Universidad Politécnica SalesianaAsignatura: Automatismos II

Tema: Caracterización de un sistema oleo hidráulico con aplicación real

Objetivo general:

Caracterizar un sistema oleo hidráulico con aplicación real

Empresa: Universidad Politécnica Salesiana

Ubicación:

Encargado del taller: Hernán

Maquina seleccionada: Pluma hidráulica

DIMENSIONES ESTRUCTURAALTURA AD 1,52 m.ANCHO 0.8 m.

LARGO MAXIMO AC 2,00 m.LARGO MINIMO AB 1,25 m.

CARACTERISTICAS DEL CILINDRO DE SIMPLE EFECTOALTURA 1 m.ANCHO DE LA PARED 2,5 mmDIAMETRO 76,5 mm.DIAMETRO DEL VASTAGO 40 mm.EXTENSION DEL VASTAGO 0,65 m.

FUNCIONAMIENTO

Esta pluma está diseñada para levantar carga de hasta 3 TON. Sustenta su funcionamiento en dos fenómenos físicos fundamentales. La palanca y el principio de Pascál.

La Palanca, tiene como objetivo amplificar la fuerza. Si le aplico una pequeña fuerza en uno se los extremos de un brazo elevador articulado, el otro extremo se moverá con mayor fuerza y menor dificultad.

El Principio de Pascál, permite transmitir la fuerza aplicada por medio de la presión en un líquido, que se transmite homogénea y casi instantáneamente a través de una manguera.

CALCULOS

Reacciones en los Apoyos. Diagrama de solidó libre

ANGULO 55° Obtenido por método grafico mediante AutoCAD al conocer las dimensiones de los eslabones.

CALCULOS DE LAS REACCIONES

Σ Fy=0

−3000Kg+B DX+BDY + AD=0

BARRA BD

Σ MA=0=−3000∗2−BD∗0,83=0

BD=7228,91BDy=FB∗COSα

BDx=FB∗SENα

FB COS SEN BDy BDx7228,91 55 55 159,95233 -7227,140177228,91 65 65 -4065,92827 5977,070117228,91 75 75 6663,25697 -2803,238547228,91 85 85 -7115,97016 -1272,834817228,91 95 95 5278,35896 4939,237447228,91 105 105 -1741,87128 -7015,912227228,91 115 115 -2355,24976 6834,466947228,91 125 125 5694,31731 -4453,301047228,91 135 135 -7200,62931 638,8092797228,91 145 145 6389,36878 3381,28768

ΣFy=0=−3000+7115,97+ ADy=0

ADy=4115,97Kg

ΣFx=0=−1272,83+ ADx=0ADx=1272,83Kg

AD=√ADx 2+ ADy2=4308,28Kg

BD=√BDx2+B D y2=7228,91Kg

CALCULO DEL CILINDRO

Carga en el cilindro 7228,91

Presión de entrada de aceite: 800 psi = 56,25 Kg/cm2

Avastago=π∗d2

4=π∗42

4=12,56cm2

Atubo=π∗D2

4=π∗7,52

4=44,17 cm2

Ahora que tenemos las dos áreas del tubo y vástago, debemos restarlas para obtener el área sobrante, y conseguir la fuerza de retracción.

A sobr=44,17−12,56=31,62cm2

F retraccion=A∗P=31,62∗56,25=1718,63Kg=1,7Ton

F extension=A∗P=44,17∗56,25=2485,12Kg=2Ton

Presión que se requiere con la máxima carga en el cilindro

P= FA

=7228,9144,17

=153,66Kg /c m2

Velocidad del movimiento del vástago

V= Lt

V=0,6548

=0,013m /s

Caudal para cilindro de simple efecto

Q=V∗A

Q=0,013∗π∗0,0752

4=5,98 x 10−5m3/s

MEJORAS:

El uso de una centralita hidráulica. El mismo se refiere al conjunto de elementos formados por él deposito, la bomba, motor, el filtro, la válvula de seguridad, el manómetro y por supuesto el fluido.

En general se dividen en tres grupos según la presión de trabajo:

1) Pequeña presión: de 0 a 50 bares2) Media presión: de 50 a 150 bares3) Alta presión: desde 150 bar

Válvulas antirretorno: Una válvula antirretorno puede funcionar como control direccional o como control de presión. En su forma más simple, sin embargo, una válvula antirretorno no es más que una válvula direccional de una sola vía. Permite el paso libre del aceite en una dirección y lo bloquea en la otra.

Controladores de caudal: Las válvulas reguladoras de caudal se utilizan para regular la velocidad del actuador. Ésta depende de la cantidad de aceite que se le envía por

unidad de tiempo. Es posible regular el caudal con una bomba de desplazamiento variable, pero en muchos circuitos es más práctico utilizar una bomba de desplazamiento fijo y regular el caudal con una válvula reguladora de caudal. Existen tres métodos básicos para aplicar las válvulas reguladoras de caudal para controlar la velocidad del actuador ellas son: regulación a la entrada, regulación a la salida y regulación por substracción.

Y como segunda mejora se propone la implementación de un cilindro de doble efecto para comandar la extensión para brazo de levantamiento, ya que esta se lo realiza de forma manual.

Cilindros de doble efecto: Se denomina así porque es accionado por el fluido hidráulico en ambos sentidos, lo que significa que puede ejercer fuerza en cualquier sentido de movimiento. Un cilindro estándar de doble efecto se clasifica también como cilindro diferencial por poseer áreas desiguales, sometidas a la presión, durante los movimientos de avance y retroceso. Esta diferencia de áreas es debida al área del vástago.

CONCLUSIONES:

BIBLIOGRAFIA.

http://sitioniche.nichese.com/central.html

http://www.boschrexroth.com/RDSearch/rd/r_17017/rs17017_2008-08.pdf

http://www.convertworld.com/es/presion/

http://hidraulicapractica.com/es/educacional/como-se-construye-y-funciona-un-cilindro-hidraulico

ANEXOS