Análisis de la entrada de un cilindro diferencial

Análisis del Movimiento de Entrada de un Cilindro Diferencial

Análisis Completo

QEE

QSE

Análisis del Movimiento de Entrada de un Cilindro Diferencial

Dimensiones del cilindro

dV

DT dVdVdV

Análisis del Movimiento de Entrada de un Cilindro Diferencial

Dimensiones del cilindro

Las dimensiones del cilindro son:

DT = el diámetro del tubo

dV = el diámetro del vástago

CR = la carrera del cilindro

El diámetro del tubo DT nos da la sección necesaria para ejercer la carga que necesitamos a la presión de trabajo de nuestro sistema.

El diámetro del vástago dV debe ser lo suficientemente grueso para que la barra de acero que es el vástago, pueda transmitir el esfuerzo de afuera del cilindro sin romperse.

La carrera CR es el desplazamiento físico que con esa fuerza hemos de realizar; osease, el trabajo a hacer, e incide en el tamaño del vástago.

DT dV

Análisis del Movimiento de Entrada de un Cilindro Diferencial

Dimensiones del cilindro

21VT

2V

2T

1

20T

2T

0

cm S ; mm d ; mm D

400

)d-D( S

cm S ; mm D

400

D S

1

0Cilindro

S

S

DT dV

Análisis del Movimiento de Entrada de un Cilindro Diferencial

Dimensiones del cilindro

21VT

2V

2T

1

20T

2T

0

cm S ; mm d ; mm D

400

)d-D( S

cm S ; mm D

400

D S

1

0Cilindro

S

S

La relación del cilindro es fundamental a la hora de pensar su funcionamiento.

DT dV

Análisis del Movimiento de Entrada de un Cilindro Diferencial

Velocidad de Entrada del Cilindro

E11

EE vS6t

xS

t

Vol Q

S1

1

0Cilindro

S

S

QEE

vE

El caudal es la relación entre el volumen de aceite desplazado y el

tiempo transcurrido

Luego el caudal que entra en un cilindro hace desplazar la superficie anular S1 a una velocidad que será la velocidad con que el vástago entra.

Análisis del Movimiento de Entrada de un Cilindro Diferencial

Velocidad de Entrada del Cilindro

E11

EE vS6t

xS

t

Vol Q

S1

1

0Cilindro

S

S

QEE

vE

El caudal es la relación entre el volumen de aceite desplazado y el

tiempo transcurrido

El 6 es un factor de conversión de unidades.

Luego el caudal que entra en un cilindro hace desplazar la superficie anular S1 a una velocidad que será la velocidad con que el vástago entra.

Análisis del Movimiento de Entrada de un Cilindro Diferencial

Velocidad de Entrada del Cilindro

S1

1

0Cilindro

S

S

QEE

vE

1

EEE

S6

Q v

Análisis del Movimiento de Entrada de un Cilindro Diferencial

Velocidad de Entrada del Cilindro

S1

1

0Cilindro

S

S

QEE

vE

Si el émbolo se desplaza a la

velocidad vE , también lo hace la superficie S0 generando un caudal

de salida QSE

El caudal de salida QSE es veces más grande que el caudal

que entra QEE

EESE

1

EE00SE

1

EE

Q QS6

Q S6 v S6 Q

S6

Q v

E

E

QSE

Análisis del Movimiento de Entrada de un Cilindro Diferencial

Velocidad de Entrada del Cilindro

S1

1

0Cilindro

S

S

QEE

vE

EESE

1

EE00SE

1

EE

Q QS6

Q S6 v S6 Q

S6

Q v

E

E

QSE

Análisis del Movimiento de Entrada de un Cilindro Diferencial

1

0Cilindro

S

S

vE

QEE

QSE

P0

P1

P1

PME

P0

Los caudales al recorrer el circuito generan perdidas de

carga (diferencia de presiones)

11ME

2EE11

00

2SE00

PPP

QR P

P P

QR P

Perdidas de Presión en el Circuito

R1R0

Análisis del Movimiento de Entrada de un Cilindro Diferencial

1

0Cilindro

S

S

vE

QEE

QSE

P0

P1

P1

PME

P0

11ME

2EE11

00

2SE00

PPP

QR P

P P

QR P

Perdidas de Presión en el Circuito

R1R0

Análisis del Movimiento de Entrada de un Cilindro Diferencial

P1

Puesto que la presión es el reparto de un esfuerzo entre una superficie y la presión en bars es el reparto de la

