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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)
