TURBOMAQUINAS l

TURBOMAQUINAS l

1. HIDROMECANICA

   • Es la parte hidraulica de la tecnica de fluidos, donde se aprovechan las leyes de la hidromecanica. Aqui se transmite presion o energia o de otro modo solo señales en forma de presion. Se aplican las leyes de la hidrostaticas y la hidrocinetica.
   • HIDROSTATICA
     • Esta es la presion que actua sobre cada particula de liquido en un recipiente abierto y lleno. Depende fundamentalmente de la altura y no de la forma del recipiente. Esto quiere decir que la presion es mayor en la parte inferior del recipiente que en la superficie abierta a la atm.
     • Si ahora se encierra un fluido liquido en un recipiente cerrado como se hace en los cilindros hidraulicos, y se trabaja con presiones mayor a la atm esto solo se puede lograr con bombas hidraulicas.Luego se bombea el liquido al espacio cerrado con una presion que es en funcion de la comprensibilidad del fluido y debe ser soportada por la bomba. La presion que se transmite al recipiente es uniforme en todos los sentidos.
     • SOBRE LA HIDROSTATICA
       • En la practica las leyes de la hidrostatica solo deben considerarse para los liquidos iideales, es decir libre de masa, friccion e incompresibles. De esta manera lo que se capta es la reaccion de un circuito ideal, libre de perdidas. Cabe recalcar que en todos los circuitos se producen perdidas de una u otra manera.
   • HIDROCINETICA
     • Es el estudio de los liquidos fluyentes en movimiento
   • SOBRE LA HIDROMECANICA
     • La hidromecanica es la teoria de las propiedades fisicas  y la conducta de los liquidos en reposo (hidrostatico) y los liquidos en movimiento (hidrocinetico) Los liquidos se diferencian de los solidos, ya que sus particulas pueden desplazarse. Entonces su forma no es definida y corresponde a la forma del recipiente
     • PRESION
       • La presion actua como una fuerza la cual es ejercida en un area.
       • PRESION POR FUERZAS EXTERNAS
         • El fundamento de la hidrostatica es la ley de pascal.  El efecto de una fuerza sobre un liquido se reparte en todas las direcciones dentro del liquido. La presion siempre actua de forma vertical a la superficie.
         • TRANSMISION DE FUERZAS
           • dado que la presion se reparte uniformemente en todo el recipiente, la forma de este no tiene importancia. En un sistema la presion siempre se rige por la magnitud de fuerza y la superficie. Es decir la presion sigue creciendo hasta que se pueda superar la resistencia que se opone al movimiento del liquido.
           • HIDROCINETICA
             • La hidrocinetica es la teoria de las leyes del movimiento y de las fuerzas efectivas. Con estas tambien se pueden determinar algunas tipos de perdida que se producen en la hidrostatica. Si se desprecian las fuerzas de rozamiento que existen entre las capas de liquido y los cuerpos y las capas de liquidos - liquidos, entonces se habla de un liquido ideal
             • LEY DE FLUJO
               • A traves de un tubo el cual tiene distinta secciones transversales fluyen en igual tiempo volumenes iguales. Esto entonces significa que la velocidad del flujo del fluido debe aumentar en el punto de estrangulamiento. El Q debe ser el mismo si el area no se modifica en un sistema. 
               • LEY DE CONSERVACION DE ENERGIA
                 • La ley referida a un liquido en movimiento dice que la energia total en un circuito no debe variar al menos que se entregue energia al exterior o de otra manera que se reciba energia.  Si se dejan fuera los tipos de energia que no varian en los procesos de flujo la energia se compone de: -ENERGIA POTENCIAL (DE POSICION)   En funcion de la columna del liquido y de la presion estatica. ENERGIA CINETICA: (MOVIMIENTO) En funcion de la velocidad del flujo y de la presion dinamica.
                 • Si se considera la ecuacion de continudad y la ecuacion de bernoulli, se obtiene que: por el estrangulamiento de la seccion transvesal aumenta la velocidad, aumenta entonces la energia de movimiento. Esto dado que la energia total permanece constante, pero la energia de posicion o presion de la seccion transversal deberian reducirse. La energia de posicion permanece casi constante, sin embargo la presion estatica varia en funcion de la presion dinamica, es decir en funcion de la velocidad del flujo
                 • FRICCION Y PERDIDA DE PRESION
                   • En las paredes de los tubos y en el liquido mismo se produce friccion la cual genera calor. La energia hidraulica se transforma en calor, entonces se pierde energia, lo cual afecta a la perdida de presion.
                   • La dimension de perdida de presion depende de: -Longitud del tubo -Seccion transversal del tubo -Rugosidad de las paredes del tubo - Cantidad de codos -  Velocidad del flujo -  Viscosidad del flujo 
                   • TIPOS DE FLUJOS
                     • Hasta ciertas velocidades el flujo se mueve laminarmente o por capas. La capa interna es la de mayor velocidad y la capa externa se queda en las paredes del tubo.   Si se aumenta la velocidad hasta el punto critico entonces el flujo se vuelve arremolinado o turbulento, entonces aumenta la resistencia al flujo generando mas perdidas de cargas en la instalacion hidraulica. Por este motivo el flujo turbulento es indeseado.
                     • NUMERO DE Re
                       • El tipo de flujo laminar o turbulento se puede definir a traves del numero de Reynolds

