Ud 10 Sist Hidraulicos Y Neumaticos. Hidraulica

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Enumera los elementos de un circuito hidráulico básico. Solución: - Depósito. - Limitador de presión. - Bomba hidráulica. - Elementos de tratamiento y protección: filtros. - Elementos de transporte: tuberías. - Elementos de control: válvulas. - Elementos de trabajo: motores y cilindros.

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¿Cuál es la función del depósito en un circuito hidráulico? Solución: El depósito tiene la doble función de almacenar el fluido y de acondicionarlo antes de que entre en la bomba de impulsión. En el depósito, el líquido se mantiene a una temperatura y presión adecuadas, y se separan de él, el aire y las impurezas que pudieran ocasionar averías en el sistema.

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¿Qué tres elementos forman parte de la unidad de bombeo y distribución? Solución: La unidad de bombeo y distribución se compone de: depósito, bomba y elementos de distribución.

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¿En qué campos o tareas resultan más convenientes los circuitos hidráulicos? Solución: Los circuitos hidráulicos son útiles para esfuerzos que requieran bastante fuerza, aunque no sean muy precisos. También son útiles para conseguir movimientos lentos, constantes y seguros, como el tren de aterrizaje de los aviones, o los frenos de las ruedas de los vehículos.

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¿Por qué los circuitos hidráulicos reciben también el nombre de circuitos oleohidraúlicos? Solución:

En los circuitos hidráulicos se utilizan líquidos a base de aceites minerales que contiene aditivos anticorrosivos, antienvejecimiento o resistentes al desgaste o a cambios de temperatura. Por esta razón también se denominan circuitos oleohidraúlicos. 6

Describe el funcionamiento de una bomba hidráulica. Solución: A la entrada de la bomba se crea un vacío que favorece el paso desde el depósito. Una vez dentro de la bomba, las paletas o engranajes hacen que el líquido gire y se acelere hacia la salida. El líquido es así empujado hacia el sistema. La bomba está continuamente funcionando, puesto que la única forma de comunicar presión un líquido es haciendo que circule.

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¿En qué campos o tareas resultan más convenientes los circuitos hidráulicos? Solución: Son útiles para esfuerzos que requieran bastante fuerza, aunque no sean muy precisos. También son útiles para conseguir movimientos lentos, constantes y seguros, como el tren de aterrizaje de los aviones, o los frenos de las ruedas de los vehículos.

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Además de los cilindros de simple y de doble efecto, ¿qué otros cilindros especiales se emplean en los circuitos hidráulicos? Solución: En los circuitos hidráulicos se emplean cilindros especiales como los de giro o los telescópicos.

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Indica las semejanzas y diferencias existentes entre el depósito del circuito neumático y del circuito hidráulico. Solución: Semejanzas: - Ambos depósitos sirven para almacenar y acondicionar el fluido de trabajo. Diferencias: - El depósito neumático se encuentra situado inmediatamente después del elemento generador de presión, mientras que el hidráulico se sitúa antes de la bomba. - El depósito neumático debe soportar la presión que ejerce el gas de su interior, mientras que el del circuito hidráulico no tiene porqué estar a presión.

10 Señala de que se forman los elementos de distribución de un circuito hidráulico. Solución: Los elementos de distribución son los que conducen el aceite desde la unidad de bombeo hasta los elementos de trabajo. Son tuberías de acero inoxidable o mangueras de plástico reforzado. Se enlazan mediante juntas y racores para que las conexiones se cierren herméticamente. 11 ¿Cuál es la función de los filtros de un circuito hidráulico y dónde se suelen colocar? Solución: Los filtros se encargan de limpiar el líquido, separando las partículas de suciedad que contenga. Se suelen colocar en diferentes partes del circuito, a la entrada de la bomba, a la entrada de retorno al depósito y, en general, antes de cualquier elemento que se desee proteger. 12 ¿Qué diferencias encontramos entre los circuitos hidráulicos y neumáticos en relación a los siguientes elementos? - Cilindros. Número de generadores de presión. Solución: - Los cilindros hidráulicos trabajan a presiones muy elevadas, unas 20 veces superiores a los circuitos neumáticos, por lo que pueden realizar mayores fuerzas con actuadores más pequeños. - En cuanto al número de generadores de presión; la distancia a la que puede operar un circuito hidráulico es mucho más corta que en los neumáticos (decenas de metros), por lo que es frecuente que cada máquina tenga su propia bomba hidráulica.

13 ¿En qué se diferencian los elementos de control y trabajo de un circuito hidráulico con los de un circuito neumático?

