TIPOS DE ALINEACION Y BALANCEO
Técnicas de alineación
Existen técnicas de alineación para partes estáticas partes dinámicas o móviles. Dentro de las técnicas de alineación para partes estáticas están la alineación óptica de posición, la alineación láser de posición y la alineación concuerdan templada. Para tratar el tema de alineación de partes dinámicas o móviles, inicialmente se estudiará el concepto de alineación de ejes y posteriormente se tratarán las técnicas de alineación con comparadores o indicadores de carátula borde – cara e invertidos y las alineaciones ópticas, láser y con cuerda para ejes.
Alineación Alineació n de partes partes estáticas estáticas
Alineación Alineació n óptica de posición posición
La alineación de posición es un problema tridimensional de localización de la maquinaria con respecto a marcas estáticas. Esto incluye la inspección inicial de estabilización y localización de la fundación, el posicionamiento preciso de la placa base como también la posición de revestimientos. Este tipo de trabajo de alineación es necesario durante construcciones nuevas y también es requerido durante el mantenimiento de algunos tipos de máquinas. Las herramientas ópticas son los tipos más comunes de equipos de medición usados para alineación de posición. Sin embargo, las herramientas láser también son utilizadas para este tipo de trabajos. El principal instrumento empleado para la alineación óptica es el telescopio óptico, el cual consiste en un tubo que contiene un lente objetivo, un lente foco, retícula con líneas cruzadas o algún otro patrón similar y una pieza ocular. El lente foco es un elemento móvil localizado entre el lente
objetivo y la retícula se emplean para establecer un plano simple. Ideal para medir elevaciones y chequear niveles de plenitud.
Alineación Alineació n láser de posición posición
En 1975 aparecen los primeros equipos de alineación láser. Estos equipos ofrecen mayores ventajas como el alto grado de precisión y exactitud en grandes longitudes.
Bibliografía: http://es.scribd.com/doc/55381863/Alineacion-de-Maquinaria-Rotativa
BALANCEO DE ROTORES
Desbalanceo estático: cuando las masas no balanceadas yacen en un plano singular, como en el caso de un rotor de disco delgado, el desbalance resultante es una fuerza radial. Tal desbalance puede detectarse por medio de una prueba estática en la cual el conjunto ejerueda es colocado sobre un par de rieles horizontales. La rueda rodara hasta una posición en donde el punto pesado estará directamente debajo del eje. Como tal desbalance puede detectarse sin necesidad de hacer girar la rueda, se le llama desbalance estático.
Desbalance dinámico: cuando el desbalance aparece en más de un plano, la resultante es una fuerza y un momento de balanceo que constituyen el llamado desbalanceo dinámico. Como se describió previamente una prueba estática puede detectar la fuerza resultante pero el momento de balanceo no puede detectarse sin hacer girar el rotor.
Métodos de balanceo
Un rotor largo puede ser balanceado adicionando o removiendo pesos de corrección en dos planos paralelos cualquiera. Generalmente, la corrección se hace perforando en los dos planos extremos; es decir, cada fuerza radial de inercia es reemplazada por dos fuerzas paralelas, una en cada plano extremo. Con varias masas desbalanceadas tratadas similarmente, la corrección requerida se determina a partir de su resultante en los dos planos extremos.
Aunque un disco delgado puede puede ser balancea balanceado do estáticamente estáticamente también puede puede serlo dinámicamente. Describimos una prueba que puede realizarse fácilmente.
El disco esta soportado por cojinetes sobre resortes que pueden moverse horizontalmente. Funcionando a cualquier velocidad predeterminada, la amplitud X0, y la posición de la rueda a excursión máxima, se registran. Para esto pueden utilizarse un acelerómetro con el cojinete y un estroboscopio. La amplitud X0 debida al desbalance original m0 es dibujada a escala en la rueda en la dirección de o hacia a.
Seguidamente, una masa de ensayo m1 es añadida a cualquier punto de la rueda y el procedimiento se repite a misma velocidad. La nueva amplitud X1 y la posición de rueda b que son debidas al desbalance original m0 y a la masa de ensayo m1 están representadas por el vector ob. El vector diferencial ab es entonces el efecto de la masa de ensayo m1 sola.
Si la posición de m1 es ahora avanz ada en un Angulo Ф, mostrando en el diagrama vertical y, se increméntala magnitud de m1 a m1 (oa/ab), el vector ab se tornara igual y opuesto al vector oa. La rueda está ahora balanceada puesto que X1 es cero.
Bibliografía:
Teoría de vibraciones aplicaciones William t. Thomson.
GENERALIDADES Y CARACTERISTICAS DE LOS LUBRICANTES
Un lubricante es una sustancia que se interpone entre dos superficies (una de las cuales o ambas se encuentran en movimiento), a fin de disminuir la fricción y el desgaste. Los aceites lubricantes en general están conformados por una Base más Aditivos.
