Unidad 4 Hidraulica

HIDRAULICA INGENIERIA PETROLERA

ING. SERGIO ALBERTO MARTINEZ JIMENEZ

UNIDAD IV: “ELEMENTOS CONSTITUTIVOS

DE UN CIRCUITO HIDRÁULICO”

Equipo 1

INTEGRANTES: Correa Ramírez Luis Miguel.

Elston Rodriguez Nick.

Marín Quezada Luis Daniel.

Rodriguez Coronado Cyndy Alix De J.

Salazar Gómez Selena.

SEMESTRE: 6TO. GRUPO: “R”

FECHA: MAYO/2016

2

INDICE

INDICE ............................................................................................................ 2 UNIDAD 4 “Elementos constitutivos de un circuito hidráulico” ............... 4

4.1 Depósitos. ............................................................................................. 4 4.2 Cilindros de Fuerza. ............................................................................. 7 4.3 Filtros. ................................................................................................... 8 4.4 Bombas. .............................................................................................. 10 4.5 Válvulas de Control. .......................................................................... 11

4.6 Cañería, Mangueras y Conectores. .................................................. 12

Tabla de Figuras

Fig. 1 Depósito Hidráulico no presurizado. ........................................................ 4

Fig. 2 Depósito Hidráulico presurizado. .............................................................. 5

Fig. 3 Simbología del tanque hidráulico. ............................................................. 6

Fig. 4 Cilindro de simple efecto. .......................................................................... 7

Fig. 5 Cilindro de doble efecto. ............................................................................ 8

Fig. 6 Sistema hidráulico representativo. ........................................................... 9

Fig. 7 Construcción de manguera. ..................................................................... 12

Fig. 8 Acoplamientos. ......................................................................................... 13

Fig. 9 Anillos de sellos. ....................................................................................... 13

Fig. 10 Conectores roscados. ............................................................................ 13

3

UNIDAD IV

“ELEMENTOS CONSTITUTIVOS DE UN

CIRCUITO HIDRÁULICO”

4.1 Depósitos.

4.2 Cilindros de Fuerza.

4.3 Filtros.

4.4 Bombas.

4.5 Válvulas de Control.

4.6 Cañería, Mangueras y Conectores.

4

UNIDAD 4 “Elementos constitutivos de un circuito hidráulico”

4.1 Depósitos.

La principal función del depósito o tanque hidráulico es almacenar aceite, aunque no es la única. El tanque también debe eliminar el calor y separar el aire del aceite. Los tanques deben tener resistencia y capacidad adecuadas, y no deben dejar entrar la suciedad externa. Los dos tipos principales de tanques hidráulicos son: tanque presurizado y tanque no presurizado. La figura muestra los componentes del depósito hidráulico.

Tapa de llenado: Mantiene los contaminantes fuera de la abertura usada para llenar y añadir aceite al tanque. En los tanques presurizados la tapa de llenado mantiene hermético el sistema.

Mirilla: Permite revisar el nivel de aceite del tanque hidráulico. El nivel de aceite debe revisarse cuando el aceite está frío. Si el aceite está en un nivel a mitad de la mirilla, indica que el nivel de aceite es correcto.

Fig. 1 Depósito Hidráulico no presurizado.

5

Tuberías de suministro y retorno: La tubería de suministro permite que el aceite fluya del tanque al sistema. La tubería de retorno permite que el aceite fluya del sistema al tanque.

Drenaje: Ubicado en el punto más bajo del tanque, el drenaje permite sacar el aceite en la operación de cambio de aceite. El drenaje también permite retirar del aceite contaminante como el agua y sedimentos.

Rejilla de llenado: Evita que entren contaminantes grandes al tanque cuando se quita la tapa de llenado.

Tubo de llenado: Permite llenar el tanque al nivel correcto y evita el llenado en exceso.

Deflectores: Evitan que el aceite de retorno fluya directamente a la salida del tanque y dan tiempo para que las burbujas en el aceite de retorno lleguen a la superficie. También evita que el aceite salpique, lo que reduce la formación de espuma en el aceite.

