MECANICA DE MATERIALES

TALLER UNIDAD 4

Elementos generadores de energía. Tanto si se trabaja con aire como con un líquido, se ha de conseguir que el fluido transmita la energía necesaria para el sistema. En los sistemas neumáticos se utiliza un compresor, mientras que en el caso de la hidráulica se recurre a una bomba. Tanto el compresor como la bomba han de ser accionados por medio de un motor eléctrico o de combustión interna.

• Elemento de tratamiento de los fluidos. En el caso de los sistemas neumáticos, debido a la humedad existente en la atmósfera, es preciso proceder al secado del aire antes de su utilización; también será necesario filtrarlo y regular su presión, para que no se introduzcan impurezas en el sistema ni se produzcan sobrepresiones que pudieran perjudicar su funcionamiento. Los sistemas hidráulicos trabajan en circuito cerrado, y por ese motivo necesitan disponer de un depósito de aceite y también, al igual que en los sistemas neumáticos, deberán ir provistos de elementos de filtrado y regulación de presión.

Elementos de mando y control. Tanto en sistemas neumáticos como en hidráulicos, se encargan de conducir de forma adecuada la energía comunicada al fluido en el compresor o en la bomba hacia los elementos actuadores.

Elementos actuadores. Son los elementos que permiten transformar la energía del fluido en movimiento, en trabajo útil. Son los elementos de trabajo del

Sistema y se pueden dividir en dos grandes grupos: cilindros, en los que se producen movimientos lineales y motores, en los que tienen lugar movimientos rotativos.

Estructura

La estructura de bloques correspondiente a una instalación hidráulica responde al siguiente esquema:

En ocasiones el motor eléctrico se sustituye por un motor de combustión. La bomba se encarga de generar la presión de trabajo con el caudal requerido por los elementos de trabajo. Los elementos de transporte, tuberías y racores, se encargan de la conducción del fluido hasta el lugar de consumo. Los elementos de regulación y control (válvulas) son los culpables del correcto funcionamiento en el momento adecuado de los elementos de trabajo (motores y cilindros).Los componentes de una instalación hidráulica básica son:

– Bomba hidráulica.

– Deposito de aceite.

– Válvula de control direccional.

– Válvula de control de flujo.

– Actuador (cilindro hidráulico o motor).

– Válvula reguladora de presión o sobrepresión.

Bomba Hidráulica

Es el elemento principal del circuito, se encuentra accionado por el motor y aspira el fluido al producir vacío, impulsándolo con una cierta presión hacia una dirección determinada.

Atendiendo el sentido de giro

Las bombas pueden ser de dos tipos reversibles e irreversibles. Esto es pueden girar en dos sentidos o en uno solo. Su simbología es la siguiente:

Bomba irreversible Bomba reversible

La punta de la flecha rellena de negro indica que es hidráulica, y la flecha hueca significa que es neumática.

El caudal

Las bombas pueden ser de caudal constante (desplazamiento fijo), que son las más utilizadas. En estos casos como la bomba esta movida por el motor eléctrico y esta gira a una velocidad constante el caudal impulsado por la bomba es fijo. De caudal variable (desplazamiento variable) se utilizan en circuitos donde es preciso trabajar a distintos caudales ya sea para aumentar o disminuir algunos movimientos de las máquinas.

Atendiendo a su forma constructiva,

Se clasifican en:

Bomba de engranajes: es la más económica y deconstrucción más sencilla. Se suele emplear en instalaciones cuya frecuencia de trabajo no es constante, y no se necesitan grandes presiones. Su rendimiento es bajo, y suelen ser de caudal fijo.

Bomba de paletas: el principio de funcionamiento es el siguiente, un rotor ranura do esta acoplado al eje de accionamiento y gira en el interior de un anillo ovalado.

Dentro de las ranuras del rotor, están colocadas las paletas, las cuales, siguen la superficie interna del anillo, debido a la presión que el aceite ejerce sobre estas y también debido a la fuerza centrifuga. El aceite entra en la bomba debido al vacío parcial que esta hace (zona verde) y sale impulsado por las paletas (zona roja).

Cuando las paletas se desgastan se cambian junto con el rotor (cartucho).

Estas bombas tienen un buen rendimiento, son caras y se usan en máquinas de servicio continuo. Un campo de aplicación importante es en las máquinas de inyección de plástico.

Bombas de pistones: Todas las bombas de pistones funcionan según

el principio de un pistón, moviéndose alternativamente dentro de un orificio, aspira fluido al retraerse y lo expulsa en su carrera hacia delante. Son bombas muy eficientes y de larga duración.

Deposito de aceite.

El diseño del depósito se hace para que cumpla varias funciones:

-Sirva de almacenamiento del fluido requerido por el sistema.

-Debe tener espacio para que el aire se separe del fluido.

-Debe permitir que los contaminantes del aceite se sedimenten.

-También de disipar el calor generado por el sistema. Para la construcción y tamaño del depósito, como regla general se toma: tamaño del tanque (litros) = Caudal de la bomba (litros / minuto) x 2 ó 3A veces cuando hay problemas de espacio y el depósito se hace más pequeño, para enfriar el aceite se instala en el mismo, un equipo refrigerador de aceite.

Válvula de control direccional.

Las válvulas modulan las fases de trabajo de los elementos de trabajo; Son elementos que mandan o regulan la puesta en marcha, el paro y la dirección, así como la presión o el caudal del fluido enviado por una bomba hidráulica o almacenada en un depósito.

Según su función las válvulas se subdividen en

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