• Author / Uploaded
• ecaldera10

• Categories
• Solenoide
• Pistón
• Esfuerzo de torsión
• Presión
• Máquinas

Citation preview

Actuadores

1. Describa las características de operación del cilindro de simple y doble efecto El cilindro de simple efecto es operado mediante fluido hidráulico en una dirección y ejerce fuerza en una dirección. El cilindro de doble efecto es operado mediante fluido hidráulico en ambas direcciones. Esto significa que es capaz de proporcionar una carrera con potencia en cualquiera de los dos sentidos. 2. Con un abastecimiento actual de 3gpm en el extremo de la cabeza de un cilindro de dos pulgadas de diámetro ¿Cuál es la velocidad de desplazamiento del vástago? Velocidad (gal x min)=

Velocidad (gal x min)=

gpm× 231 2 Área efectiva del pistón ( plg )

3 gpm×231 π (2 plg 2 ) 4

Velocidad (gal x min)=220.5952 3. Un embolo de tres pulgadas de diámetro puede operar hasta 2000 psi ¿Cuál es la máxima fuerza de salida? 2

Fuerza ( Libras )=Presión ( psi ) × Área efectiva del pistón ( plg ) π 2 Fuerza ( Libras )=2000 psi × (3 plg ) 4 Fuerza ( Libras )=14137.166 9

4. ¿Qué presión se requiere para ejercer una fuerza de salida de 14000 libras si el área efectiva del pistón del cilindro es de 7 pulgadas cuadradas Presión ( psi )=

Presión ( psi )=

Fuerza salida(lbs) 2 Área efectiva del pistón( plg )

14000 π (7 plg 2) 4

Presión ( psi )=363.7827

5. Defina que son los porcentajes de torsión y de desplazamiento en un motor hidráulico Desplazamiento Es la cantidad de fluido que acepta el motor en una revolución, en otras palabras, es la capacidad de una cámara, multiplicada por el número de cámaras que contenga el mecanismo. Se expresa en pulgadas cubicas por revolución. Torsión Es el componente de fuerza de la salida del motor. Se define como un esfuerzo torsional o de giro. 6. Un malacate requiere de una torsión máxima de 50 libras pies para su operación ¿Qué tamaño de motor hidráulico se requiere, si la presión máxima se debe limitar a 1500 psi?

de torsión

Carga de torsión (lb plg) lb plg = ( 100 ) psi Presión de operación deseada ( psi ) ×0.01

Se convierten los 50 lb ft a lb plg = 600 lb plg

de torsión

lb plg 600 lb plg = ( 100 ) psi 1500 psi× 0.01

de torsión

lb plg =40 ( 100 psi )

7. Un motor de 20 libras pulgada opera con una carga de torsión de 500 libras pulgada ¿Cuál es la presión de operación? Presión de operación ( psi ) =

Presión de operación ( psi ) =

Carga de torsión ( lb plg ) × 100 lb plg de torsión del motor ( ) 100 psi 500 lb plg× 100 lb plg 20 100 psi

Presión de operación ( psi ) =2500

8. Explique el uso de válvulas de vaivén en los platos de presión de los motores de paletas “cuadrados” La placa de presión tiene la misión de mantener a la unidad rotatoria fuertemente sellada mientras exista presión en su superficie externa. Dos válvulas de vaivén que existen en la placa de presión interconectan los pasajes adecuados a fin de mantener esta presión sin importar cuál sea el orificio que este presurizado. La rotación del motor se invierte cambiando la dirección del flujo que entra y sale de los orificios 9. Explique cómo se mantienen las paletas en contacto con el anillo en los motores de paletas “cuadrados”, en motores de paletas de alta eficiencia En este diseño las paletas se mantienen afuera y en contra del anillo mediante resortes espirales. 10. ¿Cómo se desarrolla la torsión en el motor de pistones en línea?

Los motores de pistones generan una torsión a través de la presión que actúa sobre los extremos de pistones de vaivén que operan dentro de una sección cilíndrica.

