1. CIRCUITO CERRADO
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encontrará la información
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3. CIRCUITO CERRADO
Objeto de la presentación
Repaso y aplicación global de los principios
fundamentales del accionamiento de un motor
oleohidráulico mediante un “Supuesto Práctico”
“Supuesto Práctico” que explica el accionamiento de un
motor oleohidráulico en circuito cerrado.
Preparándose, así, para poder interpretar y ver su
funcionamiento en la “Hoja de cálculo” que calcula y
obtiene los datos que permiten ver el funcionamiento de
un motor oleohidráulico en circuito cerrado. Lo que
permite el repaso de los principios fundamentales que
rigen en el proceso de este “Supuesto Práctico”
mediante la aplicación posterior de casos similares que
permitan practicar en la “Hoja de cálculo”.
Circuito Cerrado de Accionamiento de un Motor Oleohidráulico
5. CIRCUITO CERRADO
Si el motor eléctrico que mueve
la bomba consideramos que
tiene 1450 r/min
Circuito Cerrado de Accionamiento de un Motor Oleohidráulico
6. CIRCUITO CERRADO
Si el motor eléctrico que mueve
la bomba consideramos que
tiene 1450 r/min
Circuito Cerrado de Accionamiento de un Motor Oleohidráulico
Variando la cilindrada de la
bomba en uno u otro sentido de
circulación.
7. CIRCUITO CERRADO
Si el motor eléctrico que mueve
la bomba consideramos que
tiene 1450 r/min
Circuito Cerrado de Accionamiento de un Motor Oleohidráulico
Variando la cilindrada de la
bomba en uno u otro sentido de
circulación.
Podremos obtener un régimen de revoluciones variable en
el motor oleohidráulico en uno u otro sentido
9. CIRCUITO CERRADO
Componentes
1.-
Bomba de cilindrada variable con
flujo en ambas direcciones.
Bomba que una vez establecidas sus revoluciones
se convierte en bomba de caudal variable con flujo
en ambas direcciones.
11. CIRCUITO CERRADO
Componentes
2.-
Bomba auxiliar para presurización
y acondicionamiento del fluido.
La cilindrada de esta bomba, y por tanto el caudal, se establecerá en
función de la perdidas volumétricas y según las necesidades de
acondicionar el fluido tras las perdidas de presión.
16. CIRCUITO CERRADO
Componentes
5.-
Válvula direccional de
presurización y optimización.
La misión de esta válvula es la presurización del circuito auxiliar y su
optimización. Haciendo para ello que sea todo el caudal que venga de
acondicionarse sea el que se incorpore al trabajo. Para ello se ayuda
de los antirretornos que la auxilian.
23. CIRCUITO CERRADO
Componentes
10.-
Válvula limitadora de par y de
seguridad del sistema.
Limita el par de accionamiento del motor tanto en un sentido como
otro y da seguridad de funcionamiento a la bomba. Aunque estas
bombas suelen ir provistas también de un compensador de presión.
Y puede que hayamos escogido un valor elevado para ella.
28. CIRCUITO CERRADO
Componentes
11 Bomba de cilindrada variable con flujo en ambas direcciones.Bomba de cilindrada variable con flujo en ambas direcciones.
22 Bomba auxiliar para presurización y acondicionamiento del fluido.Bomba auxiliar para presurización y acondicionamiento del fluido.
33 Válvula de seguridad del sistema auxiliar de presurización yVálvula de seguridad del sistema auxiliar de presurización y
acondicionamiento.acondicionamiento.
44 Filtro de aspiración de la bomba auxiliar.Filtro de aspiración de la bomba auxiliar.
55 Válvula direccional de la presurización y sus antirretornos auxiliares.Válvula direccional de la presurización y sus antirretornos auxiliares.
66 Limitadora de la presurización de la aspiración de la bomba principal.Limitadora de la presurización de la aspiración de la bomba principal.
77 Filtro de retorno.Filtro de retorno.
88 Refrigerador de fluido oleohidráulico.Refrigerador de fluido oleohidráulico.
99 Bloque de antirretornos (válvula de bloqueo).Bloque de antirretornos (válvula de bloqueo).
1010 Limitadora de par y de absorción de inercias o amortiguación.Limitadora de par y de absorción de inercias o amortiguación.
1111 Motor oleohidráulico.Motor oleohidráulico.
1212 Antirretorno de aspiraciónAntirretorno de aspiración
30. CIRCUITO CERRADO
¿Qué es un circuito cerrado con motor oleohidráulico?
