de la potencia necesaria en el motor del sistema hidráulico se obtendrá añadiendo el rendimientoglobal:N KW = (P*Q) / (612*η t )o bien:N CV = (P*Q) / (441*η t )Actividad

psauhttp://127.0.0.1:51235/temp_print_dirs/eXeTempPrintDir_s1uloy/psau...38 of 109 01/07/2015 11:55Caudal, velocidad y seccion:2.1.- Demostrar la fórmula V = Q /(6*S), sabiendo que se cumple cuando la velocidad viene dade en m/s, el caudalen l/min y la sección en cm 2 .2.2.- Por una tubería de 3/8 de pulgada de diámetro interno se desplaza el aceite a una velocidad media de 0.75m/s. ¿Cuál es el caudal en l/min?.2.3.- ¿Qué diámetro interno debe tener una tubería por la que circulan 60 l/min a una velocidad media de 3 m/s?2.4.- Si la velocidad del fluido por una tubería de 10 mm de diámetro interno es de 3.5 m/s, calcular el volumen delíquido que circula por minuto.2.5.- Qué diámetro interno de tubería se debe utilizar para que un caudal de 25 l/min circule a una velocidad de 5.5m/s.2.6.- Qué caudal pasa por una tubería de 3/4" de diámetro interno si la velocidad del fluido en ella es de 4.6 m/s.2.7.- Por una tubería de 30 mm de diámetro interno circula aceite a razón de 20 l/min. Hallar la velocidad media conla que fluirá el aceite por un punto en el que la tubería se estrecha hasta un diámetro de 20 mm.2.8.- Por una tubería de 30 mm de diámetro interno circula aceite a razón de 20 l/min. Hallar la velocidad con quefluirá el aceite si pasa por una tubería de 20 mm de diámetro.2.9.- ¿Qué caudal se debe suministrar a un cilindro 60/40/300 de doble efecto y de un solo vástago si el tiempo desalida del vástago se tiene que realizar en 2 segundos?. Con este mismo caudal, ¿Qué tiempo tardará enretroceder? (Suponer rendimiento volumétrico η v = 1)2.10.- A qué velocidad avanza y retrocede un cilindro 50/25/500 de doble efecto y de un solo vástago si esalimentado con un caudal de 30 l/min?. (Suponer rendimiento volumétrico η v = 0.95 para el avance y η v = 0.98 parael retroceso).Viscosidad:2.11.- En un ensayo en el viscosímetro de Engler, una cantidad de 200 cm 3 de aceite a 40ºC ha tardado 115 s. Si lamisma cantidad de agua a 20ºC tarda 51.6 s, ¿cuál es la viscosidad en ºE?2.12.- Cúal será la viscosidad en ºE de un aceite que a la temperatura de 40ºC tiene una viscosidad de 50 cSt.2.13.- Cúal será la viscosidad en ºE de un aceite que a la temperatura de 20ºC tiene una viscosidad de 92 cSt.2.14.- Cúal será la viscosidad en Centistoke de un aceite que tiene una viscosidad de ºE20 = 11.35.Sección tuberías:2.15.- ¿Cuál debe ser el diámetro mínimo y el diámetro comercial de una tubería de aspiración para que la velocidaddel fluido en esta tubería se encuentre entre los valores admisibles, cuando se cuenta con una bomba que da uncaudal de 16 l/min?2.16.- ¿Cuál debe ser el diámetro mínimo y el diámetro comercial de una tubería de retorno a tanque para que lavelocidad del fluido en esta tubería se encuentre entre los valores admisibles, suponiendo que se descargan pordicha tubería 30 l/min?Rendimiento y potencia:2.17.- Determinar la potencia necesaria en un elevador que debe elevar una carga de 2 Tn a una velocidad de 1.5m/s. Despreciamos pérdidas en las trasmisiones.2.18.- Demostrar la fórmula N = (P*Q)/441 sabiendo que se cumple cuando P viene dada en bar, Q el l/min y N enCV.2.19.- Calcular la potencia que se disipa en un estrangulamiento sabiendo que por él pasa un caudal de 80 l/min yque la presión antes del estrangulamiento es de 10 Kp/cm 2 y tras él de 70 Kp/cm 2 . Solución en Kw y CV.2.20.- Suponiendo pérdidas nulas. ¿Cuál debe ser la potencia en CV de un motor de arrastre para una bombahidráulica que debe ser capaz de dar un caudal de 8 l/min con una presión máxima de 70 bar?.2.21.- ¿Cuál será el rendimiento total de la bomba σ b , cuando el rendimiento volumétrico es de 0.92 y el rendimientomecánico es del 85%?2.22.- Suponiendo una bomba con rendimiento volumétrico de 0.92 y el rendimiento mecánico de 85% ¿Cuál debeser la potencia en CV de un motor de arrastre para una bomba hidráulica que debe ser capaz de dar un caudal de 8l/min con una presión máxima de 70 bar?.2.23.- De una instalación hidráulica tenemos los siguientes datos:

psauhttp://127.0.0.1:51235/temp_print_dirs/eXeTempPrintDir_s1uloy/psau...39 of 109 01/07/2015 11:55rendimiento volumétrico de la bomba η v = 0.96rendimiento mecánico de la bomba η m = 0.89rendimiento de la instalación excluidas bomba y actuador η i = 0.79rendimiento volumétrico del cilindro η v = 0.98rendimiento mecánico del cilindro η m = 0.88Se desea saber:a) Rendimiento total de la bomba η bb) Rendimiento total del actuador η ac) Rendimiento total η t2.24.- ¿Cuál es el rendimiento mecánico de una bomba hidráulica que es capaz de dar un caudal de 4.3 l/min conuna presión máxima de 60 bar, si el rendimiento volumétrico es η v = 0.98 y el motor de arrastre es de 1 CV?2.25.- De una instalación hidráulica de un elevador tenemos los siguientes datos:rendimiento volumétrico de la bomba η v = 0.95rendimiento mecánico de la bomba η m = 0.83rendimiento de la instalación excluidas bomba y actuador η i = 0.72rendimiento volumétrico del cilindro η v = 0.99rendimiento mecánico del cilindro η m = 0.79Potencia del motor de arrastre 5 Kw.Velocidad de elevación 2m/sDiámetro del pistón del cilindro 75 mmCalcula la carga total máxima de elevación.

psauhttp://127.0.0.1:51235/temp_print_dirs/eXeTempPrintDir_s1uloy/psau...40 of 109 01/07/2015 11:55ObjetivosCentrales hidráulicas y bombas. Reconocer las distintas partes que constituyen las centrales hidráulicas.. Estudiar los distintos tipos de bombas utilizadas en las instalaciones hidráulicas.. Conocer los elementos que contienen y las características técnicas de los limitadores de presión.Centrales hidráulicas:Los grupos de presión, denominados también centralitas hidráulicas, integran en general como mínimo los siguientescomponentes: un motor, una bomba, un depósito de aceite, una válvula limitadora de presión, filtros, un manómetro, untapóm desvaporador y un nivel de aceite.La función principal de los depósitos o tanques es almacenar el fluido hidráulico suficiente como para alimentar de aceite alos elemntos de trabajo y garantizar también unas reservas mínimas en el circuito. También deben permitir, a través de susparedes, la disipación del calor que se genera en la instalación durante las fases de trabajo.

psauhttp://127.0.0.1:51235/temp_print_dirs/eXeTempPrintDir_s1uloy/psau...41 of 109 01/07/2015 11:551.- Tapón de vaciado.2.- Filtro de aspiración.3.- Aceite.4.- Conducto de aspiración.5.- Tapa que cubre la superficie superior del tanque.6.- Tapón con triple función: Tapón del conducto de llenado, filtro de llenado, filtro de aire con desvaporador de aceite.7.- Pared de chapa abierta en la parte inferior.8.- Conducto de retorno del aceite.9.- Fondo del tanque con ligera pendiente a ambos lados.10.- Indicador de niveles (y temperatura).Válvula limitadora de presión:En todo sistema hidráulico debe montarse una válvula limitadora de presión con objeto de garantizar la protección de todala instalación. No se limita a los componentes hidráulicos y a las tuberías, sino también al propio motor eléctrico queacciona la bomba.1.- Motor eléctrico.2.- Bomba.

psauhttp://127.0.0.1:51235/temp_print_dirs/eXeTempPrintDir_s1uloy/psau...42 of 109 01/07/2015 11:553.- Válvula limitadora.4.- Tanque.La válvula limitadora se encarga de reenviar el aceite al depósito una vez se ha superado en el circuito la presión a lacualhan sido reguladas. Es muy importante tener en cuenta que cuando estas válvulas abren para descargar al depósito, lohacen a presión máxima. lo cual significa que el motor en ese momento está desarrollando también su máxima potencia yrealizando un trabajo inútil que se convierte en calor.Cuando en la toma (1) de entrada de aceite se alcanza una determinada presión capaz de vencer la resistencia del resorte(4), el cono de asiento, bola o cilindro de cierre (2), abre, y el aceite retorna al depósito por el conducto de escape (7). En elcuerpo principal de la válvula (3) se aloja también el tornillo roscado (5) y el pequeño volante correspondiente, utilizadospara la regulación de la presión. La contratuerca (6) se emplea para bloquear el giro accidental del volante.Bombas hidráulicas:Las bombas hidráulicas son máquinas hidrostáticas cuya misión es la de alimentar los aparatos bajo una presión y caudaldeterminados.Existen diversos procedimientos y modelos de bombas, siendo las principales las que se relacionan y estudian acontinuación:Bombas de accionamiento manual.Bombas de engranajes.Bombas de paletas.Bombas de pistones (radiales y axiales).Bombas de tornillo.Las bombas son accionadas por motores que les imprimen una velocidad a partir de la cual pueden desarrollar su funciónde poner el líquido en movimiento a una determinada presión. Los procedimientos de motorización más importantes son:Motores eléctricos.Motores de gasolina y gas-oil.Las bombas que se utulizan en los circuitos hidráulicos empujan el aceite y lo obligan a circular por la instalación, tanto siencuentra poca resistencia como si encuentra mucha, por lo que estas bombas se las denomina de flujo positivo ysuministran un caudal constante. También reciben el nombre de bombas volumétricas.El caudal suministrado por las bombas volumétricas depende de su cilindrada, que es el volumen teórico de aceite quedesplaza por cada vuelta o revolución y su valor viene dado en l/min.Q = ( V . n . η v ) / 1000siendo:Q caudal en l/min.V Volúmen o caudal geométrico que genera una bomba, en cm 3 .n Velocidad de giro en rpm.η v Rendimiento volumétrico. Los rendimientos volumétricos de las bombas más utilizadas son del orden de:Bomba de engranajes: 0.75 a 0.85Bomba de paletas: 0.90 a 0.95Bomba de pistones: 0.70 a 0.95La presión se manifiesta en el momento en el que el fluido encuentra resistencia y que tendrá un límite en función al tipo de

