PLUM A HIDR AULIC A ALUMNOS:
Una grúa es una máquina de elevacin de m!vimien"! disc!n"inu! des"inad! a elevar # dis"ri$uir cargas en el es%aci! sus%endidas de un ganc&!' P!r regla general s!n ingeni!s que cuen"an c!n %!leas acanaladas( c!n"ra%es!s( mecanism!s sim%les( e"c' %ara crear ven"a)a mecánica # l!grar m!ver grandes cargas'
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INTRODUCCION
Si $ien es &a$i"ual ver una máquina re"r!e*cavad!ra desarr!lland! "ra$a)!s en dis"in"as +aenas( es na"ural %regun"arse %!r e)em%l!( del c!s"! de la máquina( de sus carac"er,s"icas %rinci%ales( su rendimien"! e"c' P!r es!( #a que "enem!s la !%!r"unidad de &acer un seguimien"! minuci!s! a una maquina u"ili-ada en la c!ns"ruccin n!s en+!cam!s direc"amen"e en la re"r!e*cavad!ra' La +!rma deena$!rdar +ue rec!%ilar "!da la in+!rmacin( dis%!ni$le %rimer es"e lugar(in+!rme de In"erne"( en d!nde enc!n"ram!s l!s +!lle"!s ".cnic!s de las dis"in"as marcas( lueg! visi"am!s l!s cen"r!s de dis"ri$ucin de maquinaria %asada d!nde n!s dier!n de manera $reve las carac"er,s"icas ".cnicas( rendimien"!s # !"r!s da"!s %ara desarr!llar nues"r! in+!rme' Una ve- reunida la in+!rmacin n!s a$!cam!s a un análisis cr,"ic! de la máquina( d!nde arem!s rese/a a l! que se re0ere l!s "iem%!s de man"encin en cuan"! a cam$i!s de acei"e( 0l"r!s( neumá"ic!s e"c' el c!s"! de !%eracin #a sea c!nsum! de c!m$us"i$le( la remuneracin del !%erari! # del %r!%ie"ari!( el "rans%!r"e de la maquina a las dis"in"as +aenas( de%endiend! lgicamen"e de la dis"ancia' Arem!s re+erencia "am$i.n a la %r!duccin en cuan"! a l!s me"r!s cú$ic!s1&!ra el val!r de la &!ra # la can"idad de &!ras %r!medi! al mes' Ad)un"arem!s es"e in+!rme un "iem%! "!"al de carga( además("am$i.n arem!sen una descri%cin enanálisis de"alle del de cada un! de l!s c!m%!nen"es # sis"emas de es"e equi%!( #a sea sis"ema &idráulic!s( sis"emas el.c"ric!s( carac"er,s"icas del m!"!r( mand!s de c!n"r!l( las cualidades de la ca$ina # %!r s!$re "!d! la "ecn!l!g,a a%licada %ara &acer de es"a máquina la c!m$inacin %er+ec"a en"re seguridad( c!n+!r"a$ilidad( mani!$ra$ilidad # l!s me)!res rendimien"!s' 1. Hidráulica.
