Circuitos hidraulicos y electrohidraulicos

8/10/2019 Circuitos hidraulicos y electrohidraulicos

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INSTITUTO TECNOLGICO SUPERIOR DE MISANTLA

CIRCUITOS HIDRAULICOS Y ELECTROHIDRAULICOS

ING. CIRO ALBERTO ORTEGA BARROSO

ING. ELECTROMECANICA 7 04 B

SISTEMAS HIDRAULICOS Y NEUMATICOS DE POTENCIA

UNIDAD 4

INVESTIGACION

PRESENTA:

YAEL GONZALEZ LOPEZ

HERNANDEZ ZAMORA ISMAEL

REYES CONTRERAS RODOLFO ALDAIR

VAZQUEZ GOMEZ GUSTAVO ADOLFO

Misantla; Ver. A 5 de Diciembre del 2014.


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Contenido

Introduccin ............................................................................................................................... 3Desarrollo de circuitos tpicos hidrulicos. ......................................................................... 4

Desarrollo tpicos de circuitos electrohidrulicos. .......................................................... 10

Conclusin. .............................................................................................................................. 15


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INTRODUCCIN

La hidrulica transfiere energa y controla los movimientos de la mquinatransmitiendo un flujo de aceite mineral o fluido sinttico: grandes fuerzas yelevadas potencias pueden ser aplicadas de modo seguro en cada ambiente de

trabajo.

La electrohidrulica agrega a la particularidad de la hidrulica las grandesventajas de los controles ofrecidos por la electrnica, obteniendo as movimientosrpidos, suaves y precisos.

Los circuitos electrohidrulicos permiten darnos cuenta de las mltiplesposibilidades que se alcanzan con su utilizacin y puede ser un punto de partidapara comprender las maquinas ms complicadas. Estas mquinas pueden utilizardistintos tipos de aceites para trabajar, entre ellos destacan tres tipos, mezclas de

aceites minerales, mezclas de agua-aceites y aceites sintticos, adems, estostienen una doble funcin, aparte de generar potencia, tambin funcionan comolubricantes.


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Desarrollo de circuitos tpicos hidrulicos.Se necesita un proceso automtico de dos cilindros de doble efecto donde

su funcionamiento sea de forma secuencial, donde se requiere tambin vlvulasantiretorno pilotada para asegurar el regreso de los actuadores y adems laseguridad de que como se trabaja con fuerza no exista mayor peligro para laspersonas que estn utilizando este proceso, presentando principalmente el diseoas como su respectiva simulacin para su previa verificacin dando paso luego asu instalacin o construccin.

Diagramas de circuitos.

Existen dos tipos de diagramas de circuitos:

Diagramas de circuitos en corte transversal: Muestran la construccin interna delos componentes adems de las rutas que sigue el flujo de aceite. Mediantecolores, sombras o diversos patrones en lneas y pasos, puede mostrarse muchascondiciones diferentes de presin y flujo.

Diagramas de circuitos esquemticos: Se usan preferentemente para la solucin

de fallas por su capacidad de mostrar las funciones actuales y potenciales delsistema. Los diagramas esquemticos estn compuestos de smbolos geomtricosque corresponden a los componentes y sus controles y conexiones.

Diseo.

El esquema que de la siguiente figura representa un circuito hidrulico defuerza clsico, donde el elemento de trabajo es un cilindro de fuerza.


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Los elementos constitutivos del circuito hidrulico como puede verse son:

a) Un recipiente con aceite.b) Un filtro.c) Una bomba de aceite.d) Una vlvula de control que incluye una vlvula de seguridad o sobre presin y larespectiva palanca de mando.e) El cilindro de fuerza.f) Conductos de comunicacin.

Mientras la palanca de accionamiento de la vlvula de control est en suposicin de reposo (centro) el aceite bombeado por la bomba retorna libremente alrecipiente, de manera que el cilindro de fuerza se mantiene inmvil.

Una vez que se acciona la palanca de control en cualquiera de las dosdirecciones, se cierra la comunicacin del retorno libre al recipiente y se conecta la

salida de la bomba a uno de los lados del cilindro de fuerza mientras que el otrolado se conecta al retorno. El movimiento de la palanca de control en la otradireccin hace el efecto contrario.
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Bomba:

Esta bomba de engranes es una de las ms utilizadas por su bajo costo,tamao reducido y elevada durabilidad.

Durante el movimiento de rotacin de los engranes, estos "capturan" elaceite del lado de baja presin (recipiente) al llenarse las oquedades de losdientes con l y lo inyectan a alta presin por el otro lado al introducirse el dientedel otro engrane en la oquedad desplazndolo forzadamente.

En estas bombas, entre el perfil del cuerpo y el engrane hay una holguramnima para evitar la fuga de retorno del aceite pero sin que roce el engrane conel cuerpo.