psauhttp://127.0.0.1:51235/temp_print_dirs/eXeTempPrintDir_s1uloy/psau...43 of 109 01/07/2015 11:55bomba de que se trate.Bombas de accionamiento manual:El funcionamiento de la bomba manual es el siguiente:Al subir el émbolo se aspira el aceite, que irá llenando la cámara A, a medida que avanza, permaneciendo abierta la tapa 1y cerrada la 2.Al bajar el vástago se cierra 1 y se abre 2. En este movimiento el aceite contenido en la cámara A pasa a la cámara B.Bomba de engranajes.Las bombas de engranajes son las más utilizadas en aplicaciones hidráulicas, ya que abarcan una amplia gama deutilizaciones:Trabajan a presiones que pueden superar los 200 bar en régimen continuo y en una sola etapa.Funcionan a velocidades comprendidas entre 500 y 3500 rpm.Son de construcción sólida y de volumen reducido.Existe una amplia gama de caudales, pero a caudal fijo.El rendimiento en condiciones normales máximas oscila entre 85 y 90%, que baja rápidamente con el desgaste dela bomba.

psauhttp://127.0.0.1:51235/temp_print_dirs/eXeTempPrintDir_s1uloy/psau...44 of 109 01/07/2015 11:55Una bomba de engranajes consta básicamente de:Una carcasa exterior que en su interior aloja los engranajes y en el exterior tiene los acoplamientos roscados para conectarel conducto de aspiración por un lado y por el otro el conducto de impulsión.En el interior de la carcasa están los dos engranajes o piñones, siendo uno el motriz o conductor y que está acoplado en elexterior al eje del motor y el otro pinón el conducido. Los piñones están ajustados a la carcasa y tienen las holgurasnormales entre dientes de ambos piñones, a través de los cuales el líquido aspirado es conducido hacia el lado de laimpulsión.El caudal y la presión vienen dados por la capacidad o volumen que tienen los huecos u holguras entre dientes y el ajusteentre los mismos. Los dientes de los piñones para uso en bombas tienen un tallado diferente que los convencionales.Bombas de paletas.Se utilizan para bajas presiones, pudiendo ser la cilindrada fija o variable.Una bomba de paletas consta básicamente de:Una carcasa de forma cilíndrica dentro de la cual y excéntrica a la misma gira un rotor sobre el cual van dispuestasradialmente las paletas, que están alojadas en unas guías.Al girar el rotor, las paletas son despedidas por la fuerza centrífuga contra las paredes de la carcasa en su parte interior,formando cámaras entre paletas que al avanzar y aumentar el volumen durante el giro cra una depresión que aspira elaceite que viene detrás para llenarlas. Una vez rebasado el punto de máxima excentricidad, el volumen de la cámara se vareduciendo y el aceite es expulsado al circuito a una presión elevada.Debido a los desequilibrios que se producen en el rotor por la presión, que se encuentra localizada en una determinadazona del mismo, las aplicaciones de esta bomba están limitadas a casos en los cuales las presiones de trabajo no superenlos 70 bar. Los rendimientos globales de estas bombas suelen rodar el 80%.

psauhttp://127.0.0.1:51235/temp_print_dirs/eXeTempPrintDir_s1uloy/psau...45 of 109 01/07/2015 11:55En la misma figura se muestra una bomba de paletas en la cual el efecto anteriormente mencionado ha sido resueltoconstruyendo el alojamiento del rotor de forma elíptica y simétrica. Aquí se produce una doble aspiración y presión en ladosopuestos, con lo cual se produce un equilibrio de fuerzas y pares.Las bombas de paletas se caracterizan por ser considerablemente más silenciosas que las de engranajes.Las bombas de rotor no equilibrado pueden convertirse en bombas de caudal variable a base de modificar la excintricidadde dicho rotor desplazando el anillo que sirve de alojamiento.Bomas de pìstones:Los pistones describen un recorrido alternativo, con lo que entran aspirando aceite, para luego expulsarlo hacia el circuito.Son utilizadas para grandes presiones que pueden ser desde 150 hasta 2000 bar.El rendimiento volumétrico para estas bombas puede llegar al 100%.El caudal que pueden suministrar estas bombas llega hasta los 250 l/min.Las velocidades de rotación son elevadas y pueden llegar a las 7000 rpm.Las bombas de pistones pueden ser de caudal fijo o variable.El caudal de estas bombas es muy regular cuando dispone de varios pistones.Se distinguen tres tipos:Bombas de pistones en linea:

psauhttp://127.0.0.1:51235/temp_print_dirs/eXeTempPrintDir_s1uloy/psau...46 of 109 01/07/2015 11:55Tienen cilindrada fija. El rendimiento total puede llegar al 97%.Presiones de servicio que pueden superar los 500 bar.Construcción simple.Bombas de pistones radiales:

psauhttp://127.0.0.1:51235/temp_print_dirs/eXeTempPrintDir_s1uloy/psau...47 of 109 01/07/2015 11:55Pueden ser de cilindrada fija o variable.La presión de servicio puede superar los 500 bar.Estas bombas pueden alcanzar las 3000 rpm.Se pueden independizar los caudales de cada pistón.Bombas de pistones axiales:Pueden ser de cilindrada fija o variable.Las presiones de servicio pueden llegar hasta los 2000 bar.

psauhttp://127.0.0.1:51235/temp_print_dirs/eXeTempPrintDir_s1uloy/psau...48 of 109 01/07/2015 11:55La regulación de caudal se consigue modificando el ángulo que forma el plato con el eje de la bomba, lo que hace variar lacarrera del pistón y con ella la cilindrada.Bombas de tornillo:Consta de un cuerpo (1) en cuyo interior se alojan trea husillos de perfil especial, engranando unos con otros. El husillocentral (2) es el motriz, y los dos laterales (3) los conducidos. Al girar dichos husillos, el caudal constante se desplazalongitudinalmente aumentando progresivamente la presión.Tienen buen rendimiento, sobre el 90%, pueden alcanzar presiones de hasta 180 bar y su eje puede girar a altasvelocidades (3000 a 5000 rpm).ActividadCaudal, cilindrada y rpm:1.1.- ¿Cuál es el número de rpm al que debe girar una bomba3hidráulica cuyo volumen de extracción es de 40 cm /rev, para quedé un caudal de 90 l/min? (Suponer rendimiento η v = 1)31.2.- ¿Qué magnitud tiene el volumen de extracción en cm /rev,si una bomba hidráulica de engranajes suministra un caudal de40 l/min a 1200rpm? (Suponer rendimiento η v = 1)1.3.- ¿Cuál será la cilindrada de una bomba de paletas de laque se sabe que a 2000rpm da un caudal de 100 l/min? (Suponerrendimiento η v = 0.95)1.4.- El volumen de extracción de una bomba de engranajes es de320 cm /rev. Con ella se desea obtener un caudal de 30 l/min. ¿aqué velocidad debe girar el motor eléctrico que acciona labomba, suponiendo el acoplamiento directo? (Suponer rendimientoη v = 0.70)1.5.- Una bomba debe suministrar un caudal de 30 l/min, peropor fugas se pierden 0,5 l/min. Hallar el caudal real de la

psauhttp://127.0.0.1:51235/temp_print_dirs/eXeTempPrintDir_s1uloy/psau...49 of 109 01/07/2015 11:55bomba, su rendimiento volumétrico y el porcentaje querepresentan la fugas.1.6.- El volumen de extracción de una bomba de engranajes3internos es de 50 cm /rev. ¿A qué revoluciones tiene que girarpara poder disponer de un caudal de 100 l/min, sabiendo que elrendimiento volumétrico de la bomba es del 90%?Potencia y rendimiento:1.7.- Calcular el rendimiento total de una bomba hidráulica,sabiendo que su potencia hidráulica es 16 C.V. y la potenciaperdida 1,8 C.V.1.8.- Calcular la potencia que pierde una bomba hidráulica derendimiento total η t = 0.85, si la potencia hidráulica es de 40CV.1.9.- Sea una bomba hidráulica que, según su construcción,tiene un caudal teórico de 4,070 l/min y en la que seexperimenta una pérdida de caudal de 0,204 l/min. Determinar elcaudal efectivo y el rendimiento volumétrico.Si el rendimientomecánico es del 87%, hallar el rendimiento total.1.10.- Calcular la potencia del motor eléctrico necesario paraaccionar las siguientes bombas, suponiendo el rendimiento delmotor η = 0,85.3a)De engranajes: 50 cm /rev P =100 bar n=800rpm.trabajoRendimiento volumétrico η v = 0.82 y rendimiento mecánico η m =0.85.3b)De paletas: 75 cm /rev P =140 bar n=900rpm. Rendimientotrabajovolumétrico η v = 0.92 y rendimiento mecánico η m = 0.83.3c)De pistones radiales: 20 cm /rev P =400 bar n=1000rpm.trabajoRendimiento volumétrico η v = 0.75 y rendimiento mecánico η m =0.87.3d)De pistones axiales : 1000 cm /rev P =300 bar n=1100rpm.trabajoRendimiento volumétrico η v = 0.82 y rendimiento mecánico η m =0.85.1.11.- Una bomba de émbolos o pistones axiales y platoinclinado variable, da un volumen de extracción entre 0 y 1503cm /rev, dependiendo de la inclinación del plato. Sabiendo queel motor eléctrico que la acciona gira a 400rpm, ¿entre quévalores puede variar el caudal? (Suponer rendimiento η v = 0.80)1.12.- Una bomba dispone de 14 paletas. La capacidad de aceite3en cada cámara formada por 2 paletas consecutivas es de 20 cm .La bomba es compensada en esfuerzos por lo que tiene 2 entradasy 2 salidas diametralmente opuestas. Determinar el caudal quenos brindará cuando gire a 800rpm, si su rendimientovolumétrico es del 85%.1.13.- El número de dientes de la rueda matriz de una bomba deengranaje es 10. La cámara formada por 2 dientes, el cuerpo y3las placas laterales admite un volumen de aceite de 4 cm .

