TRANSMISIONES HIDRAULICAS Son utilizadas para transferir el movimiento a distancias largas o a sitios de difícil acceso, utilizando bombas accionadas accionadas por motores eléctricos, eléctricos, válvulas, motores hidráulicos, hidráulicos, mangueras y un fluido a presión que en el caso de la maquinaria es, normalmente, un aceite sintético. Transmisión hidráulica. stá basada en que el líquido que circula por el interior del embrague hidráulico produce una cantidad de movimiento, la cual produce un par que es más grande cuantomayor sea la velocidad del líquido. líquido.
5.1.- CLASIFICACION !isten diferentes clasificaciones clasificaciones para las transmis transmisiones iones hidráulicas dentro de ellas se encuentran" Según el movimiento del órgano ejecutor
#otatorio
#ectilínea
$iratoria
Según la fuente de energa
%omba &cumulador 'agistral
!or la circulación del l"uido
&bierto (errado
!or la #o$i%ilidad de regulación
#egulables
)o regulables
5.& S'L'CCION ( A!LICACION )' ACO!LA*I'N+OS ,I)O)INA*ICOS
*a Transmisión +idráulica +idrodinámica se basa en el aprovechamiento de la nergía (inética del aceite, es decir la nergía originada por el estado de movimiento representada por su caudal. (onstituye una transmisión complea y costosa. -n acoplamiento de fluido es un dispositivo hidrodinámico utilizado para transmitir potencia mecánica giratoria. Se ha utilizado en las transmisiones de automóviles como una alternativa a un embrague mecánico. También tiene una amplia aplicación en unidades de máquinas marinas e industriales, en los que es esencial el funcionamiento a velocidad variable yo controlada por la puesta en marcha sin carga de choque del sistema de transmisión de potencia. l fluido hidráulico se dirige por la /bomba/ cuya forma se obliga a que el fluo en la dirección de la 0turbina de salida0. &quí, cualquier diferencia en las velocidades angulares de 0etapa de entrada0 y resultado 0etapa de salida0 en una fuerza neta sobre el 0turbina de salida0 causando un par de torsión, lo que causa que gire en la misma dirección que la de la bomba. l movimiento del fluido es efectivamente toroidal 1 que se desplaza en una dirección en los caminos que pueden ser visualizadas como en la superficie de un toro"
Si hay una diferencia entre la entrada y la salida de velocidades angulares de movimiento tiene un
componente que es circular
Si las etapas de entrada y salida tienen velocidades angulares idénticas no hay fuerza centrípeta red
1 y el movimiento del fluido es circular y coa!ial con el ee de rotación, no hay fluo de fluido de una turbina a la otra.
La velocidad de calado -na característica importante de un acoplamiento de fluido es su velocidad de pérdida. *a velocidad de pérdida se define como la velocidad má!ima a la que la bomba puede girar cuando la turbina de salida está bloqueado y se aplica potencia má!ima de entrada. %ao condiciones de calado toda la potencia del motor se disiparía en el acoplamiento de fluido en forma de calor, que puede dar lugar a da2os. !a$o circuito de aco#lamiento -na modificación a la simple acoplamiento de fluido es el acoplamiento1circuito de paso que anteriormente se fabrica como el /acoplamiento ST(/ por la empresa de ingeniería 3luidrive. l acoplamiento ST( contiene un depósito a la que algunos, pero no todos, de la aceite gravita cuando se ha detenido el ee de salida. sto reduce el /arrastre/ en el ee de entrada, lo que resulta en la reducción del consumo de combustible al ralentí y una reducción en la tendencia del vehículo a /arrastrarse/.
