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Crane Systems Theory Hydraulic Theory
Hydraulic Basics Este curso le ayudar a entender mejor los principios basicos que rigen la fisica de fluidos. Estos principios son eternos, y su comprension le proporcionar una base solida sobre como funciona la energa del fluido, los sistemas utilizados y la forma de solucionar problemas y reparar adecuadamente estos sistemas.
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Hydraulic Basics Al comenzar nuestro estudio de la hidraulica basica, primero tenemos que reconocer que la energa liquidos es otro metodo de transferencia de energia. Esta transferencia de energia es de una maquina motriz o de la fuente de alimentacion de entrada, a un dispositivo de accionamiento o de salida. Esto significa que la transferencia de energa, aunque no siempre el mas eficiente, cuando se aplica correctamente puede proporcionar un control ptimo de trabajo.
El trabajo se define como la fuerza por distancia. Si 1000 libras se mueve una distancia de 2 pies, el trabajo se ha logrado. El trabajo se mide en libras-pie.
Formula: Work (ft • lbs) = Force (lbs) x Distance (ft)
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Hydraulic Basics Matemticamente, la potencia hidraulica se expresa como sigue: caballos de fuerza es igual al flujo, en galones por minuto (gpm), veces presion, en libras por pulgada cuadrada (psi), dividido por la constante 1714.
1500 psi
10 gpm
Formula: Hyd fuerza =
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Flujo (gpm) x Presion (psi) 1714 (constante)
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Hydraulic Basics Flujo en un sistema hidraulico se produce a partir de una bomba de desplazamiento positivo. Hay tres principios importantes que deben ser entendidos en relacion a flujo en un sistema hidraulico.
Principio uno: Flujo hace ir. Para algo se mueva en un sistema hidraulico, el actuador debe ser suministrado con el flujo.
SABIA USTED? La velocidad de un piston del cilindro depende de su tamano (area del piston) y la velocidad del flujo.
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Hydraulic Basics Principio dos: Tasa de flujo determina la velocidad. Tasa de flujo se mide en galones por minuto (gpm). La bomba determina gpm. Los cambios en el flujo de salida de la bomba va a cambiar la velocidad del actuador.
Principio tres: Con un determinado flujo, cambios en el volumen desplazamiento del actuador cambiar la velocidad del actuador. Con menos volumen para desplazar, el actuador se desplazar mas rapido
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Hydraulic Basics Nos podemos relacionar velocidad de flujo (GPM) a velocidad a la que la carga se debe mover, si tenemos en cuenta el volumen del cilindro que debe ser llenado y la distancia que el piston del cilindro debe viajar.
A
10 GPM
3”
B
10 GPM
5”
En el ejemplo anterior, el cilindro A es de 2 pies de largo con un 3" piston, B es de 2 pies de largo con un 5 "piston y ambos tienen 10 GPM de flujo. Que cilindro alcanzar carrera total primero? o
Para cambiar la velocidad del cilindro puede:
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Hydraulic Basics El estudio de la hidraulica ha demostrado que el aceite siempre tomar el camino de menor resistencia, con esto en mente, mire los niveles de liquido en los cuatro cilindros de abajo. Los niveles de fluido son todos iguales, pero la botella de A es mayor que D, E, F puertos B y C estan conectados. Si tiramos del enchufe en el puerto B, se permite el libre flujo. En que orden los cilindros vacios?
_____
_____
_____
_____
Con todos los cilindros llenos an y el puerto B enchufado, si tiramos del tapon C: En que orden los cilindros vacios? 7
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_____ Grove
_____ Manitowoc
_____
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_____
Hydraulic Basics El propósito de un Medidor de Flujo es medir el flujo. Generalmente no es bidireccional y actua como un flujo de valvula de retencion de bloqueo en la direccion inversa. Los componentes principales de un cono de medicion y un piston magnetico, que se mantiene en la posicion de no flujo por un resorte templado. Primer fluido entra en el dispositivo, que fluye alrededor del cono de medicion, ejerciendo presión sobre el pistón magnético y el resorte. A medida que aumenta el flujo en el sistema, el pistón magnético empieza a comprimir el resorte, lo que indica la tasa de flujo en la escala graduada.
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Hydraulic Basics Presión en un sistema hidráulico proviene de la resistencia al flujo. Para ilustrar mejor este principio, considerar el flujo producido a partir de la bomba hidráulica. La bomba está produciendo flujo, no la presión. Sin embargo, como el flujo de la bomba está restringido, presión dara como resultado. Esta resistencia al flujo es inducida por la carga del actuador y también se genera como el fluido se hace pasar a través de los diferentes conductores y componentes. Todos los puntos de resistencia, tales como tramos largos de tubera, codos, y los diversos componentes, son acumulativos en serie y contribuyen a la presión total del sistema.
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Hydraulic Basics Area en un sistema hidráulico se utiliza para determinar la fuerza, la velocidad y la presión generada en un circuito hidráulico. Actuadores generalmente se mide en pulgadas cuadradas y pulgadas cúbicas o centímetros cuadrados y centímetros cúbicos. Los cilindros hidráulicos tienen dos áreas de superficie medida en pulgadas cuadradas para incluir el lado del pistón y el lado del vástago del cilindro, estas mediciones permiten calcular la fuerza, la presión y la velocidad. Las bombas hidráulicas se mide generalmente en pulgadas cúbicas que nos permiten calcular el flujo de salida de una bomba y la potencia necesaria para accionar la bomba. Los motores hidráulicos también se miden en centmetros cúbicos, lo cual nos permite calcular el caudal requerido para la velocidad del motor, velocidad y torque.
A =
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x R2
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Hydraulic Basics Calculo de área del cilindro Abajo ejemplo para el cálculo del área del pistón de un cilindro con 6 " diámetro de pistón.
Piston Area Formula:
A =
x R2
A =
x 3 (3”x 3”)
2
A = 3.14 x 9” A = 28.26 square inches
Note: Radius = Diameter / 2 and 11
Piston Radius (R) = 3”
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Piston Diameter = 6”
3” 6”
(PI) = 3.14
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Hydraulic Basics Calculo de área del cilindro Abajo ejemplo para el cálculo del área de vástago de un cilindro con un 6" diámetro del pistón y 3" diámetro de vastago.
Rod Area Formula:
A =
x R2 -
x r2
A =
x 32 -
x 1.52
A = 3.14 x 9” - 3.14 x 2.25” A = 28.26” - 7.065” A = 21.195 square inches
Note: Radius = Diameter / 2 and 12
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Piston Diameter = 6”
Rod Diameter = 3” Rod Radius (r) = 1.5”
(PI) = 3.14
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Hydraulic Basics Calculo de área del cilindro Abajo ejemplo para el cálculo del área del pistón de un cilindro con 6 " diámetro de pistón.