psauhttp://127.0.0.1:51235/temp_print_dirs/eXeTempPrintDir_s1uloy/psau...50 of 109 01/07/2015 11:55Girando el motor eléctrico a 450rpm, ¿qué caudal dará labomba?. (Suponer rendimiento η v = 0.75)¿Qué habrá que hacer para que esa bomba dé un caudal de 270l/min?1.14.- Los 9 cilindros que componen una bomba de émbolosaxiales tienen las siguientes características:Diámetro interior : 40 mm. Diámetro vástago:15 mm. Carrera: 30mm.Calcular el caudal que se puede obtener a 500rpm y a 650rpm.(Suponer rendimiento η v = 0.82 y rendimiento mecánico η m = 0.87)Cuando gire a 500rpm, si la presión máxima de trabajo es de 185bar, ¿cuál será la potencia del motor eléctrico necesariosuponiendole un rendimiento del 70%?1.15.- Una bomba hidráulica suministra un caudal de 15 l/min2venciendo una presión de 100 K /cm . Su rendimiento total esp85%. Calcular la potencia mecánica que se necesita en el motoreléctrico para su accionamiento y la potencia perdida en labomba.1.16.- La unidad primaria (bomba hidráulica) de una transmisióntiene los siguientes rendimientos: η =0.88 y η =91,5% y lavmunidad secundaria (motor hidraúlico): η =96% y η m =98%. Calcularvel rendimiento total de la transmisión.(Suponer rendimiento η i =0.95)

psauhttp://127.0.0.1:51235/temp_print_dirs/eXeTempPrintDir_s1uloy/psau...51 of 109 01/07/2015 11:55ObjetivosAccionamientos hidráulicos. Saber clasificar los diferentes accionamientos hidráulicos.. Conocer la constitución, funcionamiento y cálculo de los accionamientos hidráulicos.

psauhttp://127.0.0.1:51235/temp_print_dirs/eXeTempPrintDir_s1uloy/psau...52 of 109 01/07/2015 11:55Son cuatro los tipos fundamentales de accionamientos hidráulicos:Cilindros.Motores.Accionadores rotativos.Pinzas.De todos ellos, los más importantes son los cilindros, pues son los componentes de trabajo que con mayor frecuencia seutilizan en las máquinas.Cilindros de doble y simple efecto:El principio de funcionamiento es el mismo para ambos casos, ya que al penetrar aceite en una de las cámaras, el pistónavanz. En el de doble efecto el empuje tiene lugar en ambos sentidos, ya que, de forma alternativa, el aceite penetra enuna o en otra cámara ; en el de simple efecto sólo se alimenta una cámara a presión y, por tanto, el trabajo se realiza enese único sentido.En la figura puede apreciarse la constitución interna de un cilindro de doble efecto donde se muestran los componentesesenciales y el modo de funcionamiento. Al penetrar aceite a presión por el conducto (14) que alimenta a la cáma (13), elpistón (5) y el vástgao (7) avanzan. Mientras tanto el aceite de la cámara (16) se desaloja hacia el tanque a través delconducto (17). Para que el vástago se repliegue volviendo a su posición original, es preciso que se invierta el proceso; estavez el fluido debe penetrar por (17) hacia la cámara de retroceso (16) y, a la vez, el aceite presente en la cámara (13)retornará a tanque a través del conducto (14).Otros elementos que conforman este cilindro son:1.- Tapa posterior.2 y 8.- Purgador.3.- Tuerca de fijación pistón-émbolo.4.- Junta dinámica de estanqueidad6.- Camisa o tubo.9.- Junta de estanqueidad estática.10.- Tapa anterior.11.- Junta dinámica de cierre12.- Anillo rascador.

psauhttp://127.0.0.1:51235/temp_print_dirs/eXeTempPrintDir_s1uloy/psau...53 of 109 01/07/2015 11:55La figura muestra un cilindro de simple efecto. Es similar al de doble efecto en sus componentes esenciales. El aceite aquípenetra en la cámara (1) de avance a través del orificio (7) para hacer avanzar el vástago, mientras tanto el aire del recinto(4) es desalojado al exterior a través del conducto (5). Cuando el aceite de (1) se comunica libremente con el retorno atanque, el resorte (3) antagonista, que se halla comprimido, se expande y hace retroceder al vástago del cilindro a suposición original.

psauhttp://127.0.0.1:51235/temp_print_dirs/eXeTempPrintDir_s1uloy/psau...54 of 109 01/07/2015 11:55Actividad

psauhttp://127.0.0.1:51235/temp_print_dirs/eXeTempPrintDir_s1uloy/psau...55 of 109 01/07/2015 11:55Presión, fuerza y superficie (Repaso):1.1.- ¿A qué valor hay que ajustar la presión para un cilindrode simple efecto, si éste tiene un émbolo de 60 mm. de diámetroy ha de vencer una resistencia de 2000 daN? No se tendrá encuenta el peso propio del émbolo, el rozamiento ni la fuerzadel muelle.1.2.- Con el émbolo de trabajo de un cilindro de simple efectode 100 mm. de diámetro ha de levantarse una carga. La presiónajustada en la limitadora de presión es de 10 bar. Determinarla carga máxima que podrá levantarse en daN. No se tendrá encuenta el peso propio del émbolo, el rozamiento ni la fuerzadel muelle.1.3.- ¿Qué presión en bares, deberá actuar sobre la cámaraanterior de un cilindro de doble efecto 200/120/800, si laresistencia que debe vencer en su avance es de 1500 daN?1.4.- ¿Qué magnitud debe tener la presión en bar en el lado delémbolo y la presión en lado del vástago, si tanto el avancecomo el retroceso ha de proporcionar una fuerza de 3000 daN?Démbolo=100 mm. Dvástago= 60 mm. (Suponer rendimiento η m =0.75)1.5.- En la placa de características de un cilindro de simpleefecto, constan los siguientes datos: Dpistón= 40 mm. Dvástago=28 mm., carrera= 250 mm.. P = 120 bar.máxHallar:La superficie del pistón.La fuerza del pistón en daN para una presión de 20 bar.(Suponer rendimiento η m = 0.65)1.6.- A las 2 cámaras de un cilindro de doble efecto, se mandaaceite a la misma presión. ¿Se desplazará el vástago? En casoafirmativo, ¿en qué sentido?, ¿por qué?Caudal, velocidad y sección (Repaso):1.7.- ¿Qué caudal se debe suministrar a un cilindro 60/40/300si la salida del vástago se tiene que realizar en 2 segundos?Con ese caudal, ¿qué tiempo tardará en retroceder? (Suponerrendimiento η v = 1)1.8.- ¿Con qué velocidad sale el vástago de un cilindro50/25/500 si es alimentado con un caudal de 30 l/min?(Suponer rendimiento η v = 1)1.9.- Una bomba de engranaje suministra un caudal de 12 l/min.Dicho caudal actúa sobre un cilindro de simple efecto con unémbolo de trabajo de 100 mm. de diámetro. Calcular la velocidadde avance del émbolo de trabajo. (Suponer rendimiento η v = 1)1.10.- En un cilindro de doble efecto, con émbolo de 150 mm. De

psauhttp://127.0.0.1:51235/temp_print_dirs/eXeTempPrintDir_s1uloy/psau...56 of 109 01/07/2015 11:55diámetro y vástago de 80 mm. de diámetro, ¿qué velocidades deavance y retorno se obtienen si en ambos lados actúa un caudalde 50 l/min? (Suponer rendimiento η v = 1)Problemas mixtos. (Repaso general):1.11.- En la placa de características de un cilindro de dobleefecto constan los datos:Dpistón= 40 mm.; Dvástago= 28 mm.; carrera= 250 mm. y P =máx50 bar. La bomba proporciona un caudal de 8 l/min.Hallar:Las fuerzas en avance y en retroceso.Las velocidades del pistón en avance y retroceso.(Suponer rendimiento η v = 0.75 y η m = 0.67)1.12.- El diámetro interno de un cilindro es de 100 mm.. Eldiámetro del vástago de 20 mm. y la carrera de 800 mm. (Suponerrendimiento η v = 0.85 y η m = 0.57)a) Si al cilindro le llega un caudal de 20 l/min, ¿ cuántotiempo tardará en el avance y cuánto en el retroceso?b) Si este cilindro debiera de tardar 6 segundos en elavance,¿qué caudal le tendríamos que suministrar?c) Suponiendo que en el caso anterior (b), la presión detrabajo es 30 bar, hallar la potencia de la bomba y la delmotor eléctrico para estas acciones, si el rendimiento se estemotor es de 0,85.1.13.- Un cilindro de doble efecto vertical, debe elevar a 0,5m una carga de forma cúbica de un metro de lado, de la que seconoce su densidad 1,2 Kg/dm 3 . Suponiendo las resistencias enlas juntas de un valor de 10 daN, calcular las dimensiones delcilindro necesario, si la presión de trabajo es de 75 bar.(Suponer rendimiento η v = 0.85 y η m = 0.57)¿Qué caudal habrá que suministrarle para que la carga asciendaen 3 segundos?1.14.- Se va a diseñar un circuito para un taladro en el que sedebe vencer un esfuerzo de 200 daN. Se dispone de una bomba de50 l/min. La presión de trabajo interesa que sea de 40 bar.(Suponer rendimiento η v = 0.85 y η m = 0.57)Determinar:a) El diámetro del cilindro necesario;b) Los diámetros de las tuberías de aspiración y presión,tomando como velocidades adecuadas las máximas recomendadas.