Los lubricantes se diferencian por: * Por su composición. * Por su calidad. * Por su grado de viscosidad. Según su Composición pueden ser: * De base mineral. * De base semisintética.
* De base sintética
Las propiedades que se analizan son la viscosidad (principal característica de un lubricante), detergencia, acidez y constante dieléctrica
La determinación de la viscosidad se hace midiendo el tiempo que tarda una bola en caer de un extremo a otro de un tubo lleno de aceite y convertirlo a unidades de viscosidad con la ayuda de un gráfico (viscosímetro de bolas)
La viscosidad de un aceite usado puede aumentar debido a su degradación (insolubles, agua, oxidación) o puede disminuir por la dilución por combustible auxiliar. Se considera que un aceite ha superado su límite de variación de la viscosidad si a 100ºC ésta ha variado más de un 30%.
El método más utilizado para la evaluación de la detergencia (capacidad para limpiar y disolver suciedad en el circuito hidráulico) es el de la mancha de aceite vista en el apartado anterior, por su rapidez y sencillez.
Cuando un lubricante posee una buena detergencia la zona de difusión de la mancha es bastante extensa, y va disminuyendo a medida que pierde su poder detergente, desapareciendo cuando la detergencia está por agotarse.
La acidez no puede determinarse en campo o con métodos sencillos. Se evalúa con el número de basicidad total (TBN) y se determina según las ASTM D664 Y D2896; la primera usa el método de dosificación potencio métrica de ácido clorhídrico y la segunda el de dosificación potencio métrica de ácido perclórico. La basicidad del aceite permite neutralizar los productos ácidos que se forman en el circuito y que pueden atacar las piezas lubricadas. Por esta razón la pérdida de reserva alcalina es uno de los síntomas más utilizados para determinar la
degradación del aceite y el período de cambio óptimo; en ningún caso el TBN de un aceite usado puede ser menor del 50% del correspondiente al aceite nuevo.
La determinación de la constante dieléctrica es muy importante, pues representa la capacidad aislante del aceite y es una medida de la magnitud de la degradación del aceite usado. Existen en el comercio equipos portátiles destinados al uso en taller y que utilizan la medición, con sensores capacitivos, de la variación de la constante dieléctrica del aceite usado con respecto al aceite nuevo.
Bibliografía:
http://mantenimientoindustrial.wikispaces.com/T%C3%A9cnicas+de+Mantenimiento+predictiv o+en+plantas+de+cogeneraci%C3%B3n,+por+Santiago+Garc%C3%ADa+Garrido
http://www.monografias.com/trabajos10/lubri/lubri.shtml
SISTEMAS DE LUBRICACION DE MAQUINAS ROTATORIAS
Sistema de Lubricación centralizada El principio de funcionamiento consiste en utilizar una bomba para repartir grasa o aceite desde un depósito central hacia los puntos de lubricación de forma completamente automática. Este sistema aporta perfectamente las cantidades de grasa o aceite especificadas por los fabricantes de maquinaria. Todos los puntos de lubricación alcanzados reciben el suministro óptimo de lubricante, reduciendo el desgaste. Como consecuencia se incrementa considerablemente la vida de servicio de los elementos de la máquina y a su vez se reduce el consumo de lubricante. Sistemas de lubricación centralizada Por pérdida de lubricante Sistema de línea simple
Aplicaciones Aplicacio nes Máquina herramienta, maquinaria de impresión, industria textil, maquinaria de embalaje, etc. Principio Los sistemas de lubricación centralizada por línea simple están diseñados para alimentar los puntos de lubricación de la máquina con cantidades relativamente pequeñas de lubricante conforme a las necesidades de los puntos, ya que nos permiten lubricar intermitentemente, aportando una cantidad definida cada vez que se realiza un ciclo. Los dosificadores intercambiables de los distribuidores con distinto caudal nos permiten también repartir el lubricante exacto en cada pulso o ciclo de trabajo de la bomba. El rango medido varía desde 0,01 a 1,5 cm³ por ciclo
y punto de lubricación. Los sistemas de línea simple pueden ser utilizados tanto para aceite como para grasa fluida (NLGI grados 000, 00).
Componentes * Bomba (bomba de pistón o bomba de engranaje). * Distribuidores volumétricos. * Dosificadores. * Control y unidad de monitorización dependiendo de la configuración del sistema. Ventajas * Planificación simple del sistema. * Sistema modular. * Fácilmente ampliable.
Sistema de línea doble Aplicaciones Aplicacio nes
Los sistemas de línea doble se usan para lubricar máquinas e instalaciones con un gran número de puntos de lubricación, largas distancias y condiciones adversas de funciona miento. Plantas de generación
(turbinas, ventiladores), acerías, fundiciones, trenes de laminado, hornos continuos, minería (roto palas), cintas de transporte, plantas de azúcar (molinos y secadores), industria de la alimentación (líneas envasadoras), industria química, petroquímica, fábricas de cemento, canteras, etc. Principio Este sistema de lubricación centralizada, está basado en 2 líneas principales, que son presurizadas y despresurizadas alternativamente. Está diseñado para aceite ISO VG con una viscosidad mayor de 50 mm² también para grasa de hasta grado NLGI 3. Estos sistemas pueden diseñarse para circuitos abiertos en operaciones intermitentes. Componentes * Bomba neumática o eléctrica con depósito o sobre barril. * Válvula inversora.