Piston Area Formula:
A =
x R2
A =
x 3 (3”x 3”)
2
A = 3.14 x 9” A = 28.26 square inches
Note: Radius = Diameter / 2 and 11
Piston Radius (R) = 3”
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Piston Diameter = 6”
3” 6”
(PI) = 3.14
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Hydraulic Basics En la física, Fuerza es cualquier influencia que hace que un objeto sufran un cambio de velocidad, un cambio de dirección, o un cambio en la forma.En otras palabras, una fuerza que es lo que puede causar un objeto con masa para cambiar su velocidad (que incluye a comenzar a moverse desde un estado de reposo), para acelerar o que puede causar un objeto flexible se deforme. Fuerza tambin puede ser descrito por conceptos intuitivos como un empuje o un tirón, una fuerza tiene magnitud y direccin. La ventaja mecánica dada por una máquina simple permiti menos fuerza para ser utilizado a cambio de que la fuerza que actúa sobre una mayor distancia para la misma cantidad de trabajo.
= Fuerza es medida en Lbs.
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Hydraulic Basics Ley de Pascal : presión aplicada sobre un fluido confinado en reposo se transmite sin disminución en todas las direcciones y actúa con fuerza igual sobre areas iguales y en ángulo recto con ellas.
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Hydraulic Basics Ley de Pascal forma la base para la comprensión de la relación entre la fuerza, la presión y el área. La relación se expresa a menudo con el símbolo que se muestra a continuación. Matemticamente expresar esta relación como: fuerza es igual a la presión veces área, la presión es igual a la fuerza dividida por el área, y el área se puede calcular dividiendo la fuerza por la presión.
Formulas: Force = Pressure x Area
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Pressure =
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Force Area
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Area =
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Force Pressure
Hydraulic Basics Sabemos que la presión es la fuerza por unidad de área, expresada como psi y que la fuerza es push or pull, medida en libras. La presión resultante en el fluido, por la ley de Pascal, es igual en todas partes. Y, cada pulgada cuadrada de la pared del recipiente está sujeta a una fuerza igual debido a la presión.
Por el ejemplo arriba, cual seria la presión _____ requerida para mover el peso 100 libras.
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Hydraulic Basics Presión de carga inducida se define como la presión generada a partir de la carga, o fuerza sobre el actuador. El área efectiva del pistón del cilindro es el área disponible para la generación de la fuerza.
10 sq. in.
5 sq. in.
El ejemplo anterior muestra que una fuerza de 10.000 libras proporciona una presión de carga inducida de 1.000 psi, basado en la fórmula. Cuando el cilindro se extiende, la presión requerida para mover la carga 10.000 libras es 1.000 psi. Durante la retracción, el área efectiva es de sólo 5 pulgadas cuadradas. Esto aumenta la presin requerida a 2000 psi, que es necesario para retraer la carga. 18
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Hydraulic Basics Medidores de presión hidráulica mide la presión en un sistema y mostrarla en un dial calibrado. Las unidades de calibración se muestran en psi, bar, y psia. Estos indicadores se pueden utilizar para comprobar muchos escenarios de presión del sistema, tales como: el sistema d actuadores estar en reposo, en movimiento y para comprobar la configuracin del sistema de alivio.
SABIA USTED? La presin atmosfrica es igual a 14,7 psia. Lecturas del medidor no incluyen la presin atmosfrica a menos que estn marcados "psia"
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Hydraulic Basics Los sistemas hidráulicos se pueden dividir en dos categoras: Loop abierto Loop cerrado •sistema loop abierto En un sistema de loop abierto, el flujo de sistema principal circula desde el depósito, a través del sistema y de vuelta al depósito. La bomba tiene siempre una entrada y salida, representando las partes alta y baja presión respectivamente.
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Hydraulic Basics Con un Loop cerrado, el fluido hidráulico es normalmente devuelto desde el actuador directamente de vuelta a la entrada de la bomba. En la mayora de los circuitos de loop cerrado, la fuga continua de la bomba y el motor se repone por una bomba auxiliar. Cuando la bomba está en movimiento, el flujo se dirige hacia el motor hidráulico, causando que gire. La rotación del motor hidráulico se invierte cuando el plato oscilante de bomba de pistón va sobre el centro.
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Hydraulic Basics La conexión más común o circuito es un Circuito Paralelo. En los circuitos en paralelo, el fluido puede ser dirigido a todos los actuadores simultaneamente. Circuitos hidráulicos paralelos generalmente constan de una bomba de alimentación de múltiples válvulas direccionales que operan los actuadores de uno en uno o varios al unsono.
SUPPLY
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Hydraulic Basics Este ejemplo muestra dos motores hidráulicos que se ejecutan en paralelo con cada motor tiene su propio suministro. Una válvula se utiliza para cambiar este circuito motor de paralelo a serie.El beneficio de esta función es la de tener baja velocidad con torque alto en paralelo y alta velocidad con bajo torque cuando en serie.
RETURN
SUPPLY
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Hydraulic Basics Algunos sistemas hidráulicos también utiliza Circuito en Serie. En un circuito en serie el fluido tiene un camino a seguir, el flujo hidráulico se dirige y hacia fuera de un actuador dirige luego al segundo accionador.
RETURN
SUPPLY
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Hydraulic Basics En el mundo hidrulico el trabajo en serie no es común. Contrapresiones creados en un circuito en serie se suman. Cualquier cosa que crea una contrapresión en el dispositivo que se mueve o levanta la carga, efecto, aade a la carga, y aumenta el requerimiento de presión del sistema.
Cules presiones estan en medidores abajo?
#1 #2 #3 #4
Return
Supply
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Hydraulic Basics Velocidad es la distancia que recorre el fluido por unidad de tiempo. Con un volumen fijo de fluido pasando a través de un conductor, la velocidad del fluido depender del diámetro interior del conductor. Si el diámetro de un conductor se incrementa, la velocidad del fluido que va a disminuir. A la inversa, si el diámetro del conductor se disminuye, la velocidad del fluido se incrementar. La fricción entre el fluido hidráulico que fluye a través de un conductor (tubera, tubo o manguera) y su pared interior provoca pérdidas, que se cuantifican como caída de presión. La caída de presión está influenciada por un número de factores que incluyen la velocidad del fluido a través del conductor, que depende de la velocidad de flujo y área de sección transversal.