psauhttp://127.0.0.1:51235/temp_print_dirs/eXeTempPrintDir_s1uloy/psau...57 of 109 01/07/2015 11:55MotoresLos motores hidráulicos son máquinas que transforman la energía del fluido en una energía mecánica de rotación.Trabajan de forma inversa a como lo hacen las bombas y su constitución interna es prácticamente igual, tanto es así quedeterminadas bombas pueden ser utilizadas alternativamente como bombas o como motores, simplemente modificando lafunción de los conductos de aceite, que unas veces serán de admisión, para el caso de las bombas, y otras el mismoconducto lo será de presión, en el caso de ser utilizadas como motores.Principales tipos de motores hidráulicos:Motores de engranajes:De igual tecnología que las bombas de engranajes.Son motores de gran sencillez a la vez que económicos, pero tienen el inconveniente de que su par de arranque es bajo(=

psauhttp://127.0.0.1:51235/temp_print_dirs/eXeTempPrintDir_s1uloy/psau...58 of 109 01/07/2015 11:55una cilindrada de 75 cm3/revolución si debe girar a unavelocidad de 450 rpm. (Suponer rendimiento η v = 0.90 y η m =0.62)Accionadores rotativos:Los accionadores rotativos son componentes que transforman de forma directa, al igual que ocurre con los motores, laenergía hidráulica del aceite en energía de rotación de un eje.Interiormente y de forma mecánica, puede existir una transformación de un movimiento lineal en otro rotacional, comoocurre con los accionadores de piñón y cremallera,o bien tal rotación puede obtenerse directamente, tal y como ocurre con los accionadores de paletas.A diferencia de los motores hidráulicos, los accionadores rotativos se caracterizan porque los giros del eje son sóloparciales, no superando en general una vuelta completa, además de que las velocidades de giro del eje suelen ser máslentas que en los motores.Pinzas hidráulicas:

psauhttp://127.0.0.1:51235/temp_print_dirs/eXeTempPrintDir_s1uloy/psau...59 of 109 01/07/2015 11:55Se pueden clasificar en dos grupos: las pinzas de apertura angular y las pinzas de apertura paralela.Al igual que ocurre con los cilindros, las pinzas pueden ser de doble y de simple efecto, estas últimas con retorno de lasgarras a su posición inicial mediante la acción de resortes internos que llevan incorporados.En la figura siguiente se muestra una pinza de apertura paralela de tres garras que también puede ser de doble o simpleefecto.Es una pinza especialmente concebida para el amarre de piezas cilíndricas, tanto desde la parte exterior, sujetando lapieza por contracción o cierre de garras, como desde la parte interior sujetando por expansión o apertura de las garras. Uncaso típico de este tipo de pinzas es la de los platos hidráulicos de amarre en piezas de tornos de mecanizado. En estecaso, y al ser el plato giratorio, la alimentación del aceite se realiza a través de sofisticadas válvulas giratorias.

psauhttp://127.0.0.1:51235/temp_print_dirs/eXeTempPrintDir_s1uloy/psau...60 of 109 01/07/2015 11:55ObjetivosVálvulas direccionales. Conocer la constitución y funcionamiento de las válvulas direccionales clásicasVálvulas direccionales:Son componentes hidráulicos encargados de dar paso al fluido hidráulico por un conducto, impedir dicho paso o cambiar dedirección y sentido del mismo en un circuito cualquiera. Generalmente se les asigna la función de gobernar el arranque,parada y cambio de sentido de movimiento de los vástagos de los cilindros, de los ejes de los motores hidráulicos o de losaccionadores rotativos. Aunque es en esta taréo donde encuentran su mayor aplicación, también son utilizadas estasválvulas para otras funciones, como son la de direccionar el fluido hacia los pilotajes de otras válvulas, hacia la descarga delos depósitos, hacia los manómetros, tec.En estas válvulas clásicas, el paso de fluido por su interior se produce de la forma todo o nada. Esta aclaración careceríade interés si no fuera por la irrupción con fuerza en el mercado en los últimos tiempos de las denominadas válvulasproporcionales. Existen dos tipos, de asiento y de corredera.La válvula de asiento tiene una tasa de fugas muy baja, pero la mayor desventaja es la proporción espacio/caudal, algo queviene motivado por su construcción. Esto implica que una válvula de asiento tenga siempre un caudal más reducido queuna válvula de corredera con un ancho constructivo equivalente, siempre que se trate de versiones independientes de lapresión. La razón de esto es el mayor coste constructivo, pues en las válvulas dependientes de la presión, la presión demando depende de la presión de trabajo. Esto es así porque durante la circulación del aceite en la válvula, el área inferiores mayor que el área superior (véase la figura anterior)y no siempre sobre ambas áreas actúa la misma presión de trabajo,por lo que se produce así un desequilibrio de fuerzas que debe ser compensado.Es necesario observar también que este tipo de construcción de válvulas no siempre está libre de solapamiento. Según laconstrucción es posible que se produzcan interferencias del flujo entre los canales durante la fase de conmutación. Estoocasiona fugas y ruidos innecesarios.Así como en las válvulas de asiento las fuerzas de accionamiento son relativamente altas, en las válvulas de corredera sonclaramente más bajas. Y es que en este caso no es necesaria una conmutación frente a fuerzas originadas por la presiónde trabajo. El problema del solapamiento se soluciona igualmente de forma muy sencilla (por las dimensiones de lacorredera). Por contra, tiene una tasa de fugas mayor. Vamos a estudiar únicamente la válvulas de corredera:

psauhttp://127.0.0.1:51235/temp_print_dirs/eXeTempPrintDir_s1uloy/psau...61 of 109 01/07/2015 11:55En la figura anterior se muestra la válvula con la corredera en reposo y, por tanto, en posición central, donde como puedeapreciarse las conexiones (P), (A), (B) y (R) se encuentran cerradas, sin que el aceite pueda entrar ni salir.Empujando a la corredera hacia la derecha, tal y como se muestra en (b), se comunicará la entrada de presión (P) con (A)para hacer avanzar el vástago del cilindro; mientras, se comunicará (B) con (R) para permitir el retorno del aceite de lacámara delantera hacia el depósito. Si se empuja la corredera hacia el extremo opuesto, tal y como se muestra en (c), se

psauhttp://127.0.0.1:51235/temp_print_dirs/eXeTempPrintDir_s1uloy/psau...62 of 109 01/07/2015 11:55producirá el retroceso del vástago ya que se comunicará (P) con (B) y (A) esta vez lo hará con el retorno (R) al depósito.Variación de la respuesta de una válvula en función de la colocación de diferentes correderas:Para una misma válvula podemos elegir diferentes tipos de corredera, de forma que se consiguen estados intermediosdiferentes. A parte de otras características como pérdidas de carga, lo más significativo es el estado de conexión de lasviás en la posición intermedia.El tipo de accionamiento directo se emplea en válvulas de reducido tamaño donde el caudal de paso de fluido que admitees limitado. En el caso de caudales mayores, que requerirían un electroimán voluminoso y de gran potencia (en el caso deaccionamiento eléctrico, aunque esto es extensible a otros tipos de accionamientos), lo que se hace es utilizar válvulasprincipales con la corredera accionada hidráulicamente mediante el pilotaje de otra de reducido tamaño y gobernadaelectromagnéticamente (o por el accionamiento original), tal y como se muestra en la figura siguiente.

psauhttp://127.0.0.1:51235/temp_print_dirs/eXeTempPrintDir_s1uloy/psau...63 of 109 01/07/2015 11:55

psauhttp://127.0.0.1:51235/temp_print_dirs/eXeTempPrintDir_s1uloy/psau...64 of 109 01/07/2015 11:55

psauhttp://127.0.0.1:51235/temp_print_dirs/eXeTempPrintDir_s1uloy/psau...65 of 109 01/07/2015 11:55Válvulas de regulación, control y bloqueoObjetivos. Conocer la constitución y funcionamiento de las válvulas de regulación, control y bloqueo.Válvulas antirretorno:Son aquellas que son capaces de permitir el paso de aceite en un sentido e impedir que lo haga en sentido contrario.En la figura se muestra de forma esquematizada tres tipos de válvulas antirretorno simples. (En a) cierre por bola, b) porasiento cónico y c) por asiento plano). En todos los casos se aprecia fácilmente el sentido libre de circulación del fluido, queen este caso es de izquierda a derecha, y el de bloqueo que es de sentido contrario.Otro tipo de válvula antirretorno muy utilizada en circuitos es la válvula antirretorno con desbloqueo hidráulico.

psauhttp://127.0.0.1:51235/temp_print_dirs/eXeTempPrintDir_s1uloy/psau...66 of 109 01/07/2015 11:55Se trata de unas válvulas que permiten la circulación del fluido en un sentido y la impiden en el contrario, pero puedeeliminarse este impedimento mediante un pilotaje. En la figura anterior puede observarse claramente su funcionamientoEn la posición de cierre el muelle está empujando la bola contra su asiento. Se permite el paso desde A a B pero no desdeB hacia A. Si se aplica presión a la vía piloto X entonces el pistón empuja la bola contra el muelle permitiendo pasar elfluido de B hacia A.Esta válvula se utiliza en el caso en el que se requiere impedir en determinados momentos, el desplazamiento de uncilindro en un sentido, mientras que en otros instantes esn ecesario anular tal impedimento. En el caso del circuito de lafigura siguiente, se desea impedir que la carga F descienda.