* Unidad de control. * Distribuidores de línea doble. * Preostatos y dos líneas principales, así como de todos los racores y material necesario para su instalación.
Ventajas * Elevada seguridad de trabajo gracias a la medida de la diferencia de presión al final de las líneas, así como fácil supervisión. * Facilidad de cambio en la aportación de grasa a cada uno de los puntos por el uso de distribuidores de línea doble. * Tamaño del sistema, con posibilidad de más de 1000 puntos de lubricación dentro de un rango de 100 m (longitud de línea efectiva) alrededor de la bomba. * Seguridad de operación en los puntos de lubricación gracias a que la presión máxima del sistema es de 400 bares. Sistema progresivo Aplicaciones Aplicacio nes Máquinas de impresión, maquinaria de construcción, maquinaria industrial, prensas, plantas
embotelladoras, instalaciones de energía eólica, etc. Principio Estos sistemas reparten aceite o grasa de hasta grado NLGI 2 en operaciones intermitentes, con posibilidad de instalar supervisión central. El lubricante impulsado por la bomba es conducido hacia los distribuidores progresivos, que dividen la cantidad de lubricante según la dimensión de la recámara del pistón y en función de la cantidad de salidas de cada distribuidor. Se pueden realizar modificaciones de caudal dependiendo de los puntos de engrase intercambiando las secciones de cada distribuidor.
Componentes * Bomba. * Distribuidores progresivos y sistemas de control, así como racores y material auxiliar para el montaje. Las bombas empleadas pueden ser bombas de pistón, operadas neumática o manualmente, o bien bombas eléctricas.
Ventajas * Sistema versátil de amplia implantación en muy diversos sectores de operación (continuo / intermitente) y adecuación a diferentes lubricantes. * Monitorización centralizada del funcionamiento de todos los distribuidores a un bajo coste.
Sistema de circulación de aceite
Aplicaciones Aplicacio nes Grandes prensas, máquinas para la industria papelera, máquinas de impresión, etc. Principio Utilizado en máquinas o instalaciones que precisen grandes cantidades de aceite para la lubricación e intercambio de calor, necesitando en muchas ocasiones un flujo constante de lubricante.
Componentes * Bombas de tornillo o engranajes. * Limitadores de flujo. * Caudalímetros. * Divisores de caudal y / o distribuidores progresivos.
Ventajas * Ajuste individual del caudal volumétrico. * Control en tiempo real y medida del caudal independiente de la viscosidad. * Diseño modular y facilidad de combinación. * Fácil mantenimiento. * Fácil monitorización.
Sistemas de lubricación centralizada De circuitos múltiples Sistema para lubricación hidrostática Aplicaciones Aplicacio nes Guías y cojinetes en máquinas herramientas. Principio Las bombas de circuito múltiple garantizan un flujo constante de aceite incluso en casos de contrapresiones irregulares. Cada punto de lubricación constituye un circuito independiente de la bomba. El aceite descargado forma una película extremadamente fina de lubricante. La pieza se levanta unos pocos µm y literalmente flota a través del lecho de la máquina. La elección de la medida de los huecos de lubricación hace posible que mantenga la presión en el hueco dentro de los límites designados. Se usa un aceite con una viscosidad promedio, con excepción de unas pocas tareas especiales. Componentes * Bombas de engranaje o circuito múltiple.
* Válvulas de seguridad, distribuidores. * Líneas principales y secundarias. Ventajas * Cojinetes sin holguras. * Movimiento libre de tirones. * Corriente de bajo ruido. * Libre de desgaste.
Sistema para Lubricación de cadenas Aplicaciones Aplicacio nes La industria del automóvil utiliza tanto cadenas de arrastre como cadenas transportadoras en líneas de pintura, hornos, línea de chapa, montaje, sistemas de transporte, etc. La industria alimentaria utiliza cadenas para sistemas de esterilización, mataderos, hornos, transportadores de botellas y envasadoras, etc. Las cadenas se usan en multitud de industrias: construcción, madera, rotativas, etc. Principio Se puede aplicar el aceite directamente al exterior (sistemas UC), inyectar la grasa dentro de los rodillos de los transportadores con la ayuda de un sistema de transporte (sistema GVP) o con un rociado de aerosol directamente a los puntos de lubricación (Vectolub). Opcionalmente se puede elegir un sistema de control para monitorizar la cantidad exacta de lubricante, incluso cuando la cadena está en movimiento. * Sistemas UC: Una bomba electromagnética de pistón alimenta las toberas de aceleración con aceite, que reparten cantidades exactas (20, 40 o 60 mm³) directamente en el punto de lubricación. * Sistemas GVP: Un detector de proximidad detecta el paso de la cadena y acciona una cabeza de inyección alimentada desde una bomba que lubrica dentro del punto de engrase del rodillo del carro transportador (0,35 a 1 cm³). * Vectolub: El lubricante suministrado por una micro bomba se mezcla con una corriente de
aire a presión en la tobera de proyección. Esto produce micro partículas de aceite que son transportadas por la corriente de aceite al punto de fricción sin la formación de niebla. Ventajas * Lubricación automática completa de la cadena sin interrupciones. * Cantidades medidas de lubricante. * Estudios personalizados de procesos de lubricación.