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Hydraulic Basics El estudio de la potencia hidráulica se ocupa de la comprensión de la transmisión de energa a través de un líquido confinado. El fluido hidráulico también puede ser considerado como el componente más importante de un sistema hidráulico. Sirve como lubricante, un medio para la transferencia de calor y de energía.
SABIA USTED? Los fluidos hidráulicos son ligeramente compresible, sin embargo, por simplicidad, consideraremos que sean no compresible.
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Hydraulic Basics Viscosidad es una medida de la resistencia de un líquido a fluir. Un fluido más gruesa tiene mayor resistencia al flujo una mayor viscosidad. La viscosidad se ve afectada por la temperatura. A medida que aumenta la temperatura de un fluido hidráulico, su viscosidad, o resistencia al flujo, disminuye.
SABIA USTED? Los grandes cambios de temperatura pueden causar la expansión térmica o contracción térmica de aceite hidráulico..
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Hydraulic Basics Conversion Chart
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Hydraulic Theory Exercise
Specifications: A. Pressure required during cylinder extension is monitored by each gauge B. The force being produced by each extending cylinder is shown in lbs C. Number inside of cylinder is the area in square inches of each piston
C
A _________ lbs. 500 _________ psi.
1000 _________ psi.
4
____ in
B
2
600 _________ lbs.
_________ psi. 2800 psi
2
3200 psi
2250 psi
Objective 2
Objective: 1. Using Pascal's Law fill in the missing specs for each cylinder scenario?
Cyl A. __________ psi
2. What would each pressure gauge read once each cylinder is fully extended?
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Cyl B
__________ psi
Cyl C
__________ psi
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8000 lbs. _________
Hydraulic Components Aunque varios tipos de bombas hidráulicas existe, el único propósito de bombas es proporcionar flujo para el sistema hidráulico. Es importante entender las diferencias y similitudes entre estas bombas, sus capacidades de desplazamiento de fluidos, as como su correcta aplicación en un sistema hidráulico.
Desplazamiento variable
Desplazamiento fijo
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Hydraulic Components Bombas de engranajes se utilizan normalmente para aplicaciones de caudal fijo. Los dos diseños básicos de bombas de engranajes son equipos externos y el equipo interno. Las bombas pueden ser configurado con múltiples secciones de bombeo y sus desplazamientos se basan en la anchura de engranajes, el diámetro y longitud de la cámara.
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Hydraulic Components Bombas de engranajes Externos consisten de dos engranajes, normalmente de igual tamaño, que engranan una con otra dentro de un alojamiento. Como ambos engranajes giran, el fluido es aspirado a través de la entrada. Este líquido es atrapado entre el alojamiento y los dientes giratorios de los engranajes en los que viaja alrededor del alojamiento y se empuja a través del puerto de salida. La bomba crea un flujo que transfiere energia desde la fuente de entrada mecánico a un actuador de potencia de fluido.
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Hydraulic Components Bombas de engrenagem externa Ventajas:
Desventajas:
• Alta velocidad
•Cuatro bujes en la zona de líquido
• Alta pressión
•Holguras extremo fijo
• Sin carga de cojinete radiales • Operacion relativamente silencioso • Facil manutención • Diseño flexible
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Hydraulic Components Hydraulic Gear Pump Calculations Abajo ejemplo de cálculo de desplazamiento hidráulico de la bomba Cu.In.
Cubic Inch Displacement Formula: (L - d) Cu. In. = (6 x W) x (2xd - L) x -----------2 (3.5 - 2) Cu. In. = (6 x 1.5) x (2x2 - 3.5) x ---------2 (1.5) Cu. In. = (9) x (.5) x --------2 Cu. In. = 9 x .5 x .75 Cu. In. = 3.375
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Hydraulic Components Hydraulic Gear Pump Calculations Abajo ejemplo para el cálculo de la bomba de desplazamiento para GPM y RPM.
Required Cubic Inch Displacement Formula: Cu. In. = (231 x GPM) / RPM 20 GPM required at 1800 RPM
At 1800 RPM’s Cu. In = (231 x 20) / 1800 Cu. In = 4620 / 1800 Cu. In. = 2.57 Displacement
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Hydraulic Components Hydraulic Gear Pump Calculations Abajo ejemplo para el cálculo de la salida de la bomba hidráulica en GPM.
Pump Output Formula: GPM = (RPM x Cubic Inch) / 231
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3.375 cu. in. Displacement
At 1200 RPM’s
At 1850 RPM’s
GPM = (1200 x 3.375) / 231
GPM = (1850 x 3.375) / 231
GPM = 4050 / 231
GPM = 6243.75 / 231
GPM = 17.53
GPM = 27.03
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Hydraulic Components Bombas de engranajes internos consisten en una engrenaje exterior grande y una engranaje interior pequeña. El flujo entra en el puerto de succión entre la engranaje exterior grande y los pequeños dientes de la engranaje interior. Lo flujo viaja a través de la bomba entre los dientes seguindo el principio de "engrenaje dentro de engrenaje". La forma de media luna divide el líquido y actua como un sello entre la succión y Inlet descarga. En este momento el cabezal de la bomba esta casi completamente lleno, justo antes de forzar el líquido hacia fuera de la abertura de descarga.
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Outlet
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Hydraulic Components Internal Gear Pumps Advantages:
Disadvantages:
• Solo dos partes móviles
•Normalmente requiere velocidad baja
• Descarga no pulsante
•Limitaciones en media presión
• Excelente para fluidos de alta viscosidad • Carga radial en el rojinete del eje • Descarca constante independiente de las condiciones de presión • Opera bien en cualquier dirección • Fácil mantenimiento • Diseño flexible
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Hydraulic Components Las bombas de Paletas estan disponibles en dos diseños básicos: balanceadas y desbalanceadas. La mayoría de las bombas pueden ser configurado con múltiples secciones de bombeo. Se permite multiples usos en circuitos de presión media y se pueden utilizar como unidades de desplazamiento fijo o unidades de desplazamiento variable. Las bombas de paletas puede aceptar alguna contaminación y puede llegar a ser muy ruidoso en sistema de alta presión y elevada succión.
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Hydraulic Components Una de las principales ventajas de la bomba de paletas es que el diseño se presta fácilmente a ser una bomba de desplazamiento variable, en lugar de una bomba de desplazamiento fijo como de engranaje o una bomba rotor. La distancia central del rotor para el anillo excéntrico determina el desplazamiento de la bomba. Al permitir que el anillo excéntrico para pivot se mueve con relacion al rotor, el desplazamiento se puede variar.