Vlvula de control:

La vlvula de control generalmente se acciona a travs de una palanca,esta palanca desplaza en el interior de la vlvula un cilindro al que se le hanpracticado agujeros de manera conveniente para que al moverse comuniqueadecuadamente la presin y el retorno al lado correspondiente del cilindro defuerza.
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Las flechas rojas muestran como el aceite desde la bomba circulalibremente hacia el retorno sin producir comunicacin alguna con los lados delcilindro. En este caso el cilindro de fuerza est auto frenado, ya que no es posiblela salida del aceite.

Cilindro de fuerza:

Un empaque adecuado impide la salida del aceite por los bordes delvstago pero permite el movimiento libre de este longitudinalmente.
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En el animado puede verse como se desplaza el pistn interior y con l elvstago en dependencia de la entrada y salida del aceite, las flechas rojasrepresentan el lado de alta presin (desde la bomba) y las azules el lado de bajapresin (retorno).

Vlvula de sobre presin:

Cuando se mantiene la palanca de mando accionada y el cilindro de fuerzallega al final de la carrera, este de detiene y no puede entrar ms aceite al cilindroprocedente de la bomba, la presin en el sistema comienza a crecer rpidamentellegando en muy poco tiempo a valores peligrosos para la integridad del sistema.

La conexin entre el lado de alta presin procedente de la bomba y elretorno se mantiene siempre cerrada por el tapn corredizo interior debido alempuje del resorte.

Cuando la presin sobrepasa cierto valor, la fuerza de empuje levantael tapn corredizo y la presin se alivia al retorno. De esta forma la presin delsistema nunca sobrepasa un valor asignado de seguridad que puede ser ajustadocon el tornillo de regulacin que empuja ms o menos el resorte.
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Depsito o Tanque:

La funcin natural de un tanque hidrulico es:

Contener o almacenar el fluido de un sistema hidrulico.

Evacuar el calor. Sedimentacin. Separacin del aire. Separacin del agua.

Cuando el fluido regresa al tanque, una placa reflectora bloquea el fluido deretorno para impedir su llegada directamente a la lnea de succin. As se produceuna zona tranquila, la cual permite sedimentarse a las partculas grandes de

suciedad, que el aire alcance la superficie del fluido y da oportunidad de que elcalor se disipe hacia las paredes del tanque.

Tapa de llenado: Mantiene los contaminantes fuera de la abertura usada parallenar y aadir aceite al tanque.
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Mirilla: Permite revisar el nivel de aceite del tanque hidrulico. El nivel de aceitedebe revisarse cuando el aceite est fro. Si el aceite est en un nivel a mitad de lamirilla, indica que el nivel de aceite es correcto.

Tuberas de suministro y retorno: La tubera de suministro permite que el aceitefluya del tanque al sistema. La tubera de retorno permite que el aceite fluya delsistema al tanque.

Drenaje: Ubicado en el punto ms bajo del tanque, el drenaje permite sacar elaceite en la operacin de cambio de aceite. El drenaje tambin permite retirar delaceite contaminante como el agua y sedimentos.

Simulacin de los circuitos:

Para realizar la simulacin por medio programa de software como elFluidSIM o el Automatin Studio.

Desarrollo tpicos de circuitos electrohidrulicos. Un sistema electrohidrulico es un conjunto de elementos que, dispuestos

en forma adecuada y conveniente, producen energa electrohidrulica partiendode otra fuente, que normalmente es electromecnica o termomecnica.

La energa electrohidrulica se genera de la siguiente manera:

Se recibe energa electromecnica a travs de la bomba de instalacin,est la impulsa obligndola a pasar por el circuito, hasta llegar a los puntos deutilizacin (actuadores), encargados de transformar dicha energa en mecnica.

Podemos evidenciar tres grupos perfectamente localizados, a detallar: Sistema de impulso y bombeo. Sistema intermedio compuesto por elementos de control, comando y

conexiones. Actuadores y consumidores. Diseo de circuitos.


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Para el diseo de un circuito es imprescindible el conocimiento exacto delas necesidades y trabajos a realiza por los elementos accionadores (velocidades,

fuerzas, tiempos, ciclos, etc.) as como las limitaciones (espacio, potenciadisponible, tipo de energa, etc.).

Con los datos del diseo, y con la ayuda de los smbolos, se hace uncroquis en el que se dibujan los elementos accionadores y los impulsores; acontinuacin se elabora una secuencia de los movimientos y trabajos a realizar.

Finalmente se aaden al croquis los accesorios del sistema.

Una vez realizado el croquis del crculo, se numeran los componentes, y enuna relacin aparte se les da el nombre adems de definirse sus especificacionesde cada uno como el tipo, la velocidad de funcionamiento, presin de trabajo, etc.Y as se har con cada uno de los componentes.