* Lubricación precisa y ecológica.
Sistemas de lubricación por cantidades mínimas
Sistema de lubricación por aire comprimido Aplicaciones Aplicacio nes Herramientas neumáticas, cilindros y actuadores, herramientas de corte, unidades de avance, cojinetes, rodamientos, electrodos para soldadura. Otros posibles usos son la lubricación por pulverización sobre el punto o con cepillos: * Pulverización con aire (ensamblaje de herramientas). * Engrase de pequeñas partes (líneas de producción). * Lubricación de cadenas. Principio Los inyectores de aceite y las micro bombas miden y reparten el lubricante. La mezcla del aceite con el aire se realiza en el momento de inicio de la circulación del flujo. La cantidad de aceite se ajusta con el casquillo dosificador del inyector. La micro bomba puede usarse para una gran cantidad de sistemas de lubricación. Componentes * Inyectores de aceite. * Depósito. Cuando el sistema requiere pocos puntos de lubricación, es posible combinar varias cabezas inyectoras con un depósito de lubricante central.
Ventajas * Cantidad óptima para cada punto de lubricación independientemente de la longitud de línea y sección. * Suministro de lubricante desde un depósito central, incluso a través de una línea con aceite a presión en el caso de cabezas inyectoras.
* Los elementos de regulación pueden actuar individualmente o por grupos. * Rápidas cadencias de pulsos. * Medidas reducidas. * Ecológico: No hay aceite en el aire extraído.
SISTEMA MQL INTERNO Aplicaciones Aplicacio nes Tornos, fresas, mandriladoras, taladros, centros de mecanizado de alta velocidad y precisión, sierras y trazadoras, etc.
Principio Con este sistema se produce un aerosol en el depósito del equipo y se alimenta a través del husillo de la herramienta. El aceite suministrado se evapora sin dejar residuo cuando se alcanza el punto óptimo de operación. La lubricación por cantidades mínimas es la alternativa limpia al mecanizado húmedo tradicional y el camino ideal para ofrecer mecanizado en seco. En lugar de los lubricantes acuosos de refrigeración convencionales (emulsiones, soluciones) se utilizan biolubricantes sin base acuosa. Se puede estudiar la optimización de procesos especiales de mecanizado con la ayuda de aditivos.
Ventajas * No se requieren lubricantes refrigerantes. * Se pueden eliminar todos los componentes de la máquina herramienta relacionados con
las taladrinas (filtros, sistemas de bombeo, etc.). * Sin costes añadidos para la limpieza de las virutas y lubricantes refrigerantes. * No hay necesidad de limpiar las piezas mecanizadas.
Mejora de productividad * Importante reducción del tiempo de operación (30 a 50 %). * Mayor eficacia de corte. * Puede aumentar la vida de la herramienta hasta un 300%. * Control más fiable de los procesos de producción. Explotación de las ventajas tecnológicas * Soluciones para los fabricantes de máquina herramienta y fácil retrofit. * Posibilidad de uso paralelo de mecanizado húmedo y en seco. * No se requieren cambios en el diseño de los husillos. * Mejor acabado superficial de las piezas.
SISTEMA MQL EXTERNO Aplicaciones Aplicacio nes Herramientas de corte y conformado. Principio Con la lubricación externa por cantidades mínimas se atomiza cantidades exactas de lubricante junto con aire comprimido. Esto produce micro partículas que las cuales son transportadas a los puntos de fricción a través de un chorro de aire a presión. El lubricante bajo presión y el aire comprimido se transporta hasta la tobera pulverizadora a través de tuberías coaxiales de manera continua y por separado. La generación de las micro partículas tiene lugar en la salida de la tobera. El lubricante se pulveriza y entra como partículas extremadamente finas con el caudal del aire comprimido. Este aire a presión transporta estas micro partículas hasta el punto de fricción con precisión y exactitud. La regulación de las cantidades requeridas de lubricante y aire pulverizado, así como el ajuste de la presión
dentro del depósito de lubricante se hacen manualmente con la ayuda de válvulas de control.