psauhttp://127.0.0.1:51235/temp_print_dirs/eXeTempPrintDir_s1uloy/psau...67 of 109 01/07/2015 11:55Una válvula corredera 4/3 con posición central de bloquéo no habría servido debido a la tasa de fugas que haría que con eltiempo la carga fuera descendiendo. El antirretorno pilotado es una válvula de asiento y su tasa de fugas es prácticamentenula.Válvulas reguladoras de caudal:La función principal de las válvulas reguladoras de caudal o de flujo es la de controlar la cantidad de aceite que se envía alos actuadores o componentes de trabajo. El caudal máximo no puede ser nunca superior al que genera la misma bomba;en general los reguladores de caudal limitan el paso del mencionado caudal, enviando el resto de fluido hacia el depósito através de la válvula limitadora de presión.La forma ideal de regular el caudal de aceite es incorporando en el circuito una bomba de caudal variablecapaz de enviar alactuador justamente el caudal que dicho actuador la demanda en cada momento. La potencia consumida por el motor de lacentralita, será también la justa y necesaria como para poder desarrollar el trabajo. La razón principal por la cual se instalanen los circuitos las válvulas reguladoras de flujo, son sensiblemente más económicos que las mencionadas bombas decaudal variable.En la figura siguiente se muestra una válvula estranguladora con válvula antirretorno incorporada, que permite que elcaudal pueda ser regulado en un sentido y, en cambio, en sentido contrario circula libremente sin tener que pasar por laestrangulación.

psauhttp://127.0.0.1:51235/temp_print_dirs/eXeTempPrintDir_s1uloy/psau...68 of 109 01/07/2015 11:55Válvulas reguladoras de presión de dos etapas:En el apartado "Centrales hidráulicas y bombas" hemos visto una válvula limitadora de presión simple. Pero este tipo deválvulas posee limitaciones en cuanto al caudal de circulación y a operatividad para realizar el "venting". Es precisopresentar primero la válvula limitadora de dos etapas o "precomandada".Esta válvula está formada por un módulo auxiliar (1) o válvula de regulación, cuya forma es igual a la válvula limitadorasimple. En la parte inferior de este módulo va montado el cuerpo principal (11) o módulo de circulación de aceite.El funcionamiento se produce del siguiente modo: el aceite penetra por (P) del cuerpo principal hacia la cámara (2) de laválvula auxiliar. Cuando la presión alcanza cierto valor, el asiento cónico (3) abre y el aceite se dirige hacia el conducto(10), que comunica con el retorno general al depósito (T).Supongamos ahora que el nivel de presión en las cámaras (P), (8) y (2) no es lo suficientemente elevado como para abrirel cono (3). El colchón de aceite que existe en (8) y el resorte (7), impiden que el nucleo principal con asiento cónico (9)retroceda, a pesar de existir una presión en (P) que tiende a levantar dicho asiento cónico. Cuando la presión alcanza elvalor de apertura del cono (3) de la válvula auxiliar, se produce una descompresión en la cámara (8) permitiendo laapertura del cono (9). Mientras fugue aceite a tanque por la válvula reguladora, y debido a que el aceite fluye a través de unorificio practicado en el cono, la presión en la parte superior será menor que la inferior. De esta forma, mientras semantiene dicha presión, el aceite de descarga desde (P) hacia (T) directamente, donde sin presión se dirige hacia eldepósito.De esta forma pueden gobernarse grandes caudales.

psauhttp://127.0.0.1:51235/temp_print_dirs/eXeTempPrintDir_s1uloy/psau...69 of 109 01/07/2015 11:55Las válvulas de descarga en vacío son válvulas reguladoras de presión de dos etapas en las cuales se incluye unapequeña variante.Tal variante consiste en una toma de pilotaje (x) o toma para control remoto. Si se permite que el aceite fugue a tanque através de (x), el cono abre el escape a tanque a presión nula.En aquellos circuitos en los que ningún accionamiento funciona mientras la bomba expulsa aceite, si el aceite volviera atanque a través de la válvula limitadora de presión, tendríamos un consumo excesivo de energía y un calentamientoinnecesario del aceite. El problema se soluciona con este tipo de válvulas (Se dice que hacemos "venting") descargandolibremente sin presión el aceite a tanque mientras no sea necesario.

psauhttp://127.0.0.1:51235/temp_print_dirs/eXeTempPrintDir_s1uloy/psau...70 of 109 01/07/2015 11:55ObjetivosCircuitos hidráulicos básicos. Conocer los circuitos hidráulicos básicos.. Saber montar los circitos hidráulicos básicos.. Conocer las características técnicas de las instalaciones básicas.Lo visto anteriormente ha servido para adquirir conocimientos suficientes sobre la cosntitución interna y las funciones querealizan la mayoría de los componentes de un circuito hidráulico. Se poseen pues a estas alturas conocimientos suficientescomo para hacer una primera incursión en el mando hidráulico a través de circuitos que son considerados como básicos.Circuitos elementales:En la figura siguiente se muestra un circuito muy elemental previsto para gobernar un cilindro de doble efecto.Cualquier circuito, bien se considere elemental, o bien se considere más complejo, debe integrar por lo menos loscomponentes que aquí se presentan, es decir, la centralita hidráulica para generar la presión y caudal, y que a su vezcontiene el depósito (8), la bomba (5), el motor de accionamiento de dicha bomba (6), el filtro de aspiración (7) de labomba, la válvula de máxima presión o de seguridad (4) y el manómetro (3). Fuera de la centralita se encuentra eldistribuidor o válvula bidireccional (2) y el actuador, en este caso el cilindro (1).A excepción del manómetro (3), todos los elementos mencionados son necesarios para hecer funcionar un circuito

psauhttp://127.0.0.1:51235/temp_print_dirs/eXeTempPrintDir_s1uloy/psau...71 of 109 01/07/2015 11:55hidráulico cualquiera.Para hacer avanzar el vástago del cilindro (1), se desplaza hacia la izquierda la corredera del distribuidor (2), y el aceitepasa de (P) a (A) dirigiéndose hacia la cámara de avnce del cilindro, tal y como puede apreciarse en (b) de la misma figura.Mientras tanto el aceite de la cámara delantera retorna al depósito a través de los conductos (B) y (R) del distribuidor.Cuando la corredera del distribuidor se lleva nuevamente a la posición central mostrada en (a), el vástago del cilindro dejade moverse. Al desplazarse ahora la corredera del distribuidor en sentido contrario, el vástago del cilindro retrodecerá hastasu posición de reposo, ya que el aceite pasará de (P) a (B) para abastecer la cámara de retroceso, y mientras tanto, elaceite de la cámara de avance retornará al depósito a través de (A) y (R) del distribuidor, tal y como se muestra en (c).En la figura se muestra el mismo circuito anterior, pero aquí, el cilindro ha sido sustituido por un motor hidráulico reversible(1).Parece conveniente incluir aquí algunos elementos auxiliares tanto para el tratamiento del aceite como para la proteccióndel manómetro.

psauhttp://127.0.0.1:51235/temp_print_dirs/eXeTempPrintDir_s1uloy/psau...72 of 109 01/07/2015 11:55El nuevo filtro (10) es un filtro de retorno instalado en el circuito común del retorno de todos los aparatos, o sea, de loscomponentes (2), (9) y (4). El circuito puede ir dotado de un solo filtro, situado bien en la aspiración (7), bien en elmencionado retorno (10), o también, y para obtener un mayor grado de filtraje, pueden montarse los dos. También existen,aunque empleados con menor frecuencia los filtros que se montan en las líneas de presión.La válvula (9) de tres vías y de accionamiento manual, se ha instalado para poteger el manómetro (3) de presionesinnecesarias. Bastará con pulsar la corredera de la (9) para comunicar esta presión del circuito al manómetro. De estaforma se evita la fatiga de la aguja indicadora.Las transmisiones por circuito cerrado son poco habituales en hidráulica.

psauhttp://127.0.0.1:51235/temp_print_dirs/eXeTempPrintDir_s1uloy/psau...73 of 109 01/07/2015 11:55En la figura se muestra un ejemplo de este tipo proyectado para accionar un motor. Este motor (1) (posiblemente en elextremo de una articulación que exige poco peso) reproduce los movimientos del motor eléctrico (3) (situado sobre unaplataforma fija). El circuito hidráulico actúa de trasmisión de movimientos. El ajuste del caudal de la bomba permiteesablecer la relación de par y velocidad en dicha transmisión. Más adelante veremos otro circuito más completo conalgunos componentes auxiliares.Descarga de la bomba al depósito:Según la frecuencia de funcionamiento del actuador de una máquina, puede ser conveniente que la bomba con su motorde accionamiento se encuentren premanentemente en marcha, o por el contrario, se hagan funcionar cuando realmentesea preciso. Suponiendo el primer caso, al impulsar aceite la bomba de forma continua es preciso reenviar dicho aceite aldepósito, sin presión, a través de alguno de los siguientes procedimientos:a) Descarga directa a depósito:

psauhttp://127.0.0.1:51235/temp_print_dirs/eXeTempPrintDir_s1uloy/psau...74 of 109 01/07/2015 11:55Se trata del mas sencillo. La posición central de la corredera del distribuidor (1) permite, directamente y a través de ella,reenviar nuevamente el caudal hacia el depósito desde (P) hacia (R) del distribuidor.Tales centros de corredera de válvulas distribuidoras no siempre son posibles, (en circuitos con más de un accionamiento,con acumulador de presión, ...)Así, ocurre con frecuencia que la entrada (P) de tales válvulas (1), en posición central, seencuentra cerrada.b) Descarga a través de la válvula auxiliar.

psauhttp://127.0.0.1:51235/temp_print_dirs/eXeTempPrintDir_s1uloy/psau...75 of 109 01/07/2015 11:55En este circuito la descarga en vacío se lleva a cabo a través de la válvula (2) instalada para este fín. Cada vez que lacorredera de la (1) se desplaza para dar paso al fluido desde (P) hacia (A) o (B), es preciso también accionar a la correderade la (2) para que cambie de posición e interrumpa el paso de aceite hacia el depósito.c) Descarga por válvula de descarga en vacío. ("Venting"):

psauhttp://127.0.0.1:51235/temp_print_dirs/eXeTempPrintDir_s1uloy/psau...76 of 109 01/07/2015 11:55Con este procedimiento se emplean los mismos elementos que en el caso anterior, pero con la ventaja aquí de que laválvula de pilotaje (3) puede ser de pequeño formato, ya que a través de ella sólo pasará un pequeño caudal de pilotaje. Ladescarga del caudal principal se produce directamente desde (P) a (T) de la válvula de descarga en vacío (2), que cumplecon una doble función.Regulación de la velocidad.La forma más simple de regular la velocidad de los actuadores es mediante la utilización de los reguladores de caudal y delos denominados estranguladores, bien situándolos a la entrada del actuador, en el conducto de alimentación del fluido, obien situándolos a la salida.

