CIRCUITOS HIDRAULICOS EN GENERAL Y EN EL AUTOMOVIL

 CIRCUITOS HIDRAULICOS Y NEUMATICOS BASICOS Y 

PROPORCIONALES

CARACTERISTICAS, CONSTITUCION Y FUNCIONAMIENTO DE LOS ELEMENTOS QUE INTEGRAN LOS CIRCUITOS DE HIDRAULICA Y NEUMATICA:

• Objetivos: Conocer los circuitos básicos de uso común en neumática y/o hidráulica.
• Saber distinguir los distintos elementos que componen un circuito neumático/hidráulico y su función dentro del mismo.
• Saber interpretar un plano neumático y/o hidráulico, deduciendo el funcionamiento del circuito y la función que los distintos elementos desempeñan en el circuito.
• Conocer y saber usar la nomenclatura usada para numerar los distintos elementos de un circuito neumático/hidráulico
• Diseñar un circuito neumático/hidráulico a partir de unas especificaciones dadas.

GENERADORES DE PRESIÓN: (bombas)

Características_: Para producir el aire comprimido se utilizan compresores que elevan la presión del aire al valor de trabajo deseado. La presión de servicio es la suministrada por el compresor o acumulador y existe en las tuberías que recorren el circuito. El compresor normalmente lleva el aire a un depósito para después coger el aire para el circuito del depósito. Este depósito tiene un manómetro para regular la presión del aire y un termómetro para controlar la temperatura del mismo. El filtro tiene la misión de extraer del aire comprimido circulante todas las impurezas y el agua (humedad) que tiene el aire que se puede condensar. Todos estos componentes se llaman circuito de control.

Funcionamiento_: Absorben energía mecánica en el eje y proporcionan energía hidráulica aun líquido que bombean por una tubería (con accesorios)Su aplicación es muy diversa, para la impulsión de toda clase de líquidos.

En general actúan en dos fases:

• Aspiración: elevando el líquido desde su nivel hasta la bomba, por

medio de la tubería de aspiración. La bomba ejerce un vacío con el fin

de que el líquido pueda subir por la tubería de aspiración impulsada por

la presión atmosférica

• Impulsión: conducción del líquido desde la bomba hasta su destino, por

medio de la tubería de impulsión. En esta fase la bomba ejerce la

resión necesaria para que el líquido se traslade a lo largo de la tubería.

VÁLVULAS:

Caracteristicas_: Las válvulas son elementos que mandan o regulan la puesta en marcha, el paro y la dirección, así como la presión o el caudal del fluido enviado por una bomba hidráulica o almacenado en un depósito.

Las posiciones de las válvulas distribuidoras se representan por medio de cuadrados. La cantidad de cuadrados yuxtapuestos indica la cantidad de posiciones de la válvula distribuidora.

Funcionamiento_: El funcionamiento se representa esquemáticamente en el interior de las casillas (cuadros).Las líneas representan tuberías o conductos. Las flechas, el sentido de circulación del fluido. Las posiciones de cierre dentro de las casillas se representan mediante líneas transversales. La unión de conductos o tuberías se representa mediante un punto. Las conexiones (entradas y salidas) se representan por medio de trazos unidos a la casilla que esquematiza la posición de reposo o inicial .

La otra posición se obtiene desplazando lateralmente los cuadrados, hasta que las conexiones coincidan. Las posiciones pueden distinguirse por medio de letras minúsculas a, b, c... y 0. Las salidas (al exterior) y entradas de aire se representan mediante un triangulo.           
      Para activar la válvula (que cambie de posición se puede hacer manualmente (como un pulsador) o de otras formas (eléctricamente, neumáticamente (una flecha),etc).

La selectora  cuando el aire entra por X sale por A pero no puede salir por Y. Si entra por Y sale por A pero no puede salir por X.

CANALIZACIONES:

Características: Los conductos abiertos, no solamente son todas las corrientes naturales y canales artificiales, sino también todas las formas de conductos cerrados que escurren parcialmente llenos.

Funcionamiento: Las canalizaciones se encargan de llevar la presión generada por la bomba a los diferentes receptores, se caracterizan por que son tuberías rígidas y metálicas, que se convierten en flexibles cuando pasan del bastidor a los elementos receptores de presión. Estas partes flexibles se llaman “ latiguillos “ y absorben las oscilaciones de las ruedas durante el funcionamiento del vehículo. El ajuste de las tuberías rígidas o flexibles se realiza habitualmente con acoplamientos cónicos, aunque en algunos casos la estanqueidad se consigue a través de arandelas deformables (cobre o aluminio).