Componentes * Componentes de aceite. * Componentes de aire y toberas de pulverización. Esos componentes se pueden instalar por separado o en carcasas previamente preparadas Ventajas
* La adaptación de máquinas herramientas convencionales es económica. * Sin goteos en la tobera tras la aplicación. * Se pueden alcanzar grandes distancias de pulverización (hasta 300 mm). * Sin creación de nieblas de aceite
Bibliografía:
http://www.monografias.com/trabajos26/lubricacion-centralizada/lubricacioncentralizada.shtml
Verificación y mantenimiento de sistemas de lubricación
El aseguramiento de una correcta lubricación es crítico para mantener el funcionamiento y vida del motor. El uso de aceite y filtros que hayan sido diseñados para la aplicación de motores esencial. Sin las rutinas adecuadas de cambio de aceite y filtros, el aceite se satura de impurezas y partículas contaminantes evitando el funcionamiento correcto.
Para asegurar que su sistema de lubricación trabaje correctamente, siga las siguientes indicaciones:
Cambiar el aceite y filtros
de acuerdo al manual de instrucciones del operador.
Verificar el nivel de aceite diariamente, o bien cada vez que se use el motor.
Conducir pruebas de aceite para evitar fallas potenciales. El análisis de aceite previene el desgaste del motor y verifica el estado del aceite.
El motor normalmente consume cierta cantidad de aceite (pero no en exceso).
Es necesario verificar el manual del operador para saber cuál es la cantidad normal de aceite que debe de consumir el motor.
¿Cómo se debe de hacer el cambio de aceite y filtros? La lubricación del motor es uno de los aspectos más importantes en el mantenimiento del motor. El aceite del motor lubrica todas las partes en movimiento, brinda protección contra la corrosión, absorbe y neutraliza los contaminantes, sirve como refrigerante y como sellador.
A través del cambio cambio de aceite aceite y de filtros, filtros, el aceite aceite es capaz de remove removerr los contaminante contaminantes s del motor, reflejándose en un motor más limpio y con un desgaste reducido.
Los beneficios para una flota u organización con enfoque al mantenimiento son:
Riesgo reducido, previniendo la probabilidad de la ocurrencia de una falla de motor.
Mejora las eficiencias del servicio.
Reduce los costos de operación.
Prolonga la vida del equipo.
Unidad VI
TIPOS DE DISPOSITIVOS
La hidráulica básicamente utiliza los fluidos hidráulicos como medio de presión para mover los pistones de los cilindros.
Los sistemas hidráulicos se aplican típicamente en dispositivos móviles tales como maquinaria de construcción, excavadoras, plataformas, elevadoras, aparatos de elevación y transporte, maquinaria para agricultura y simuladores de vuelo.
Sus aplicaciones en dispositivos fijos abarcan la fabricación y montaje de máquinas de todo tipo, líneas transfer, aparatos de elevación y transporte, prensas, máquinas de inyección y molde, máquinas de laminación y ascensores y montacargas.
Tienen las siguientes ventajas: gran potencia transmitida con pequeños componentes; posicionamiento preciso; arranque con cargas pesadas; movimientos lineales independientes de la carga, ya que los líquidos son casi incompresibles y pueden emplearse válvulas de control; operación suave e inversa; buen control y regulación y disipación favorable de calor.
Y entre sus desventajas figuran: polución del ambiente con riesgo de incendios y accidentes en el caso de fuga de aceites; sensibilidad a la suciedad; peligro presente debido a las excesivas presiones y dependencia de la temperatura por cambios en la viscosidad.
Actuadores Actuador es hidráulicos hidráulicos
Los actuadores hidráulicos, que son los mas usuales y de mayor antigüedad en las instalaciones hidráulicas, pueden ser clasificados de acuerdo con la forma de
Operación, y aprovechan la energía de un circuito o de una instalación hidráulica de forma mecánica generando movimientos lineales.
Los cilindros hidráulicos pueden ser : de simple efecto, de doble efecto y telescópicos.
En el primer tipo, el fluido hidráulico empuje en un sentido el piston del cilindro y una fuerza externa (resorte o gravedad) lo retrae en sentido contrario.
El cilindro de acción doble utiliza la fuerza generada por el fluido hidráulico para mover el piston en los dos sentidos mediante una válvula solenoide
El cilindro telescópico contiene otros de menor diámetro en su interior y ques se expanden por etapas; muy utilizados en gruas, etc.
CILINDOS HIDRAULICOS
Los cilindros hidráulicos de movimiento lineal se utilizan comúnmente en aplicaciones donde la fuerza de empuje del piston y su desplazamiento son elevados.
Los cilindros hidráulicos de movimiento giratorio pueden ser de piston-cremallera-piñón y de dos pistones con dos cremalleras en los que el movimiento lineal sdel piston es transformado en un movimiento giratorio mediante un conjunto de piñón y cremallera y el cilindro de aletas giratorias de doble efecto para ángulos entre 0° y 270°.
MOTORES HIDRAULICOS
En un sistema hidráulicos, la bomba aporta la presión necesaria dobre el fluido hidráulico para que el circuito pueda proporcionar la potencia requerida por os equipos que alimenta,
mientras que el cilindro o el motor realizan el trabajo externo requerido por una carga.