C!nce%"ualmen"e la &idráulica se %uede de0nir de varias maneras( siem%re de%endiend! del c!n"e*"! en que la usem!s' Si la em%leam!s den"r! del c!n"e*"! de la mecánica de l!s 2uid!s( %!dem!s decir que la &idráulica es la %ar"e de la +,sica que es"udia el c!m%!r"amien"! de l!s 2uid!s' La %ala$ra &idráulica %r!viene del grieg!( H#d!r( # "ra"a de las le#es que es"án en relacin c!n el agua' Cuand! "ra"am!s de un 2uid! c!m! el acei"e de$er,am!s &a$lar de !le! &idráulica( %er! n! es as,( n!rmalmen"e em%leam!s el v!ca$l! &idráulica %ara de0nir a una "ecn!l!g,a de ám$i"! indus"rial que em%lea el acei"e c!m! 2uid! # energ,a( # que es"á en es"rec&a relacin( c!n las le#es de
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la mecánica de l!s 2uid!s' P!r si +uera %!ca la c!n+usin( además( "enem!s d!s v!ca$l!s más( &idr!s"á"ica e &idr!dinámica' La &idr!s"á"ica "ra"a s!$re las le#es que rigen a l!s 2uid!s en su es"ad! de re%!s!' La &idr!dinámica "ra"a s!$re las le#es que rigen s!$re l!s 2uid!s en m!vimien"!' L!s d!s v!ca$l!s se engl!$an den"r! de la ma"eria de la mecánica de l!s 2uid!s' 3s"!s d!s v!ca$l!s "am$i.n se u"ili-an en neumá"ica %ara e*%licar el c!m%!r"amien"! del aire c!m%rimid!' 1.1Caracterítica de la !idráulica.
C!m! "!d!( la &idráulica "iene sus ven"a)as # sus inc!nvenien"es( su lad! %!si"iv! # su lad! nega"iv!' Res%ec"! a l! %!si"iv! %!dem!s decir que la &idráulica al u"ili-ar acei"es es au"! lu$rican"e( el %!sici!namien"! de sus elemen"!s mecánic!s es a)us"ad! # %recis!( a causa de la inc!m%rensi$ilidad del acei"e el m!vimien"! es $as"an"e uni+!rme( "ransmi"e la %resin más rá%id! que el aire c!m%rimid!( %uede %r!ducir más %resin que el aire c!m%rimid!' 3s"as ser,an las carac"er,s"icas %!si"ivas más relevan"es' 4n"re las nega"ivas "enem!s que des"acar su suciedad( es in2ama$le # e*%l!siva( es sensi$le a la c!n"aminacin # a las "em%era"uras( sus elemen"!s mecánic!s s!n c!s"!s!s( el acei"e enve)ece ! su+re desgas"e( "iene %r!$lemas de cavi"acin ! en"rada de aire( %uede su+rir $l!que!' 1." U# de la tec$#l#%ía !idráulica.
4l us! de la "ecn!l!g,a es mu# variad!( n! s!lamen"e %!dem!s enc!n"rar en &idráulica el ám$i"! indus"rial sin! "am$i.n en !"r!sla ám$i"!s( inclus! relaci!nad!s c!n la vida diaria' Se em%lea en la c!ns"ruccin( s!$re"!d! relaci!nad! c!n l! 2uvial( #a sean c!m%uer"as( %resas( %uen"es( "ur$inas( e"c' 5am$i.n se u"ili-a en au"!mviles 6%eque/!s cilindr!s %ara levan"ar el ca%( e"c7( grúas( maquinaria de la c!ns"ruccin # de la %avimen"acin( en "renes de a"erri-a)e de avi!nes( en "im!nes de $arc!s # avi!nes( e"c' 3s"! s!l! s!n algun!s e)em%l!s( %er! la realidad es que la "ecn!l!g,a &idráulica es mu# u"ili-ada' Desde es"a seccin de la 8e$( "en.is acces! a "!da la "e!r,a relevan"e %ara el es"udi! de la &idráulica u !le! &idráulica' 1.& 'LUMA HIDRAULICA
Se "ra"a de una grúa &idráulica %ara us! en mecánic!s( %ara rem!ver m!"!res( ca)as au"!má"icas ! "alleres am$!s' La %luma esmu# ú"il e*"ensi$le as, c!m! "am$i.n las %a"as %ara ada%"arla a cualquier "ra$a)!