2. FLUIDOS HIDRAULICOS

   • INTRODUCCION
     • La principal funcion de un fluido hidraulico en un circuito es la transmision de fuerzas y movimientos. Debido a los multiples aplicaciones que se les pueden dar a los circuitos hidraulicos se necesitan diferentes fluidos para cada aplicacion y a cada uno se le piden caracteristicas
     • EXIGENCIA A LOS FLUIDOS HIDRAULICOS
       • CARACTERISTICAS DE LUBRICACION Y PROTECCION CONTRA DESGASTE
         • El fluido hidraulico debe poder cubrir todas las piezas en movimiento con una pelicula continua. Como consecuencia de altas presiones, baja viscosidad, deslizamientos demasiado rapidos etc, la pelicula podria romperse. La consecuencia es una agarrotamiento por desgaste. El agarrotamiento por desgaste se diferencia en desgaste por abrasion, fatiga o corrosion.
         • El desgaste por abrasion se produce en los casos en que los fluidos hidraulicos estan sucios, por particulas solidas entre piezas que se deslizan entre si.  La cavitacion puede producir un cambio en la estructura del equipo y conducir a un desgaste por fatiga. En el caso de la corrosion, esta puede producirse debido a mucho tiempo en reposo o cuando se utilizan fluidos en mal estado.
         • VISCOSIDAD E INDICE DE VISCOSIDAD
           • La viscosidad se entiende como la resistencia a que un fluido fluya de forma laminar. Es una de las caracteristicas mas importantes a la hora de elegir un fluido, esta no caracteriza de ninguna manera la calidad del fluido, pero si el comportamiento que este tendra.
           • En caso de fluctuaciones de T° el fluido no deberia volverse ni muy espeso ni muy fluyente, dado que en tal caso los caudales variarian de demacia en los puntos de estrangulamiento. Los fluidos con elevado indice de viscosidad se requieren en aplicaciones que estan sujetas a grandes fluctuaciones de T°.  Como maqunas de trabajo movil ej aviones automoviles.
           • CONDUCTA VISCOSIDAD-PRESION
             • La viscosidad de los fluidos hidraulicos aumenta con la incrementacion de presion. En presiones a 200 bar debera considerarse esta caracteristica. A presiones a 400 bar ya se alcanza el doble de viscosidad
             • COMPATIBILIDAD CON MATERIALES
               • El fluido hidraulico debe presentar una compatibilidad con otros materiales empleados en la instalacion hidraulica. Como aquellos utilizdos en rodamientos, juntas, pinturas etc. Ello tambien en el caso de fuga de fluido hidraulico en la instalacion y tome contacto con otras piezas
               • ESTABILIDAD DE CIZALLAMIENTO
                 • En los cantos de mando al abrir y cerrar una valvula, el fluido hidraulico es solicitado mecanicamente, el caudal se cizalla lo que influye en la vida util del fluido hidraulico. Si los fluidos hidraulicos contienen mejoradores de indice de viscosidad, la sensibilidad al cizallamiento aumenta. En caso de que la solicitacion sea normal el cizallamiento se reduce la viscosidad. Sin embargo si la solicitacion de cizallamiento es superior a la rsistencia al cizallamiento de los mejoradores del indice de viscosidad, entonces estos en parte se destruyen y ya no se vuelve a alcanzar el valor original de la viscosidad. Se produce  una reduccion constante de la viscosidad
                 • RESISTENTE A CARGAS TERMICAS
                   • Durante el funcionamiento de la instalacion el fluido se puede calentar. Durante un tiempo de parada el fluido vuelve a enfriarse. Estos procesos que se repiten influyen sobre la vida util del fluido, por esta razon es que en muchas instalaciones se emplean intercambiadores de calor. con el fin de mantener constante la T° La ventaja es una curva caracteristica estable de viscosidad y una mayor vida util. La descentaja son mayores costo de adquisicion y servicios 
                   • RESISTENTE A SOLICITACION OXIDATIVA
                     • Oxigeno, calor, luz y catasis infliyuyen sobre el proceso de envejecimiento de los aceites minerales. Un aceite muy resistente al envejecimiento posee inhibidores de oxidacion, lo que evita una rapida absorcion del oxigeno. Una elevada absorcion de oxigeno tambien favoreceria a la corrosion. Cobre plomo bronce, laton y acero poseen un efecto catalitico especialmente elevado e influyen sobre la vida util de los fluidos.
                     • BAJA COMPRENSIBILIDAD
                       • BAJA DILATACION POR TEMPERATURA
                         • REDUCIDA FORMACION DE ESPUMA
                           • POCA ABSORCION Y BUENA LIBERACION DEL AIRE
                             • ELEVADO PUNTO DE EBULLICION Y BAJA PRESION DE VAPOR
                               • ELEVADA DENSIDAD
                                 • BUENA CONDUCCION DE CALOR
                                   • CARACTERISTICAS DIELERCTRICAS BUENAS
                                     • NO HOGOSCROPICOS
                                       • POCO INFLAMABLE
                                         • NO TOXICO
                                           • PROTECCION ANTICORROSIVA
                                             • NO SE FORMAN SUSTANCIAS PEGAJOSAS
                                               • BUENA FILTRABILIDAD
                                                 • CAMBIO DE FLUIDO HIDRAULICO
                                                   • NO FORMAR LODO
                                                     • FACIL MANTENIMIENTO
                                                       • NO CONTAMINANTE

