unidad 2

2.3 MULTIPICACION DE DISTANCIAS. Multiplicación de distancias Si recurriendo al principio descrito en párrafos anteriores se desea elevar una carga F 2 por un trayecto s2, es necesario que el émbolo P1 desplace una determinada cantidad de fluido para que el émbolo P2 se eleve por el recorrido de s2.

Figura 7. Representación de la multiplicación de distancias. Fuente: (D. Merkie, 1998) El volumen desplazado necesario en este caso se calcula de la siguiente manera: �1 = �1 ∗ �1 (10)

y

�2 = �2 ∗ �2 (11) 1

Tratándose del mismo volumen desplazado (V1 = V2), se obtiene la siguiente fórmula: �1 ∗ �1 = �2 ∗ �2 (12) En conclusión observamos que el recorrido s1 tiene que ser mayor que el recorrido s2 puesto que la superficie A1 es menor que la superficie A2. ANA FERNANDA MEDINA VEGA ING. PETROLERA

La carrera del émbolo es inversamente proporcional a su superficie. Aplicando esta ley física pueden calcularse las magnitudes s 1 y s2, así como A1 y A2. Para s2 y A1, por ejemplo, son válidas las siguientes ecuaciones: S 2=

S 1∗A1 (13) A2

Y

A1

S2∗A 2 (14 ) S1

EJEMPLOS:

ANA FERNANDA MEDINA VEGA ING. PETROLERA

ANA FERNANDA MEDINA VEGA ING. PETROLERA

2.4 MULTIPLICACION DE PRESIONES.

El multiplicador de presiones un aparato auxiliar que se fundamenta en la unión de dos émbolos de diferente diámetro a través de un vástago común. Al aplicar al émbolo de mayor diámetro la presión de la bomba se obtiene en el de diámetro menor una fuerza superior. Es una aplicación directa del principio de Pascal.

El principio de pascal es una ley postulada por Pascal, un físico y matemático francés la cual consiste en que la presión que se ejerce desde un fluido que no se puede comprimir mientras que este se encuentre en equilibrio en un sitio con paredes que no se modifican se propaga con la misma intensidad hacia todos lados y en todos los puntos de dicho fluido. La definición del principio de Pascal puede ser interpretada como una consecuencia de la hidrostática y la no compresión de los líquidos. Por lo cual se aplica para reducir las fuerzas que se aplican en algunos casos, como lo es la prensa hidráulica. La explicación del principio de Pascal se puede ver en ejemplos bastante cotidianos, como por ejemplo con una esfera que esté perforada en varios puntos, cuando la llenamos con agua y ejercemos presión con una especie de pistón vemos que el agua sale por todos ANA FERNANDA MEDINA VEGA ING. PETROLERA

los agujeros con la misma velocidad. Lo cual nos indica que la presión es la misma, esto sin tomar en cuenta factores propios como el rozamiento y el estado de la esfera, pero en una esfera modelo la acción y la repercusión ocurriría de esa manera.

Además de en estos casos a este principio lo vemos aplicado en los autos por ejemplo con sus frenos hidráulicos o en los ascensores que utilizan este principio. El principio de Pascal se puede interpretar con la siguiente fórmula: p = Po + pgh Siendo g a altura en metros, p la densidad del fluido, g la aceleración (lógicamente de la gravedad), po la presión en la superficie del fluido y p la presión total hacia lo profundo.

ANA FERNANDA MEDINA VEGA ING. PETROLERA

2.5 DESGASTE CON ABRASION El desgaste abrasivo se produce por el trabajo mecánico que las micro irregularidades del eje (parte de mayor dureza) realiza sobre el cojinete (parte con menor dureza). Partículas duras ubicadas entre las dos superficies de trabajo, incrustándose en una y realizando deformaciones en la otra, es la forma de desgaste abrasivo más frecuente.

(Fig. 5) Este tipo de desgaste actúa en forma tal que se adiciona al desgaste adhesivo. En el desgaste abrasivo el mayor desgaste es a consecuencia de la deformación del material más que por remoción del mismo por corte. Las durezas relativas del material del cojinete y del eje influyen en forma importante. La causa más frecuente del desgaste abrasivo es la contaminación del lubricante con partículas duras (de desgastes o del exterior). Teniendo en cuenta que el espesor de la película de aceite es de 5 a 10 micrones, partículas duras de mayores dimensiones arrastradas por el sistema de lubricación, producirán deterioros. En ciertos materiales ANA FERNANDA MEDINA VEGA ING. PETROLERA

(por ejemplo los metales blancos) las partículas duras tienden a incrustarse en el cojinete y si su tamaño es demasiado grande emergen de la superficie de trabajo deteriorando al eje. El cojinete se convierte en un verdadero portaherramientas. Características físicas de las fallas Rayas y surcos paralelos a la dirección del movimiento del eje es el patrón de desgaste. Usualmente los surcos están bien definidos y fueron producidos por la deformación y desplazamiento del material más que por la remoción del mismo. También se observan rebabas y virutas.

En los picos de los surcos se pueden observar indicaciones de desgaste adhesivo por la presión específica que se alcanza en esos puntos. Usualmente estos surcos circunferenciales se inician o finalizan en un agujero o ranura de lubricación indicando que la partícula dura desvió su trayectoria en esos lugares. Si las partículas están incrustadas en el cojinete, en su superficie de trabajo mostrará puntos discontinuos de contacto que son los puntos del cojinete deformados por la incrustación de las partículas. En muchos casos y a pesar de la mayor dureza del eje, éste sufre un fuerte desgaste por la retención de las partículas en el cojinete y el consecuente trabajo mecánico sobre el eje. Prevención y corrección Mejorar la limpieza del sistema de lubricación, especialmente el filtrado y sellado del sistema. Frecuentemente los sellos y filtros de los sistemas de ventilación son los causantes del problema por permitir el ingreso de partículas del exterior. Cuando las partículas son producto del desgaste severo de alguna parte, la única solución es un mejor filtrado. La correcta limpieza antes del armado como asimismo la ANA FERNANDA MEDINA VEGA ING. PETROLERA

remoción de todas las partículas cada vez que se detecten, es una medida obligada. En servicio la falta de limpieza en las reparaciones es la causa más frecuente de este desgaste.

ANA FERNANDA MEDINA VEGA ING. PETROLERA