El circuito cerrado es un sistemaEl circuito cerrado es un sistema
oleohidráulico en el que el caudal de retornooleohidráulico en el que el caudal de retorno
vuelve directamente a la aspiración de lavuelve directamente a la aspiración de la
bomba sin pasar por el tanque o depósito.bomba sin pasar por el tanque o depósito.
Debido a las fugas para la lubricación esDebido a las fugas para la lubricación es
necesario instalar una bomba auxiliar con elnecesario instalar una bomba auxiliar con el
fin reponer dichas fugas por lo que no todo elfin reponer dichas fugas por lo que no todo el
caudal de retorno va a la aspiración de lacaudal de retorno va a la aspiración de la
bomba. Además, el sobrante de la reposiciónbomba. Además, el sobrante de la reposición
debe emplearse para refrigerar, limpiar ydebe emplearse para refrigerar, limpiar y
acondicionar el sistema.acondicionar el sistema.
31. CIRCUITO CERRADO
¿Cuál es la aplicación de un circuito cerrado con motor oleohidráulico?
La aplicación más importante y frecuente de unLa aplicación más importante y frecuente de un
circuito cerrado con un motor oleohidráulico escircuito cerrado con un motor oleohidráulico es
servir como una transmisión hidrostática.servir como una transmisión hidrostática.
Realmente, sea cual sea la aplicación, es en síRealmente, sea cual sea la aplicación, es en sí
mismo una transmisión hidrostática que funcionamismo una transmisión hidrostática que funciona
normalmente como una reductora.normalmente como una reductora.
El motor de accionamiento de una bomba transmiteEl motor de accionamiento de una bomba transmite
a la misma una potencia (par y revoluciones dea la misma una potencia (par y revoluciones de
entrada) convirtiendo esa potencia en presión yentrada) convirtiendo esa potencia en presión y
caudal. Los cuales son controlados por el circuitocaudal. Los cuales son controlados por el circuito
oleohidráulico convertido en una transmisión queoleohidráulico convertido en una transmisión que
ajusta y controla con seguridad dicha potencia en elajusta y controla con seguridad dicha potencia en el
eje de salida del motor oleohidráulico (par yeje de salida del motor oleohidráulico (par y
revoluciones de salida)revoluciones de salida)
32. CIRCUITO CERRADO
¿Cuál es la aplicación de un circuito cerrado con motor oleohidráulico?
Las bombas utilizadas en los circuitos cerrados sonLas bombas utilizadas en los circuitos cerrados son
bombas de caudal variable de doble circulación debombas de caudal variable de doble circulación de
flujo. Lo que permite que entre el impulsor y elflujo. Lo que permite que entre el impulsor y el
actuador no haya ningún componente en serie; poractuador no haya ningún componente en serie; por
lo que: se pueden considerar nulas las pérdidas delo que: se pueden considerar nulas las pérdidas de
carga de presión en la transmisión.carga de presión en la transmisión.
Otra variante del circuito cerrado es aquella queOtra variante del circuito cerrado es aquella que
puede ser realizada con un cilindro. En este caso, sipuede ser realizada con un cilindro. En este caso, si
el cilindro es diferencial, entonces es un circuitoel cilindro es diferencial, entonces es un circuito
semicerrado.semicerrado.
Con el circuito cerrado representado en el esquema se controla:
- Las revoluciones de salida del motor oleohidráulico variando la cilindrada
de la bomba principal.
- El par máximo de giro, tanto a derechas como a izquierdas, mediante la
limitadora de presión cercana al motor.
33. CIRCUITO CERRADO
“Supuesto Práctico”
Para explicar este esquema de
accionamiento de un motor oleohidráulico
en circuito cerrado
Con todas sus implicaciones de caudales,
presiones y consecuencias
Recurriremos a la realización de un
supuesto práctico.
Para ello vamos a dimensionar los
componentes que intervienen en el mismo.
40. CIRCUITO CERRADO
¿Dónde poder obtener la “Hoja de Cálculo”?
