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Transmisión de Potencia en Sistemas Hidráulicos

1Los sistemas hidráulicos son de las formas de transmisión de potencia más comunes en los distintos tipos de industria de manufactura, así como en el sector de la industria móvil, conocer sus principios es fundamental para lograr la correcta selección y desempeño de los sistemas.

Muchos artículos establecen que el objetivo final en el análisis de la potencia fluida es la transmisión de energía. Desde este punto de vista parece que la definición de energía se ha olvidado, en su lugar se discute sobre la operación de los componentes, funciones de transferencia, entrega de flujo y las aplicaciones de bloques funcionales. Los detalles concernientes a los problemas reales relacionados con la transmisión de energía son eludidos.

Muchos análisis hidráulicos se basan en la discusión de componentes y cómo estos funcionan en los sistemas, en lugar de como sus características de transmisión de potencia encajan en un sistema de potencia total, como un elemento de perdida de energía potencial.

Ejemplos típicos son:

  • Válvulas direccionales son descritas en el contexto funcional como diseños de centro cerrado vs centro abierto.
  • Bombas son comparadas como desplazamiento fijo vs desplazamiento variable.
  • Controles de flujo como “meter-in” o “meter-out”
  • Cilindros como contención de cargas vs prensado estático.

Todos estos ejemplos envuelven descripciones funcionales. El uso de controles de presión, por ejemplo, es tratado como un elemento aislado del circuito sin relacionarse a otras funciones de control dentro del sistema. Donde un sistema de alta y baja presión es incorporado el balance del sistema se selecciona para justarse a esta parte del sistema en lugar de al revés, La mayor eficiencia en los sistemas de transmisión de energía es alcanzada solo cuando los componentes son seleccionados para acoplar en las necesidades del diseño del sistema total de la maquina o el proceso a ser controlado.

Cada componente del sistema tiene una relación particular con la distribución de energía, analizaremos el diagrama siguiente como una descripción básica de la transmisión de energía dentro de los sistemas hidráulicos.

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A) Comenzaremos con la potencia de ingreso al sistema hidráulico, no importa el tipo de motor que seleccionemos, eléctrico o de combustión interna, este componente entregara una velocidad particular y un torque, recordemos estamos trabajando con energía, por lo que la velocidad y el torque finalmente se representan como potencia, esta velocidad y torque serán transformados como potencia hidráulica siendo la entrada de una bomba hidráulica.

B) La bomba sin importar si es de desplazamiento fijo o variable entregara un flujo a una presión particular debida a las restricciones, recordemos que continuamos hablando de energía por lo que la potencia es proporcional a la fuerza y velocidad, la fuerza es proporcional a la presión por el área si combinamos velocidad y área obtenemos flujo

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C) La presión y flujo de salida de la bomba son la entrada del bloque de elementos de control.

D) Conforme vemos el recorrido del fluido por el sistema veremos que el flujo y presión son entrada y salida para los bloques de control, la única variación será la magnitud de entrada de potencia vs la magnitud de potencia de salida.

E) El componente final de los sistemas hidráulicos son los motores y los cilindros hidráulicos, estos aceptan el flujo y presión y lo convierten en movimiento y fuerza.

Así completamos un análisis general de los balance de potencia de entrada y salida de un sistema hidráulico, desde luego que otros componentes entran en juego cuando se diseña un sistema hidráulico, desde filtros, tanque, acumuladores etc. En función de que opere correctamente un sistema y tenga una vida extensa.

 

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Esta publicación fue una contribución de Ricardo Baez, gerente de producto Hidráulica en Parker Hannifin de México.Si desea conocer más de esta tecnología, por favor póngase en contacto con el para obtener mas información.

 

 

 

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