fuerza en decanewtons por la superficie en cm2

El 10 es un factor de conversión de unidades. 1

E LE1

S10

L P P

Considerando sólo la carga de entrada

LE

S1

Análisis del Movimiento de Entrada de un Cilindro Diferencial

P1

1

E LE1

S10

L P P

Considerando sólo la carga de entrada

LE

S1

Análisis del Movimiento de Entrada de un Cilindro Diferencial

1

0Cilindro

S

S

P0

P1

P0

Considerando también la contrapresión

Este sería el esfuerzo contrario al desplazamiento

0 LE1

1

00 LE1

00

P P P

S10

SP10 P P

P P

LE

Análisis del Movimiento de Entrada de un Cilindro Diferencial

1

0Cilindro

S

S

P0

P1

P0

Considerando también la contrapresión

Este sería el esfuerzo contrario al desplazamiento

0 LE1

1

00 LE1

00

P P P

S10

SP10 P P

P P

LE

La presión sería la presión de la carga más veces la

contrapresión

Análisis del Movimiento de Entrada de un Cilindro Diferencial

1

0Cilindro

S

S

P0

P1

P0

Considerando también la contrapresión

0 LE1

1

00 LE1

00

P P P

S10

SP10 P P

P P

LE

Análisis del Movimiento de Entrada de un Cilindro Diferencial

1

0

S

S

P0

P1

LE

P0

Fuerzas de rozamiento de las juntas

rj00 E11 FS P10 L S P10

Considerando además el Rendimiento Mecánico del Cilindro

Análisis del Movimiento de Entrada de un Cilindro Diferencial

1

0

S

S

P0

P1

LE

P0

rjE

EME

F L

L R

Fuerzas de rozamiento de las juntas

Toda pérdida puede expresarse como rendimiento

00 ME

E11

rj00 E11

S P10 R

L S P10

FS P10 L S P10

Considerando además el Rendimiento Mecánico del Cilindro

Análisis del Movimiento de Entrada de un Cilindro Diferencial

1

0

S

S

P0

P1

LE

P0

rjE

EME

F L

L R

Frj

0 ME

LE1

00 ME

E11

rj00 E11

P R

P P

S P10 R

L S P10

FS P10 L S P10

Considerando además el Rendimiento Mecánico del Cilindro

Análisis del Movimiento de Entrada de un Cilindro Diferencial

1

0

S

S

P0

P1

LE

P0

rjE

EME

F L

L R

Frj

LEME

MEFrj

LEME

Frj

0 LE 0 ME

LEFrj

P )R

R1( P

P )1R

1( P

)P (P -)P R

P( P

La diferencia de presión entre considerar las fuerzas

de rozamiento y no considerarlas será la presión

de las juntas.

Determinando la Presión del rozamiento de las juntas

Análisis del Movimiento de Entrada de un Cilindro Diferencial

1

0

S

S

P0

P1

LE

P0

rjE

EME

F L

L R

Frj

LEME

MEFrj

LEME

Frj

0 LE 0 ME

LEFrj

P )R

R1( P

P )1R

1( P

)P (P -)P R

P( P

PP P P Frj 0 LE1

La diferencia de presión entre considerar las fuerzas

de rozamiento y no considerarlas será la presión

de las juntas.

Determinando la Presión del rozamiento de las juntas

La presión P1 es consecuencia de la carga, la contrapresión y la

fuerza de rozamiento de las juntas.

Análisis del Movimiento de Entrada de un Cilindro Diferencial

1

0

S

S

P0

P1

LE

P0

rjE

EME

F L

L R

Frj

LEME

MEFrj

LEME

Frj

0 LE 0 ME

LEFrj

P )R

R1( P

P )1R

1( P

)P (P -)P R

P( P

PP P P Frj 0 LE1

Determinando la Presión del rozamiento de las juntas

Análisis del Movimiento de Entrada de un Cilindro Diferencial

1

0

S

S

P0

P1

LE

P0

Frj

PME

P1

PP P P

PP P

Frj 1 LE1

1 1ME

Al considerar las perdidas a la entrada

Análisis del Movimiento de Entrada de un Cilindro Diferencial

1

0

S

S

P0

P1

LE

P0

Frj

PME

P1

PP P P

PP P

Frj 1 LE1

1 1ME

1Frj 0 LEME P PP P P

Presión de la carga

Presión de la contrapresión

Presión del rozamiento de las juntas

Perdidas de la entrada

Al considerar las perdidas a la entrada

Análisis del Movimiento de Entrada de un Cilindro Diferencial

1

0

S

S

P0

P1

LE

P0

Frj

PME

P1

PP P P

PP P

Frj 1 LE1

1 1ME

1Frj 0 LEME P PP P P

Al considerar las perdidas a la entrada

Análisis del Movimiento de Entrada de un Cilindro Diferencial

Por último al Hacer un Análisis de Potencias en Juego

1000

vL W

EEn

ME

nH

R

W W

Hnpm W- W W

600

QP W

SE0P0p

)WW(600

QP W P0pH

EE1HE

CIRCUITO CILINDRO

600

QP W

EEMEUT

600

QP W

EE1P1p

También de esta forma se puede hacer un análisis del movimiento de entrada de un cilindro diferencial

Análisis del Movimiento de Entrada de un Cilindro Diferencial

Por último al Hacer un Análisis de Potencias en Juego

1000

vL W

EEn

ME

nH

R

W W

Hnpm W- W W

600

QP W

SE0P0p

)WW(600

QP W P0pH

EE1HE

CIRCUITO CILINDRO

600

QP W

EEMEUT

600

QP W

EE1P1p

Análisis del Movimiento de Entrada de un Cilindro Diferencial

Unidades utilizadas en este trabajo.

• Diametros• Superficies• Cargas• Presiones• Velocidades• Caudales• Potencias

= mm

= cm2

= newtons

= bars

= m/s

= l/m

= Kw

Análisis del Movimiento de Entrada de un Cilindro Diferencial

Enlace a los «Álbumes» de Oleohidráulica Industrial

https://www.facebook.com/pages/OLEOHIDR%C3%81ULICA-INDUSTRIAL/141154685899979?sk=photos_albums

Carlos Muñiz Cueto

Es Instructor jubilado de Automatización Oleohidráulica en el Centro de Formación para el Empleo de Avilés (Asturias)