La presión de trabajo del circuito se consigue porque los fluidos hidráulicos son prácticamente incompresibles y se emplean varios pistones que los comprimen a través de una fuerza mecánica proporcionada por un motor eléctrico o de gasolina o por cualquier otro dispositivo.
En la industria se utilizan varios tipos de motores hidráulicos proporcionan una velocidad determinada relativamente constante a través de su variada gama de presiones. Cuando alcanzan su máximo par, su velocidad cae rápidamente debido a que el fluido hidráulico se escapa a través de una válvula de alivio dejando el motor sin alimentar. La generación de calor que tiene lugar durante su funcionamiento puede hacerse mínima utilizando un sistema de bombeo volumétrico de compresión compensada en lugar de la válvula de alivio. Con relación a los demás motores, pueden proporcionar puntas de potencia con menor esfuerzo. Por otro lado, estos motores, al ser unidades compactas, pueden sumergirse o trabajar en condiciones de servicio muy duras.
Entre los tipos de motores hidráulicos se encuentran:
Motor de paletas: son las más populares, si bien tienen unas limitaciones s en el par de arranque y a bajas velocidades, debido al alto porcentaje de deslizamiento o a las fugas internas del fluido. Así mismo, no pueden en sistemas de muy alta presión.
Motor de piston axial o radial: el axial tiene los pistones dispuestos a lo largo de un eje, mientras que el radial están posicionados radialmente a la generación de energía. Son más caros pero pueden adaptarse mejor a alto par, bajas velocidades de operación y en aplicaciones de alta presión.
Motor de engranajes: Son los más baratos pero los más ruidosos. Pueden trabajar en altas velocidades pero, de forma análoga a los motores de paletas, su rendimiento cae a bajas velocidades.
Motor gerotor: son motores de engranajes con engranajes internos de diferente número de dientes. Son excelentes motores de baja velocidad y alto par gracias a su inherente operación reducida de los engranajes.
Los motores hidráulicos proporcionan pares y fuerzas elevados con un alto nivel de control del movimiento. Sus aplicaciones típicas son en motores de elevación de bajo peso y alta potencia, movimiento de los controles de los aviones comerciales, poleas hidráulicas, maquinas herramientas, simuladores de vuelo y de movimiento, y en máquinas de agricultura y uso automático industrial.
COMPONENTES HIDRAULICOS DE SUJECCION O LEVANTAMIENTO DE CARGAS
Un agarre de sujeción hidráulico puede ejercer una fuerza de 116.900 néwtones. Los elementos de de agarre pueden ser excitados manualmente, eléctricamente, reumáticamente o de modo hidráulico.
Válvula anti retorno
Esta bloquea el caudal de aceite en un solo sentido de paso dejando libre la circulación del fluido en sentido contrario. La válvula de lanzadera dispone de un disco de sello que se mueve entre dos posiciones para impedir la bajada de la señal de presión al accionar el piston del cilindro.
Válvula de compensación
Es una válvula de control que regula el caudal del fluido de descarga de un actuador, por ejemplo un cilindro de tal manera que el actuador no provoque movimientos que superen los correspondientes al flujo del caudal normal de la válvula de control direccional. Un ejemplo de aplicación es el cilindro telescópico de una grúa que, sin dicha válvula, aceleraría el movimiento de bajada de la carga que sostiene sin poder controlar la velocidad.
Presos tato
Un presostato representativo es el de piston formado por un piston sometido a la presión del fluido hidráulico que actúa sobre un resorte ajustable. Cuando la presión del fluido supera la ajustada en el resorte, se acciona un microrruptor.
Válvula de aislamiento
Se utiliza para conectar un manómetro al circuito hidráulico y aislarlo en el caso de que deba desmontarse o sustituirse para su mantenimiento. Esencialmente es una válvula de dos posiciones de retorno por muelle.
Restrictores de caudal
Presentan una resistencia al fluido que depende de su forma geométrica y de la viscosidad del fluido hidráulico. Se presenta una pérdida de carga debido al rozamiento provocado por el aumento de velocidad del flujo, y por tanto del caudal, y por ese motivo no son adecuados para ajustar un caudal constante si hay variaciones de carga en la instalación hidráulica.
Servo válvulas de control de presión
Proporciona una presión hidráulica diferencial de salida en respuesta a una señal de control en corriente continua .Puede controlar directamente la presión.
Válvula de seguridad
Se utilizan para proteger las bombas de sobrecarga de presion. Pueden ser directas o pilotadas o proporcionales.
Válvulas de secuencia
Parecidas a las válvulas de seguridad, estas abren la conexión a otros aparatos cuando se excede la presión de consigna.
Unidad de seguridad y cierre
Este elemento protege los circuitos hidráulicos y los hidroneumáticos permitiendo el cierre y la descarga del circuito.