UNIVERSIDAD JOSE CARLOS MARIATEGUI Decri(ci)$ t*c$ica+
9rúa Hidráulica ;;;lec&a c!n ? %!sici!nes a)us"a$les 6@; =B;;mm7' = Má*ima al"ura levan"ada: ;;mm' = álvula de %r!"eccin %r la s!$recarga' = Limi"ad!r vel!cidad de $a)ada' = Ca%acidad má*ima: "!neladas' = Pes! ne"! m!n"ada: @(
= Sencill! de "rans%!r"ar' = Se des%la-a +ácilmen"e( lleva ruedas( 0)as de"rás # gira"!rias delan"e'
". 'IESAS CARAC54RIS5ICAS: •
•
•
•
02 largueros inferiores hechos en ángulos macizos con 1/2 de pulgada de espesor soporte de hasta 08 toneladas los 02 juntos. Brazo móvil de extracción hecho tami!n en tuo cuadradomacizo de 1/2 pulgada de espesor.con una resistencia de hasta 0" #oneladas Base móvil apo$ada en 0% ruedas para un mejor desplazamiento. &osee tami!n un pistónhidráulico con un poder de empuje de hasta 08 toneladas 'uestras (a &luma )ue conseguimos no es graduales ni plegales pero por su faricación en hierro macizo dan una resistencia mucho ma$or.
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'ie,a cla-e+
&.
U N C I O N A M I E
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4s"a %luma es"á dise/ada %ara levan"ar carga de &as"a 5ON' Sus"en"a su +unci!namien"! en d!s +enmen!s +,sic!s +undamen"ales' La %alanca # el %rinci%i! de Pascal' &.1 La 'ala$ca ( "iene c!m! !$)e"iv! am%li0car la +uer-a' Si le a%lic!
una %eque/a +uer-aen un! se l!s e*"rem!s de un $ra-! elevad!r ar"iculad!( el !"r! e*"rem! se m!verá c!n ma#!r +uer-a # men!r di0cul"ad' &." El 'ri$ci(i# de 'acal/ %ermi"e "ransmi"ir la +uer-a a%licada %!r
medi! de la %resinen un l,quid!( que se "ransmi"e &!m!g.nea # casi ins"an"áneamen"e a "rav.s de una manguera'
0. CALCULOS
de
Reacci!nes en l!s A%!#!s' Diagrama s!lid li$re
AN9ULO E O$"enid! %!r m."!d! gra0c! median"e Au"!CAD al c!n!cer las dimensi!nes de l!s esla$!nes'
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0.1CALCULOS DE LAS REACCIONES
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FG(@B FG(@B FG(@B FG(@B FG(@B FG(@B FG(@B FG(@B FG(@B FG(@B
COS
SEN
F G @ B; BB B B B?
F G @ B; BB B B B?
D 2
B@(@ =?;(@GF (@F =FBB(@F;B FG(G@ =BF?B(GFBG =(?@F @?(BFB =F;;(@B G@(GFG
0." CALCULO DEL CILINDRO
Carga en el cilindr! FG(@B Presin de en"rada de acei"e: G;; %si ( Jg1cm
D 3
=FF(B?;BF @FF(;F;BB =G;(G? =BF(G?GB ?@@(F?? =F;B(@B G?(?@? =??(;B;? G(G;@F@ GB(GFG
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0.& MEJORAS+
4l us! de una cen"rali"a &idráulica' 4l mism! se re0ere al c!n)un"! de elemen"!s +!rmad!s %!r .l de%!si"!( la $!m$a( m!"!r( el 0l"r!( la válvula de seguridad( el manme"r! # %!r su%ues"! el 2uid!' 4n general se dividen en "res gru%!s según la %resin de "ra$a)!: B7 Peque/a %resin: de ; a ; $ares "4 Media (rei)$+ de 56 a 156 7are
7 Al"a %resin: desde B; $ar
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Vál-ula a$ti ret#r$#+Una válvula an"i re"!rn! %uede +unci!nar c!m!