Electrovlvulas.

La vlvula de solenoide elctrica funciona al suministrar corriente elctricaal imn de la bobina, el campo magntico mueve el cuerpo de cilindro deslizantede la vlvula, el cual se dirige el aceite.
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Cabe recordar que la nica diferencia entre una vlvula hidrulica/elctricay una vlvula hidrulica ordinaria es la forma en que se mueve el cuerpo decilindro.

Las vlvulas de solenoide constan de una vlvula de cartucho y una desolenoide. Para desamar la vlvula quite el conjunto de la vlvula solenoide yluego destornille cuidadosamente el cuerpo de la vlvula.

Se les llama SOLENOIDES por estar accionados con corriente continua,cuando estn accionados pro corriente alterna, se llaman ELECTROIMANES.

Los electroimanes comnmente utilizados son del tipo AIR GAP, esto

significa que cuando el electroimn esta energizado, el tragante tiene su circuito

magntico abierto a travs del aire.
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En el momento que el electroimn, estando abierto, se energiza, la corrienteinicial es de un valor muy alto, aunque de una duracin de algunos milisegundos.Cuando el electroimn ha cerrado su Entrehierro o AIR GAP y permanece as lacorriente disminuye a un valor sumamente bajo, con lo cual el electroimn zumbamuy poco, y adems el sobrecalentamiento es mnimo.

Cuando se disean circuitos elctricos para accionar vlvulas comandaspor electroimn, debe tenerse mucho cuidado que si estas son dobles, no seenergicen por cualquier motivo simultneamente, pues si tal cosa ocurriera,algunos de los solenoides opuestos NO se cerrara a travs de su entrehierro, y es

suficiente que el tragante quede abierto algunas dcimas de milmetro, para que labobina se queme al cabo de pocos segundos de tiempo.
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Consideraciones sobre potencia electrohidrulica.

La transformacin y distribucin de la potencia electrohidrulico puede serrepresentada en un grfico en el cual se hace un balance de las prdidas de cada

bloque, y cuya suma hace a la prdida total.

BLOQUE A: GRUPO DE IMPULSIN.

Tiene como principal funcin el bombeo, este es encargado de transformarla potencia que recibe en energa electrohidrulica, que no se transmite en sutotalidad, por ser la bomba un conjunto mecnico compuesto por una serie deelementos, logrados cada uno de ellos bajo tolerancias de fabricacin, surendimiento debe ser considerado y tiene una influencia Npa.

BLOQUEO B: CIRCUITO ELECTROHIDRULICO.

Incluye los elementos encargados de marca el camino al aceite para llegara los actuadores. Est compuesto por tubera, accesorios, comandos, controles,etc. Este grupo produce una prdida de potencia Npb, ofreciendo resistencia alpaso del aceite que se denominan perdidas de carga y se traducen en prdidas depresin.
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Conclusin.1

La hidrulica transfiere energa y controla los movimientos de la mquinatransmitiendo un flujo de aceite mineral o fluido sinttico: grandes fuerzas yelevadas potencias pueden ser aplicadas de modo seguro en cada ambiente detrabajo. La electrohidrulica agrega a la particularidad de la hidrulica las grandesventajas de los controles ofrecidos por la electrnica, obteniendo as movimientosrpidos, suaves y precisos.

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El uso creciente de los sistemas hidrulicos controlados elctricamente en la

industria proviene de la necesidad de rpidos, medios de produccin de bajo costocon mejor calidad, menos prdidas, y potencia incrementada. Los sistemashidrulicos controlados elctricamente proporcionan muchas otras ventajas. Unascuantas de stas son resistencia de chispa y quemada, control excelente, ytamaocompacto.

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Es la aplicacin en donde combinamos dos importantes ramos de laautomatizacin como son la Hidrulica (Manejo de fluidos) y electricidad y/o laelectrnica. Importancia para la automatizacin Porque en muchas empresas seutilizan diferentes clases de lquidos los cuales tienen que ser manipulados, por elriesgo para el ser humano, por los componentes de la electrohidrulica,principalmente la electrohidraulica contribuye a la industria y a la sociedad en unosaspectos importantes como el manejo de diferentes fluidos para el funcionamiento

de muchas empresas que usan los equipos automatizados.


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Un sistema electrohidrulico es un conjunto de elementos que, dispuestos enforma adecuada y conveniente, producen energa electrohidrulica partiendo de

otra fuente, que normalmente es electromecnica (motor elctrico) o termomecnica (motor de combustin interna).

La energa entregada por los medios mencionados es receptada por los elementosdel sistema, conducida, controlada y por ultimo transformada en energa mecnicapor los actuadores.

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