11. Si un motor hidráulico esta compensado en cuanto a presión ¿Cuál es el efecto de un aumento en la carga de trabajo? Cualquier aumento en la carga, va acompañado de un correspondiente aumento en la presión, originado por la torsión adicional que se requiere. 12. ¿Qué tipo de motor hidráulico es en general, el más eficiente? Los motores de pistones son probablemente los más eficientes

El tipo de trabajo a realizar y los requisitos de potencia son los factores que determinan el tipo y tamaño del motor o cilindro que deberá utilizarse. Cilindros Los cilindros son actuadores lineales. Por lineales entendemos simplemente que la salida de un cilindro es un movimiento o fuerza, o ambos, en línea recta. Tipos de cilindros 1. 2. 3. 4.

Simple acción Doble acción Diferenciales No diferenciales

En cuanto a diseño 1. Émbolo 2. Vástago y pistón En cuanto a construcción 1. Sólidos 2. Telescópicos

Cilindro del tipo embolo Quizás el más sencillo de los actuadores. Posee solamente una cámara para fluido y ejerce fuerza en una sola dirección. La mayor parte de ellos van montados verticalmente y su regreso se efectúa por la fuerza de gravedad. Son muy prácticos en carreras largas y se utilizan en elevadores, gatos y rampas para automóviles. Cilindro telescópico El cilindro telescópico se utiliza cuando su longitud ya retraído, debe ser más corta de la que se obtendría con un cilindro normal. Se pueden usar hasta 4 o 5 secciones. Cilindro estándar de doble acción Se denomina así porque es operado mediante fluido hidráulico en ambas direcciones. Esto significa que es capaz de proporcionar una carrera con potencia en cualquiera de los dos sentidos. Se califica como diferencial porque las áreas

que quedan expuestas a la presión durante los movimientos de avance y retroceso, son desiguales. Cilindro de doble vástago Se utilizan en aquellos casos en que resulta ventajoso acoplar una carga en cada extremo, o bien, cuando se requiere el mismo desplazamiento en ambas carreras. Se les clasifica como no diferenciales. Al contar con áreas iguales, pueden proporcionar iguales velocidades o fuerzas

Partes principales de un cilindro 1. 2. 3. 4. 5.

Camisa o tubo Vástago Pistón Tapas de los extremos Sellos adecuados

Especificaciones de los cilindros 1. Tamaño(diámetro del pistón y longitud de carrera) 2. Presión a la que puede operar Tipos de montajes de cilindros 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.

Montaje de pie y de orejas en la base o en el centro Montaje de placa rectangular Montaje de placa cuadrada Montaje por medio de pivotes Montaje de aleta Montaje de cara Montaje por medio de pivotes intermedios Tirantes Vástago de doble extremo

Motores hidráulicos Motor es el nombre que generalmente toma un actuador hidráulico rotatorio. Son empujados por el fluido y desarrollan una torsión y movimiento rotatorio continuo. Porcentajes de los motores El porcentaje de los motores se establece en función del desplazamiento (tamaño), la capacidad de torsión y limitaciones máximas de presión. Desplazamiento

Es la cantidad de fluido que acepta el motor en una revolución, en otras palabras, es la capacidad de una cámara, multiplicada por el número de cámaras que contenga el mecanismo. Se expresa en pulgadas cubicas por revolución. Torsión Es el componente de fuerza de la salida del motor. Se define como un esfuerzo torsional o de giro. Presión La presión que se requiera en un motor hidráulico depende de la carga de torsión y del desplazamiento.

Las válvulas de vaivén en la placa de presión en los motores de paletas La placa de presión tiene la misión de mantener a la unidad rotatoria fuertemente sellada mientras exista presión en su superficie externa. Dos válvulas de vaivén que existen en la placa de presión interconectan los pasajes adecuados a fin de mantener esta presión sin importar cuál sea el orificio que este presurizado. La rotación del motor se invierte cambiando la dirección del flujo que entra y sale de los orificios Motores de paletas de alta eficiencia En este diseño las paletas se mantienen afuera y en contra del anillo mediante resortes espirales. Motores de pistones en línea Los motores de pistones generan una torsión a través de la presión que actúa sobre los extremos de pistones de vaivén que operan dentro de una sección cilíndrica. Control compensador Cualquier aumento en la carga, va acompañado de un correspondiente aumento en la presión, originado por la torsión adicional que se requiere. Motor eficiente Los motores de pistones son probablemente los más eficientes