Fusible hidráulico
Es un dispositivo de seguridad formado por un disco metálico delgado que se rompe, liberando la presión del circuito. Realmente actúa como último recurso Cuando el circuito está a punto de colapsarse.
Interruptores de proximidad y sensores de posición
Detectan el final de la carrera del piston o bien puntos intermedios de la carrera. Pueden trabajar a presiones del orden de 200 bar y disponen de contactos N.A.
Sistemas neumáticos
Los sistemas de aire comprimido proporcionan un movimiento controlado con el
empleo de cilindros y motores neumáticos, y se aplican en herramientas válvulas de control y posicionadores martillos neumáticos, pistolas para pintar, motores neumáticos, sistemas de empaquetado, elevadores, herramientas de impacto, prensas neumáticas, robots industriales, vibradores, frenos neumáticos, etc.
Las ventajas que presenta el uso de la neumática son el bajo coste de sus componentes, su facilidad de diseño e implementación y el bajo par o la fuerza escasa que pueden desarrollar a las bajas presiones con que trabaja, lo constituyen un factor de seguridad. Otras características favorables son el riesgo nulo de explosión, su conversión fácil al movimiento giratorio así como al lineal, la posibilidad de transmitir energía a grandes distancias, una construcción y mantenimiento fáciles y la economía en las aplicaciones.
Entre las desventajas figura la imposibilidad de obtener velocidades estables debido a la compresibilidad del aire, los altos costes de la energía neumática y las posibles fugas que reducen el rendimiento.
Actuadores Actuador es Neumáticos Neumáticos
Los actuadores neumáticos convierten la energía del aire comprimido en trabajo mecánico generando un movimiento lineal mediante servomotores de diafragma, pistones o cilindros o bien un movimiento giratorio con motores neumáticos.
Servomotor neumático
Consiste en un diafragma con resorte que trabaja entre, 2-1 bar, es decir, que las posiciones extremas de la válvula corresponden a 0, 2-1bar.
El servomotor puede ser de acción directa o inversa:
Es de acción directa cuando la presión de gobierno actúa en la cámara superior del servomotor, es decir, cuando la fuerza sobre el diafragma es ejercida hacia abajo.
Es de acción inversa cuando la presión de gobierno actúa en la cámara inferior del servomotor, es decir, cuando la fuerza sobre el diafragma es ejercida hacia arriba.
Cilindros neumáticos de movimiento lineal
Son utilizados comúnmente en aplicaciones donde la fuerza de empuje del piston y su desplazamiento son elevados. Entre estos se encuentran los cilindros de simple y doble efecto, el cilindro tándem, el de multiposicion, el cilindro neumático guiado, el cilindro sin vástago y el cilindro neumático de impacto.
Actuadores Actuador es neumáticos neumáticos de movimiento giratori giratorio o pueden ser: cilindro cilindro giratorio giratorio de pistopistocremallera-piñón y de dos pistones con dos cremalleras en los que el movimiento lineal del piston es transformado en un movimiento giratorio mediante un conjunto de piñón y cremallera; y cilindro de aletas giratorias de doble efecto para ángulos comprendidos entre 0° y 270°.
Los músculos neumáticos (músculos fluidos)
Son dispositivos que emulan el musculo humano consisten en una manquera de material especial que, al ser alimentada con aire, ejerce una gran fuerza de atracción lineal, hasta 10 veces superior a la de un cilindro convencional del mismo diámetro, y con muy poco recorrido. Es de aplicación en ordenadores, robots y máquinas de todo tipo. Se trata de una tecnología de múltiples aplicaciones en la industria.
Accesorios Accesori os de los cilindros
Sensores de posición del cilindro La detección de posición del cilindro es necesaria para para asegurar la operación segura de la maquinaria neumática. En los casos simples basta visualizar la posición del vástago del piston del cilindro para comprobar si el piston está al principio o al final de su carrera. Sin embargo, en operaciones realizadas en máquinas complejas no es practico esperar que los operarios estén vigilantes, y más así es en periodos prolongados de funcionamiento.
Para detectar la posición y la velocidad de un piston en el cilindro se dispone de los siguientes aparatos: 1. Interruptores de final de carrera e interruptores automáticos. 2. Sistemas de posicionamiento secuencial. 3. Posicionadores.
Finales de carrera
Son interruptores mecánicos, magnéticos, neumáticos y electrónicos accionados bien mecánicamente o bien por un campo magnético creado por un imán montado en el piston. Se montan en los cilindros para determinar la posición del final de carrera del piston o bien la posición en un punto intermedio de la carrera del piston.
Unidad de bloqueo del cilindro
Inmoviliza el vástago del cilindro cuando la presión del aire desciende de un valor determinado. Su función es de seguridad, con objeto de impedir el movimiento del cilindro cuando l presión del aire baja un determinado límite. Puede actuar en el interior o en el exterior del cilindro y sobre el vástago en el sentido de retracción o extensión.