ENLACE A LA HOJA DE CÁLCULO:ENLACE A LA HOJA DE CÁLCULO:
httpshttps://www.facebook.com/groups/ofertas.oleohidraulica/582770475078457/://www.facebook.com/groups/ofertas.oleohidraulica/582770475078457/
48. CIRCUITO CERRADO
Se aspira e impulsa el caudal principal
cilindradalade
adVariabilid%V
r/mn
r/cmV
R
100000
V%nV
Q
100000
V%nV
Q
0
3
b0
vb
0b0
utb
0b0
asp
=
=
=
⋅
⋅⋅
=
⋅⋅
=
l/m10095,0
100000
1001450595,72
Q
l/m26,105
100000
1001450595,72
Q
utb
asp
=⋅
⋅⋅
=
=
⋅⋅
=
En este esquema se han
redondeado los valores
49. CIRCUITO CERRADO
Se aspira e impulsa el caudal principal
cilindradalade
adVariabilid%V
r/mn
r/cmV
R
100000
V%nV
Q
100000
V%nV
Q
0
3
b0
vb
0b0
utb
0b0
asp
=
=
=
⋅
⋅⋅
=
⋅⋅
=
l/m10095,0
100000
1001450595,72
Q
l/m26,105
100000
1001450595,72
Q
utb
asp
=⋅
⋅⋅
=
=
⋅⋅
=
[F10]=D8*B3*D3/100000
[F10]=B3*D3*D8*B5/100000
En este esquema se han
redondeado los valores
50. CIRCUITO CERRADO
Se establece una Presión en la entrada del motor al solicitarle un par
/rcmV
barsP
P
RV
Mπ20
PΔPP
3
0
mt
aux
mm0m
auxmtmt
=
=
+
⋅
⋅⋅
=+=
bars18515
0,97950
2500π20
Pmt =+
⋅
⋅⋅
=
La Pmt manométrica a la entrada del
motor es por tanto:
Siendo la presurización de 15 bars
160
0,97950
2500π20
Pmt =
⋅
⋅⋅
=∆
Establecemos en nuestro
“Supuesto Práctico” un
par de 2500 Nxm
51. CIRCUITO CERRADO
Se establece una Presión en la entrada del motor al solicitarle un par
/rcmV
barsP
P
RV
Mπ20
PΔPP
3
0
mt
aux
mm0m
auxmtmt
=
=
+
⋅
⋅⋅
=+=
bars18515
0,97950
2500π20
Pmt =+
⋅
⋅⋅
=
160
0,97950
2500π20
Pmt =
⋅
⋅⋅
=∆
52. CIRCUITO CERRADO
Se establece una Presión en la entrada del motor al solicitarle un par
/rcmV
barsP
P
RV
Mπ20
PΔPP
3
0
mt
aux
mm0m
auxmtmt
=
=
+
⋅
⋅⋅
=+=
bars18515
0,97950
2500π20
Pmt =+
⋅
⋅⋅
=
160
0,97950
2500π20
Pmt =
⋅
⋅⋅
=∆
[N12]==SI((20*PI()*T3/R3/T5+T8)>R8;R8;(20*PI()*T3/R3/T5+T8))
53. CIRCUITO CERRADO
En caso de par elevado
)P0,9(P
P0,1
Q
Q tvlmt
tvl
utb
vl ⋅−⋅
⋅
=
Se origina un caudal de fuga por la válvula limitadora si la presión de trabajo supera
el 90% del taraje de la válvula limitadora
54. CIRCUITO CERRADO
En caso de par elevado
)P0,9(P
P0,1
Q
Q tvlmt
tvl
utb
vl ⋅−⋅
⋅
=
En nuestro “Supuesto Práctico” es nula tal fuga por no superar el 90% de la presión
de taraje de la válvula limitadora.
56. CIRCUITO CERRADO
En caso de par elevado
)P0,9(P
P0,1
Q
Q tvlmt
tvl
utb
vl ⋅−⋅
⋅
=
[J10] =SI(Y(N12>0,9*R8;R8<>0);H10/0,1/R8*(N12-0,9*R8);SI(R8=0;H10;0))
57. CIRCUITO CERRADO
Las revoluciones del motor oleohidráulico
evms
vlutbe
QRQ
Q-QQ
⋅=
=
l/m95100950,Q0,95Q
1000-001Q
es
e
=⋅=⋅=
==
0
s
m
V
Q1000
n
⋅
=
100
950
951000
nm =
⋅
=
Teniendo en cuenta
que:
Y que:
En nuestro “Supuesto Práctico” con 2500 Nxm de par, ocurre que no
hay fugas por la válvula limitadora de par.