$QLOORH[FpQWULFR
Rotor
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Hydraulic Components
Con una bomba de paletas no balanceado, la parte rotativa de la bomba o rotor se posiciona fuera del centro del anillo de levas o alojamiento. La medida que el rotor gira las aletas si separan por la fuerza centrifuga y establece contacto con el anillo excéntrico formando un sello positivo. El fluido entra en la bomba y llene el área con gran volumen formado por el rotor descentrado. A medida que las paletas empuja el fluido alrededor de la leva, el volumen disminuye, y el fluido es empujado para fuera de la abertura de salida.
Inlet Port
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Outlet Port
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Hydraulic Components Una b' utiliza un anillo que se cambia de circular a en forma de leva, este diseño elimina la carga lateral del eje que existin una bomba no balanceada. Con esta disposición, los dos cuadrantes de presión se oponen entre sí. Dos puertos de la ingesta de líquidos, y dos puertos de la bomba de fluido. Debido a que están en lados opuestos de la carcasa, una fuerza excesiva o la acumulacin de presión en un lado es cancelada por fuerzas iguales pero opuestas en el otro lado.
Intake Port Outlet Port
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Hydraulic Components Bomba Piston se clasifican en dos grupos: desplazamiento fijo y variable. Manitowoc normalmente utiliza el estilo de desplazamiento variable con un sistema cerrado de centrado de la vlvula de control. El coste de fabricación es mucho ms alto debido a las muchas partes móviles y tolerancias estrechas de mecanizado que se deben mantener para lograr mayor eficiencia.
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Hydraulic Components Desplazamiento fijo bombas de pistón se utilizan comúnmente cuando la presión alta es obligatoria y cuando no hay necesidad de un flujo variable o otra bomba. Bombas de pistón desplazamiento fixo son generalmente muy eficientes y tienen la capacidad de alcanzar mayores presiones. Estas bombas se clasifican en dos categoras generales: eje axial y eje inclinado..
Eje inclinado
Axial
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Hydraulic Components Bomba pistón axial desplazamiento fijo se construyen con una entrada o eje de accionamiento que hace girar el grupo rotativo o elemento de bombeo. Los pistones están sujetados mecánicamente a la placa oscilante por medio de los zapatos deslizador y la placa de sujeción. El ángulo del plato oscilante, el número de pistones, y el diámetro del pistón determinar el desplazamiento de la bomba. Estas bombas pueden acoplarse con otras bombas que utilizan el mismo eje.
Fixed Position Swashplate
Piston alojamiento
Piston
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Hydraulic Components Una bomba de pistón de desplazamiento variable se construye básicamente el mismo que su contraparte de desplazamiento fijo, pero permite que el plato oscilante para girar con el fin de cambiar el desplazamiento del grupo rotatorio o elemento de bombeo. Muchas configuraciones de control están disponibles, incluyendo, pero no limitado a, la presión compensada, de detección de carga, remotos y controlo proporcionales eléctrico.
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Hydraulic Components Una bomba de desplazamiento de presión variable compensada, está diseñado para responder a los cambios de presión que ocurren en un sistema hidraulico. Cuando la válvula de control está en la posición central o cerrada, la presión fuerza el carrete compensador para cambiar hacia arriba contra el ajuste de resorte, permitiendo que el fluido a presián para desplazar el pistón de control moviendo el plato oscilante a una posición vertical. Bias Spring
Control Piston
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Hydraulic Components Cuando el plato oscilante es vertical, la bomba está en cero stroke o no hay flujo, y la presión en el orificio de salida se mantiene a la presión establecida. Una cantidad muy pequeña de flujo se produce para lubricar la bomba y mantener la presión compensada. Este flujo se descarga a través del puerto de la bomba de fluido de fuga.
Swashplate Vertical
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Hydraulic Components Cuando un circuito es accionado y el control detecta una cada de presión de la bomba, la corredera se desplaza lejos de el resorte, el fluido es expulsado desde la cámara de control en el caso de la bomba, y el plato oscilante gira sobre el stroke para producir la presión y el caudal requerido por el actuador.
Pressure Drop
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Hydraulic Components Maximum Pressure Differential Pressure
Load Sensing bomba de desplazamiento variable proporciona un flujo constante a través de un orificio determinado y vara la presión con los requerimientos de carga. Resultados son la eficiencia máxima y mnima generación de calor.
Load Sense
Tank
Intake Output
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Hydraulic Components Cuando la válvula de control está en la posición cerrada, no hay ninguna señal de load sensing presente en la bomba. El control se establece en el modo de espera bajo presión. Esto proporciona una presión diferencial para controlar la bomba.
Swashplate Vertical
Intake Control Valve Closed
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Hydraulic Components En modo de espera, el flujo interno de baja presión pasa al extremo de la bobina y el compensador de flujo de carrete del control de la bomba. Esta señal se desplaza el flujo de bobina contra el ajuste de lo resorte, pasa presión de espera para el pistón de control, y mantiene el plato oscilante a cero stroke contra el resorte de stroke.
Load Sense
Swashplate Vertical
Intake Control Valve Closed
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Hydraulic Components Cuando la válvula de control se cambia, los sentidos de la bomba de la resistencia de la carga del actuador a través de la línea de detección de carga que es aditivo para el flujo carrete del resorte. Esta señal cambia el carrete de flujo lejos del del resorte, el bloqueo de la señal de presión interna fluya hacia el pistón de control.
Load Sense
Spring changes swashplate angle
Intake
Control Piston is vented to tank
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Control Valve Open
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Hydraulic Components Cuando el actuador está estancada y la presión del circuito llega a 280 bar, la presión máxima compensador de carrete se mueve y dirige el aceite al pistón de control del plato oscilante. El pistón de control se mueve el plato oscilante a cerca de cero ángulo de reducir el flujo a alta presión en modo de espera.
Control Piston moves swashplate to zero
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Load Sense
280 bar is reached
Intake Actuator is stalled
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Hydraulic Components Una bomba de pistón Electric Proportional Control tiene un solenoide proporcional para controlar el caudal de la bomba en proporción con el valor del comando, que se genera en proporción al movimiento de las palancas de control por parte del operador.Sin un valor nominal, las bombas estn en posicin cero.
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Hydraulic Components Un actuador es el componente de la interfaz que convierte potencia hidráulica en potencia mecánica. Un actuador puede ser un cilindro dando un movimiento lineal o un motor hidráulico que da movimiento de rotación.
Cylinder
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Motor
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Hydraulic Components Cilindros son actuadores lineales. Su fuerza de salida, o el movimiento, está en una línea recta. Su función es convertir la energía hidráulica en energía mecánica lineal. Sus aplicaciones de trabajo pueden incluir empujar, tirar, inclinar, y presionar. Tipo de cilindro y diseño se basan en aplicaciones especficas. Manitowoc utiliza cilindros de simples actuación y Doble actuación.