(uando el ee de salida empieza a girar, el aceite es lanzado fuera del depósito por la fuerza centrífuga, y vuelve al cuerpo principal del acoplamiento, de manera que se restablece la transmisión de energía normal. )e$liar$e -n acoplamiento de fluido no puede desarrollar par de salida cuando las velocidades angulares de entrada y salida son idénticos. 4or lo tanto un acoplamiento de fluido no puede alcanzar el 566 por ciento de eficiencia de transmisión de potencia. 7ebido al deslizamiento que se producirá en cualquier acoplamiento de fluido bao carga, algo de energía siempre se perderá en la fricción del fluido y la turbulencia, y se disipa en forma de calor. *a meor eficiencia de un acoplamiento de fluido puede alcanzar es 89 por ciento, que es por cada 566 revoluciones de entrada, habrá 89 revoluciones de salida. &l igual que otros dispositivos dinámicos de fluidos, su eficacia tiende a aumentar gradualmente con el aumento de escala, tal como se mide por el n:mero de #eynolds. 'l fluido /idr0ulico (omo un acoplamiento de fluido opera cinéticamente, se prefieren fluidos de baa viscosidad. Se utilizan aceites de motor. n términos generales, multigrado o fluidos de transmisión automática. &umento de la densidad del fluido aumenta la cantidad de par que puede ser transmitido a una velocidad de entrada dada. ,idrodin0mica de frenado &coplamientos de fluido también puede actuar como frenos hidrodinámicos, disipando energía de rotación en forma de calor a través de fuerzas de fricción. (uando un acoplamiento de fluido se utiliza para el frenado que también se conoce como un retardador. A#licacione$ Indu$trial &coplamientos de fluido se utilizan en muchas aplicaciones industriales que implica potencia de rotación, especialmente en las unidades de máquina que implican arranques de alta inercia o carga cíclica constante. +ran$#orte ferroviario &coplamiento hidrodinámico se encuentran en algunas locomotoras diesel como parte del sistema de transmisión de potencia. ngranaes autotransformación hicieron transmisiones semiautomáticas para la
%ritish #ail, y ;oith fabricación turbo transmisiones de vagones y unidades m:ltiples diesel que contienen diversas combinaciones de acoplamientos hidráulicos y convertidores de par. Automotor &coplamientos de fluido se utiliza en una variedad de primeras transmisiones semi1automáticas y transmisiones automáticas. 7esde finales de la década de 5896, el convertidor de par hidrodinámico ha sustituido el acoplamiento de fluido en aplicaciones de automoción. n aplicaciones de automoción, la bomba normalmente se conecta al volante de inercia del motor1de hecho, la carcasa del acoplamiento puede ser parte de la rueda volante adecuado, y por lo tanto es girado por el cig
? 'aestic. 7aimler y &lvis fueron también conocida por sus vehículos militares y vehículos blindados, algunos de los cuales también se utiliza la combinación de la caa de cambios de pre1selección y el líquido del volante. Aviación l uso más importante de los acoplamientos de fluido en aplicaciones aeronáuticas era en el motor alternativo de turbo1compuesto =right, en el que tres turbinas de recuperación de energía e!traeron apro!imadamente el @6 por ciento de la energía o alrededor de >66 caballos de fuerza de los gases de escape del motor y, a continuación, el uso de tres acoplamientos y fluido engranae, convertida bao par de giro de la turbina de alta velocidad a la salida, de alto par a baa velocidad para accionar la hélice.
C0lculo$ n términos generales, la capacidad de transmisión de potencia de un acoplamiento de fluido dado está fuertemente relacionada con velocidad de la bomba, una característica que generalmente funciona bien con aplicaciones en las que la carga aplicada no fluct:a en gran medida. *a capacidad de transmisión de par motor de cualquier acoplamiento hidrodinámico puede ser descrita por la e!presión, donde es la densidad de masa del fluido, es la velocidad del impulsor, y es el diámetro del impulsor. n el caso de aplicaciones de automoción, donde la carga puede variar a considerables e!tremos, es sólo una apro!imación. 4arar y ir conducción tenderá a operar el acoplamiento en su gama menos eficiente, provocando un efecto adverso en la economía de combustible.
Fa%ricar &coplamientos hidrodinámicos son componentes relativamente simples de producir. 4or eemplo, las turbinas pueden ser piezas de fundición de aluminio o de acero estampado, y la caa también puede ser una pieza de fundición o de acero estampadas o forada.
5. S'L'CCION ( A!LICACION )' CON2'+I)O'S )' !A l convertidor de par o el convertido de 3Attinger, por su creador, es un mecanismo que se utiliza en los cambios automáticos en sustitución del embrague, y realiza la cone!ión entre la caa de cambios y el motor. n este sistema no e!iste una unión mecánica entre el cig
marchas.
n el interior está el reactor o estator, también acoplado al cambio. (uando el automóvil está parado, las dos mitades principales del convertidor giran independientes. 4ero al empezar a acelerar, la corriente de aceite se hace cada vez más fuerte, hasta el punto de que la bomba y la turbina Bes decir, motor y cambioC, giran solidarios, arrastrados por el aceite. -n convertidor de par es un acoplamiento fluido más un estator. &l igual que el acoplamiento fluido, el convertidor de par acopla al motor con la transmisión, y transmite la potencia necesaria para mover la máquina. *os componentes básicos del convertidor de par son un impelente, la turbina, el estator y el ee de salida. & diferencia del acoplamiento fluido, el convertidor de par puede también multiplicar par desde el motor, lo que incrementa el par a la transmisión. l convertidor de par utiliza un estator que redirige el fluido de regreso al impelente en la dirección de giro. *a fuerza del aceite desde el estator incrementa la cantidad de par transferido desde el impelente a la turbina y hace que el par se multiplique.
(D'4D))TS
7*
(D);#TE7D#
7
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n las partes que conforman un convertidor de par, se destacan cuatro componentes que interact:an entre si y que producen la cone!ión y acoplamiento del motor de combustión interna y la transmisión de un equipo, que son"
F
*a
bomba
F
*a
turbina
F l estator
3O*3A También conocido como impelente. ste elemento tiene paletas que se encargan de impulsar el aceite a la turbina. Se considera el elemento conductor, debido a que es el que recibe el movimiento del motor, al que está
unido,
e
impulsa
el
aceite
contra
él.
