ACCIONAMIENTOS Y ACTUADORES HIDR

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ACCIONAMIENTOS Y ACTUADORES HIDRÁULICOS.
Ingeniería de Máquinas E.P.S. La Rábida
Universidad de Huelva

• ALUMNOS
• Juan Pedro Herrera Gallardo
• Francisco José Vacas Trujillo

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ACCIONAMIENTOS Y ACTUADORES HIDRÁULICOS.

• INDICE
• 1.- COMPONENTES BÁSICOS DE UN SISTEMA
  HIDRÁULICO.
• 1.1.- BOMBAS HIDRÁULICAS.
• 1.2.- ACUMULADORES.
• 1.3.- ACTUADORES HIDRÁULICOS.
• 1.4.- VÁLVULAS HIDRÁULICAS.
• 1.5.- OTROS ELEMENTOS Y ACCESORIOS.
• 2.- QUÉ SON LOS ACTUADORES?.
• 3.- PARA QUE SE UTILIZAN? APLICACIONES.
• 5.- CLASIFICACIÓN DE LOS ACTUADORES HIDRÁULICOS
  POR SU FORMA DE OPERAR.
• 5.1.- CILINDRO HIDRÁULICO (CLASIFICACIÓN)
• 5.2.- MOTOR HIDRÁULICO (CLASIFICACIÓN)

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ACCIONAMIENTOS Y ACTUADORES HIDRÁULICOS.

• 7.- CRITERIOS DE UTILIZACIÓN DE UNA TRANSMISIÓN
• 8.- EJEMPLOS.
• 8.1.- ASCENSOR HIDRÁULICO.
• 8.2.- DETECTOR DE HOLGURA HIDRÁULICO.

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1.- COMPONENTES BÁSICOS DE UN SISTEMA HIDRÁULICO.
1.1.- BOMBAS HIDRÁULICAS
Las bombas hidráulicas son los elementos
encargados de impulsar el aceite o líquido
hidráulico, transformando la energía mecánica
rotatoria en energía hidráulica.
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1.2.- ACUMULADORES
Un acumulador consiste en un depósito destinado a
almacenar una cantidad de fluido incompresible y
conservarlo a una cierta presión mediante una
fuerza externa. El fluido hidráulico bajo
presión entra a las cámaras del acumulador y hace
una de estas tres funciones comprime un resorte,
comprime un gas o levanta un peso, y
posteriormente cualquier caída de presión en el
sistema provoca que el elemento reaccione y
fuerce al fluido hacia fuera otra vez.
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• Principales funciones del acumulador hidráulico
• Complementa el flujo de la bomba
• Elimina fluctuaciones de presiones
• Mantiene la eficiencia del sistema
• Suministra potencia en emergencia
• Compensa pérdidas
• Absorbe choques hidráulicos

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Acumulador de contrapeso
El acumulador cargado por peso, ejerce una fuerza
sobre el líquido almacenado, por medio de grandes
pesos que actúan sobre el pistón o émbolo. Los
pesos pueden fabricarse de cualquier material
pesado, como hierro e incluso agua. Generalmente
los acumuladores cargados por peso son de gran
tamaño, en algunos casos su capacidad es de
varios cientos de litros. Pueden prestar servicio
a varios sistemas hidráulicos al mismo tiempo y
usualmente son utilizados en fábricas y sistemas
hidráulicos centrales.
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Acumulador cargado por muelle
En los acumuladores cargados por resorte, la
fuerza se aplica al líquido almacenado por medio
de un pistón sobre el cual actúa un resorte.
Suelen ser más pequeños que los cargados por peso
y su capacidad es de sólo algunos litros.
Usualmente dan servicio a sistemas hidráulicos
individuales y operan a baja presión en la
mayoría de los casos.
Mientras el líquido se bombea al interior del
acumulador, la presión del fluido almacenado se
determina por la compresión del resorte. Si el
pistón se moviese hacia arriba y comprimiera diez
pulgadas al resorte, la presión almacenada sería
mayor que en el caso de un resorte comprimido tan
sólo cuatro pulgadas. A pesar de los sellos del
pistón, cierta cantidad de fluido almacenado
podría infiltrarse al interior de la cámara del
resorte del acumulador. Para evitar la
acumulación de fluido, un orificio de respiración
practicado en la cámara permitirá la descarga del
fluido cuando sea necesario.
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1.3.- ACTUADORES

