Fundamentos de Sistemas Hidráulicos: Componentes, Funciones y Cálculo de Fuerza

Conceptos Fundamentales y Componentes de Sistemas Hidráulicos

1. Función de los Elementos Externos al Conjunto

Indique cuál es la función de los elementos que están fuera del conjunto.

Las funciones de los elementos son las siguientes:

• Válvula direccional: Distribuir o dirigir el flujo en las diferentes posiciones de la válvula.
• Cilindro de doble efecto: Mover la carga.
• Manómetro: Medir la presión en el lado de salida del cilindro.
• Válvula VLP (Válvula Limitadora de Presión): Controla la presión en la entrada del cilindro y, por lo tanto, la fuerza generada en esa carrera.

2. Cálculo de Fuerza de Avance y Retroceso en un Cilindro Hidráulico

Calcule la fuerza de avance y retroceso de un cilindro de 4 cm de diámetro de pistón y 0.59055 pulgadas de diámetro del vástago, sabiendo que la presión de trabajo es de 250 kg/cm².

Datos y Parámetros

• Presión de trabajo ($P$): $250 \text{ kg/cm}^2$
• Diámetro del pistón ($D_p$): $4 \text{ cm}$
• Diámetro del vástago ($d_v$): $0.59055 \text{ pulgadas} \approx 1.5 \text{ cm}$

Cálculo de la Fuerza de Retroceso ($F_{retroceso}$)

La fuerza se calcula como $F = P \cdot A$. Para el retroceso, el área efectiva ($A$) es el área anular (Área del pistón - Área del vástago).

Fórmula del Área Anular: $A = \frac{\pi}{4} (D^2 - d^2)$

Cálculo:

$$F = P \cdot A = 250 \text{ kg/cm}^2 \cdot \frac{\pi}{4} (4^2 - 1.5^2) \text{ cm}^2$$

$$F \approx 2.700 \text{ kg}$$

Nota: El cálculo proporcionado corresponde a la fuerza de retroceso. Para la fuerza de avance, se usaría solo el área del pistón ($A_{avance} = \pi/4 \cdot D^2$).

3. Determinación de Tipo y Medida de Terminales Hidráulicos

Diga cómo se logra determinar el tipo y la medida a que corresponde un terminal hidráulico.

Para determinar el tipo y la medida de un conector hidráulico, se deben medir sus dimensiones, contar los hilos de rosca y luego verificar la información obtenida en la tabla de correspondencia o especificaciones técnicas del fabricante.

4. ¿Por qué las Bombas Hidráulicas son Autocebantes?

Explique por qué se dice que las bombas hidráulicas son autocebantes.

Las bombas hidráulicas se denominan autocebantes debido a que, al comenzar a girar, producen un vacío (presión negativa) en la línea de succión. Dado que en el estanque o depósito existe la presión atmosférica, esta fuerza obliga al aceite a introducirse en la bomba, produciendo así el cebado.

5. Definición de Manguera Hidráulica para Adquisición

Defina una manguera hidráulica para que una persona pueda adquirirla sin inconvenientes.

(Nota: La definición textual de la manguera no fue proporcionada en el documento original, solo la pregunta y la imagen asociada.)

6. Funciones del Aceite en un Circuito Hidráulico

Enumere las funciones de un aceite en un circuito hidráulico.

Las funciones principales del fluido hidráulico son:

• Ser medio de transmisión de potencia.
• Brindar una lubricación adecuada a los componentes móviles.
• Proteger los componentes durante la vida útil del equipo (prevención de corrosión y desgaste).
• Actuar como medio de transferencia de calor para enfriar el equipo.
• Actuar como medio de barrido y recolección de desechos e impurezas, proporcionando información importante sobre el funcionamiento del equipo.

7. Importancia de la Viscosidad en Sistemas Óleo-hidráulicos

¿Cuál es la importancia de la viscosidad en los sistemas óleo-hidráulicos?

La importancia de la viscosidad en los circuitos hidráulicos radica en que garantiza la estanqueidad (sellado) entre los componentes internos, minimizando las fugas internas y asegurando la eficiencia volumétrica del sistema.