ACTUADORES:

Caracteristicas: Los actuadores son dispositivos capaces de generar una fuerza a partir de líquidos, de energía eléctrica y gaseosa. El actuador recibe la orden de un

regulador o controlador y da una salida necesaria para activar a un elemento final de control como lo son las válvulas. Los actuadores hidráulicos requieren demasiado equipo para suministro de energía, así como de mantenimiento periódico.

Funcionamiento:  El actuador recibe la orden de un regulador o controlador y da una salida necesaria para activar a un elemento final de control como lo son las válvulas. Pueden ser hidráulicos, neumáticos o eléctricos.

Los actuadores hidráulicos se emplean cuando lo que se necesita es potencia, y los neumáticos son simples posicionamientos. Sin embargo, los hidráulicos requieren demasiado equipo para suministro de energía, así como de mantenimiento periódico. Por otro lado, las aplicaciones de los modelos neumáticos también son limitadas desde el punto de vista de precisión y mantenimiento.

ACUMULADORES:

Caracteristicas: Un acumulador es una especie de depósito capaz de almacenar una cierta cantidad de fluido con presión, para auxiliar al circuito hidráulico en caso de necesidad.

El fluido al entrar dentro de un acumulador levanta un peso, comprime un muelle o comprime un gas, por éstos posibles motivos, el acumulador puede almacenar el fluido bajo una presión y también, esta es la causa que existan varios tipos de acumuladores. Los más usados son los de membrana y los de vejiga.

Funcionamiento: Los acumuladores son cámaras de almacenamiento que contienen fluido hidráulico. El fluido es bombeado dentro del acumulador por una bomba hidráulica con una válvula de una sola vía. El acumulador tiene otra válvula que puede abrirse para dejar que el fluido salga al resto del sistema hidráulico. El acumulador mismo está bajo presión constante. En los acumuladores de gas, una vejiga de gas presurizado presiona contra una vejiga hidráulica. Cuanto más se llena la vejiga, más presiona contra el gas, incrementando la presión.

Un acumulador de resorte funciona de manera similar, excepto que un gran resorte o resortes presionan contra la vejiga para comprimirla. En un acumulador de peso elevado, el fluido hidráulico es bombeado dentro de un pistón grande con un peso en la parte superior. Este peso ejerce una fuerza constante, que presiona hacia abajo el fluido y lo comprime cuando se llena y vacía.

BOTELLAS DE NITROGENO SECO:

Características: Nitrógeno es un gas sin color, inodoro, sin sabor e inerte y presenta peligro de asfixia.
¿Cómo se utiliza nitrógeno seco para purgas?
Nitrógeno seco puede ser suministrado a un equipo a través de purgas (ventilación de gas de purga) o más eficazmente a través de una purga de presión de un solo punto.
¿Por qué el uso de nitrógeno?
Nitrógeno es un gas seco generalmente fiable que es económico, seguro (cuando se utiliza correctamente) y químicamente inerte con la mayoría de los metales y materiales.
¿Qué es una purga con nitrógeno?
Es un método o manera de remover humedad o vapor de agua para crear un ambiente seco dentro de un sistema o equipo.
Fuentes de nitrógeno
Nitrógeno seco puede ser suministrado de fábricas criogénicas y de generadores de nitrógeno.


Funcionamiento: Hoy en día, nitrógeno es utilizado en una multitud de usos, incluyendo:

• Gas de cubrimiento para uso en tanques con materiales inflamables o tóxicos
• Gas de cubrimiento en procesos de reducción de metal
• Proceso de purgar equipo
• Usos médicos
• Congelación de tierra antes de excavar
• Varios usos secundarios de nitrógeno en gas o líquido
• Congelación de comida
• Terminado de productos de caucho
• Enfriamiento en plantas de helio y hidrógeno
• Fragmentación de chatarra
• Industria electrónica

Los usos más comunes de gas de nitrógeno probablemente son para uso en purgas y como gas de cubrimiento. Tanques llenos de líquido de hidrocarbono tienen espacio de vapor en la parte superior del tanque, el cual colecta vapores de hidrocarbono. En tanques atmosféricos, aire puede ser captado cuando el tanque se esté vaciando y puede ser fácil que se encienda a causa de estática eléctrica o fricción. Purgar el espacio de vapor con nitrógeno puede prevenir que esto suceda.