c!n"r!ldirecci!nal ! c!m! c!n"r!l de %resin' 4n su +!rma más sim%le( sin em$arg!( una válvula an"irre"!rn! n! es más que una válvula direcci!nal de una s!la v,a' Permi"e el %as! li$re del acei"e en una direccin # l! $l!quea en la !"ra'
C#$tr#lad#re de caudal+ Las válvulas regulad!ras de caudal se
u"ili-an %ara regularla vel!cidad del ac"uad!r' 3s"a de%ende de la can"idad de acei"e que se le env,a %!r unidad de "iem%!' 4s %!si$le regular el caudal c!n una $!m$a de des%la-amien"! varia$le( %er! en muc&!s circui"!s es más %rác"ic! u"ili-ar una $!m$a de des%la-amien"! 0)! # regular el caudal c!n una válvula regulad!ra de caudal' 4*is"en "res m."!d!s $ásic!s %ara a%licar las válvulas regulad!ras de caudal %ara c!n"r!lar la vel!cidad del ac"uad!r ellas s!n: regulacin a la en"rada( regulacin a la salida # regulacin %!r su$s"raccin' K c!m! segunda me)!ra se %r!%!ne la im%lemen"acin de un cilindr! de d!$le e+ec"! %ara c!mandar la e*"ensin %ara $ra-! de levan"amien"!( #a que es"a se l! reali-a de +!rma manual' Cili$dr# de d#7le e8ect#+Se den!mina as, %!rque es acci!nad! %!r el
2uid!&idráulic! en am$!s sen"id!s( l! que signi0ca que %uede e)ercer +uer-a en cualquier sen"id! de m!vimien"!' Un cilindr! es"ándar de d!$le e+ec"! se clasi0ca "am$i.n c!m! cilindr! di+erencial %!r %!seer áreas desiguales( s!me"idas a la %resin( duran"e l!s m!vimien"!s de avance # re"r!ces!' 4s"a di+erencia de áreas es de$ida al área del vás"ag!' 5. CONCLUSIONES+ sacamos la conclucion de )ue como algo )ue sea liiano pueda levantar ojetos de ma$or peso #erminamos una ma)uina )ue a simple vista parece compleja pero al verla en realidad puede ser algo simple'
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9. E:'LICACION DE UN CILINDRO HIDRAULICO+
C!m! se %uede a%reciar( se +!rman cámaras se%aradas que s!n las que van a %ermi"ir que el cilindr! &idráulic! salga # en"re de acuerd! al 2u)! que le suminis"rem!s en cada cámara' Duran"e el avance( el acei"e e)erce %resin s!$re "!d! el área del %is"n( mien"ras que en el re"r!ces! s!l! l! &ace s!$re el área anular( es decir el área del %is"n men!s el área del vás"ag!' P!r es"! l!s cilindr!s &acen mas +uer-a saliend! que en"rand!( %er! en"ran mas rá%id! de l! que salen' 4n el siguien"e di$u)! se %ueden ver l!s di+eren"es elemen"!s que c!m%!nen un cilindr! &idráulic! de d!$le e+ec"! ",%ic!'
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Si quiere revisar las +rmulas que se a%lican a l!s cilindr!s( &aga clic aqu,: +!rmulas &idráulicas en Cilindr!s Hidráulic!s'
4*is"en varias !%ci!nes en l!s cilindr!s de d!$le e+ec"!( en l! que se re0ere a su c!ns"ruccin( según las es%eci0caci!nes de la carga' Primer!( en l! que se re0ere a la vel!cidad( se usan em%aques de %!lim.ric!s si n! se s!$re%asa de B 6un7 %ie %!r segund!' P!r encima de es"a vel!cidad se de$en usar em%aques me"álic!s( %arecid!s a l!s que se usan en l!s m!"!res de c!m$us"in in"erna' Además( si es"a vel!cidad es mu# al"a( es rec!menda$le usar am!r"iguad!res en l!s e*"rem!s( %ara que n! se %resen"en g!l%es en l!s 0nales de carrera'