psauhttp://127.0.0.1:51235/temp_print_dirs/eXeTempPrintDir_s1uloy/psau...77 of 109 01/07/2015 11:55En la figura anterior se muestran procedimientos de regulación de velocidad a la entrada.. En el caso a) se utiliza unregulador fijo unidireccional (2). Como puede observarse, tal componente estrangula el caudal de alimentación haciendoque la velocidad de salida del vástago del cilindro (1) pueda ser variable. El caudal sobrante será reenviado al depósito agravés de la válvula limitadora de presión (3), que descragará dicho caudal a la presión máxima tarada en dicha válvula.Es preciso aclarar que en todos los tipos de control de la velocidad donde intervienen reguladores o estranguladores, elcaudal sobrante al descargarse a la presión máxima, consume una energía inútil que se convierte en calor y, por tanto,eleva la temperatura del aceite de forma indeseable. Esta energía perdida será direcatamente proporcional al caudalsobrante de fluido y a la presión tarada en la válvula limitadora. Como puede apreciarse se ha utilizado un regulador decaudal unidireccional que permite que al retornar el vástago a su posición original, el aceite circule libremente en sentidocontrario y, por tanto, no existe regulación de velocidad en el retroceso del vástago.El procedimiento mostrado en (a) permite una valocidad de traslación del vástago constante, independientemente de lacarga sobre dicho vástago. Este tipo de regulación se recomienda principalmente cuando la carga es siempre positiva o, loque es lo mismo, cuando la carga externa no tiene tendencia a tirar del vástago como ocurre en algunas operaciones demecanizado por fresado.El sistema de regulación mostrado en (b), mediante el cual se deriva el caudal hacia el depósito a través de una válvulareguladora de caudal bidireccional (2), se recomienda cuando se desea obtener gran precisión en la regulación de lavelocidad. Si dicha válvula se encuentra totalmente abierta, el vástago del cilindro se hallará en reposo. Si se cierra el paso,la presión aumenta de forma continua hasta que se iguala a la requerida por la fuerza necesaria en el actuador.En la figura (a) anterior se muestra un sistema de regulación de velocidad a la salida, a través de un reguladorunidireccional (2). Éste es el procedimiento utilizado con mayor frecuencia, sobre todo cuando la carga exterior del vástagoes negativa y tiene tendencia a acelerar la velocidad del cilindro.

psauhttp://127.0.0.1:51235/temp_print_dirs/eXeTempPrintDir_s1uloy/psau...78 of 109 01/07/2015 11:55En (b) de la misma figura se muestra la regulación a la salida también de la velocidad, pero en este caso tal regulación selleva a cabo en los dos sentidos de la marcha del vástago.Desde el punto de vista técnico, la forma más satisfactoria de regulación de la velocidad es mediante la utilización debombas de caudal variable. Es la solución más costosa en lo que a economía se refiere.Se trata de enviar al actuador (1) el caudal necesario para conseguir la velocidad requerida en el vástago. La gran ventajade este sistema frente a los otros radica en que en este caso no exite pérdida de energía apreciable.Otra forma de variar la velocidad de un actuador, aunque esta vez de forma no continua, es decir, con dos, tres o másvelocidades, consiste en agrupar bombas de caudales fijos, pero mejor si éstos son diferentes.

psauhttp://127.0.0.1:51235/temp_print_dirs/eXeTempPrintDir_s1uloy/psau...79 of 109 01/07/2015 11:55El circuito que se muestra ha sido concebido para lograr dos velocidades: la rápida o velocidad de aproximación, obtenidasumando ambos caudales de las bombas, y la lenta o de trabajo, obtenida con solo el caudal de la bomba de menorcapacidad. Todo ello con la ventaja de que la transición de una velocidad a la otra se produce de forma automática sinningún tipo de manipulación exterior.

psauhttp://127.0.0.1:51235/temp_print_dirs/eXeTempPrintDir_s1uloy/psau...80 of 109 01/07/2015 11:55En la figura anterior se representa un circuito a través del cual se consiguen también dos velocidades, pero esta vezutilizando el clásico regulador de flujo (4) y una válvula auxiliar (3), de dos posiciones y dos vías. El accionamiento de estaúltima válvula y del distribuidor bidireccional (5), es electromagnético en este caso, aunque la válvula (3) podría seraccionada mecánicamente por el propio vástago del cilindro o por un mecanismo solidario a él. También el distribuidor (5)podría ser accionado manualmente.Una de las formas más modernas y sofisticadas de regulación de velocidad consiste en la utilización de distribuidores oválvulas proporcionales.

psauhttp://127.0.0.1:51235/temp_print_dirs/eXeTempPrintDir_s1uloy/psau...81 of 109 01/07/2015 11:55Estas válvulas están dotadas de una corredera que, en su desplazamiento, puede ocupar infinitas posiciones intermediasentre las dos extremas. Según la posición de dicha corredera, son capaces de estrangular el caudal a voluntad,simplemente modificando la corriente de alimentación de la bobina.Control de la presión:El control de la velocidad y de la presión son fundamentales en cualquier circuito hidráulico que desarrolle un trabajo: elprimero permite regular la velocidad de traslación o giro de los ejes de los componentes que realizan el trabajo, y lasegunda, la fuerza de actuación, o lo que viene a ser lo mismo, lo que se controla en general es la potencia del proceso.

psauhttp://127.0.0.1:51235/temp_print_dirs/eXeTempPrintDir_s1uloy/psau...82 of 109 01/07/2015 11:55En la figura anterior se muestra un circuito concebido para trabajar a dos presiones máximas diferentes. Para ello se haninstalado dos válvulas limitadoras de presión, taradas a presiones diferentes. La (3) descargará a la presión más alta y la(2) lo hará a la presión de menor valor. La electroválvula (1) se utiliza para asilar la segunda de las válvulas de la primera.En la posición indicada en la figura, el circuito podrá trabajar a la presión máxima según la limitación de la (3), ya que laotra se encuentra aislada. Al actuar la bobina de la (1) y establecer la comunicación con la limitadora de baja presión (2), elcircuito se encuentra en condiciones de ser descargado por ésta y, por tanto, no podrá superarse esta presión.En cualquier parte cualquiera del circuito puede controlarse también la presión instalando, bien limitadoras de presión, obien válvulas reductoras.En la figura anterior se muestran dos formas diferentes de control de la presión en la cámara de avance del vástago de uncilindro.El control de (a) se realiza a través de una válvula limitadora de presión que deberá tararse por debajo de la presiónmáxima del circuito general. Para la apertura de dicha válvula bastará con que el esfuerzo antagonista sobre el vástagohaga aumentar la presión lo suficiente como para producir la apertura, que garantizará sobre el avance de dicho vástagouna carga máxima.

psauhttp://127.0.0.1:51235/temp_print_dirs/eXeTempPrintDir_s1uloy/psau...83 of 109 01/07/2015 11:55En el caso (b) se muestra una válvula reductora de presión para conseguir el mismo efecto anterior al limitar la presión delaceite de la cámara de avance del vástago. Con la incorporación de ésta válvula se consigue que la presión de salida P 2 , olo que es lo mismo, la que hace avanzar el vástago, alcance como máximo los valores preestablecidos en dicha válvula,que serán siempre inferiores al valor P 1 de la válvula limitadora general del circuito.Cuando el aceite circula en sentido de hacer avanzar al vástago lo hace a través de la válvula reductora de presión. Si lapresión aumenta por encontrar el vástago una determinada resistencia o por llegar éste al final de su carrera, la válvula secierra y mantiene constante la presión P 2 . Cuando ello ocurre, en el resto del circuito se alcanza la presión máxima P 1 y elaceite se descarga al depósito a esta presión. Tal y como puede observarse, se ha instalado en paraleo con la válvulareductora, una válvula antirretorno que permite el paso libre del fluido en sentido contrario.Válvulas de secuencia:Una interesante aplicación de las válvulas de presión se encuentra en las denominadas válvulas de secuencia, que poseenel mismo principio de funcionamiento que las válvulas limitadoras, pero, en éstas, el caudal que atraviesa la válvula enlugar de enviarse al depósito se utiliza para realizar otra función diferente.Se trata de hacer avanzar primero el cilindro (1), y cuando se garantiza que éste ejerce una determinada carga sobre suobjetivo, entonces se produce el avance del vástago del cilindro (2). En efecto, al accionar el distribuidor (5) para que lacorredera modifique su situación, el aceite que impulsa la bomba, sin apenas presión, hace avanzar el vástago del cilindro(1) hasta ue, al llegar al final de su carrera, la presión se eleva. Cuando esta presión se iguala a la presión tarada en laválvula de secuencia (4), ésta se abre y deja pasar el aceite hacia la cámara de avance del vástago del cilindro (2). De estaforma, y utilizando una señal de presión, se produce un movimiento secuenciado.El movimiento de los vástagos en sentido contrario es simultaneo.Otra forma de resolver un caso similar puede verse en la figura anterior donde se ha dispuesto de un presostato. Ésteaparato es capaz de darnos una señal eléctrica cuando se alcanza una presión determinada en el circuito.