WW Single Acting
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Double Acting
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Hydraulic Components El cilindro se construye de una tapa de acero en lo extremo, steel barrel assembly, rod end head, rod bearing, piston, and a piston rod. Static seals keep the joint pressure tight. A rod wiper is used to prevent foreign material from entering the bearing and seal area. The sealing of a moving surface is provided by the rod seal that prevents fluid from leaking past the rod, and by the piston seal that prevents fluid from bypassing the piston.
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Hydraulic Components Un cilindro de simple acción se presuriza en un solo extremo. El extremo opuesto se ventila a la atmósfera o tanque. Están diseñados de modo que una carga, o un dispositivo tal como un resorte interno, se retrae ellos.
Spring Retracted
Supply
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WW Grove
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Hydraulic Components El cilindro de de doble acción es el cilindro más común utilizado en hidráulica industrial. La presión puede ser aplicada a cualquiera de los puertos, dando potencia en ambas direcciones. Estos cilindros también se clasifican como cilindros diferenciales debido a sus áreas desiguales expuestos durante la extensión y retracción. El área del vstago reduce el área efectiva del émbolo durante la retracción. La extensión es más lenta que la retracción debido a que más líquido se requiere para llenar el lado del pistón del cilindro. Sin embargo, más fuerza puede ser generada en la extensión a causa de una mayor área efectiva.
5” Area
10” Area
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Hydraulic Components Cilindros de doble acción tienen dos secciones telescpicas extensibles. Durante la retracción del cilindro de un cilindro telescpico de doble acción, el área eficaz disponible es sólo el diámetro exterior de cada fase. Una caracterstica inherente de un cilindro telescpico es una reducción en la fuerza con un aumento de la velocidad durante la extensión. Esto es debido a cambios en el área y volumen con cada etapa mientras se extiende. La máxima fuerza con la velocidad más lenta se produce durante la extensión de la primera etapa.
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Grove
Manitowoc
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Hydraulic Components Actuadores de motor se utilizan comúnmente en la industria de la energía de fluido donde se potencia hidráulica convertida a un dispositivo de salida de accionamiento giratorio. Estos actuadores se utilizan como un accionamiento directo o en combinación con un reductor de engranajes. Dichas aplicaciones incluyen a menudo, las unidades de giro y elevación. Actuadores de desplazamiento fijo se clasifican típicamente como gerotor, pistón axial, o el engranaje externo. Mientras que los motores de tipo pistón puede ser utilizado como actuadores desplazamiento fijo, motores de pistón también puede ser utilizado como actuadores de desplazamiento variable.
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Hydraulic Components El motor de engranaje externo est diseñado mucho el mismo que el de la bomba de engranaje externo. Estos motores se utilizan en velocidad alta, aplicaciones bajo torque, el desplazamiento son fijos, y pueden ser bidireccionales. Estos motores se utilizan en muchas aplicaciones móviles donde el tamñao, costes, y el peso son factores.
Outlet supply
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Inlet supply
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Hydraulic Components Hydraulic Gear Motor Calculations A continuacin ejemplo para el cálculo de GPM para la velocidad del motor.
GPM for RPM Requirement Formula: GPM = Cu. In. x RPM / 231 2.5 cu. in. Motor RPM 1200
GPM = (2.5 x 1200) / 231 GPM = 3000 / 231 GPM = 12.99
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Hydraulic Components Hydraulic Gear Motor Calculations Below example for calculating motor speed based on GPM’s and motor cu. in.
Motor Speed Formula: RPM = (231 x GPM) / Cu. In.
2.5 cu. in. Displacement
With 25 GPM’s
With 15 GPM’s
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RPM = (231 x 15) / 2.5
RPM = (231 x 25) / 2.5
RPM = 3465 / 2.5
RPM = 5775 / 2.5
RPM = 1386
RPM = 2310
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Hydraulic Components Hydraulic Gear Motor Calculations Below example for calculating motor torque based on pressure and cu. in.
Motor Torque Formula: In. lbs. = PSI x Cu. In. / (2 x
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)
2.5 cu. in. Displacement
At 1000 PSI
At 2200 PSI
In. lbs. = 1000 X 2.5 / (2 X 3.14)
In. lbs. = 2200 X 2.5 / (2 X 3.14)
In. lbs. = 2500 / 6.28
In. lbs. = 5500 / 6.28
In. lbs. = 398.09 Torque
In. lbs. = 875.80 Torque
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Hydraulic Components Un motor gerotor tiene un sistema orbital engranaje interno. Los principales componentes son: el engranaje de estator, el rotor de engranajes, el acoplamiento del motor, un eje de salida, una válvula rotativa, y la caja con los puertos. El rotor se encuentra compensado en la cavidad del estator. La cavidad está dividida en dos zonas de presión en los dientes opuestos. Un lado de los dientes opuestos es alta presión y el otro lado es de baja presión.
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Hydraulic Components Los componentes principales de un motor de desplazamiento del pistón fijo son: el alojamiento, placa de conexión, placa de la válvula, del plato oscilante, camisa del cilindro, pistones, zapatos de pistón, placa de la zapata, resorte impulsor, y el eje de salida. El cuerpo cilíndrico se fija enel eje de salida. Los pistones de movimiento alternativo dentro y fuera de la camisa del cilindro en un eje paralelo al eje de salida. Un resorte impulsor y la placa de zapata mantener los zapatos pistón contra la placa oscilante y el cilindro contra la placa de válvula. Para los requisitos de mayor torque, un estilo de eje inclinado puede ser utilizado.
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Hydraulic Components El plato oscilante su formando un ángulo con los pistones. Como el fluido a presión entra en la entrada, la presin contra el extremo de estos pistones crea una fuerza que actúa en un ángulo de la placa oscilante. Estos pistones son empujadas hacia fuera en el can hacia el plato oscilante, la corredera de pistón zapatos través de la superficie de la placa oscilante resultante en un par de salida que hace que el eje de salida, los pistones, y el barril para rotar. The pistons over the outlet area are forced into the barrel towards the valve plate. Return oil from these pistons is forced through opening of the valve plate and out the outlet port. When the flow to the motor is reversed, the inlet becomes the outlet and the outlet becomes the inlet. The motor then rotates in the opposite direction. Output speed of the fixed displacement axial motor is proportional to the input flow.
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Hydraulic Components Motor de desplazamiento variable trabaja similar un motor de desplazamiento fixo excepto que el plato oscilante no es fijo. El ángulo del plato oscilante se puede cambiar, típicamente por medio de un control proporcional, para variar el desplazamiento del motor. Estos motores se utilizan tipicamente en aplicaciones dondetiene la opción de alta velocidad y bajo torque o baja velocidad y alto torque están disponibles.