Sistema de posicionamiento secuencial
La lectura de la carrera se realiza cuando es necesario detectar el movimiento del cilindro, la medida dela distancia o un movimiento secuencial exacta del cilindro. En particular, se utilizan estos sistemas cuando es necesario comprobar la presencia o la orientación correcta de un componente y comprobar que estas dimensiones son las correctas. El movimiento del vástago se detecta mediante varios métodos basados en la variación de una resistencia magnética al moverse el piston del cilindro. Estos métodos son:
-Sensor potencio métrico. -transformador diferencial lineal (LVDT). -sensor magnetoestrictivo. -sensor inductivo.
Motores neumáticos
Existen varios tipos de motores neumáticos: motores de piston, motores de engranaje, turbomotores y motores de aletas.
Motores de piston
Se utilizan cuando se requiere alta potencia, alto par de arranque y una velocidad controlada a bajas velocidades. Disponen de varios cilindros (dos, tres, cuatro, cinco o seis) que pueden estar asociados de forma axial o radial y que desarrollan su par de salida actuando sobre pistones de movimiento alternativo. Una característica importante es el bajo nivel de vibracion que presentan, en particular si están diseñados con carreras solapadas de los pistones y si están muy bien equilibradas.
Los motores de piston axial están lubricados con grasa, son más compactos, su diseño es más complejo y son más caros. Sin embargo, su funcionamiento es más suave y entregan más potencia a bajas velocidades. Comparados con el motor eléctrico, son más pequeños y ligeros y soportan temperaturas de funcionamiento más elevadas. Su potencia máxima es de 2.6kw.
Los motores de piston radial son robustos, están lubricados con aceite y se prestan a un funcionamiento en servicio continuo, y en particular al arranque de grandes cargas, alcanzando una potencia de unos 26kw a velocidades del orden de 4.500rpm.
Motores de engranajes
En el motor de engranajes, el aire ejerce una presión sobre los flancos de los dientes de piñones engranados y crea un par de rotación, estando uno de los piñones acoplado al eje del motor. El sentido del rotor de estos motores es reversible. Están diseñados para un funcionamiento a baja velocidad inferior a 200rpm. Estos motores accionados por líquido hidráulico permiten velocidades de 3.000rpm, par de motor de unos 680 N.m y presiones que llegan a 200 bares.
Turbomotores
Funcionan de forma inversa a los turbocompresores y su velocidad es muy alta (500.000rpm en los tornos neumáticos de dentistas). Tienen dos tipos diferentes de utilización: potencias pequeñas en el caso de tornos de dentista y potencias grandes acoplando a la turbina un tren de engranajes para reducir la velocidad y aumentar la potencia, como es el caso de turbinas neumáticas de arranque de grandes motores de camiones.
Los motores de turbina son relativamente compactos y ligeros para la potencia que
proporcionan. Las relaciones de engranajes van de 9:1 a 20:1, proporcionan un alto par de arranque y son versátiles y adecuados para una gran variedad de aplicaciones.
Motores de aletas
Consisten en una serie de paletas montadas en un eje excéntrico dentro de una cámara fija. Las paletas deslizan en ranuras radiales practicadas en el rotor y mediante resortes contactan con la parte interior de la cámara fija. El aire ejerce una fuerza rotacional en las pequeñas cámaras formadas por el eje, la cámara fija y las paletas haciendo girar el conjunto alrededor del centro del rotor. Son los motores neumáticos más utilizados.
Accesorios Accesori os de los motores
Filtro de aire Contiene un elemento filtrante generalmente de 4 micras que retienen las partículas de suciedad de tamaño igual 4 micras o superior. El aire debe de ser filtrado para asegurar una vida útil comercial. El filtro suele ser de 64 micras y sus orificios de entrada y salida deben ser los mismos que los del motor neumático. En general, se combina con un lubricador y un regulador de presión.
Regulador El regulador posee una cámara con diafragma y tubo aspirador que la conecta a la cámara de salida. Si el caudal de demanda en la salida aumenta, el tubo crea una presión ligeramente inferior dentro de la cámara, con lo que el diafragma baja debido a la presión del muelle y la válvula abre permitiendo la entrada de más aire. La presión de salida depende del apriete del resorte.
Lubricador
Para asegurar una correcta lubricación debe de instalarse a unos 5 m de distancia del motor neumático. Los lubricantes recomendados son el ISORD100 y el detergente SAE #10 de motor de automóvil. El número de gotas de aceite para un motor neumático típico es de: Servicio continuo: 3-5 gotas/minuto
Servicio intermitente: 7-9 gotas/minuto
En caso de que el motor de aire funcione a altas velocidades sin carga y con lubricación inadecuada, el motor sufrirá daños e incluso puede fallar.
Silenciador El motor de aire causa mucho ruido, de modo que en muchas aplicaciones es necesario acoplar un silenciador al motor. El dispositivo no debe restringir el caudal de aire. Bibliografía: neumática e hidráulica, segunda edición, Antonio creus sole Sistemas neumáticos (principios y mantenimien