3. FUNDAMENTOS

   • INSTALACIONES HIDRAULICAS
     • CARACTERISTICAS
       • -Transmision de grandes fuerzas a tamaño relativamente pequeños. - En funcionamiento con carga compleja es posible ya estando en reposo.  -La variacion continua de  velocidad, par de giro y fuerza se puede realizar facilmente. -Proteccion contra sobre cargas  - adecuada para velocidades rapidas y extremadamente lentas -Acumulacion de energia con gases 
       • DISEÑO
         • TRANSFORMACION DE ENERGIA
           • Para la transformacion de energia se utillizan desde un lado primario bombas hidraulicas, y en segundo plano: motores hidraulicos y cilindro hidraulicos
           • COMANDO DE ENERGIA
             • La energia hidraulica y con ello la potencia transmitida se influencia en su magnitud y sentido mediante presion y caudal por medio de bombas variables, valvulas de mando y reguladoras.
             • TRANSPORTE DE ENERGIA
               • El fluido hidraulico conducido a traves de tubos, mangueras etc. es quien transporta la energia o tambien solo la conduccion de presion
               • VARIOS
                 • Para el almacenamiento y el cuidado del fluido hidraulico se necesitan una serie de otros accesorios suplementarios, como filtros, acumuladores, tanque, elementos de calefaccion. etc.

4. BOMBAS HIDRAULICAS

   • INTRODUCCION
     • PRINCIPIOS CONSTRUCTIVOS
       • CRITERIOS DE SELECCION
         • DESCRIPCIONES DEL FUNCIONAMIENTO
           • bomba de husillos helicoidales
             • bomba de engranaje a dentado exterior
               • bomba de engranaje a dentado interior
                 • bomba de pistones radiales
                   • bomba de paletas
       • bomba hidraulica a engranaje dentado interior
         • bomba hidraulica de engranaje dentado exterior
           • bomba a rueda planetaria
             • bomba de husillos helicoidales
               • bomba de paletas de una carrera
                 • bomba de paleta de dos carreras
                   • bomba de pistones radiales con apoyo externo de pistones
                     • bomba de pistones radiales con apoyo interno de pistones
                       • bomba de pistones axiales en construccion con eje inclinado
                         • bomba de pistones axiales en construccion con placa inclinada

5. MOTORES HIDRAULICOS

   • INTRODUCCION
     • PRINCIPIOS CONSTRUCTIVOS
       • DESCRIPCION DEL FUNCIONAMIENTO

6. MAQUINAS DE PISTONES AXIALES

   • INTRODUCCION
     • PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO
       • COMPONENTES

7. CILINDROS HIDRAULICOS

   • EL CILINDRO HIDRAULICO EN EL CIRCUITO HIDRAULICO
     • TIPOS DE CILINDRO SEGUN SU EFECTO
       • PRINCIPIOS CONSTRUCTIVOS
         • MODOS DE INDICACION Y FIJACION DE MONTAJE
           • PANDEO
             • AMORTIGUACION DE FIN DE CURSO
               • SISTEMAS SERVO CILINDROS

8. ACCIONAMIENTOS OSCILANTES

   • GENERALIDADES
     • TIPOS CONSTRUCTIVOS

9. ACUMULADORES HIDRAULICOS Y SU APLICACION

   • GENERALIDADES
     • FUNCIONES
       • TIPOS CONSTRUCTIVOS DE ACUMULADORES HIDRAULICOS CON ELEMENTO SEPARADOR
         • ACCESORIOS PARA ACUMULADORES HIDRONEUMATICOS
           • DIMENSIONAMIENTO DE ELEMENTOS HIDRONEUMATICOS CON ELEMENTO SEPARADOR
             • PRESCRIPCIONES DE SEGURIDAD