Gui A 4

Carlos Andrés Bocanegra Juan Carlos Avilán John Díaz José Fuentes

GUIA DE LABORATORIO 5 TEMA: Grupo generador Bombas de desplazamiento positivo Su funcionamiento está basado en la hidrostática, de modo que el aumento de presión se realiza por el empuje de las paredes de las cámaras que varían su volumen. En este tipo de bombas, en cada ciclo el órgano propulsor genera de manera positiva un volumen dado o cilindrada, por lo que también se denominan bombas volumétricas. En caso de poder variar el volumen máximo de la cilindrada se habla de bombas de volumen variable. Si ese volumen no se puede variar, entonces se dice que la bomba es de volumen fijo

•

TIPOS DE BOMBAS DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO. Estos son algunos tipos de bombas de desplazamiento positivo: • Bombas de émbolo alternativo: en las que existe uno o varios compartimentos fijos, pero de volumen variable, por la acción de un émbolo o de una membrana. En estas máquinas, el movimiento del fluido es discontínuo y los procesos de carga y descarga se realizan por válvulas que abren y cierran alternativamente. Algunos ejemplos de este tipo de bombas son la bomba alternativa de pistón, la bomba

rotativa de pistones o la bomba pistones de accionamiento axial. Bombas volumétricas rotativas o rotoestáticas: en las que una masa fluida es confinada en uno o varios compartimentos que se desplazan desde la zona de entrada (de baja presión) hasta la zona de salida (de alta presión) de la máquina. Algunos ejemplos de este tipo de máquinas son la bomba de paletas, la bomba de lóbulos, la bomba de engranajes, la bomba de tornillo o la bomba peristáltica.

ACEITES HIDRAULICOS. Los aceites hidráulicos son líquidos transmisores de potencia que se utilizan para transformar, controlar y transmitir los esfuerzos mecánicos a través de una variación de presión o de flujo. Parámetros más importantes. •

Temperatura de funcionamiento. Influyen sobre las propiedades físicas y químicas del fluido. Las altas temperaturas condicionan la vida útil del fluido, su resistencia de película, su viscosidad, etc. La temperatura baja puede presentar problemas debidos a dificultades en el bombeo. En transmisiones que

trabajen al exterior pueden presentarse variaciones de -15ºC a +45ºC. • Viscosidad. Afecta a las propiedades de fricción del fluido, el funcionamiento de la bomba, la cavitación, el consumo de energía y la capacidad de control del sistema. •

•

Compatibilidad. Tiene gran importancia la compatibilidad del fluido con los metales, con las juntas de cierre, etc. También es esencial que el fluido ejerza una protección contra la corrosión de los metales, siendo el cobre uno de los menos deseables para los sistemas hidráulicos por su poder catalizador.

una compresibilidad la más baja posible. ACTIVIDADES: CARACTERIZACION GENERADOR.

GRUPO

1. ¿Cual es volumen de desplazamiento de la bomba?

Velocidad de respuesta. De ésta depende la precisión de movimientos de los mecanismos dirigidos y depende de la viscosidad del fluido y sus características de compresibilidad. La presencia de aire hace disminuir esta velocidad y puede originar cavitaciones.

Volumen (cm^3) Tiempo (s) Q(cm^3/s)

Resistencia de película y presión. Esta es una propiedad muy compleja que está relacionada con su capacidad para disminuir la fricción y el desgaste. La presión es un factor esencial tanto para el rendimiento del fluido como para la vida del equipo, por ello es necesario que para obtener una gran precisión en los movimientos el fluido tenga

Vd 

1005.3

2010.679

3015.928

3,81 263.85

10,59 189.8658

16,09 187.383

Q promedio  213.426 cm

3

s

Q  Vd * rpm *v Vd 

Q rpm *v

213.426 cm s 1200*0.85 3 Vd  0.20923 cm giro 3

•

2. ¿Cual es la potencia hidráulica de la bomba a la presión promedio?

Ppromedio  6.55*106

N m2

Ph  QP 3 N 4 m Ph  6.55*10 2 *1.89*10 m s Ph  123.75w 6

3. ¿Cuál es la potencia de consumo del motor cada 100psi? V=220V

Pacc 

Ph m

P (psi) Pacc (w) I (amp) 1000 2320,601 67

consumo VS presión?

2154,844 41

P vd I

6.5

1200 1000

900

800 P(psi)

600

Serie1

400

6.3

200

4

4, 3

7

1989,087 15

5, 8

0

850

6, 3

2088,541 5

4, 8

950

4. ¿Que puede deducirse de la grafica

5, 4

7

I (amp)

6 800 1922,784 24

Del grafico podemos concluir que al bajar la presión también se reducirá el consumo eléctrico.

5.8

5. ¿Según las condiciones de trabajo, cuales

750

serian los diámetros óptimos para succión, presión y retorno?