Fixed Position Swashplate
Piston Housing
Proportional Control
Piston
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Hydraulic Components La Valvula Control Direccional es el componente que inicia, detiene y cambia la dirección del fluido que fluye a través de un sistema hidráulico Además, las válvulas de control direccionales pueden ser categorizada como centro abierto o centro cerrado. El funcionamiento de estas válvulas se puede realizar de forma manual, hidráulica, eléctrica o neumáticamente.
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Hydraulic Components Although they may be designed as rotary or poppet style, the spool type directional control is the most common. This design consists of a body with internal passages that are connected or sealed by a sliding spool along the lands of the valve. Directional spool valves are sealed along the clearance between the moving spool, land, and the housing. Because of slight leakage, spool type directional valves cannot alone hydraulically lock the actuator.
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Hydraulic Components Válvulas de control son principalmente designados por su número de posiciones posibles, puertas de conecciones o vías y por la forma en que se accionan. Por ejemplo, el número de conexiones de portabilidad se designa como formas o rutas posibles de flujo. Una válvula de cuatro vías tendra cuatro puertos: P, T, A, and B. Una vlvula de tres posiciones se indica con tres posiciones de conmutación.
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Hydraulic Components Four Way Three Position Cylinder Spool
B
A
T
T
A P B
T
Ports A and B are closed to tank when the spool is in neutral position
P
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Hydraulic Components Four Way Three Position Motor Spool
B
A
T
T
A P B
T
Ports A and B are open to tank when the spool is in neutral position
P
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Válvulas de control direccional se designan también como normalmente abierto o normalmente cerrado.Estas designaciones acompañar válvulas como sigue: retorno resorte, accionada por solenoide, válvula de dos vías normalmente cerrado ;retorno resorte, accionada por solenoide, válvula de dos vías normalmente abierta ;resorte retorno, accionada por solenoide, válvula de tres vas normalmente cerrad o; resorte retorno, solenoide operado, válvula de tres vías normalmente abiertas.
B
T T
w
P
w
A
T
Cómo describira esta válvula? ________________________________
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Hydraulic Components Circuito centro abierto se definen como los circuitos que la ruta del flujo de la bomba hacia el depsito a través de la válvula de control direccional durante el tiempo de permanencia o neutra. Este tipo de circuito normalmente utiliza una bomba de volumen fijo, tal como una bomba de engranajes.
La configuracin de tipo abierto conecta P, T, A, y B juntos, esta configuracin es de uso frecuente en los circuitos del motor para permitir la marcha libre neutra.
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La configuracin de tipo tndem conecta P a T, mientras que el bloqueo de puertos de trabajo A y B. Con P y T conectado, el circuito es de centro abierto. Este tipo de centro se utiliza en conexión con una bomba de desplazamiento fijo. Debido a que A y B están bloqueados, la carga puede ser mantenido en Neutra
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Hydraulic Components Un circuito de Centro Cerrado bloquea el flujo de la bomba a la válvula de control direccional en posición neutra o cuando se centran. Estos circuitos utilizan una bomba de presión compensada, tal como una bomba de pistón o un circuito de descarga utilizado con una bomba de volumen fijo.
Configuracion tipo cerrado P, T, A, y B en neutro, nos da un centro cerrado. Este tipo centro es comum en circuitos paralelos cuando cuando parar y sostener una carga en la mitad del ciclo se desea.
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The float type configuration blocks P while interconnecting A and B ports to T. Because P is blocked, the circuit becomes closed center. This center type is commonly used in parallel circuits when freewheeling a hydraulic motor in neutral is required.
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Hydraulic Components Válvulas seccionales se construyen de modo que cada carrete individual está alojado separadamente. Cada uno se ensambla con varillas de unión utilizando tapas finales que proporcionan la entrada y la salida portar a las secciones. Este tipo de construcción permite un mecanizado más avanzado o complejo en cada sección y cubiertas de extremo para proporcionar las opciones mencionadas más adelante.
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Hydraulic Components Muchas configuraciones del carrete, incluyendo, de dos, tres y cuatro posiciones con válvulas de tres y cuatro vías. Las configuraciones de la posición del centro de flujo consisten en tándem, abierto, centro cerrado, y carretes de flotación. Mientras que el resorte de centrado es ms común, de uno, dos, tres, y cuatro retenes de posicionamiento son posibles. Válvulas seccionales pueden incorporar muchas opciones en los alojamientos principales, haciéndolos más compactos y menos propensos a tener fugas. Otras opciones de sistema includea válvula de alivio, la carga y válvulas anti-cavitation válvulas de retención, y el poder más allá de las capacidades.
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Hydraulic Components La válvula muestra abajo, aunque válvulas seccionales generalmente incluyen varios carretes para controlar las funciones del circuito, es una valvula seccional dupla. La entrada de una válvula en sección acomoda el puerto de entrada a la válvula, se mecanizan generalmente con una de las dos superficies de montaje, y se utiliza comúnmente para un sistema de válvula de alivio. La superficie opuesta a la entrada se mecaniza para montar al lado de una de las superficies de la válvula.
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Hydraulic Components La sección de entrada aloja la entrada o puerto de presión a la válvula de corte y encamina el fluido a las secciones posteriores de la válvula. La entrada está mecanizada para acomodar una de las dos superficies de montaje, y la superficie opuesta a la entrada se mecaniza para ser montado junto a una de las superficies de control de la válvula. Se utiliza comnmente para un sistema de válvula de alivio y los puertos del fluido a través del protector y en el paso de tanque de la válvula.
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Hydraulic Components Una valvula system relief puede ser instalado en la sección de entrada para limitar la presión máxima del sistema.La mayor carga resistiva realizada en cualquiera de los circuitos de válvulas individuales sería determinar el ajuste de esta válvula de alivio. A medida que el flujo de la bomba pasa a través de la válvula cumple con la resistencia mayor que el ajuste de la válvula de alivio, la válvula de alivio se abre, permitiendo el flujo de la bomba para pasar a través de él y de vuelta al depósito.
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Hydraulic Components La sección de salida está mecanizado para acomodar el puerto de salida y una de las dos superficies de montaje. La superficie opuesta a la toma de corriente está mecanizada para ser montado junto a una de las superficies de control de la válvula. El cuerpo de salida puede permitir una alimentación más allá de configuración.
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Hydraulic Components Otra opción común es la aplicación de una potencia fuera de la manga, que es la más utilizada con una bomba de desplazamiento fijo. La instalación de este manguito permite el flujo de la bomba a estar disponible para todos los carretes en el bloque de la válvula principal, sin embargo, también permite que el fluido utilizado para pasar a través del centro de la válvula, haciendo que la válvula disponible para su uso en otro bloque de válvulas o cualquier otra función.