• 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.
• Existen tres tipos de actuadores
• Hidráulicos
• Neumáticos
• Eléctricos

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- ACTUADORES HIDRÁULICOS
Son los encargados de dotar de movimiento a la
estructura mecánica

• Los actuadores hidráulicos, pueden ser
  clasificados de acuerdo con la forma de
  operación, funcionan en base a fluidos a presión.
• Existen tres grandes grupos
• Cilindro hidráulico
• Motor hidráulico
• Motor hidráulico de oscilación

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Cilindro hidráulico De acuerdo con su función
podemos clasificar a los cilindros hidráulicos en
2 tipos de Efecto simple y de acción doble. En
el primer tipo se utiliza fuerza hidráulica para
empujar y una fuerza externa, diferente, para
contraer. El segundo tipo se emplea la fuerza
hidráulica para efectuar ambas acciones.
Motor hidráulico En los motores hidráulicos el
movimiento rotatorio es generado por la presión.
Estos motores los podemos clasificar en dos
grandes grupo El primero es uno de tipo
rotatorio en el que los engranes son accionados
directamente por aceite a presión y el segundo de
tipo 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
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1.4.- VÁLVULAS HIDRÁULICAS
Una válvula hidráulica es un mecanismo que sirve
para regular el flujo de un fluido.

• Válvula tipo mariposa

• Válvula tipo compuerta

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• Válvula tipo esférico

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ACCIONAMIENTOS Y ACTUADORES HIDRÁULICOS.

• 7.- CRITERIOS DE UTILIZACIÓN DE UNA TRANSMISIÓN
• La misión de los actuadores es generar o
  transmitir movimiento a piezas o elementos,
  previas órdenes dadas por la unidad de control y
  mando.
• Los actuadores hidráulicos utilizan como energía
  aceites minerales, que trabajan a presión entre
  50 y 100 bares y que en ocasiones pueden superar
  los 300 bares.
• Los actuadores pueden ser de dos tipos
• Tipo cilindro.
• Tipo motores de aletas y pistones.

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ACCIONAMIENTOS Y ACTUADORES HIDRÁULICOS.

• Selección de la transmisión del movimiento. (1/2)

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ACCIONAMIENTOS Y ACTUADORES HIDRÁULICOS.

• Selección de la transmisión del movimiento. (2/2)

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ACCIONAMIENTOS Y ACTUADORES HIDRÁULICOS.

• Selección de sistema de mando y control.

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ACCIONAMIENTOS Y ACTUADORES HIDRÁULICOS.

• 8.- EJEMPLOS.
• 8.1.- ASCENSOR HIDRÁULICO.

Pistón móvil

• Los ascensores hidráulicos normalmente se
  construyen con actuadores del tipo cilindro.
• Los actuadores tipo cilindros consisten
  básicamente en dos piezas un cilindro barril o
  también denominado Camisa y un pistón móvil
  conectado a un vástago.
• La presión hidráulica actúa en el pistón y
  produce el movimiento lineal.

Movimiento lineal.
Cilindro barril o camisa
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ACCIONAMIENTOS Y ACTUADORES HIDRÁULICOS.
Pistón Indirecto Lateral

• Dentro de los ascensores hidráulicos existen de
  dos tipos dependiendo de la ubicación del Pistón
• Pistón Directo Central.- El pistón se ubica
  centrado en la parte inferior de la plataforma de
  la cabina y está empotrado en el suelo.
• b) Pistón Indirecto Lateral.- El Pistón se
  instala en un lateral (relación 21, por cada 2
  cm de subida del pistón sube uno la cabina),
  Llevando en su parte superior una polea que
  mediante unos cables de tracción fijados a la
  cabina, hacen subir o bajar esta.