58. CIRCUITO CERRADO
Las revoluciones del motor oleohidráulico
evms
vlutbe
QRQ
Q-QQ
⋅=
=
l/m95100950,Q0,95Q
1000-001Q
es
e
=⋅=⋅=
==
0
s
m
V
Q1000
n
⋅
=
100
950
951000
nm =
⋅
=
59. CIRCUITO CERRADO
Las revoluciones del motor oleohidráulico
evms
vlutbe
QRQ
Q-QQ
⋅=
=
l/m95100950,Q0,95Q
1000-001Q
es
e
=⋅=⋅=
==
0
s
m
V
Q1000
n
⋅
=
100
950
951000
nm =
⋅
=
[T10] =1000*N10/R3
[L10] =H10-J10
[N10] =L10*R5
60. CIRCUITO CERRADO
El par máximo que puede realizar el motor
π⋅
⋅⋅−⋅
=
20
RV)PP9,0(
M mmm0auxvl
mx
mN3212
π20
0,9795015)260(0,9
mx ×=
⋅
⋅⋅−⋅
=M
Si consideramos
la válvula
limitadora de
par comienza a
abrir a un 90%
de su presión de
taraje y que, por
tanto, ese es el
máximo par sin
perdida de
caudal y
revoluciones.
Tendremos:
61. CIRCUITO CERRADO
El par máximo que puede realizar el motor
π⋅
⋅⋅−⋅
=
20
RV)PP9,0(
M mmm0auxvl
mx
mN3212
20
97,0950)152609,0(
×=
⋅
⋅⋅−⋅
=
π
mxM
Este dato no se calcula. Te lo encuentras al ir subiendo el dato de par de entrada y, en un momento
determinado (a este par o superior como dato de entrada), ocurrirá que ∆Pm será mayor que 0,9.Pvl
ocasionando una fuga por la válvula limitadora de par y un descenso de las revoluciones del motor.
62. CIRCUITO CERRADO
El par máximo que puede realizar el motor
Si consideramos
que la válvula
limitadora de
par está abierta
por completo y
que el motor es
incapaz de girar,
pero sí de
ejercer su
máximo par:
π⋅
⋅⋅−
=
20
RV)PP(
M mmm0auxvl
mx
mN3593
20
97,0950)15260(
Mmx ×=
π⋅
⋅⋅−
=
63. CIRCUITO CERRADO
El par máximo que puede realizar el motor
π⋅
⋅⋅−
=
20
RV)PP(
M mmm0auxvl
mx
mN3593
20
97,0950)15260(
Mmx ×=
π⋅
⋅⋅−
=
64. CIRCUITO CERRADO
El par máximo que puede realizar el motor
π⋅
⋅⋅−
=
20
RV)PP(
M mmm0auxvl
mx
mN3593
20
97,0950)15260(
Mmx ×=
π⋅
⋅⋅−
=
[R10] =SI(R8>T8;(R8-T8)*R3*T5/20/PI();0)
65. CIRCUITO CERRADO
Potencia de Salida o de las necesidades del motor
minrev/n
NxmM
KwW
60000
nMπ2
1000
vF
W
m
nm
m
nm
=
=
=
⋅⋅⋅
=
⋅
= kw26
60000
10025002
Wnm =
⋅⋅π⋅
=
Potencia
obtenida a la
salida del
circuito
cerrado
66. CIRCUITO CERRADO
Potencia de Salida o de las necesidades del motor
minrev/n
NxmM
KwW
60000
nMπ2
1000
vF
W
m
nm
m
nm
=
=
=
⋅⋅⋅
=
⋅
= kw26
60000
10025002
Wnm =
⋅⋅π⋅
=
67. CIRCUITO CERRADO
Potencia de Salida o de las necesidades del motor
minrev/n
NxmM
KwW
60000
nMπ2
1000
vF
W
m
nm
m
nm
=
=
=
⋅⋅⋅
=
⋅
= kw26
60000
10025002
Wnm =
⋅⋅π⋅
=
[T12] =2*PI()*T3*T10/60000
68. CIRCUITO CERRADO
Caudales de Fuga a renovar y Caudal de Retorno
l/m10,26950105,26Qf =−−=
svlaspf
seutbaspf
QQQQ
)Q(Q)Q(QQ
−−=
−+−=
vlsr QQQ += fauxfr QQQ −=
l/m95095Qr =+= l/m19,7410,2630Qfr =−=
Los caudales que fugan del
circuito cerrado a su exterior, sin
ir a renovarse, son:
Siendo el caudal de retorno antes
de renovación. Siendo por tanto el caudal que
sale a renovarse:
En este esquema se han
redondeado los valores
69. CIRCUITO CERRADO
Caudales de Fuga a renovar y Caudal de Retorno
l/m10,26950105,26Qf =−−=
svlaspf
seutbaspf
QQQQ
)Q(Q)Q(QQ
−−=
−+−=
vlsr QQQ += fauxfr QQQ −=
l/m95095Qr =+= l/m19,7410,2630Qfr =−=
70. CIRCUITO CERRADO
Caudales de Fuga a renovar y Caudal de Retorno
l/m10,26950105,26Qf =−−=
svlaspf
seutbaspf
QQQQ
)Q(Q)Q(QQ
−−=
−+−=
vlsr QQQ += fauxfr QQQ −=
l/m95095Qr =+= l/m19,7410,2630Qfr =−=
[B12]=SI((F10-H10+L10-N10)<0;-(F10-H10+L10-N10);(F10-H10+L10-N10))
[P10] =N10+J10 [D12] =SI((F12-B12)<0;0;(F12-B12))
71. CIRCUITO CERRADO
Caudales hacia la aspiración de la bomba
l/m75,2619,7495Qresta =−=
frrresta QQQ −=
auxrestaha QQQ +=
l/m105,263075,26Qha =+=
haaspaa Q-QQ =
l/m0105,26105,26Qaa =+=
En este esquema se han
redondeado los valores
Caudal que resta para
incorporarse al de la bomba
auxiliar.