VALVULAS LIMITADORAS Y DISTRIBUIDORAS:

Características: Son válvulas de seguridad que evitan la rotura de órganos mecánicos e  hidráulicos. Estas válvulas se llaman “normalmente cerradas”. Son o bien de  acción directa, o bien pilotadas y están siempre montadas en derivación. Su  tubo de drenaje puede ser interno o externo. Por lo general son regulables.
Válvulas de acción directa
Estas válvulas son de muchos tipos. Las más sofisticadas, montadas en los  circuitos de potencia, permiten un caudal máximo de salida de 150 litros /minuto, bajo una presión de apertura de 200 bar. Sin embargo, es
aconsejable utilizarlas para aplicaciones de potencia más modestas para  reducir el calentamiento del fluido. Estas válvulas aseguran igualmente y con  muy buen rendimiento, la protección de los receptores.

Válvulas de limitación de presión pilotadas 
Una válvula de limitación de presión pilotada puede estar constituida
según se indica en la figura.

Funcionamiento:

Válvulas distribuidoras: Su función es dirigir el flujo por el circuito según nos convenga. Alimentan a los actuadores y a otras válvulas.

  Válvulas de cierre: Impiden el paso de fluido en un sentido, permitiendo la libre circulación en el sentido contrario.

  Válvulas de flujo: Permiten modificar la velocidad de un actuador.

  Válvulas de presión: Limitan la presión de trabajo en el circuito, actuando como elemento de seguridad. A su vez se pueden clasificar en:

• Válvulas limitadoras, cuando se supera un determinado valor de presión descargan el circuito.
• Válvulas reductoras, limitan o reducen la presión. En ocasiones un determinado componente del circuito necesita, para su correcto funcionamiento una presión inferior a la del fluido, en esta situación se utilizaría una válvula reductora.

REGULADOR AUTOMATICO: (Electrónico de Bombas y Motores)

Características: Este tipo de regulador actúa en función de la presión de transferencia que le comunica una bomba de engranajes acoplada al árbol de levas de la bomba de inyección. Como fluido hidráulico se emplea el propio combustible que llega al colector común de alimentación de los elementos de la bomba.

El conjunto está formado por un cuerpo de regulación, acoplado a la bomba de inyección por el lado del accionamiento de la cremallera de mando, dentro del cual van instalados tres cilindros hidráulicos que se comunican entre si. Estos cilindros son los encargados de efectuarla regulación entre la velocidad de régimen mínima y máxima en el motor, en función de la presión que manda la bomba de transferencia (11) y el posicionado del pedal acelerador.

Funcionamiento: Enciende y apaga la bomba en función de la apertura o el cierre de la llave. Para la bomba en caso de que falte agua. Reduce y mantiene constante la presión durante su utilización. Elimina los efectos del golpe de ariete.

En la parte superior del regulador va montado el cilindro de accionamiento (C1), en cuyo interior se desplaza un embolo (1) unido, por medio del vástago (4), a la corredera que regula el caudal en los elementos de la bomba. Este embolo se mantiene en posición de reposo (mínimo consumo) por la acción del resorte (5). En la zona inferior del regulador va situado el cilindro de mando (C2), en donde se desplaza el embolo (2), unido por el vástago (6) al pedal del acelerador. En el lateral de este cilindro va acoplada una válvula de descarga (7) que regúlala presión en el interior de los cilindros. En la cabeza del cilindro existe una válvula de paso (8), que se mantiene cerrada por medio del resorte (9) cuando el motor no funciona o sobrepasa el límite de mínima velocidad. El cilindro de regulación (C3) está formado por un embolo (3) unido a la válvula (8), el cual lleva un orificio de paso (10) que controla la presión en ambas cámaras del cilindro.

CONDUCCIONES: (Cañerías)

Rígidas: Las tuberías rígidas se emplean para alta y baja presión. El material empleado en la fabricación depende de la presión que soporten:

-Las tuberías de acero estirado en frío se emplean para canalizaciones de alta presión.

-El cobre, aluminio y plásticos se emplean en tuberías de baja presión.

usos para estos tipos de tuberías son dados por la capacidad de movimientos de éstas, sin restar ventajas a la instalación en cuestión; las instalaciones de gas, tomas domiciliarias, aparatos de refrigeración y aire acondicionado son solamente algunas formas de su uso, sin embargo en cualquier instalación que requiera de movilidad o en donde se requieren de curvados especiales, las tuberías de cobre están presentes.

  

Flexibles: 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 la denominación específica de oleoducto. Cuando el fluido transportado es gas, se utiliza la denominación específica de gasoducto. También es posible transportar mediante tubería o nada materiales que, si bien no son un fluido, se adecúan a este sistema: hormigón, cemento, cereales, documentos encapsulados,

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HIDRAULICA APLICADA AL AUTOMOVIL: