Cilindros diversos

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    21-Oct-2015

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  • Hidrulica Bsica 1

    CilindroSON DISPOSITIVOS QUE TRANSFORMAN LA ENERGA HIDRULICA

    DISPONIBLE EN ENERGA MECNICA LINEAL (MOVIMIENTO RECTO), CON LA FINALIDAD DE REALIZAR UN TRABAJO SOBRE UN CUERPO QUE

    OPONE RESISTENCIA

    EL FLUDO HIDRULICO LLENA LA CAVIDAD EMPUJANDO LOS COMPONENTES MVILES

    D

    PRESIN

    VELOCIDAD

  • Hidrulica Bsica 1

    CilindroPARA MOVER EL OBJETO ES NECESARIO VENCER LA FRICCIN QUE

    GENERA UNA FUERZA QUE SE OPONE AL MOVIMIENTO Y SE REFLEJA COMO UNA PRESIN INTERNA QUE DEPENDE DEL REA

    PRESIN

    PESO

    FRICCIN

    FUERZAA1

    P = F/A1

  • Hidrulica Bsica 1

    CilindroEL OBJETO SE MUEVE A UNA VELOCIDAD QUE DEPENDE DEL CAUDAL

    CON EL QUE SE LLENA EL CILINDRO Y EL AREA

    CAUDAL

    A1

    VELOCIDAD

    V = Q.A1

  • Hidrulica Bsica 1

    CilindroLA POTENCIA NECESARIA PARA REALIZAR EL TRABAJO EN UN TIEMPO

    DETERMINADO DEPENDE DE LA FUERZA DE RESISTENCIA DE LA CARGA Y EL CAUDAL QUE INGRESA AL CILINDRO

    CAUDAL

    A1

    VELOCIDAD

    Pot = F.V = P.Q

    PRESIN

    PESO

    FRICCIN

    FUERZA

    LA PRESIN Y LA VELOCIDAD SON CONSECUENCIA DE LA CARGA Y DEL CAUDAL ENTREGADO

  • Hidrulica Bsica 1

    CilindroEXISTEN VERSIONES DE CILINDROS QUE SON USADOS TANTO EN EL

    REA MOVIL COMO PARA EL REA INDUSTRIAL

  • Hidrulica Bsica 1

    CilindroPARTES PRINCIPALES DE UN CILINDRO HIDRULICO

    ROSCADELVSTAGO

    SELLOSRASPADORESPRINCIPALES

    SELLOSRASPADORESSECUNDARIOS TIRANTES

    AMORTIGUADORES

    CAMISA

    PUERTOCABEZAL

    SELLOS DEL CUERPO

    VASTAGO

    PUERTO

    TAPATRACERA

    TUERCA

    PISTONSELLOSDELPISTON

    BUJE

  • Hidrulica Bsica 1

    CilindroCUANDO EL CILNDRO SE MUEVE EXTENDIENDO EL VSTAGO SE

    CONOCE COMO AVANCE DEL CILINDRO.

    CUANDO EL CILINDRO SE MUEVE RETRAYENDO EL VSTAGO SE CONOCE COMO RETORNO DEL CILINDRO

    AVANCE

    RETORNO

  • Hidrulica Bsica 1

    CilindroLOS CILINDROS PUEDEN CLASIFICARSE EN DOS GRUPOS

    PRINCIPALES:

    1. CILINDROS DE SIMPLE ACCIN: LA FUERZA HIDRULICA SOLO ACTUA EN UN SOLO SENTIDO. EN EL OTRO SENTIDO EL CILINDRO SE MUEVE POR EFECTO DE OTRO AGENTE DIFERENTE

    2. CILINDROS DE DOBLE ACCIN: LA FUERZA HIDRULICA ACTUA PARA MOVER EL CILINDRO EN AMBAS DIRECCIONES.

  • Hidrulica Bsica 1

    CilindroCILINDROS DE SIMPLE ACCIN:

    AVANZA POR LA FUERZA HIDRULICA

    REGRESA POR EL PESO DE LA CARGA

    GATO HIDRULICO

    AVANZA POR LA FUERZA HIDRULICA

    REGRESA POR LA FUERZA DEL RESORTE

    CILINDRO CON RESORTE

  • Hidrulica Bsica 1

    CilindroCILINDROS DE SIMPLE ACCIN:

    AVANZA POR LA FUERZA HIDRULICA

    REGRESA POR EL PESO DE LA CARGA

    CILINDRO CON RETORNO POR GRAVEDAD

    AVANZA POR PESO DE LA CARGA

    REGRESA POR LA FUERZA HIDRULICA

    CILINDRO CON AVANCE POR GRAVEDAD

  • Hidrulica Bsica 1

    CilindroCILINDROS DE SIMPLE ACCIN:

    CILINDRO TELESCPICO

    AVANZA POR LA FUERZA HIDRULICA

    REGRESA POR EL PESO DE LA CARGA

  • Hidrulica Bsica 1

    CilindroCILINDROS DE DOBLE ACCIN:

    REGRESA POR LA FUERZA HIDRULICA

    CILINDRO DOBLE EFECTO

    AVANZA POR LA FUERZA HIDRULICA

    CILINDRO DOBLE VASTAGO

    REGRESA POR LA FUERZA HIDRULICA

    AVANZA POR LA FUERZA HIDRULICA

  • Hidrulica Bsica 1

    CilindroCILINDROS DE DOBLE ACCIN:

    CILINDRO TELESCPICO

    AVANZA POR LA FUERZA HIDRULICA

    REGRESA POR LA FUERZA HIDRULICA

  • Hidrulica Bsica 1

    CilindroMATERIALES DE CONSTRUCCIN DE UN CILINDRO HIDRULICO:

    PISTON: LA MAYORIA SON CONSTRUIDOS DE ACERO O FUNDICIONES DE HIERRO

    TAPAS DEL CILINDRO: SON CONSTRUIDOS DE ACER, FUNDICIONES DE HIERRO Y ALGUNOS DE ALUMINIO

    CAMISA: LA MAYORIA SON CONSTRUIDOS CON TUBOS DE ACERO

    TIRANTES: SON CONSTRUIDOS CON ACERO

    VASTAGO: SON CONSTRUIDOS DE ACERO CROMADO Y PULIDO

    BUJES: SON CONSTRUIDOS DE HIERRO O BRONCE

    SELLOS: LA MAYORA SON DE NITRILO, PERO TAMBIEN SE PUEDEN CONSTRUIR EN VITON (RESISTENTES A ALTAS TEMPERATURAS)

  • Hidrulica Bsica 1

    CilindroLOS CILINDROS HIDRULICOS INDUSTRIALES NORMALMENTE SON

    CONSTRUIDOS DE FORMA NORMALIZADA, ES DECIR SUS PARMETROS DIMENSIONALES SE ENCUENTRAN REGIDOS POR NORMAS INTERNACIONALES QUE DETERMINAN, LA RELACIN

    ENTRE EL VSTAGO Y EL PISTN, EL TAMAO DE SUS PUERTOS, EL TIPO DE MONTAJE Y LA ROSCA DEL VSTAGO

    ENTRE LAS NORMAS MAS COMUNES TENEMOS:

    NFPA

    ISO 6022

    ISO 6020/1

    DIN 24 554

  • Hidrulica Bsica 1

    CilindroLOS MONTAJES DE LOS CILINDROS SE PUEDEN CLASIFICAR EN DOS

    GRUPOS PRINCIPALES:

    1. MONTAJE PARA TRANSFERENCIA DE FUERZA RECTA

    FUERZA DE REACCIN EN EL EJE CENTRAL

    FUERZA DE REACCIN NO EN EL EJE CENTRAL

  • Hidrulica Bsica 1

    CilindroLOS MONTAJES DE LOS CILINDROS SE PUEDEN CLASIFICAR EN DOS

    GRUPOS PRINCIPALES:

    2. MONTAJE PARA TRANSFERENCIA DE FUERZA PIVOTEADA

  • Hidrulica Bsica 1

    CilindroTIPOS DE MONTAJES NFPA

    TIRANTES EXTENDIDOS DELANTEROS

    TIRANTES EXTENDIDOS TRASEROS

    TIRANTES EXTENDIDOS A AMBOS LADOS

    BRIDA RECTANGULAR DELANTERA

    BRIDA CUADRADA DELANTERA CABEZAL RECTANGULAR

  • Hidrulica Bsica 1

    CilindroTIPOS DE MONTAJES NFPA

    OREJAS LATERALES

    TAPA TRASERA RECTANGULARBRIDA RECTANGULAR TRASERA

    HUECOS EN LA BASE

    BRIDA CUADRADA TRASERA

    OREJAS CENTRALES

  • Hidrulica Bsica 1

    CilindroTIPOS DE MONTAJES NFPA

    MUONES DELANTEROS

    ARTICULACIN TRASERAANGULOS EN AMBAS TAPAS

    MUONES INTERMEDIOS

    OREJAS EN AMBAS TAPAS

    MUONES TRASEROS

  • Hidrulica Bsica 1

    CilindroTIPOS DE MONTAJES NFPA

  • Hidrulica Bsica 1

    CilindroTIPOS DE MONTAJES ISO 6020/1

    BRIDA RECTANGULAR DELANTERA

    BRIDA CIRCULAR TRASERA ARTICULACIN TRASERA

    BRIDA RECTANGULAR TRASERA

    BRIDA CIRCULAR DELANTERA

    ARTICULACIN TRASERA CON ROTULA

  • Hidrulica Bsica 1

    CilindroTIPOS DE MONTAJES ISO 6020/1

    MUON INTERMEDIO

  • Hidrulica Bsica 1

    CilindroEJEMPLO 1

    INDIQUE EL TIPO DE MONTAJE DE LOS CILINDROS MOSTRADOS EN LA FIGURA

    BRIDA RECTANGULAR TRASERAARTICULACIN TRASERAMUONES INTERMEDIOS

  • Hidrulica Bsica 1

    CilindroCONSTRUCTIVAMENTE LOS CILINDROS PUEDEN RESISTIR UNA

    PRESIN MXIMA, POR LO TANTO TIENEN UN LMITE DE FUERZA QUE PUEDEN EJERCER

    PRESIN

    LA FUERZA ESTA DIRECTAMENTE RELACIONADA CON EL REA DE CONTACTO DEL LADO DEL PISTON Y DEL LADO DEL VSTAGO, Y ES DIFERENTE PARA EL AVANCE Y EL REGRESO (CON EXCEPCIN DEL CILINDRO DE DOBLE VSTAGO)

  • Hidrulica Bsica 1

    CilindroCALCULO DEL AREA DEL LADO DEL PISTN:

    DIMETRO DEL PISTN

    !24

    piston

    pistonavance

    DAA

    "##

    $DPISTON

  • Hidrulica Bsica 1

    CilindroCALCULO DEL AREA DEL LADO DEL VSTAGO:

    DIMETRO DEL PISTN

    ! !

    ! !% &22

    22

    4

    44

    vastagopistonregreso

    vastagopiston

    vastagopistonregreso

    DDA

    DDAAA

    '"#

    "'

    "#'#

    $

    $$

    DPISTON DVASTAGO

    DIMETRO DEL VASTAGO

  • Hidrulica Bsica 1

    CilindroCALCULO DE LA FUERZA MXIMA DE AVANCE

    DIMETRO DEL PISTN

    !24

    piston

    maxavancemaxavance

    DPAPF

    ""#"#$

  • Hidrulica Bsica 1

    Cilindro

    DIMETRO DEL PISTN

    ! !% &()*

    +,

    - '""#"# 224

    vastagopistonmaxregresomaxregreso DDPAPF$

    DIMETRO DEL VASTAGO

    CALCULO DE LA FUERZA MXIMA DE REGRESO

  • Hidrulica Bsica 1

    CilindroCALCULO DE LA PRESIN DEL LADO DE AVANCE:

    !24

    piston

    carga

    piston

    carga

    avanceD

    F

    A

    FP

    "

    "##

    $

  • Hidrulica Bsica 1

    CilindroCALCULO DE LA PRESIN DEL LADO DE REGRESO:

    ! ! (()

    *

    ++,

    -

    '"##

    22

    4

    vastagopiston

    carga

    regreso

    carga

    regresoDD

    F

    A

    FP

    $

  • Hidrulica Bsica 1

    CilindroSI LA MISMA CARGA SE OPONE AL MOVIMIENTO DE AVANCE Y AL

    MOVIMIENTO DE REGRESO, ENTONCES PREGRESO > PAVANCE

    ! ! ! avancevastagopiston

    piston

    avance

    regreso

    avanceregreso P

    DD

    DP

    A

    AP "

    (()

    *

    ++,

    -

    '#".

    ./

    0112

    3#

    22

    2

    regreso

    carga

    regreso

    avance

    carga

    avance

    A

    FP

    A

    FP

    #

    #

  • Hidrulica Bsica 1

    CilindroEJEMPLO 1

    PRESIN NECESARIA PARA AVANZAR Y RETROCEDER UNA CARGA DE 2000 lbf CON UN CILINDRO CON PISTN DE 2 in Y VSTAGO DE 1 in SIN RESTRICCIN EN EL RETORNO A TANQUE

    !

    ! ! !

    ! ! !

    ! !psipsi

    nin

    inP

    DD

    DP

    psiinin

    lbf

    A

    FP

    psiin

    lbf

    A

    FP

    avance

    vastagopiston

    pistonregreso

    regresoregreso

    pistonavance

    8.84863712

    2

    4.84812

    20004

    6372

    20004

    22

    2

    22

    2

    22

    carga

    2

    carga

    #"../

    0112

    3

    '#"

    .

    .

    /

    0

    11

    2

    3

    '#

    #(()

    *

    ++,

    -

    '"##

    #"

    "##

    $

    $

    SOLUCION:

  • Hidrulica Bsica 1

    CilindroEJEMPLO 2

    DIMETRO DEL PISTN PARA AVANZAR UNA CARGA DE 3000 lbf CON UNA PRESIN DE OPERACIN DE 1000 psi, SIN RESTRICCIN DEL RETORNO A TANQUE

    !inin

    inAD

    DA

    inpsi

    lbf

    P

    FAA

    piston

    piston

    piston

    piston

    avance

    carga