Caudal hacia la bomba principal. Caudal por el antirretorno.
72. CIRCUITO CERRADO
Caudales hacia la aspiración de la bomba
l/m75,2619,7495Qresta =−=
frrresta QQQ −=
auxrestaha QQQ +=
l/m105,263075,26Qha =+=
haaspaa Q-QQ =
l/m0105,26105,26Qaa =+=
73. CIRCUITO CERRADO
Caudales hacia la aspiración de la bomba
l/m75,2619,7495Qresta =−=
frrresta QQQ −=
auxrestaha QQQ +=
l/m105,263075,26Qha =+=
haaspaa Q-QQ =
l/m0105,26105,26Qaa =+=
[L12] =SI(ENTERO((F10-J12)*100)/100<=0,01;SI(ENTERO((F10-J12)*100)/100>=-0,01;0;ENTERO((F10-J12)*100)/100);ENTERO((F10-J12)*100)/100)
[J12] =SI(P10<0;H12-F12;H12+F12)[H12] =SI(P10<0;(P10+D12);(P10-D12))
74. CIRCUITO CERRADO
Potencia Motriz del Sistema
vauxmaux
auxaux
mb
aspmt
m
RR600
QP
R600
QP
W
⋅⋅
⋅
+
⋅
⋅
= kw34
0,970,95600
3015
0,97600
105,26185
Wm =
⋅⋅
⋅
+
⋅
⋅
=
Potencia suministrada por el motor al eje
de accionamiento de las bombas.
75. CIRCUITO CERRADO
Potencia Motriz del Sistema
vauxmaux
auxaux
mb
aspmt
m
RR600
QP
R600
QP
W
⋅⋅
⋅
+
⋅
⋅
= kw34
0,970,95600
3015
0,97600
105,26185
Wm =
⋅⋅
⋅
+
⋅
⋅
=
76. CIRCUITO CERRADO
Potencia Motriz del Sistema
vauxmaux
auxaux
mb
aspmt
m
RR600
QP
R600
QP
W
⋅⋅
⋅
+
⋅
⋅
= kw34
0,970,95600
3015
0,97600
105,26185
Wm =
⋅⋅
⋅
+
⋅
⋅
=
[R12] =N12*F10/600/D5+T8*F12/600/D10/B10
80. CIRCUITO CERRADO
Experimente con la “Hoja de Cálculo”
Puede probar a introducir a cambiar el “par”Puede probar a introducir a cambiar el “par”
haciéndolo oscilar entre 3200 y 3600 Nxmhaciéndolo oscilar entre 3200 y 3600 Nxm
O puede reducir el rendimiento volumétricoO puede reducir el rendimiento volumétrico
del motor.del motor.
O puede cambiar el taraje de la válvulaO puede cambiar el taraje de la válvula
limitadora de par haciéndola descender.limitadora de par haciéndola descender.
En definitiva, pruebe a ver como funciona unEn definitiva, pruebe a ver como funciona un
circuito cerrado.circuito cerrado.
81. CIRCUITO CERRADO
CARLOS MUÑIZ CUETOCARLOS MUÑIZ CUETO
Es instructor de «Automatización Oleohidráulica»Es instructor de «Automatización Oleohidráulica»
En el Centro de Formación Profesional para el Empleo de AvilésEn el Centro de Formación Profesional para el Empleo de Avilés
OLEOHIDRÁULICA
INDUSTRIAL
Carlos Muñiz Cueto
muizcueto.carlos@gmail.com
facebo
ok