Rejilla de retorno: Evita que entren partículas grandes al tanque, aunque no realiza un filtrado fino.

Fig. 2 Depósito Hidráulico presurizado.

6

Los dos tipos principales de tanques hidráulicos son:

Tanque Presurizado

Tanque No Presurizado.

Tanque presurizado:

El tanque presurizado está completamente sellado. La presión atmosférica no

afecta la presión del tanque. Sin embargo, a medida que el aceite fluye por el

sistema, absorbe calor y se expande. La expansión del aceite comprime el aire

del tanque. El aire comprimido obliga al aceite a fluir del tanque al sistema.

La válvula de alivio de vacío tiene dos propósitos: evita el vacío y limita la presión

máxima del tanque.

Tanque no presurizado:

El tanque no presurizado tiene un respiradero que lo diferencia del tanque

presurizado. El respiradero permite que el aire entre y salga libremente. La presión

atmosférica que actúa en la superficie del aceite obliga al aceite a fluir del tanque

al sistema. El respiradero tiene una rejilla que impide que la suciedad entre al

tanque.

Simbología

La figura indica la representación de los

símbolos ISO del tanque hidráulico. El

símbolo ISO del tanque hidráulico no

presurizado es simplemente una caja o

rectángulo abierto en la parte superior. El

símbolo ISO del tanque presurizado se

representa como una caja o rectángulo

completamente cerrado. A los símbolos de los

tanques hidráulicos se añaden los esquemas

de la tubería hidráulica para una mejor

representación de los símbolos

.

Fig. 3 Simbología del tanque hidráulico.

7

4.2 Cilindros de Fuerza.

Los cilindros hidráulicos (también llamados motores hidráulicos lineales)

son actuadores mecánicos que son usados para dar una fuerza a través de un recorrido

lineal.

El cilindro hidráulico consiste básicamente en dos piezas: un cilindro barril y un pistón o

émbolo móvil conectado a un vástago.

La presión hidráulica actúa en el pistón para producir el movimiento lineal.

La fuerza máxima es función de la superficie activa del émbolo y de la presión máxima

admisible, donde:

𝐹 = 𝑃 ∗ 𝐴

Esta fuerza es constante desde el inicio hasta la finalización de la carrera. La velocidad

depende del caudal de fluido y de la superficie del pistón. Según la versión, el cilindro puede

realizar fuerzas de tracción y/o compresión.

De forma general los cilindros pueden ser clasificados en dos grupos:

Simple Efecto.

Doble Efecto.

Cilindro de Simple Efecto:

En este tipo de cilindros la presión del aire se ejerce sobre toda la superficie del émbolo. Al determinar la fuerza que realiza el cilindro, hemos de tener en cuenta que el aire debe vencer la fuerza de empuje en sentido opuesto que realiza el muelle. En estos cilindros solamente se ejerce fuerza en el sentido de avance, es decir la fuerza que realiza el aire comprimido, cuando el cilindro regresa a su posición estable lo hace por medio de la fuerza de empuje del resorte, que exclusivamente sirve para recuperar la posición del vástago, pero es incapaz de desarrollar ningún tipo de trabajo mecánico.

Fig. 4 Cilindro de simple efecto.

8

Cilindro de Doble Efecto:

Estos cilindros desarrollan trabajo neumático tanto en la carrera de avance como

en la de retroceso, lo que sucede es que la fuerza es distinta en cada uno de los

movimientos, porque el aire comprimido en el movimiento de avance actúa sobre toda la

superficie del émbolo, mientras que en el retroceso solamente lo hace sobre la superficie

útil, que resulta de restar a la superficie del émbolo la del vástago.

Fig. 5 Cilindro de doble efecto.

4.3 Filtros.

El filtro es un elemento indispensable en un sistema hidráulico, el objetivo principal

del filtro es impedir que ingresen partículas contaminantes, las cuales pueden ser de

origen interno o externo, manteniendo una limpieza en línea del fluido de trabajo.Por

medio de los filtros un equipo se mantiene en buen estado, aumentando su vida útil.