psauhttp://127.0.0.1:51235/temp_print_dirs/eXeTempPrintDir_s1uloy/psau...84 of 109 01/07/2015 11:55Es preciso un circuito eléctrico con la lógica adecuada para accionar a las electroválvulas.Circuitos con válvulas antirretorno:Existen válvulas antirretorno desprovistas de resortes y válvulas provistas de resortes balndos, que a veces poseen variascalibraciones. En general, , y en el sentido libre de circulación del aceite, deben vencer una pequeña resistencia parareducir la apertura de la válvula.En (a) se presenta a la antirretorno como elemento de seguridad auxiliar de un filtro de retorno. Aquí obligatoriamente debellevar incorporado un resorte para que la válvula abra al alcanzarse un cierto nivel de presión en el retorno del aceite haciael depósito. Esta presión puede alcanzarse si el filtro se obstruye, en tal caso, es preferible que no exista filtraje antes deque la presión de retorno aumente.En (b) se representan dos elementos diferentes para formar lo que ya conocemos como regulador de caudal unidireccional

psauhttp://127.0.0.1:51235/temp_print_dirs/eXeTempPrintDir_s1uloy/psau...85 of 109 01/07/2015 11:55y que se presenta como un solo componente.En la figura (c), la antirretorno se ha montado en paralelo con una válvula de secuencia. En el sentido de la flecha el caudalcirculará a través de la válvula de secuencia; en sentido contrario lo hará libremente a través de la válvula antirretorno.En la figura anterior se muestra la clásica aplicación de una válvula antirretorno pilotada (2). En la posición indicada, o sea,en reposo, dicha válvula mantiene cerrado el paso del aceite de la cámara de avance del cilindro hacia el retorno y, de estaforma, queda bloqueado el vástago del mismo bajo la acción de cualquier carga externa F. En este caso toda la carga essoportada por el colchón de aceite que se forma en la mencionada cámara. El montaje de esta válvula debe hacerse lomás cerca posible del cilindro para evitar que el tramo de tubería entre éste y la válvula, haga de acumulador, y porexpansión del caite, se origine un cierto retroceso del mencionado vástago.Cuando se desee hacer retroceder voluntariamente al vástago, es decir, cuando se accione el distribuidor (3), al no poder

psauhttp://127.0.0.1:51235/temp_print_dirs/eXeTempPrintDir_s1uloy/psau...86 of 109 01/07/2015 11:55evacuarse de forma inmediata el aceite de la cámara de avance, la presión de la cámara de retroceso aumenta hasta quedicha presión pilota a la válvula antirretorno y, en ese momento, se produce el desbloqueo de la misma, permitiendo deesta forma el retorno libre del aceite hacia el tanque.En la figura siguiente se representa la aplicación de una antirretorno pilotada como válvula de descarga rápida de lacámara del cilindro.

psauhttp://127.0.0.1:51235/temp_print_dirs/eXeTempPrintDir_s1uloy/psau...87 of 109 01/07/2015 11:55

psauhttp://127.0.0.1:51235/temp_print_dirs/eXeTempPrintDir_s1uloy/psau...88 of 109 01/07/2015 11:55Aquí no cumple función alguna de retención de la carga exterior, sino que se ocupa de ayudar a la descara rápida delaceite de la cámara posterior del cilindro. En determinados circuitos del algunas prensas, por ejemplo, el gran volumen deaceite que es preciso desalojar en algunas fases del ciclo, requiere un tiempo excesivo, si tal caudal debe atravesar eldistribuidor principal y todo el circuito de retorno general. La incorporación de una válvula antirretorno pilotada (2), encomunicación directa con el depósito, permite el desalojo rápido del aceite de la cámara de vance del vástago. Alproducirse el retroceso del vástago del cilindro, la pequeña presión creada en la tubería de alimentación de tal retroceso,pilota a la antirretorno (2), la abre, y el aceite procedente de la cámara posterior se descarga directamente a través dedicho antirretorno. Durante el avance del vástago tal válvula antirretorno es ignorada.Otra aplicación típica de estas válvulas antirretorno es la utilización de las mismas como válvulas de prellenado.

psauhttp://127.0.0.1:51235/temp_print_dirs/eXeTempPrintDir_s1uloy/psau...89 of 109 01/07/2015 11:55Cuando se acciona el distribuidor (3) para que avance el vástago del cilindro debido al caudal de la bomba, el peso propiodel mismo y el de las masas solidadrias a él, hace que posea una cierta tendencia a descender con cierta velocidad. Enesta situación, al no poder alimentar la bomba todo el caudal necesario para esta velocidad, el caudal que le falta loabsorve directamente del depósito a través de la válvula de prellenado o antirretorno (2). De esta forma el caudal queimpulsa la bomba se aprovecha para realizar el desplazamiento de la carrera de trabajo y, además, para ayudar a llenar lacámara del cilindro en el descenso rápido. A esto le sigue una carrera corta de trabajo a velocidad lenta con el caudalaportado únicamente por la bomba.Como el retroceso del vástago del cilindro a su posición de reposo también debe producirse de forma rápida, con objeto dereducir al máximo los tiempos muertos, la válvula de prellenado cumple aquí también con la función de válvula de descargarápida, ya que ésta es pilotada por la misma presión que se crea en la cámara de retroceso del cilindro para elevar elvástago.Alimentación con bombas dobles y triples:Con objeto de ver posibilidades de empleo de bombas de caudal constante actuando combinadas, se van a presentar doscasos: el primero, con bomba doble para conseguir tres velocidades diferentes y, el segundo, con bomba triple paraconseguir hasta siete velocidades distintas, pero todas ellas constantes. Para combinar el funcionamiento de cada una delas bombas será preciso un circuito eléctrico capaz de conseguir alimentar las bobinas de las electroválvulascorrespondientes en los momentos precisos.Los caudales de las dos bombas deben elegirse de acuerdo con las velocidades que se deseen obtener en el actuador. Porsupuesto deberán elegirse con caudales distintos. Combinando tales caudales pueden obtenerse hasta tres velocidadesdiferentes: la primera, con el caudal de la bomba (4); la segunda, con el de la bomba (6)y, la tercera, sumando los caudalesde ambas bombas.

psauhttp://127.0.0.1:51235/temp_print_dirs/eXeTempPrintDir_s1uloy/psau...90 of 109 01/07/2015 11:55En este caso pueden conseguirse hasta siete velocidades diferentes siempre que, al igual que en el caso anterior, loscaudales de cada una de las bombas sean distintos y escalonados.Circuito diferencial:Se trata de un circuito peculiar que se conoce con el nombre de circuito diferencial

psauhttp://127.0.0.1:51235/temp_print_dirs/eXeTempPrintDir_s1uloy/psau...91 of 109 01/07/2015 11:55Los cilindros hidráulicos se comercializan con dos vástagos diferentes normalizados: el vástago de diámetro normal y elvástago reforzado, este último de mayor diámetro que el anterior y que proporciona en la cámara delantera del cilindro unasuperficie aproximadamente igual a la mitad de la cámara trasera. En los circuitos diferenciales se instala normalmenteeste tipo de cilindros con vástago reforzado.Puede apreciarse que el aceite de la cámara delantera del cilindro, al no desalojarse al depósito cuando avanza el vástago,penetra también en la cáma posterior del cilindro sumándose de esta forma al mismo caudal que impulsa la bomba. Dichoavance pues se produce a una velocidad mayor que la velocidad que produciría la bomba con un gobierno convencional delactuador. Tanto la fuerza, como la velocidad del vástago obtenidas con este tipo de montajes, son muy uniformes durante

psauhttp://127.0.0.1:51235/temp_print_dirs/eXeTempPrintDir_s1uloy/psau...92 of 109 01/07/2015 11:55todo el recorrido del pistón.Accionamiento de motores hidráulicos:La figura muestra un motor con par máximo constante y velocidad variable. Se trata en este caso de un motor (1), desentido único de giro.Cuando se acciona la corredera del distribuidor, el aceite se introduce en la cámara correspondiente del motor y hace giraral eje en el sentido previsto. El aceite de la otra cámara retorna libremente al depósito a través del mismo distribuidor. Laparada del eje del motor se produce al accionar nuevamente el distribuidor. Durante la operación de parada, el aceiteretorna al depósito a través de la válvula de descarga (2) que, según el taraje de la misma, se produce con un frenado máso menos enérgico del eje del motor. Obsérvese que el aceite, en la posición indicada del distribuidor, no puede retornar aldepósito a través de éste.En la figura siguiente se muestra el gobierno de un motor hidráulico reversible con par cosntante y velocidad variable,accionado esta vez por una bomba de caudal constante (10).

psauhttp://127.0.0.1:51235/temp_print_dirs/eXeTempPrintDir_s1uloy/psau...93 of 109 01/07/2015 11:55

psauhttp://127.0.0.1:51235/temp_print_dirs/eXeTempPrintDir_s1uloy/psau...94 of 109 01/07/2015 11:55El regulador (9) o estrangulador de caudal bidireccional, permite variar la velocidad del motor en cualquiera de los dossentidos. Este circuito permiten un par máximo de giro constante, según el taraje de la válvula de máxima presión (8).Se ha supuesto en este caso que la inercia de los componentes mecánicos solidarios al motor es elevada y, porconsiguiente, se han previsto elementos en el circuito capaces de producir un frenado hidráulico del eje del motor, tanenérgico como se desee. Imaginemos que el aceite impulsado por la bomba penetra al motor por la parte superior delmismo, haciendo girar al eje en un determinado sentido. El aceite del lado opuesto debe ser desalojado al depósito, peroobsérvese que sólo puede hacerlo a través de la antirretorno (3) y de la válvula de descarga (4), cuando se acciona eldistribuidor (7) para llevar la corredera a la posición central y producir la parada del motor. Para atravesar el aceite deretorno dicha válvula de descarga (4), será preciso que venza la presión de taradura de dicha válvula, que al depender detal presión, la intesidad de frenado será mayor a menor intensidad.Como ocurre que, aún después del cierre del distribuidor (7), el motor sigue girando algo por la propia inercia y la de losmecanismo que acciona, la tubería de alimentación del motor necesita absorber aceite para no producir depresión. En elcaso analizado, tal aspiración de aciete se producirá a través de la válvula antirretorno (5).Cuando el eje del motor hidráulico gira en sentido inverso, tiene lugar el mismo proceso anterior, pero en este caso a travésde las válvulas antirretorno (2) y (6), ya que la descarga por la (4) es común.En la figura siguiente se muestra el funcionamiento de un motor reversible en circuito cerrado.