Power Beyond Sleeve
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Hydraulic Components Un circuito de valvula de alivio puede ser instalado en las secciones de trabajo para limitar la presión máxima del sistema.
Work Section Relief
Normalmente se ajusta menor que el alivio del sistema o de seguridad principal, circuitos de alivio son comnmente tornillo ajustable.
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Hydraulic Components Válvulas de cartucho puede ser utilizado para realizar control de flujo, control de presión, control direccional, retención de carga, y funciones lgicas. Tienen un diseño muy compacto que debe ser instalado en cavidades especiales en bloques de válvulas o colectores. Válvulas de cartucho, utilizados en combinacion con un colector, se puede utilizar para crear un circuito común, libre de fugas potenciales asociados con las tuberías externas. Válvulas de cartucho se pueden dividir en dos categoras de diseño, screw-in y slip-in.
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Hydraulic Components Valvula acionada por solenoide aplica la fuerza al carrete de la válvula por la activacin de un solenoide o bobina creando una fuerza electromagntica que funciona para tirar de la armadura en el campo magnético. Como los cambios de válvulas de distribución, el canal P se abre al puerto A y puerto B se abre al canal T o tanque. Esto permite que el cilindro se extienda. Cuando la bobina está desenergizada, los resortes de retorno de mover el de nuevo a su posición central.
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Hydraulic Components La mayora de las válvulas solenoide se clasifican en dos tipos básicos: tipo ON / OFF o proporcional . También estas válvulas pueden ser de una sola o de doble efecto y normalmente cerrado a abierto y normalmente abierta a posiciones cerradas.
DID YOU KNOW? Single and double solenoid control valves are available with DC solenoids. Most solenoid actuated valves are equipped with manual overrides, allowing the spool to be shifted by hand. This is accomplished by depressing the pin located in the end of the pushpin tube at each end of the valve.
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Hydraulic Components Algunos válvula de solenoide están configurados como válvulas de pila, esta válvula estilo tiene mltiples válvulas de solenoide conectadas a un bloque eliminando la necesidad de fontanera externa entre los componentes.
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Hydraulic Components La principal preocupación en circuitos de alimentación de fluido es controlar bien la tasa de flujo o el nivel de presión. Un concepto erróneo ha sido que la presión puede ser controlada con un orificio o dispositivo de control de flujo. Esto nunca se logra con algún grado de precisión. Para el control preciso de la fuerza, cinco tipos de controles de presión se han desarrollado. Ellos son: válvula de alivio o de descarga, válvula de secuencia, válvula de reducción, válvula de contrabalance y válvula de retención. Por símbolo, estas válvulas se parecen mucho entre sí. A menudo, sólo su ubicación en el circuito hidráulico se designar qué tipo de válvula de presión que son.
Alivio
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Redución
Secuencia
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Countrabalance
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retención
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Hydraulic Components Una válvula de alivio actuación directa es aquella en la que se realiza un cono cerrado por la fuerza directa de un resorte mecánico. La tensión del resorte es normalmente ajustable y mantiene el obturador cerrado hasta que la presión del sistema de trabajo contra el cono alcance la presión de apertura deseada. Cuando la presión del sistema alcanza el valor completo alivio, todo el fluido se hace pasar a través de la válvula de vástago para el tanque..
resorte ajustable
para Tanque
Supply Presión
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Hydraulic Components Las válvulas de alivio operadas por piloto están diseñados para acomodar presiones más altas con mayores flujos se limitan a tamaño menor al de una válvula de alivio de acción directa con el mismo índice de capacidad de flujo. ajuste resorte fase piloto
Main Stage
Orifice To Tank
Supply Pressure
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Hydraulic Components La accion de alivio es el seguiente: siempre que la presión del sistema es menor que la presión de descarga situado en el mando de control, la presin sobre el resorte principal es la misma que la presión de la linea de da bomba, porque no hay flujo a través del orificio. Spring Adjustment
1. Pilot stage opens at set maximum operating pressure allowing pilot flow through the valve.
To Tank
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Hydraulic Components Cuando la presión de la linea de la bomba se eleva más alto que el conjunto de ajuste de fase piloto, una caída de presión se crea mediante la apertura etapa piloto.
Spring Adjustment
1. Pilot stage opens at set maximum operating pressure allowing pilot flow through the valve.
2. A pressure drop is created above the main stage poppet by the orifice within the poppet.
To Tank
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Hydraulic Components The pressure drop allows the main stage poppet to open and start the oil flow to the tank.
Spring Adjustment
1. Pilot stage opens at set maximum operating pressure allowing pilot flow through the valve.
2. A pressure drop is created above the main stage poppet by the orifice within the poppet.
To Tank
3. Pressure below the main stage poppet now overcomes the spring and lifts the poppet, thus allowing excess pressure to discharge to the tank port.
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Hydraulic Components Una válvula reductora de presión es una válvula de control de presión normalmente abierto que se utiliza para limitar la presión en una o más piernas de un circuito hidráulico. El ejemplo a continuación requiere que cilindro B se aplica una fuerza menor que el cilindro A. Con una válvula reductora de presión colocado justo antes del flujo cilindro B se le permite ir al cilindro hasta que la presión alcanza el ajuste de la vlvula. En este punto, la válvula empieza a cerrar, lo que limita cualquier acumulación adicional de presión.
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Hydraulic Components Una Pressure Sequence Valve es una válvula de control de presión normalmente cerrado que garantiza que una operación se producir antes de que otro, dependiendo de la presión. En el siguiente ejemplo, un cilindro A se extiende completamente antes de que el cilindro B comienza a extenderse. Para lograr esto, una válvula de secuencia se ajusta el lugar antes de cilindro B. La válvula de secuencia se ajusta a 500 psi, esto asegurar que cilindro B no se extiende hasta el cilindro principal alcanza 500 psi. Cylinder A
Cylinder B
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Hydraulic Components A countrabalance valve es valvula de presión normalmente cerrada usada con motores para contrarrestar un peso o carga potencialmente sobrerrevolucionado. Sin una vlvula de contrabalance, la carga a su vez controlada, o invadido, y el flujo de la bomba no sera capaz de mantener el ritmo. El ajuste de la presión de la válvula de contrabalance se encuentra ligeramente por encima de la presión de carga inducida, estos contadores de la carga.
