LABORATORIO PRACTICA DE HIDRÁULICA

INSTITUTO TECNOLOGICO SUPERIOR

DE LAGOS DE MORENO

INGENIERIA ELECTROMECANICA

LABORATORIO DE HIDRÁULICA

PRACTICA No: 5-H

I.-NOMBRE DE LA PRÁCTICA:

Flujo y velocidad

II.-OBJETIVO:

1.- describir la operación de una válvula de control de flujo

2.- establecer la relación entre flujo y velocidad

3.- operar circuitos de control de flujo con medición del flujo a la entrada, medición del flujo a la salida y medición del flujo desviado

III.-CONCEPTOS

El flujo es el volumen de fluido que pasa por punto en un periodo dado de tiempo, el flujo es medido en metros cúbicos por segundo (m3/s) en el sistema internacional y en pies cúbicos por segundo (pies3/s) en el sistema ingles.

La velocidad es la velocidad promedio de una partícula de fluido que pasa por un punto dado,  la velocidad se mide en metros por segundo (m/s) en el sistema internacional y en pies por segundo (pies/s) en el sistema ingles.

Generalmente en hidráulica el flujo (Q) se da multiplicando le velocidad (v) del fluido por el área (A) de la sección transversal que atraviesa el fluido, Q = v x A , cuando el flujo es constante la velocidad aumentara si el área disminuye y la velocidad disminuirá si el área aumenta

Flujo y velocidad del vástago del pistón

La velocidad con la que se mueve el vástago del pistón es determinada por la rapidez con el que la bomba  llene el volumen del cilindro antes del pistón, entre mas flujo reciba el cilindro, mas rápido se llenara el cilindro y el vástago del pistón se extenderá o retractara mas rápido, la velocidad del pistón del cilindro es calculada dividiendo el flujo que suministra la bomba entre el área del pistón, por lo tanto la velocidad de extensión del vástago  del pistón es igual al flujo de aceite dividido entre el área completa del pistón y la velocidad de retracción del vástago del pistón es igual al flujo de aceite dividido entre el área anular del pistón

Medición del flujo

el flujo de aceite es medido con un instrumento llamado medidor de flujo, éste debe ser conectado de acuerdo a la dirección del flujo a ser medido, los medidores de flujo son diseñados para tener una lectura precisa del flujo del fluido a una temperatura especifica del aceite, a temperaturas bajas el aceite es espeso lo que ocasiona presión extra en las partes internas del medidor de flujo y causa que la lectura del medidor de flujo sea ligeramente mas alta que el flujo actual, una vez que el aceite se calienta y se pone delgado, la lectura del medidor de flujo se acerca mas al valor del flujo actual

Válvulas de control de flujo

Una válvula de control de flujo es una resistencia ajustable al flujo que opera como un grifo, ajustando la resistencia o apertura de esta válvula se puede modificar el flujo de aceite al cilindro y por lo tanto la velocidad del vástago del pistón, desde la válvula de control de flujo se incrementa la resistencia del circuito por lo que se necesita una presión mas alta para vencer esta resistencia, esto puede abrir la válvula de alivio causando que parte del aceite que proviene de la bomba retorne al deposito de aceite a través de la válvula de alivio y menos aceite va a la válvula de control de flujo y al cilindro, esto es, disminuyendo la apertura de la válvula de control de flujo causa que mas aceite circule por la válvula de alivio y menos aceite vaya al cilindro, recíprocamente aumentando la apertura de la válvula de control de flujo causa que menos aceite circule por la válvula de alivio y mas aceite vaya al cilindro

Circuitos de control de flujo

Hay tres maneras de medir el flujo de aceite en el control de la velocidad de un cilindro, las cuales son; medición a la entrada, medición a la salida y medición en una desviación

Con el método de medición a la entrada, la válvula de control de flujo es conectada en serie entre la bomba y el cilindro, esto restringe el flujo al cilindro, este método es usado para controlar cilindros que tienen una carga que presentan resistencia a lo entregado por la bomba, como los cilindros que levantan cargas

Con el método de medición a la salida la válvula de control de flujo es conectada entre el cilindro y el depósito de aceite, esto restringe el flujo que sale del cilindro, este método es usado en cilindros que tienen que bajar una carga lentamente.

Con el método de desviación, la válvula de control de flujo es conectada entre la bomba y el depósito de aceite, aquí el flujo extra es enviado directamente al deposito de aceite a través de la válvula de control de flujo, este método tiene mas eficiencia de energía que los dos métodos anteriores, sin embargo es menos exacto porque no tiene control directo sobre el flujo al cilindro.

IV.- EQUIPO REQUERIDO

V.- DESARROLLO

Circuito de control de flujo con medición a la entrada

5.1.- calcular el tiempo de extensión del vástago del pistón del cilindro de 3.81 cm de diámetro, para los flujos indicados en la tabla siguiente considerando 10.16 cm (4 pulg) de longitud de desplazamiento del vástago, anotar estos tiempos en la columna de “tiempo teórico de extensión”

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