GUIA DE HIDRAULICA Y NEUMATICA
1. ¿Cuál es el origen del término Hidráulica?
La hidráulica es una rama de la física y la ingeniería que se relaciona con el estudio de las propiedades mecánicas de los fluidos.
El nombre de hidráulico viene de la palabra griega Hidros que quiere decir agua y aulos que quiere decir tubo
2. ¿Qué quiere decir conservar la energía?
La conservación de la energía usual, en espaciotiempos planos, se define porque la física es invariante bajo reparametrizaciones temporales, por el Teorema Noether. Pero en RG la cosa se complica, esas reparametrizaciones temporales carecen de sentido, de hecho, carece de sentido hablar de espacio y de tiempo por separado, ya que en RG las coordenadas se tratan todas igual, sin diferencia alguna y están permitidos todos los cambios de coordenadas habidos y por haber, eso quiere decir que todo se mezcla con todo.
3. ¿Qué sucede cuando un líquido queda sujeto a diferentes presiones?
El liquido se corta y deja de avanzar, ejemplo la presión aplicada a un fluido confinado se transmite íntegramente en todas las direcciones y ejerce fuerzas iguales sobre áreas iguales, actuando estas fuer zas normalmente en las paredes del recipiente, Esto explica por que una botella llena de agua se rompe si. introducimos un tapón en la cámara ya completamente llena El liquido es prácticamente incomprensible y transmite la fuerza aplicada al tap6n a todo el recipiente. El resultado es una fuerza considerablemente mayor sobre un área superior a la del tapón. Así, es posible romper el fondo de la botella empujando el tapón con una fuerza moderada.
4. ¿Cómo se crea la presión?
La presión se origina siempre que se produce una resistencia a la circulación de un liquido, o una fuerza que trata de impulsar el liquido. La tendencia a suministrar caudal (o empuje) puede originarse mediante una bomba mecánica o simplemente por el peso del fluido.
5. ¿Cómo se encuentran los caballos de fuerza en un sistema hidráulico?
En el sistema hidráulico la velocidad y la distancia se indican por medio de lo gpm que fluyen y la fuerza de presión.
6. ¿Qué es lo que hace que el aceite de petróleo sea apropiado como fluido hidráulico?
El aceite transmite la potencia fácilmente porque es muy poco compresible. Este se comprimirá, un medio del uno por ciento en una presión de 1000 psi, mínima cantidad en la mayoría de los sistemas. La propiedad más deseada del aceite es su habilidad de lubricación.
El líquido hidráulico debe lubricar la mayoría de las partes móviles de los dos componentes.
7. ¿Con cuántos componentes se empieza el diseño de un circuito hidráulico?
Tiene 9 componentes
8. ¿Qué puede decir definitivamente acerca de la presión en los lados opuestos de un orifico, cuando el aceite esta fluyendo a través de “él”?
Un orificio es un pasaje restringido en una línea o componente hidráulico, usado para controlar el flujo o crear una diferencia de presión (caída de presión).
Para que el aceite pueda fluir a través de un orificio, debe de haber una diferencia de presión o una caída de presión a través de un orificio. (El término caída viene del factor de una presión menor porque la presión menor siempre viene de una corriente abajo). Conversamente, si no hay flujo, no hay diferencia de presión a través del orificio
9. Indique dos formas de medir un flujo (caudal)
Tubo venturi: El término hL es la pérdida de energía del fluido conforme este corre de la sección 1 a la sección 2. El valor de hL debe determinarse de forma experimental, es conveniente reemplazarlo por un coeficiente de descarga C. El valor del coeficiente C depende del número de Reynolds del flujo en la tubería principal y de la geometría real del medidor:
C = f (D, ß, NR),
Donde ß = d/D, el cociente del diámetro de la garganta y el diámetro de la sección de la tubería principal.
Placa Orificio
Cuando dicha placa se coloca en forma concéntrica dentro de una tubería, esta provoca que el flujo se contraiga de repente conforme se aproxima al orificio y después se expande de repente al diámetro total de la tubería. La corriente que fluye a través del orificio forma una vena contracta y la rápida velocidad del flujo resulta en una disminución de presión hacia abajo desde el orificio. El valor real del coeficiente de descarga C depende de la ubicación de las ramificaciones de presión, igualmente es afectado por las variaciones en la geometría de la orilla del orificio. El valor de C es mucho más bajo que el del tubo venturi o la boquilla de flujo puesto que el fluido se fuerza a realizar una contracción repentina seguida de una expansión repentina.
