Cilindros diversos

Hidrulica Bsica 1

CilindroSON DISPOSITIVOS QUE TRANSFORMAN LA ENERGA HIDRULICA

DISPONIBLE EN ENERGA MECNICA LINEAL (MOVIMIENTO RECTO), CON LA FINALIDAD DE REALIZAR UN TRABAJO SOBRE UN CUERPO QUE

OPONE RESISTENCIA

EL FLUDO HIDRULICO LLENA LA CAVIDAD EMPUJANDO LOS COMPONENTES MVILES

D

PRESIN

VELOCIDAD

Hidrulica Bsica 1

CilindroPARA MOVER EL OBJETO ES NECESARIO VENCER LA FRICCIN QUE

GENERA UNA FUERZA QUE SE OPONE AL MOVIMIENTO Y SE REFLEJA COMO UNA PRESIN INTERNA QUE DEPENDE DEL REA

PRESIN

PESO

FRICCIN

FUERZAA1

P = F/A1

Hidrulica Bsica 1

CilindroEL OBJETO SE MUEVE A UNA VELOCIDAD QUE DEPENDE DEL CAUDAL

CON EL QUE SE LLENA EL CILINDRO Y EL AREA

CAUDAL

A1

VELOCIDAD

V = Q.A1

Hidrulica Bsica 1

CilindroLA POTENCIA NECESARIA PARA REALIZAR EL TRABAJO EN UN TIEMPO

DETERMINADO DEPENDE DE LA FUERZA DE RESISTENCIA DE LA CARGA Y EL CAUDAL QUE INGRESA AL CILINDRO

CAUDAL

A1

VELOCIDAD

Pot = F.V = P.Q

PRESIN

PESO

FRICCIN

FUERZA

LA PRESIN Y LA VELOCIDAD SON CONSECUENCIA DE LA CARGA Y DEL CAUDAL ENTREGADO

Hidrulica Bsica 1

CilindroEXISTEN VERSIONES DE CILINDROS QUE SON USADOS TANTO EN EL

REA MOVIL COMO PARA EL REA INDUSTRIAL

Hidrulica Bsica 1

CilindroPARTES PRINCIPALES DE UN CILINDRO HIDRULICO

ROSCADELVSTAGO

SELLOSRASPADORESPRINCIPALES

SELLOSRASPADORESSECUNDARIOS TIRANTES

AMORTIGUADORES

CAMISA

PUERTOCABEZAL

SELLOS DEL CUERPO

VASTAGO

PUERTO

TAPATRACERA

TUERCA

PISTONSELLOSDELPISTON

BUJE

Hidrulica Bsica 1

CilindroCUANDO EL CILNDRO SE MUEVE EXTENDIENDO EL VSTAGO SE

CONOCE COMO AVANCE DEL CILINDRO.

CUANDO EL CILINDRO SE MUEVE RETRAYENDO EL VSTAGO SE CONOCE COMO RETORNO DEL CILINDRO

AVANCE

RETORNO

Hidrulica Bsica 1

CilindroLOS CILINDROS PUEDEN CLASIFICARSE EN DOS GRUPOS

PRINCIPALES:

1. CILINDROS DE SIMPLE ACCIN: LA FUERZA HIDRULICA SOLO ACTUA EN UN SOLO SENTIDO. EN EL OTRO SENTIDO EL CILINDRO SE MUEVE POR EFECTO DE OTRO AGENTE DIFERENTE

2. CILINDROS DE DOBLE ACCIN: LA FUERZA HIDRULICA ACTUA PARA MOVER EL CILINDRO EN AMBAS DIRECCIONES.

Hidrulica Bsica 1

CilindroCILINDROS DE SIMPLE ACCIN:

AVANZA POR LA FUERZA HIDRULICA

REGRESA POR EL PESO DE LA CARGA

GATO HIDRULICO

AVANZA POR LA FUERZA HIDRULICA

REGRESA POR LA FUERZA DEL RESORTE

CILINDRO CON RESORTE

Hidrulica Bsica 1

CilindroCILINDROS DE SIMPLE ACCIN:

AVANZA POR LA FUERZA HIDRULICA

REGRESA POR EL PESO DE LA CARGA

CILINDRO CON RETORNO POR GRAVEDAD

AVANZA POR PESO DE LA CARGA

REGRESA POR LA FUERZA HIDRULICA

CILINDRO CON AVANCE POR GRAVEDAD

Hidrulica Bsica 1

CilindroCILINDROS DE SIMPLE ACCIN:

CILINDRO TELESCPICO

AVANZA POR LA FUERZA HIDRULICA

REGRESA POR EL PESO DE LA CARGA

Hidrulica Bsica 1

CilindroCILINDROS DE DOBLE ACCIN:

REGRESA POR LA FUERZA HIDRULICA

CILINDRO DOBLE EFECTO

AVANZA POR LA FUERZA HIDRULICA

CILINDRO DOBLE VASTAGO

REGRESA POR LA FUERZA HIDRULICA

AVANZA POR LA FUERZA HIDRULICA

Hidrulica Bsica 1

CilindroCILINDROS DE DOBLE ACCIN:

CILINDRO TELESCPICO

AVANZA POR LA FUERZA HIDRULICA

REGRESA POR LA FUERZA HIDRULICA

Hidrulica Bsica 1

CilindroMATERIALES DE CONSTRUCCIN DE UN CILINDRO HIDRULICO:

PISTON: LA MAYORIA SON CONSTRUIDOS DE ACERO O FUNDICIONES DE HIERRO

TAPAS DEL CILINDRO: SON CONSTRUIDOS DE ACER, FUNDICIONES DE HIERRO Y ALGUNOS DE ALUMINIO

CAMISA: LA MAYORIA SON CONSTRUIDOS CON TUBOS DE ACERO

TIRANTES: SON CONSTRUIDOS CON ACERO

VASTAGO: SON CONSTRUIDOS DE ACERO CROMADO Y PULIDO

BUJES: SON CONSTRUIDOS DE HIERRO O BRONCE

SELLOS: LA MAYORA SON DE NITRILO, PERO TAMBIEN SE PUEDEN CONSTRUIR EN VITON (RESISTENTES A ALTAS TEMPERATURAS)

Hidrulica Bsica 1

CilindroLOS CILINDROS HIDRULICOS INDUSTRIALES NORMALMENTE SON

CONSTRUIDOS DE FORMA NORMALIZADA, ES DECIR SUS PARMETROS DIMENSIONALES SE ENCUENTRAN REGIDOS POR NORMAS INTERNACIONALES QUE DETERMINAN, LA RELACIN

ENTRE EL VSTAGO Y EL PISTN, EL TAMAO DE SUS PUERTOS, EL TIPO DE MONTAJE Y LA ROSCA DEL VSTAGO

ENTRE LAS NORMAS MAS COMUNES TENEMOS:

NFPA

ISO 6022

ISO 6020/1

DIN 24 554

Hidrulica Bsica 1

CilindroLOS MONTAJES DE LOS CILINDROS SE PUEDEN CLASIFICAR EN DOS

GRUPOS PRINCIPALES:

1. MONTAJE PARA TRANSFERENCIA DE FUERZA RECTA

FUERZA DE REACCIN EN EL EJE CENTRAL

FUERZA DE REACCIN NO EN EL EJE CENTRAL

Hidrulica Bsica 1

CilindroLOS MONTAJES DE LOS CILINDROS SE PUEDEN CLASIFICAR EN DOS

GRUPOS PRINCIPALES:

2. MONTAJE PARA TRANSFERENCIA DE FUERZA PIVOTEADA

Hidrulica Bsica 1

CilindroTIPOS DE MONTAJES NFPA

TIRANTES EXTENDIDOS DELANTEROS

TIRANTES EXTENDIDOS TRASEROS

TIRANTES EXTENDIDOS A AMBOS LADOS

BRIDA RECTANGULAR DELANTERA

BRIDA CUADRADA DELANTERA CABEZAL RECTANGULAR

Hidrulica Bsica 1

CilindroTIPOS DE MONTAJES NFPA

OREJAS LATERALES

TAPA TRASERA RECTANGULARBRIDA RECTANGULAR TRASERA

HUECOS EN LA BASE

BRIDA CUADRADA TRASERA

OREJAS CENTRALES

Hidrulica Bsica 1

CilindroTIPOS DE MONTAJES NFPA

MUONES DELANTEROS

ARTICULACIN TRASERAANGULOS EN AMBAS TAPAS

MUONES INTERMEDIOS

OREJAS EN AMBAS TAPAS

MUONES TRASEROS

Hidrulica Bsica 1

CilindroTIPOS DE MONTAJES NFPA

Hidrulica Bsica 1

CilindroTIPOS DE MONTAJES ISO 6020/1

BRIDA RECTANGULAR DELANTERA

BRIDA CIRCULAR TRASERA ARTICULACIN TRASERA

BRIDA RECTANGULAR TRASERA

BRIDA CIRCULAR DELANTERA

ARTICULACIN TRASERA CON ROTULA

Hidrulica Bsica 1

CilindroTIPOS DE MONTAJES ISO 6020/1

MUON INTERMEDIO

Hidrulica Bsica 1

CilindroEJEMPLO 1

INDIQUE EL TIPO DE MONTAJE DE LOS CILINDROS MOSTRADOS EN LA FIGURA

BRIDA RECTANGULAR TRASERAARTICULACIN TRASERAMUONES INTERMEDIOS

Hidrulica Bsica 1

CilindroCONSTRUCTIVAMENTE LOS CILINDROS PUEDEN RESISTIR UNA

PRESIN MXIMA, POR LO TANTO TIENEN UN LMITE DE FUERZA QUE PUEDEN EJERCER

PRESIN

LA FUERZA ESTA DIRECTAMENTE RELACIONADA CON EL REA DE CONTACTO DEL LADO DEL PISTON Y DEL LADO DEL VSTAGO, Y ES DIFERENTE PARA EL AVANCE Y EL REGRESO (CON EXCEPCIN DEL CILINDRO DE DOBLE VSTAGO)

Hidrulica Bsica 1

CilindroCALCULO DEL AREA DEL LADO DEL PISTN:

DIMETRO DEL PISTN

!24

piston

pistonavance

DAA

"##

$DPISTON

Hidrulica Bsica 1

CilindroCALCULO DEL AREA DEL LADO DEL VSTAGO:

DIMETRO DEL PISTN

! !

! !% &22

22

4

44

vastagopistonregreso

vastagopiston

vastagopistonregreso

DDA

DDAAA

'"#

"'

"#'#

$

$$

DPISTON DVASTAGO

DIMETRO DEL VASTAGO

Hidrulica Bsica 1

CilindroCALCULO DE LA FUERZA MXIMA DE AVANCE

DIMETRO DEL PISTN

!24

piston

maxavancemaxavance

DPAPF

""#"#$

Hidrulica Bsica 1

Cilindro

DIMETRO DEL PISTN

! !% &()*

+,

- '""#"# 224

vastagopistonmaxregresomaxregreso DDPAPF$

DIMETRO DEL VASTAGO

CALCULO DE LA FUERZA MXIMA DE REGRESO

Hidrulica Bsica 1

CilindroCALCULO DE LA PRESIN DEL LADO DE AVANCE:

!24

piston

carga

piston

carga

avanceD

F

A

FP

"

"##

$

Hidrulica Bsica 1

CilindroCALCULO DE LA PRESIN DEL LADO DE REGRESO:

! ! (()

*

++,

-

'"##

22

4

vastagopiston

carga

regreso

carga

regresoDD

F

A

FP

$

Hidrulica Bsica 1

CilindroSI LA MISMA CARGA SE OPONE AL MOVIMIENTO DE AVANCE Y AL

MOVIMIENTO DE REGRESO, ENTONCES PREGRESO > PAVANCE

! ! ! avancevastagopiston

piston

avance

regreso

avanceregreso P

DD

DP

A

AP "

(()

*

++,

-

'#".

./

0112

3#

22

2

regreso

carga

regreso

avance

carga

avance

A

FP

A

FP

#

#

Hidrulica Bsica 1

CilindroEJEMPLO 1

PRESIN NECESARIA PARA AVANZAR Y RETROCEDER UNA CARGA DE 2000 lbf CON UN CILINDRO CON PISTN DE 2 in Y VSTAGO DE 1 in SIN RESTRICCIN EN EL RETORNO A TANQUE

!

! ! !

! ! !

! !psipsi

nin

inP

DD

DP

psiinin

lbf

A

FP

psiin

lbf

A

FP

avance

vastagopiston

pistonregreso

regresoregreso

pistonavance

8.84863712

2

4.84812

20004

6372

20004

22

2

22

2

22

carga

2

carga

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3

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0

11

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-

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SOLUCION:

Hidrulica Bsica 1

CilindroEJEMPLO 2

DIMETRO DEL PISTN PARA AVANZAR UNA CARGA DE 3000 lbf CON UNA PRESIN DE OPERACIN DE 1000 psi, SIN RESTRICCIN DEL RETORNO A TANQUE

!inin

inAD

DA

inpsi

lbf

P

FAA

piston

piston

piston

piston

avance

carga