1856,481 34

5.6



650 1790,178 43

5.4 600 1690,724 08

5.1 550 1591,269 72

4.8 500 1558,1182 7

4.7 450

4Q  Vc

p 

4* 2.13*104 m  5.5 m s

s 

4* 2.13*104 m 1m s

3

s

 7.022*103 m

s

 0.0164m

s

 0.0116m

3

4* 2.13*104 m r   2 ms

3

6. ¿Cuál es la velocidad del aceite en la manguera? ¿Cuál es el régimen del fluido en el mismo? ¿Cuáles son las perdidas de presión esperadas? a) Prueba 1

  14 " v  1005.3cm

90 Re   0.02402242 L  5.2m



3

A  0.31669cm 2 t  4.38s Q  229.53 cm s V  724.77 cm s V Re  s  7.2 m *0.00635m s Re  2 70*107 m s 3

L V2   2 P  297878 Pa P  

  14 " v  3015.928cm3 A  0.31669cm 2 t  19.22 s

Re  6531.14 El fluido se encuentra en estado de transición

90 Re   0.013780136 L  3.15m



L V2 P     2 P  154145 Pa

3

Re  4445 El fluido se encuentra en estado de transición

90 Re   0.020247 L  6.7 m



b) Prueba 2

  14 " v  2010.679cm3 A  0.31669cm 2 t  10.75s Q  186.976 cm s V  590.4 cm s V Re  s  5.9 m *0.00635m s Re  2 70*107 m s 3

Re  3746.5

Q  156.916 cm s c) Prueba 3 V  495.48 cm s V Re  s  4.9 m *0.00635m s Re  2 70*107 m s

El fluido se encuentra en estado de transición

L V2   2 P  223122.4 Pa P  

d) Prueba 4

  14 " v  2010.679cm3 A  0.31669cm 2 t  7.37 s Q  272.81 cm s V  861.441 cm s V Re  s  8.6 m *0.00635m s Re  2 70*107 m s 3

t

APERTURA P1(PSI) P2(PSI) (%) 5,4 350 100 100 5,23 350 110 80 5,27 600 90 60 7,44 800 20 40 10,92 10,93

  14 "

850 900

0 0

20 10

A  0.31669cm 2 t  6.48s Q  155.13 s V  489.87 cm s V Re  s  4.9 m *0.00635m s Re  2 70*107 m s cm3

Re  4354.28 El fluido esta en esta de transición

90 Re   0.020669 L  7.9m



L V2   2 P  257717.8 Pa e) Prueba 5

El fluido esta en flujo turbulento

90 Re   0.011536 L  9.05m



v  1005.3cm3

P  

Re  7801.42

L V2   2 P  555253.47 Pa P  

11. Realice 10 medidas y grafiqué los datos obtenidos

valvula de estrangulamiento 1000 800 600

P… P…

) (a P

400 200 0 100 80

60 40 20 % Apertura

10

7. ¿Qué es una válvula de estrangulamiento? Es la válvula que tiene como función impedir el paso de flujo y que es graduable en porcentaje del flujo que permite pasar 8. ¿Por qué existe una diferencia de presión entre P1 y P2? Porque parte del fluido se retiene antes de la válvula ocasionando una elevación en la presión mientras que en la salida disminuye esta cantidad disminuyendo también la presión

9. ¿Cómo se comporta la diferencia de presión según el % de estrangulamiento? Cada vez que se cierra más la válvula se tiene que P1 aumenta mientras P2 disminuye hasta llegar a 0 10. ¿Cómo se comporta el % flujo de aceite de la bomba, según el % de estrangulamiento? Disminuye la velocidad de paso del fluido por el cierre progresivo de la válvula de estrangulamiento

12. ¿Qué es una válvula divisora de flujo? Es la válvula que se encarga de mantener la misma presión en dos conductos dando la misma fuerza en ambos para mantenerlos equilibrados 13. Regule en la válvula de estrangulamiento 10 posiciones y evalué el grado de división del caudal. Utilice 2 envases de 2,5Lt. Debidamente aforados cada 100 ml. botella botella 1 2 % 11,5 11,5 100 12 12 80 12,2 11,9 60 8,9 8,8 40

6,6 4,4

6,5 4,4

20 10

La división del caudal en todas las mediciones fue casi perfecta es decir en un 50/50 ya que muy pocas veces dieron mediciones diferentes en cada una de las botellas

vuelta s 0 1 2 3 4 5 6

P 910 900 800 700 425 410 400

Q 0 0 0 5 5 5 5

t 0 0 0 4,88 5,05 5,27 5,66

Valvula VLP 1000

I) (S P

500

S

0 0 1 VUELTAS 2 3 4 5 6

18. ¿Qué sucede si se abre la válvula de paso AB? Se descargaría el fluido por eso conducto y quedaría inhabilitada la válvula VLP

14. ¿Que es una válvula VLP? Es una válvula limitadora de presión y se encarga de descargar el flujo al tanque cuando la presión llega aun valor determinado y su función principal es mantener una cantidad de flujo determinado sin importar los cambios de presión 15. ¿Qué indica P1? La presión a la que se tiene regulada la válvula vlp 16. ¿Cómo se regula P1? Con las apertura o cierre de esta válvula que se controla mediante un tornillo 17. ¿Realice una grafica de P1 vs. 10 posiciones de la válvula VLP?