Deprimógenos
Rotámetro
Magnético
Tubo de Pitot
10. ¿Qué es un flujo laminar?
Se llama flujo laminar o corriente laminar, al tipo de movimiento de un fluido cuando éste es perfectamente ordenado, estratificado, de manera que el fluido se mueve en láminas paralelas sin entremezclarse si la corriente tiene lugar entre dos planos paralelos. Las capas no se mezclan entre sí. El mecanismo de transporte es exclusivamente molecular.
11. Describa las características de operación del cilindro de simple y de doble efecto.
Cilindro simple
Solo realizan trabajo util en un sentido de desplazamiento del vastago. Para que el embolo recupere la posición de reposo se dota al cilindro de un muelle. Normalmente este muelle esta diseñado para almacenar el 6% de la fuerza de empuje, o bien, como es el caso de los elevadores hidraulicos, aprovechan la accion de la gravedad.
Cilindro de Doble efecto
Estos elementos pueden realizar trabajo en ambos sentidos de desplazamiento. Sin embargo hay que tener en cuenta que la fuerza de avance y retroceso es diferente , ya que en un sentido hay que tener en cuenta el diametro delk vastago
12. ¿Qué determina la velocidad de un actuador?
La potencia y presion del fluido
13. ¿Qué es el índice de viscosidad?, ¿cuándo es importante el índice de viscosidad?
Es debida al roce de las moléculas de un fluido. En todos los fluido la viscosidad disminuye con el aumento de temperatura.
Existen diferentes tablas de clasificación de los aceites en funcion de su viscosidad . Destacando la American S.A.E en la que se obtiene comparandola con dos aceites patron.
15. ¿Qué tipo de fluido hidráulico resiste a la combustión y es el mejor para la operación a altas temperaturas?
El aceite
16. ¿Cuál es la función de un intercambiador de calor?
Es un dispositivo diseñado para transferir calor de un fluido a otro, sea que estos estén separados por una barrera sólida o que se encuentren en contacto. Son parte esencial de los dispositivos de refrigeración, acondicionamiento de aire, producción de energía y procesamiento químico.
18. ¿Cómo sella físicamente la rosca en una tubería?
Con aceites y pastas
19. Describe una aplicación de un sistema hidráulico – en nuestra vida diaria (debe ser diferente entre cada alumno).
Resuelve correctamente los siguientes problemas:
- Conversiones (indicar operaciones);
820 dm3= m3 267 CV = W
106 Pa = 10 bar 4.2 bar= 42 Pa
52.9 psi = 3.64732 bar 37.8 Kg m = N
100 ºF=310.777 ºK 28.3 pie3 =0.801366m3
56 lb = 25.4011Kg 3 W • s = J
22.4 gr / l = Kg / m3 25 ºC = 298 º K
- La temperatura de un gas permanece constante mientras su presión absoluta cambia de 103.4 KPa hasta 827.2 KPa, si el volumen inicial es de 80 lts, ¿Cuál es el volumen final?
- Determine la presión hidrostática que experimenta un buzo que ha descendido en el mar a una profundidad de 20 m.
- El émbolo menor de una prensa hidráulica tiene 10 cm2 y el émbolo mayor 300 cm2. Si en el primero se aplica una fuerza de 50 Kg, ¿qué fuerza se produce en el émbolo mayor?
DATOS
a = 10 cm cuadrados
A = 300 cm cuadrados
Fa = 50kg
FA = ?
(Fa/A) = (FA/A) FA= 50 kg {(300cm) / (10cm)}
FA = 1500kg
- En un sistema hidráulico se tiene una fuerza de 10 N y un área de 62 cm2 con un volumen de aceite de 3 lts. A una temperatura de 210 º F con una viscosidad de 3 centipoises y se vacía en 20 segundos, ¿cuál es la potencia hidráulica del sistema?
- Construye 3 esquemas lógicos utilizando las compuertas lógicas y determina en cada caso su tabla de verdad
- Realiza la conversión de los siguientes decimales (constrúyelos) a un número binario con las siguientes características: 1 número con dos dígitos; 3 números con 4 dígitos; 5 números con 6 dígitos; 7 números con 8 dígitos.