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Solución: Los elementos de control y trabajo de un circuito hidráulico son las válvulas, cilindros y motores. Todos ellos son similares en cuanto a finalidad y funcionamiento a los de los circuitos neumáticos. Aunque, sus piezas deben ser más resistentes ya que tienen que soportar presiones mucho mayores. 14 Explica el Principio de Pascal. Solución: El Principio de Pascal establece que toda presión ejercida sobre un líquido se transmite con la misma intensidad y de forma instantánea a todos sus puntos. Esto quiere decir que si colocamos un líquido en el interior de dos cilindros comunicados entre sí y cerrados por dos émbolos, la presión ejercida sobre el émbolo del primer cilindro se transmite por el líquido, de forma que el émbolo de la segunda se somete a la misma presión.

15 ¿Qué tipos de bombas se emplean en los circuitos hidráulicos? Solución: En los circuitos hidráulicos se emplean bombas de engranajes, de paletas o de pistones. 16 ¿A qué denominamos Unidad de accionamiento de un circuito hidráulico? Solución: Es el conjunto de una bomba hidráulica, un motor eléctrico que mueve la bomba, un limitador de presión y un depósito. 17 ¿Qué ventajas presentan los circuitos hidráulicos frente a los neumáticos, y que inconvenientes? Solución: Los circuitos hidráulicos proporcionan potencias superiores a las de los circuitos neumáticos además de conseguir movimientos más lentos, continuos y seguros. Sin embargo, resultan más difíciles de mantener y los recorridos del fluido deben ser cortos para evitar las pérdidas de presión por rozamiento. 18 ¿Qué dos tipos de válvulas se utilizan en los circuitos hidráulicos y cuál es la finalidad de cada una de ellas? Solución: Hay dos tipos de válvulas: las válvulas reguladoras y las válvulas distribuidoras. Las válvulas reguladoras o limitadoras controlan los valores de presión y caudal del líquido. Las válvulas distribuidoras, dirigen el paso del líquido hacia los elementos de trabajo o lo retornan al depósito. Disponen de diferentes vías y posiciones de trabajo, como las válvulas neumáticas, y también emplean dispositivos de mando muy variados como palancas, levas o electroimanes.

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Solución: El principio físico representado en la imagen es el principio de Pascal, que establece que “toda presión ejercida sobre un líquido encerrado en un determinado volumen se transmite con la misma intensidad y de forma instantánea a todos sus puntos”.

20 Describe el funcionamiento del siguiente circuito hidráulico:

Solución: Se trata del control de un cilindro hidráulico con una válvula 4/3. En la situación dibujada el cilindro está en reposo, ya que no hay entrada ni salida de líquido. Si accionamos la válvula, pulsando en el lado derecho, la posición de las vías sería diferente, conectando la entrada de fluido a presión con la cámara izquierda del cilindro y haciendo que el vástago se mueva a la derecha. Si pulsamos el mando izquierdo de la válvula, el fluido puede entrar en la cámara derecha y el que existía en la otra cámara puede salir al depósito, con lo que el vástago entra en el cilindro. 21 ¿Qué sucedería en un sistema de frenos hidráulicos si el fluido utilizado fuera un gas? Solución: Al accionar el pedal del freno el gas dentro del circuito ocuparía menos espacio, pues los gases son compresibles. Sin embargo, si el esfuerzo que hay que realizar para frenar la rueda fuese menor que el esfuerzo que requiere la compresión del gas, sí sería capaz de frenar la rueda.

22 ¿Por qué se dice que el fluido consigue un efecto multiplicador de la fuerza aplicada en un elevador hidráulico?

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Solución: En un elevador hidráulico existen dos cilindros comunicados entre sí y cerrados por dos émbolos de distinta superficie. Según el Principio de Pascal, si ejercemos una presión sobre uno de ellos, ésta se debe transmitir al otro émbolo, que tendrá una superficie mayor.

p1 = p 2

F1

S1

= F2

S2

⇒ F1 ⋅ S1 = F2 ⋅ S 2

Si S1 es menor que S2, la fuerza resultante, F2 será mayor que F1 para que se mantenga la igualdad. 23 Una prensa hidráulica dispone de un émbolo de 15 cm2 conectado a través de una tubería llena de líquido con una superficie de 60 cm2. Para obtener una fuerza de 2000 N, ¿qué presión debemos ejercer? ¿P?

F1 15 cm2

60 cm2 F2=2000N

Solución: Según el principio de Pascal :

F1 F2 = ; sustituyendo en dicha expresión S1 S 2

x 2000 2000 ⋅15 = ⇒x= = 500 N = F1 ; de donde se deduce que la fuerza a ejercer es de 500N. Teniendo 15 60 60

en cuenta que está fuerza se ejerce sobre una superficie de 15cm2, entonces la presión es:

P=

F1 500 = = 33.33Pa S1 15

24 Explica por qué los líquidos son incompresibles, al contrario que los gases. Solución: En los líquidos las partículas se hallan menos separados que en los gases y las fuerzas de atracción entre ellas impiden que se separen por lo que siempre mantienen el mismo volumen.

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