Los filtros se pueden clasificar en distintos tipos:

FILTRO DE IMPULSIÓN O DE PRESIÓN: se ubican dentro de la línea de presión

alta, en el grupo de bombeo. Los filtros de presión ayudan al resguardo de aquellos

componentes sensibles o frágiles, como por ejemplo las válvulas.

FILTRO DE RETORNO: se define como un circuito cerrado de carácter hidráulico,

el cual es ubicado en el depósito o bien en la parte superior de la conducción del líquido

de retorno al depósito. Su propósito consiste en controlar aquellas partículas

desarrolladas a parir del contacto con los elementos movibles propios del dispositivo.

9

FILTRO DE VENTEO, RESPIRACIÓN O DE AIRE: como su nombre lo indica, son

aquellos ubicados en los respiradores de un equipo, con la finalidad de impedir la entrada

de elementos contaminantes procedentes del aire.

FILTRO DE RECIRCULACIÓN: son colocados en la parte superior de la línea de

refrigeración, y su función es eliminar aquellos elementos sólidos depositados en el

sector hidráulico.

FILTRO DE SUCCIÓN o STRAINERS: son creados para impedir el ingreso de

corpúsculos hacia las bombas.

FILTRO DE LLENADO: su instalación es parecida a los filtros de respiración o

venteo. Es decir que su ubicación se limita a la entrada del depósito para la renovación

del fluido hidráulico. Los filtros de llenado tienen como propósito imposibilitar la entrada

de elementos contaminantes que se hayan ubicado en el contenedor.

Fig. 6 Sistema hidráulico representativo.

10

4.4 Bombas.

11

4.5 Válvulas de Control.

12

4.6 Cañería, Mangueras y Conectores.

Siempre que sea posible se debe utilizar tubo. Las mangueras se clasifican por su

uso y especificaciones tales como capacidad de presión dinámica y estática de trabajo.

Temperatura mínima y máxima de trabajo, compatibilidad química con el fluido a

conducir.

Cañerías:

Una tubería o cañería es un conducto que cumple la función de transportar agua u

otros fluidos. Se suele elaborar con materiales muy diversos. Cuando el líquido

transportado es petróleo, se utiliza el término oleoducto. Cuando el fluido transportado

es gas, se utiliza el término gasoducto. También es posible transportar mediante

tuberías materiales que, si bien no son un fluido.

Las tuberías se fabrican en diversos materiales en función de consideraciones

técnicas y económicas.

Mangueras: Las mangueras hidráulicas se usan en los casos en que se necesita flexibilidad, como

cuando los componentes rozan unos con otros. Las mangueras absorben la vibración

y resisten las variaciones de presión.

Construcción de mangueras

Las mangueras se hacen de diferentes capas de espiral. El tubo interior de polímero

(1) transporta el aceite. Una capa de alambre de refuerzo o envoltura de fibra (2)

sostiene al tubo interior. Si hay más de una capa de refuerzo, estarán separadas por

una capa de fricción de polímero (3). La cubierta exterior (4) protege a la manguera

del desgaste.

Fig. 7 Construcción de manguera.

13

Conectores: Conexiones es un término que se refiere a una serie de acoplamientos, bridas y

conectores que se utilizan para conectar mangueras y tubos a los componentes

hidráulicos. Acoplamientos: Son las conexiones que se utilizan para conectar las mangueras

a los componentes o a otras tuberías.

Bridas: Las bridas se utilizan para conectar mangueras y tubos de gran diámetro

a bloques, cuerpos de válvulas y otros componentes. Las bridas pueden soldarse

directamente a un tubo, o conectarse a un acoplamiento de mangueras, y después

atornillarse a un componente. Los anillos de sellos se utilizan para sellar una brida

y su superficie de sellado.

Conectores Roscados: Los conectores roscados se utilizan tanto para las

conexiones de tubos como de manguera. Su uso por lo general está limitado a las

tuberías que tienen 1" o menos de diámetro. Los conectores roscados de los

sistemas hidráulicos por lo regular se hacen de acero.

Fig. 8 Acoplamientos.

Fig. 9 Anillos de sellos.

Fig. 10 Conectores roscados.