Counterbalance Valves
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Hydraulic Components Otra forma de válvula de contrabalance también se conoce como una válvula de retención es una válvula de presión normalmente cerrada, normalmente se utiliza con cilindros para evitar el movimiento del cilindro cuando no hay flujo siendo suministrado. En este circuito, sin una válvula de retención, la carga caera incontrolada cuando el flujo se detuvo durante la extensión. Esta válvula también evita el colapso del cilindro en el caso de un fallo de la manguera.
Holding Valve
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Hydraulic Components Valvulas de control de flujo o orificios se utilizan para regular el volumen de aceite suministrado a las diferentes áreas de los sistemas hidráulicos. La función de la válvula de control de flujo es el de reducir la tasa de flujo en su pierna del circuito. Reducción de flujo dar lugar a la reducción de velocidad en el actuador.
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Hydraulic Components Las válvulas de control de flujo puede ser fijo (no ajustable) o ajustable. Además, también pueden ser clasificados como estrangulamiento sólo o presión compensada.
Note: Una válvula compensadora de flujo de presión modula su apertura con el fin de mantener una caída de presión fija a través del orificio de control.
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Hydraulic Components La cantidad de flujo a través de un orificio permanecer constante siempre que el diferencial de presión a través del orificio no cambia. Cuando el presión diferencial cambia, el flujo cambia. Cambiando carga o la presión corriente arriba se cambia la caída de presión a través de la válvula.
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Hydraulic Components Meter-in / Meter-out flow control valve se utiliza para restringir el flujo hacia el actuador.La válvula de control de flujo está diseñado para restringir el flujo en una dirección para el actuador, pero permitir el flujo desde el actuador en la dirección opuesta por medio de una válvula de retención. La válvula de retención permite el flujo de retorno para desviar el control de flujo cuando la dirección de flujo se invierte.
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Hydraulic Components Un divisor de flujo proporcional es un dispositivo que divide el flujo en dos o más partes de flujo. Al dividir el flujo, una única bomba puede ser utilizado para operar circuitos mltiples al mismo tiempo.
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Hydraulic Components Check Valves son una parte simple pero importante de un sistema hidráulico. En pocas palabras, estas válvulas se utilizan para mantener la dirección en la que el fluido fluye a través de un sistema. Y puesto que las válvulas de retención son dispositivos cero fugas, se puede utilizar para bloquear el fluido hidráulico de los cilindros.
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In-line check valves are classified as directional control valves because they dictate the direction flow can travel in a portion of the circuit. Because of their sealing capability, many designs are considered to have zero leakage. The simplest check valve allows free flow in one direction and blocks flow from the opposite direction.
DID YOU KNOW? Pilot operated check valves may be pilot to open or pilot to close. This is determined by the application.
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Hydraulic Components Fluid conductors are those parts of the system that are used to carry fluid to all of the various components in the hydraulic circuit. Types of conductors include hydraulic hose, steel tubing, and steel pipe. The three principal types of plumbing materials used in Manitowoc hydraulic systems are steel pipe, steel tubing, and flexible hose. A safety factor of 4 to 1 is recommended on the pressure rating of the plumbing material.
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Hydraulic Components In considering the use of hoses, one must first look at system pressure, pressure pulses, velocity, fluid compatibility, and environmental conditions. Hoses are usually pressure rated with a safety factor of 4 to 1. Different types and amounts of reinforcement give the hose specific pressure ratings. The reinforcement may be a natural or synthetic fiber or metal wire. The reinforcement may be braided or spiral bound. Required hose size depends on the volume and velocity of the fluid flow. Unlike pipe and tubing, hose sizes are designated by I.D. or inside diameter.
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Hydraulic Components Proper hose installation is critical. Improper bending, twisting, or lack of proper anchoring may lead to hose failure.
DID YOU KNOW? A slight twist in the hose can significantly reduce hose life. Twisting a hose 10° could shorten its service by as much as 90%.
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Hydraulic Components Tubing is used as a conductor when rigid lines are required. It is often easier to assemble and form and requires no welding to achieve leak-free connections. As with all types of conductors, certain requirements must be met. The line must be large enough to carry the required flow and strong enough to withstand internal pressures.
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Hydraulic Components Fluid Filtration is critical in maintaining proper operation of a hydraulic system, it is very important to know about the different types of filters, their location, and how they keep hydraulic fluid clean. Also important to understand is the regulating of hydraulic fluid temperature with devices like heat exchangers, fluid that is too hot or too cold can have a negative impact on system performance. Cleanliness of hydraulic fluid has become critical in the design and operation of fluid power components. With pumps and valves designed to closer tolerances and finer finishes, fluid systems operate at ever increasing pressures and efficiencies. These components will perform as designed as long as the fluid is clean. Oil cleanliness results in increased system reliability and reduced maintenance.
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Hydraulic Components As particles are induced into a hydraulic system, they are often ground into thousands of fine particles. These tiny particles are tightly packed between valve spools and their bores, causing the valve to stick. This is known as silting. To prevent silting, early component wear, and eventual system failure, filtration is required. Hydraulic Filters equipped with bypass valves do pose a threat to the system if equipment is continuously operated when indication of a filter change is needed.
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Hydraulic Components Micron (μm) is the term used to describe particle sizes or clearances in hydraulic components. A micron is equal to 39 millionths of an inch. To put this into perspective, the smallest dot that can be seen by the naked eye is 40 μm. If we looked at a human hair magnified 100 times, the particles you see next to the hair are about 10 μm. Industrial hydraulic systems usually filter in the 10 μm range. This means that filters are filtering particles that cannot be seen by the naked eye.
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Hydraulic Components Filter breathers are critical in prevention of airborne particulate ingression. As the system operates, the fluid level in the reservoir changes. This draws in outside air, and with it, airborne particulates. The breather filters the air entering the reservoir. Return line filters are necessary to provide for total system cleanliness. They can trap very small particles before they return to the reservoir.
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Hydraulic Components In addition to holding the system’s fluid supply, the reservoir serves several other important functions. It cools the hydraulic fluid. This is accomplished by dissipating excess heat through its walls. It conditions the fluid. As oil waits to leave the reservoir, solid contaminates settle out while air rises and escapes.
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Hydraulic Components Temperature control is critical in hydraulic systems. Even with the best circuit design, power is lost in converting mechanical energy into fluid power. Heat is generated whenever fluid flows from high to low pressure without producing mechanical work. Heat exchangers may be required when operating temperatures are critical or when the system cannot dissipate all the heat that is generated.
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Hydraulic Components Air cooled heat exchangers consist of a steel radiator core through which oil flows while a stream of air is drawn across the core. The heat from the hydraulic fluid is transferred to the air. Mobile applications use either the engine fan or an auxiliary fan to move air across the radiator core.
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