José María Martín Chaves
5º Ingeniería Industrial
UHU
Índice
 Formas de transmisión de energía
 Accionamiento hidráulico
 Fluidos hidráulicos
 Función del fluido hidráulico
 Circuito hidráulico. Componentes
 Bombas hidráulicas. Tipos
 Elementos de regulación y control
 Válvulas
 Actuadores
 Cilindro hidráulico. Tipos.
 Selección.
 Motor hidráulico. Tipos
 Selección.
 Acondicionadores y accesorios
 Control del sistema hidráulico
 Aplicaciones.
Formas de transmisión de energía
Hidráulica
Neumática
Electricidad
Mecánica
Fuente de energía
Motor eléctrico
Motor de combustión
Acumulador hidráulico
Motor eléctrico
Motor de combustión
Recipiente de presión
Red
Batería
Motor eléctrico
Motor de combustión
Elemento transmisión
de energía
Tuberías y mangueras
Portadores de energía
Líquidos
Cables eléctricos
Tuberías y mangueras Campos magnéticos
Palancas, ejes, etc.
Aire
Electrones
Cuerpos rígidos y elásticos
Densidad de fuerza
(densidad de potencia)
Grandes, altas prestaciones,
grandes fuerzas, volumen
pequeño.
Baja, bajas presiones
Baja
Grande
Variación continua
de parámetros
(aceleración, retardos..)
Muy buena por presión y
caudal
Buena por presión y
caudal
Buena
Buena
Tipo de movimiento
de los accionamientos
Lineal y rotatorio
Lineal y rotatorio
Predominante el
rotatorio.
Lineal y rotatorio
Accionamiento hidráulico
 Se llama transmisión hidráulica un dispositivo para transmitir la
energía mecánica y transformar el movimiento mediante un líquido.
 La transmisión hidráulica se compone de los elementos principales:
bombas que transforman la energía mecánica en hidráulica ( energía del
flujo de líquido) y motor hidráulico que realiza la transformación inversa
de la energía.
 Bajo accionamiento hidráulico se entiende un dispositivo formado
por la transmisión hidráulica, sistema de mando y dispositivos
auxiliares.
Fluidos hidráulicos
 En principio, cualquier líquido es apropiado para transmitir energía.
No obstante, el líquido utilizado en un sistema hidráulico tiene que
cumplir con ciertas condiciones. El agua presenta ciertas
VENTAJAS: poca contaminación en caso de fugas, ningún riesgo
de incendio, facilidad de manejo, barato, pero tiene bastantes
INCONVENIENTES: no lubrica adecuadamente, corroe materiales
férreos, su viscosidad es baja y dificulta la estanqueidad, su punto
de congelación es alto y su punto de ebullición es bajo. Por tanto,
hay que recurrir a otro tipo de fluido.
Función del fluido hidráulico
Capacidad de transmisión
de potencia.
•En los circuitos hidráulicos, el fluido se emplea para transmitir potencia; esta
transmisión se basa en el Principio de Pascal, por el que la presión ejercida en
un punto del fluido se transmite a cualquier punto del mismo.
Lubricación entre las
partes móviles y las fijas.
•El fluido debe reducir la fricción y el desgaste entre los diferentes elementos del
circuito.
Disipación (refrigeración)
del calor generado en el
circuito.
•En los circuitos hidráulicos se genera calor debido a la fricción entre partes fijas y
móviles y a la fricción del aceite en los conductos y en los diferentes elementos.
Es habitual hacer circular el aceite a través de intercambiadores para mantener
una temperatura adecuada de trabajo del mismo.
Protección frente a la
corrosión.
•El fluido deben impedir el ataque químico del agua de condensación y de ciertos
aditivos del mismo sobre los elementos del circuito, y cuya proporción va
aumentando a medida que el fluido se va oxidando.
Amortiguación de
vibraciones.
•Causadas por transitorios de presión
Circuito hidráulico
Componentes circuito hidráulico
 Son todos aquellos elementos que incorpora el sistema para
su correcto funcionamiento, mantenimiento y control. Se
pueden agrupar en cuatro grupos:
Bombas hidráulicas
Elementos de regulación y control
Actuadores
Acondicionadores y accesorios
Bombas hidráulicas
 Elementos que transforman la energía mecánica en hidráulica
(bombas hidrostática o de desplazamiento positivo).
En función de
la fuerza
aplicada
Oscilantes
Rotativas
Caudal
Fijo
Construcción
Variable
Engranaje
Paleta
Pistón
Externo
Compensada
Axial
Interno
No
compensada
Radial
Tornillo
De rótor
Oscilante
Tipos de bombas hidráulicas
Engranajes
Paletas
Elementos de regulación y control
 Encargados de regular y controlar los parámetros del sistema como
son presión, caudal, temperatura, dirección, etc. (válvulas).
 Tres grupos fundamentales:
 Reguladoras de presión.-Limitan presión máxima o mantienen presión
del sistema ( de seguridad, reductoras etc.).
 Direccionales.- Permiten el paso del fluido en un sentido u otro a través
de las líneas de conexión (antirretorno, unidireccionales, etc.).
 Reguladoras de caudal.- Delimitan el volumen por unidad de tiempo
que pasa por el sistema. ( de bola, de aguja, etc.).
Ejemplos de válvulas
Direccionales
Reguladora de presión
Reguladoras de caudal
Actuadores
 Son los elementos que vuelven a transformar la energía hidráulica
en mecánica.
Tres grandes grupos:
 Cilindro lineal
 Motor rotativo
 Motor oscilante
Cilindro hidráulico
Los cilindros son los actuadores que transforman la energía
hidráulica en una fuerza lineal.
