miércoles, 25 de febrero de 2009

TODO SOBRE HIDRAULICA INDUSTRIAL

Potencia Hidraulica y Fluidos.

Principios de Hidraulica


El equipo de la industria moderna utiliza muchos sistemas de potencia de fluidos.
Los sistemas de potencia de fluidos llevan a cabo el trabajo mediante transmitir fuerza hacia un fluido. El fluido puede ser ya esa un liquido, tal como aceite, agua o un gas asi como aire comprimido, nitrogeno o dioxido de carbono. Un sistema de potencia de fluidos que utilize gas como el fluido transmisor se denomina sistema neumatico. Un sistema que utilize liquido como fluido transmisor se denomina sistema hidraulico. La palabra hidraulico se deriba de la palabra griega "hidro" (que significa agua) y aulico (que significa tubo). Originalmente, el termino hidraulico se referia solamente a la corriente de agua en tubos. Hoy significa la circulacion de cualquier liquido en un sistema.

Algunos ejemplos comunes de sistemas hidraulicos incluyen frenos de automoviles y sistemas de servo direccion, elevadores hidraulicos tambien se usan en camiones vertedores o de volteo, niveladores de caminos, movimientos de tierra y equipo de excavacion.

Tambien hay muchos usos para los sistemas hidraulicos en las plantas industriales. La energia hidraulica es particularmente util para la operacion inyectoras hidraulicas para el plastico, sopladoras de botella, elevadores, plataformas hidraulicas, mecanismos de alimetacion de herramienta, y equipos de prueba. Como se muestra en estos ejemplos los sistemas hidraulicos varian ampliamente. Sin embargo estos operan utilizando los mismos principios basicos. Antes de continuar con los componentes y la operacion de sistemas hidraulicos, esta leccion repasara algunas leyes de fuerza y movimiento, y explicara como se utilizan en conjunto con los principios hidraulicos.

Fuerza, Peso, y Masa:


Una fuerza es un empuje o tiro que se emplea en un objeto. La fuerza puede causar que un objeto comience a moverse, se detenga, cambie de velocidad o cambie de direccion. En un sistema hidraulico, la fuerza debe estar presente todo el tiempo para el funcionamiento del sistema. Como se muestra en la figura dibujo A una bomba ejerce una fuerza en una corriente de fluido hidraulico. Esta fuerza debe ser suficiente para que ambos superen la resistencia del fluido a la circulacion y realicen el trabajo del sistema. Entre mas trabajo deba hacer el sistema, se requiere mas fuerza. La fuerza se mide en libras (lb) en el sistema ingles, y en newtones (N) en el sistema metrico.

Un objeto tiene peso como resultado del tiro gravitacional ejercido en este. El peso siempre es una fuerza desendiente. En un sistema hidraulico, el fluido en la represa, en las lineas, o en cualquiera de los componentes tiene peso. Esto es cierto si el fluido esta alli todabia o en movimiento.

objetos o sustancias tienen masa tambien. La masa es la medida de la cantidad de materia en un objeto y su resistencia para cambiar en movimiento. La masa de un objeto determina su peso en la tierra, o en cualquier campo gravitacional. (en la superficie de la luna, debido a el tiro mas debil de gravedad, 1 libra de masa pesaria solo 2.5 oz). La masa de un objeto tambien determina cuanta fuerza se requiere para causar un cambio en su movimiento. La masa se mide en libras (lb) en el sistema ingles y en kilogramos (kg) en el sistema metrico.


La densidad (masa por unidad de volumen) de un liquido se describe en terminos de gravedad especifica. La gravedad especifica de cualquier liquido es su peso comparado a el peso de un volumen igual de agua en la misma temperatura.





la gravedad especifica del agua es de 1.0. El aceite de petroleo tiene una gravedad especifica de 0.78 a 120 grados f. (49 C) . Ciertos fluidos hidraulicos tienen una gravedad especifica de 1.42 a 120 F . A pesar de que la gravedad especifica de un fluido por lo general no es funcionalmente importante, puede usarse para determinar el tipo de fluido hidraulico que esta presente en un sistema.



