ACCIONAMIENTOS Y ACTUADORES HIDRÁULICOS.

1. ACCIONAMIENTOS Y ACTUADORES HIDRÁULICOS. ALUMNOS: Juan Pedro Herrera Gallardo Francisco José Vacas Trujillo Ingeniería de Máquinas E.P.S. La Rábida Universidad de Huelva

2. 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)

3. ACCIONAMIENTOS Y ACTUADORES HIDRÁULICOS. • 7.- CRITERIOS DE UTILIZACIÓN DE UNA TRANSMISIÓN 8.- EJEMPLOS. 8.1.- ASCENSOR HIDRÁULICO. 8.2.- DETECTOR DE HOLGURA HIDRÁULICO.

4. 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.

5. 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.

6. 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

7. 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.

8. 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.

9. 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

10. - 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

11. 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

12. 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

13. Válvula tipo esférico

14. 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.

15. ACCIONAMIENTOS Y ACTUADORES HIDRÁULICOS. • Selección de la transmisión del movimiento. (1/2)

16. ACCIONAMIENTOS Y ACTUADORES HIDRÁULICOS. • Selección de la transmisión del movimiento. (2/2)

17. ACCIONAMIENTOS Y ACTUADORES HIDRÁULICOS. • Selección de sistema de mando y control.

18. ACCIONAMIENTOS Y ACTUADORES HIDRÁULICOS. 8.- EJEMPLOS. • 8.1.- ASCENSOR HIDRÁULICO. • 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. Pistón móvil Movimiento lineal. Cilindro barril o camisa

19. 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 2:1, 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

20. 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.

21. 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.

22. 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.

23. 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.

24. 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.

25. 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.

26. ACCIONAMIENTOS Y ACTUADORES HIDRÁULICOS. Posición entre los dos pistones. • 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. Guías Placa de cierre.

27. 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.

28. ACCIONAMIENTOS Y ACTUADORES HIDRÁULICOS. Cuadro de control electrónico. Preactuadores (electroválvulas) Central oleohidráulica con bomba y motor eléctrico sumergido en aceite.