Ventajas:
 Fácil montaje.
 Buen rendimiento.
 Posibilidad de cilindros de gran potencia en espacio reducido.
 Fuerza constante en toda la carrera del cilindro.
 Velocidad del pistón constante en toda la carrera.
Cilindro hidráulico
 Se pueden dividir en:
El fluido entra y sale por una sola cámara del mismo,
mientras que el movimiento en sentido contrario se realiza por fuerzas
externas al propio sistema hidráulico (gravedad o fuerzas mecánicas).
De efecto doble.- El desplazamiento en uno y otro sentido del vástago del
cilindro se realiza por medio de la presión hidráulica.
 De efecto simple.-

Tipos de cilindros hidráulicos
Diferenciales
A pistón de
inmersión o a
pistón sin vástago
De efecto
simple
Con retroceso por
resorte
Cilindro
telescópico
De efecto
doble
De doble
vástago
Cilindro
tándem
Cilindro
telescópico
Tipos de cilindros hidráulicos
Selección de cilindros
Datos de entrada
Datos de salida
o 1. Fuerza que debe hacer el
o 1. Caudal necesario
cilindro.
o 2. Velocidad a la que se debe
desplazar el cilindro.
o 3. Longitud del cilindro.
o 4. Los coeficientes de seguridad.
o 2. Diámetro del cilindro.
o 3. Presión de trabajo
o 4. Diámetro del vástago
Selección de cilindros
 Presión requerida
 Caudal entrada fluido hidráulico
Selección de cilindros
 Pandeo. Fórmula de Euler (sección circular)
Selección de cilindros
Motor hidráulico
 Los motores hidráulicos son los elementos destinados a transformar
la energía hidráulica en energía mecánica rotativa.
Ventajas:
 Reducidas dimensiones en comparación con el equivalente eléctrico.
 Poca inercia
facilita el control.
 Amplia gama de velocidades y gran potencia.
 Alto rendimiento.
 Poco desgaste, porque funciona lubrificado.
Motor hidráulico
 Se pueden dividir en:
 Rotatorio.- Los engranes son accionados directamente por
aceite a presión.
 Oscilante.- El movimiento rotatorio es generado por la acción
oscilatoria de un pistón o percutor; este tipo tiene mayor
demanda debido a su mayor eficiencia.
 La clasificación de los motores es similar a las de las bombas
hidráulicas.
Motor hidráulico
Engranajes
Rotativos
Paletas
Tipo orbital
Construcción
Axial
Oscilantes
Pistón
Radial
Tipos de motores hidráulicos
Pistón axial
Pistón radial
Motor hidráulico
Cilindr. (cc/rev)
Revoluc. (min-1)
Presión(bar)
Par (Nm)
Engranajes
1 a 200
500 a 10000
Máx. 300
500
Paletas
5 a 250
100-4000
140-200
100-16000
Tipo orbital
10-800
10- 2500
100-200
Máx.2500
Pistones
axiales
200-1500
5-500
Máx. 250
Máx.5000
Pistones
radiales
10-8000
0.5-2000
Máx. 450
Máx. 45000
Motor
Selección de motores
Datos de entrada
Datos de salida
o 1. Fuerza que debe hacer el motor
o 1. Cilindrada del motor.
o par necesario.
o 2. Velocidad de giro.
o 3. Presiones en el sistema.
o 2. Caudal de líquido
necesario.
o 3. Potencia del motor.
Selección de motores
 Cilindrada requerida
 Potencia del motor hidráulico
 Caudal necesario
Acondicionadores y accesorios
 Son
el
resto
de
elementos
que
configuran
el
sistema
(filtros,
intercambiadores de calor, depósitos, acumuladores de presión,
manómetros, presostatos, etc.). Y tienen funciones de medición,
control y acondicionamiento.
Depósitos.
•El depósito de un sistema hidráulico es el recipiente destinado a almacenar el
fluido necesario para el funcionamiento normal del sistema; sin embargo, el
depósito, debe también realizar otras funciones como la de facilitar la
disipación del calor fluido, o la separación del aire que este pueda contener.
Acumuladores.
•Son componentes destinados a almacenar fluido presurizado para liberarlo
bajo demanda del sistema.
Filtros.
•Son los elementos acondicionadores del fluido que tienen como misión
principal la de eliminar los contaminantes que éste arrastra. La contaminación
de los fluidos es una de las principales causas de averías de los sistemas
hidráulicos.
Intercambiadores de
calor.
Medidores
•Elementos destinados a acondicionar la temperatura del fluido
•Caudalímetros, manómetros, etc.
Acondicionadores y accesorios
Control del sistema hidráulico
 Los sistemas hidráulicos han sido automatizados, mediantes
secuencias eléctricas, realizadas mediante
accionadas por relés, finales de carrera, etc.
electroválvulas
 Las nuevas técnicas y el desarrollo de la tecnología han hecho
viable realizar soluciones hidráulicas más precisas y con un número
menor de elementos.
 Hoy en día un PLC (autómata programable) es capaz de realizar de
manera sencilla cualquier programa de automatización por complejo
que este sea.
Aplicaciones
Hidráulica
industrial.
Construcciones
fluviales
Sector móvil
Técnicas
especiales
Marina
•
Laminación, máquinas de inyección, prensas, etc.
•
Esclusas, compuertas, puentes, etc.
•
Grúas, excavadoras, automóvil, ferrocarril, etc.
•
Accionamiento de antenas, tren de aterrizaje, etc.
•
Timones, arrastre de redes, etc.
Aplicaciones
Cilindros hidráulicos
Aplicaciones
Entrada fluido hidráulico
Cilindro doble efecto
Aplicaciones
Motor hidráulico
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