Presion


Presion es la cantidad de fuerza ejercida sobre un objeto o una sustancia dividida por el area sobre la cual se ejerce la fuerza. La presion se mide y especifica en libras por pulgada cuadrada (psi) en el sistema ingles, y en el sistema metrico en newtones por metro cuadrado (N/m2). Como se muestra en la figura 1-7 un pie cubico de aceite pesa alrededor de 55-58 lbs, si este peso es dividido igualmente sobre las 144 pulgadas cuadradas del fondo, la fuerza en cada pulgada cuadrada es de 0.4 libras. Entonces la presion en el fondo es de 0.4 psi o una columna de dos pies pesa lo doble, entonces la presion al fondo es de 0.8 psi. La fuerza se calcula mediante multiplicar la presion por el area.

trabaja con sistemas hidraulicos debe de estar interesado en dos tipos de presion atmosferica e hidraulica. La presion atmosferica (a 14.7 psi) es en trabajo igual a todas las veces que los depositos de fluidos que salen a la atmosfera. La presion hidraulica se crea mediante la bomba y actua en todos los trayectos internos en el lado de descarga. En el lado de entrada existe una presion "negativa". Esta se refiere como un vacio previo y se expresa en pulgadas de mercurio abajo de la presion atmosferica.

La calibracion de presion usada en sistemas hidraulicos mide solo la presion que es mas alta que la presion atmosferica que los rodea. Sin embargo un calibrador de presion desconectado tiene una lectura de 0 psi (cero libras por pulgada cuadrada) una lectura de 100 en un manometro hidraulico indica una presion de fluido de 100 psig. Para obtener la presion total, la presion atmosferica (14.7psi) se suma a la presion manometrica. La presion total es de 114.7 psi (libras por pulgada cuadrada absoluta). En hidraulica, la distincion entre psig y psia es por lo general importante, porque el termino psi es comunmente usado en lugar de psig.




Trabajo, Potencia y Energia


1-Trabajo tiene lugar cuando un cuerpo u objeto se mueve hacia una distancia mediante una fuerza. La cantidad de trabajo realizado se expresa en pies-libras (ft-lb) o pulgadas-libras (in-lb) en el sistema ingles, y en newtones-metros (n-M) en sistema metrico.

fuerza (lb) x distancia (ft)= trabajo (ft-lb)

2- En un sistema hidraulico, la fuerza ejercida por una presion de fluido actuando en el area de circulacion. El trabajo realizado por un cilindro hidraulico se calcula como sigue. La fuerza hidraulica se expresa en libras:

presion (psi) x area de piston (in2)= fuerza (lb)

Sin embargo ya que la fuerza en libras se multiplica por la distancia en pulgadas, la respuesta se calcula en pulgadas-libras, y debe dividirse entre 12 para combertirla a pies-libras:

fuerza (lb) x trayecto de piston (in) = trabajo hidraulico(in.-lb)/12 =ft-lb

una comparacion entre el trabajo mecanico e hidraulico se muestra en la figura dibujo A

3- Potencia se define como la cantidad de trabajo (ft-lb) realizado en una cantidad determinada de tiempo (por lo general minutos, o a veces segundos) de esta manera, la potencia se calcula en pies-libras por minuto(ft-lb/min):

Potencia (p) = trabajo (ft-lb) tiempo (min. o seg) = ft-lb/min o ft-lb/s.

Para que la cantidad de potencia sea significativa, debe compararse con alguna unidad de medida. La unidad comun de medida para la potencia son los caballos de potencia, los cuales se expresan como sigue: un caballo de potencia (1-hp) = 33.000 ft-lb/min o 550 ft-lb/s. Para determinar los caballos de potencia de una bomba debe calcularse los caballos de potencia requeridos en el extremo del cilindro. Un kilowatt (1 kw) = 1.341 hp.

4- Para hacer trabajo o usar potencia, la energia debe expandirse. La ley de la conservacion de la energia indica que la energia no puede crearse o destruirse solo puede ser transformada. La energia por lo general se mide en horas kilowatt (k Wh).


Por: Oscar Garcia
































































































































Presion













































































































































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