psauhttp://127.0.0.1:51235/temp_print_dirs/eXeTempPrintDir_s1uloy/psau...95 of 109 01/07/2015 11:55Como puede observarse existen aquí dos bombas diferentes. Los elementos del (9) al (15) sirven como circuito de

psauhttp://127.0.0.1:51235/temp_print_dirs/eXeTempPrintDir_s1uloy/psau...96 of 109 01/07/2015 11:55prellenado de la bomba principal (7), ya que es preciso reponer el aceite que se pierde debido a fugas, asegurando de estaforma el suministro de fluido a la mencionada bombaMontaje de varios actuadores:Es frecuente que una sola central hidráulica alimente a varios actuadores en distintas fases del ciclo, aunque existen casosen los cuales dos o más actuadores pueden ser alimentados simultáneamente.En la figura se representa un circuito de lo más elemental posible, para gobernar tres actuadores. Cada actuador en estecaso puede ser accionado de forma independiente y sin tener ninguna necesidad de seguir una secuencia determinada.También es posible el funcionamiento de dos de los actuadores o de los tres a la vez. Si esto ocurre, la fuerza sobre elvástago o el par en los ejes del actuador rotativo o motor se vería reducida, y además resultaría impredecible. La velocidadde tales elementos se vería condicionada por los caudales de retorno de los elementos anteriores.

psauhttp://127.0.0.1:51235/temp_print_dirs/eXeTempPrintDir_s1uloy/psau...97 of 109 01/07/2015 11:55En la figura se muestra la alimentación de los mismos actuadores anteriores a través de distribuidores de accionamientoelectromecáinco y con carredera de centro cerrado en sus cuatro vías. En la posición de reposo indicada, el aceiteimpulsado por la bomba retorna al depósito libremente a través de la válvula de descarga en vacío (9), gobernada adistancia por la bobina de la electroválvula (8).Puede apreciarse que esta vez, los distribuidores de los actuadores están conectados en paralelo en sus vías de presión(P). Cada una de las vías de retorno (R) es independiente y descargan directamente al depósito. Para el funcionamientocorrecto de este circuito es preciso utilizar electroválvulas ya que cada uno de los mencionados distribuidores (4), (5) y (6)deben funcionar sincronizados con la electroválvula (8), para descargar el caudal, obien dirigirlo hacia la cámaracorrespondiente del actuador.También es posible el funcionamiento de dos o más actuadores de forma simultánea. En tal circunstancia, la velocidad delos actuadores se vería reducida y además resultaía impredecible, ya que el caudal de la bomba se repartiría en función dela resistencia mecánica exterior de cada actuador.Sincronización de movimientos:Existen aplicaciones en las que es necesario que en dos cilindros, las velocidades de desplazamiento de los vástagos sesincronicen con objeto de que ambos se desplacen conjuntamente como si de una sola unidad se tratara.

psauhttp://127.0.0.1:51235/temp_print_dirs/eXeTempPrintDir_s1uloy/psau...98 of 109 01/07/2015 11:55

psauhttp://127.0.0.1:51235/temp_print_dirs/eXeTempPrintDir_s1uloy/psau...99 of 109 01/07/2015 11:55La sincronización perfecta conseguida con circuitos como el mostrado en la figura anterior, es prácticamente imposible.Tradicionalmente, y con resultados bastantes positivos, tal sincronismo se ha logrado con ayuda mecánica exterior.El mecanismo consta según puede verse, de dos cremalleras solidarias a cada uno de los vástagos, que se desplazansolidarias a éstos como si se tratara de los mismos vástagos.En la figura siguiente se muestra la sincronización de los movimientos de los vástagos conseguida hidráulicamente,teniendo en cuenta algunos detalles en el diseño.

psauhttp://127.0.0.1:51235/temp_print_dirs/eXeTempPrintDir_s1uloy/psau...100 of 109 01/07/2015 11:55En estos casos uno de los cilindros puede ser normalizado y elegido de entre los comerciales, pero el otro tendrá que serde construcción especial para que tal relación se cumpla con la máxima precisión. De esta forma el caudal que desaloja elprimer cilindro durante el avance del vástago, será exactamente igual al que reciba el segundo, todo ello para que ambosvástagos se desplacen a la misma velocidad.Como no es posible una sincronización absoluta de los vástagos en su carrera de avance, en el circuito se ha previsto unacompensación cíclica al final de la carrera de avance de los vástagos, para que los ciclos completos siempre coincida,aunque existan pequeños desfase en el movimiento durante la carrera. Para ello se han previsto las válvulas de secuencia(3) y (4), taradas a un valor ligeramente inferior al de la válvula de máxima presión (7), pero superior también a la presión

psauhttp://127.0.0.1:51235/temp_print_dirs/eXeTempPrintDir_s1uloy/psau...101 of 109 01/07/2015 11:55de trabajo de los cilindros.

psauhttp://127.0.0.1:51235/temp_print_dirs/eXeTempPrintDir_s1uloy/psau...102 of 109 01/07/2015 11:55

psauhttp://127.0.0.1:51235/temp_print_dirs/eXeTempPrintDir_s1uloy/psau...103 of 109 01/07/2015 11:55Otra solución al problema de sincronismo hidráulico basado en el mismo principio anterior. Pero en esta ocasión los doscilindros deben ser idénticos y de doble vástago.

psauhttp://127.0.0.1:51235/temp_print_dirs/eXeTempPrintDir_s1uloy/psau...104 of 109 01/07/2015 11:55

psauhttp://127.0.0.1:51235/temp_print_dirs/eXeTempPrintDir_s1uloy/psau...105 of 109 01/07/2015 11:55Una solución en la cual se emplean válvulas reguladoras de presión compensadas (4) y (6), con control de velocidad a lasalida. Estas válvulas, compensadas por presión, controlan los caudales de salida, con independencia de las variacionesde presión a la entrada o a la salida de la válvula. En este caso el grado de sincronismo deseado se alcanza accionandomanualmente los reguladores hasta conseguir el efecto deseado.Circuitos con acumuladores:En la figura siguiente se muestra el montaje de un acumulador en un circuito, donde se pretende aumentar la velocidad delvástago del circuito, tanto en el avance como en el retroceso, todo ello utilizando una bomba de caudal inferior al que seríapreciso si en tal circuito no existiera el acumulador. Sin el acumulador previsto, la potencia del motor que acciona la bombatambién tendría que ser más elevada.En cualquiera de los puntos muertos que se producen después del vanace o después del retorceso del vástago del cilindro

psauhttp://127.0.0.1:51235/temp_print_dirs/eXeTempPrintDir_s1uloy/psau...106 of 109 01/07/2015 11:55(1), el acumulador (3) se llena de aceite a la máxima presión posible, através de la válvula reguladora de flujo (4). En elmomento en que se acciona la corredera del distribuidor (2) para desplazar el vástago del cilindro, el acumulador restituyeel aceite al circuito, sumándose este caudal al que envía la propia bomba (7). De esta forma el vástago aumenta suvelocidad de traslación.La velocidad media conseguida dependerá de la regulación de la válvula (4), que permitirá aportar mayor o menor cantidadde caudal desde el acumulador. Ladescarga de aceite al depósito en este caso se llevará a cabo a la máxima presióntarada en la válvula limitadora de presión (5), después de cargarse completamente el acumulador, a través de la vía librede la antirretorno que incorpora la (4).En la figura siguiente se muestra otra aplicación: acumulador para presión constante.Se trata de mantener una fuerza constante de apriete del vástago del cilindro (1) en el punto muerto de avance y duranteun tiempo determinado. Para evitar que la bomba es ese intervalo de tiempo impulse el caudal a la máxima presión, se haprevisto un acumulador (2) que mantendrá la presión necesaria para producir la mencionada fuerza.Cuando el vástago llega al final de la carrera de avance, la presión se eleva hasta un cierto valor, próximo al de la válvulade descarga (7), pero inferior a ésta. El prresostato (3), tarado a la presión de trabajo mencionada, conmuta los contactoseléctricos del relé del equipo y de esta forma se activa la bobina de la electroválvula auxiliar (6), que produce la descargaen vacúio del aceite a través de la válvula de descarga (7). De esta forma se evita un consumo de energía del motor y uncalentameinto excesivo del aceite, si el tiempo de parada del vástago al final de su carrera de avance se prolongademasiado.En la figura siguiente se muestra una aplicación del acumulador bastante singular. En algunos circuitos hidráulicos de

psauhttp://127.0.0.1:51235/temp_print_dirs/eXeTempPrintDir_s1uloy/psau...107 of 109 01/07/2015 11:55ciertas máquinas, y por razones de seguridad, en caso de una avería eléctrica, se hace preciso que el vástago del cilindroretorne de forma inmediata a su posición original o posición de reposo.En caso de avería eléctrica, la bomba se para y la bobina de la electroválvula se desactiva y conmuta la posición de lacorredera, para permitir que el caudal de la cámara de avance del vástago retorne libremente al depósito. Tal y comopuede observarse, al encontrarse el acumulador cargado, alimenta de aceite a la cámara de retroceso del mencionadovástago y éste retorna automáticamente a su posición original de reposo. La presencia en el circuito de la válvulaantirretorno (3), evita que el acumulador alimente también a la cámara de avance del cilindro.

psauhttp://127.0.0.1:51235/temp_print_dirs/eXeTempPrintDir_s1uloy/psau...108 of 109 01/07/2015 11:55Circuitos con enfriadores:En algunos circuitos el calentamiento del aceite es inevitable.En general, el refrigerador se monta en el retorno del aceite al depósito, con objeto de evitar las presiones del circuito. Si esposible tal montaje debe hacerse cerca ya del depósito y después de atravesar el filtro de retorno.

psauhttp://127.0.0.1:51235/temp_print_dirs/eXeTempPrintDir_s1uloy/psau...109 of 109 01/07/2015 11:55