*a bomba está fiada al volante del motor y la turbina está fiada al ee de entrada de la transmisión. (uando se arranca el motor, la bomba comienza a girar y empua el aceite desde su centro hacia el borde e!terior.
+43INA l elemento conducido se llama turbina, y va acoplada a la caa de cambios. *a bomba dirige aceite presurizado
contra
la
turbina
para
hacerla
girar.
*a turbina está conectada a una flecha, para transferirle potencia a la transmisión. Tiene como misión recibir el aceite enviado por la bomba. *a turbina gira en conunto con el ee de salida ya que estos están unidos en un mismo ee.
'S+A+O l convertidor de par incluye un tercer elemento que viene a meorar las condiciones de funcionamiento en
la
circulación
del
aceite,
se
trata
del
estator.
Tiene como misión redirigir el aceite ocupado por la turbina y entregarlo a la bomba, este cambia de dirección
el
fluo
de
aceite
lo
que
permite
aumentar
el
impulso
del
aceite.
7entro del estator se encuentra un coinete de un solo sentido, lo que permite que este solo gire en un determinado sentido. l estator se usa para redirigir el fluo de la turbina de regreso hacia la parte de la bomba,
para
completar
el
fluo
de
aceite.
stá montado sobre un mecanismo de rueda libre que le permite desplazarse libremente cuando los elementos
del
convertidor
S-
giran
a
una
velocidad
4#E)(E4&*
F
apro!imadamente
3E)&*E7&7
&bsorber
cargas
igual. S"
de
choque
F vita que el motor se sobrecargue y llegue a calarse, permitiendo el funcionamiento a la vez del sistema hidráulico. F 4roporciona las multiplicaciones de par automáticamente para hacer frente a la carga, sin tener que cambiar F F F
de Se
*a
velocidad elimina
carga Se
de precisan
dentro la
trabao
de
unos
necesidad va
tomándose
menos
cambios
de de
embrague. forma
de
límites. gradual. velocidad.
F4NCIONA*I'N+O &l girar la bomba accionada directamente por el movimiento del cig
(onforme disminuye la diferencia de velocidad va disminuyendo la desviación de la corriente de aceite y por lo tanto el empue adicional sobre la turbina con lo que la relación de par entre salida y entrada va
disminuyendo
progresivamente.
(uando las velocidades de la bomba y la turbina son iguales termina la reacción sobre el estator y éste gira en el mismo sentido que los rodetes, por el motivo que el aceite choca con la parte interna de las aspas, funcionando el conunto como un embrague hidráulico y con una relación de velocidad y par de 5"5" es decir, el ee conducido unido a la turbina gira a igual velocidad y con la misma fuerza que el ee motor. 2'N+AAS
)'L
CON2'+I)O
MULTIPLICACIÓN
)'
!A
DEL
TORQUE
n los momentos previos al encastrado completo, los convertidores de torque act:an como una especie de transmisión continuamente variable. sta multiplicación del torque significa que un vehículo equipado así puede
acelerar
más
rápida
y
suavemente
que
uno
con
EFECTO
embrague.
VOLANTE
7ebido a que los convertidores de torque son muy pesados, tienden a actuar como una especie de volante inercial. ste efecto volante significa que los vehículos con ellos tienen una regulación más constante y un funcionamiento
más
suave
que
los
autos
con
DESLIZ
embrague.
INFINITO
+asta un punto, un convertidor de torque puede deslizarse casi indefinidamente sin da2arse. sto se compara agudamente con la tendencia de la transmisión manual a quemar embragues si se permite que se deslicen
demasiado.
TANQUE
DE
FLUIDO
*os convertidores de torque pueden contener varios cuartos de fluido de transmisión y pueden ayudar a disminuir el sobrecalentamiento de la transmisión dando una fuente de fluido frío cuando es necesario.
DESVENTAJAS
DEL
CONVERTIDO
DE
PAR
7esafortunadamente, una parte de la energía cinética del fluido se perderá debido a la fricción y la
turbulencia, lo que causa que en el convertidor se genere calor residual, y hace que la eficiencia nunca será del 566G. ste efecto, a menudo referido como pérdidas por bombeo, será más pronunciado cerca de condiciones de arranque. n los dise2os modernos, la geometría de las aspas minimiza las pérdidas, lo que permite que la turbina se pueda quedar bloqueada durante largos períodos con poco peligro de sobrecalentamiento. 7e todas formas, al igual que en los embragues hidráulicos, el convertidor de par necesitará de un sistema de enfriamiento del aceite para evitar que la temperatura llegue a valores peligrosos para el fluido y el sistema.
3I3LIO6AFIA http"sistemasymaquinasdefluidos.blogspot.m!@65H5@unidad1v1transmisiones1hidraulicas.html http"[email protected]!punidad1>[email protected] http"JJJ.monografias.comtrabaos8Ksistema1hidraulicosistema1hidraulico.shtml