Polea
Cables Tracción.
Guías
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ACCIONAMIENTOS Y ACTUADORES HIDRÁULICOS.

• El funcionamiento de un actuador hidráulico
  depende de una central oleodinámica, en la que en
  el interior de su tanque lleva una bomba
  sumergida en aceite que lo expulsa hacia su
  exterior (el aceite) para controlar la subida de
  la cabina.
• La bajada de la cabina, se produce cuando la
  central oleodinámica absorbe o recoge el aceite
  que está en ese momento en el pistón.

1.- Depósito Aceite. 2.- Grupo de Válvulas. 3.-
Instalación eléctrica. 4.- Motor sumergido. 5.-
Bomba. 6.- Atenuador pulsaciones 7.- Silenciador.
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ACCIONAMIENTOS Y ACTUADORES HIDRÁULICOS.
Salida de aceite de la Central Oleodinámica,
hacia la camisa del pistón.
Entrada de aceite a la camisa del pistón,
procedente de la central oleodinámica.
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ACCIONAMIENTOS Y ACTUADORES HIDRÁULICOS.

• El sistema de control obtiene como salida una
  señal eléctrica que entra en el preactuador y
  procede sobre el actuador.
• Los preactuadores más usuales son las electro
  válvulas, los relés y contadores, los
  arrancadores estáticos, los equipos de control de
  motores eléctricos, etc

Cuadro de control electrónico.
Electro válvulas y distribuidor oleodinámico.
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ACCIONAMIENTOS Y ACTUADORES HIDRÁULICOS.

• 8.2.- DETECTOR DE HOLGURAS HIDRÁULICO.
• Es un equipo de control electrohidráulico y sirve
  para la comprobación de las holguras que puedan
  existir en las ruedas, timonería de dirección,
  órganos de suspensión, de amortiguación y de
  frenado, y en los dispositivos de unión entre
  aquellos órganos y el propio bastidor del
  vehículo.
• Son dos placas que están instaladas a ras de
  suelo y que permiten movimientos transversales y
  longitudinales.

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ACCIONAMIENTOS Y ACTUADORES HIDRÁULICOS.

• Datos técnicos
• Capacidad de carga por eje 3,5 t.
• Capacidad de carga por cada placa 1,75 t.
• Fuerza de empuje para cada desplazamiento 11000
  N.
• Desplazamiento máximo por lado 100 mm.
• Presión máxima del grupo hidráulico por lado 120
  bares.

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ACCIONAMIENTOS Y ACTUADORES HIDRÁULICOS.
Placa detectora de holgura con movimiento
longitudinal y transversal (4 cilindros efecto
simple).

• Dentro de los detectores de holgura hidráulicos
  destacamos que de las dos placas, una posee los
  movimientos transversales y longitudinales y otra
  sólo con movimiento longitudinal.
• Las placas están construidas con actuadores del
  tipo cilindro hidráulico de efecto simple, es
  decir la carga puede colocarse sólo en un extremo
  del cilindro.
• La presión hidráulica actúa en el pistón y
  produce el movimiento lineal.

Entrada de aceite a la camisa del cilindro.
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ACCIONAMIENTOS Y ACTUADORES HIDRÁULICOS.
Posición entre los dos pistones.
Guías

• Placa detectora con movimiento transversal y
  longitudinal y cuatro cilindros de efecto simple.
• Para cada uno de los movimientos se disponen dos
  cilindros de efecto simple.
• Cuando un pistón se acciona ejerciendo presión,
  el otro automáticamente se libera y permite que
  el pistón se recoja por la presión que le ejerce
  el primero, enviando el aceite a la central
  oleodinámica.

Placa de cierre.
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ACCIONAMIENTOS Y ACTUADORES HIDRÁULICOS.

• Placa detectora con movimiento longitudinal y dos
  cilindros de efecto simple.

Posición entre los dos pistones.
Guías
Cilindros
Placa de cierre.
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ACCIONAMIENTOS Y ACTUADORES HIDRÁULICOS.
Cuadro de control electrónico.
Preactuadores (electroválvulas)
Central oleohidráulica con bomba y motor
eléctrico sumergido en aceite.