Curso cilindros-hidraulicos-maquinaria-seguridad-tipos-funciones-aplicaciones-solucion-problemas-mantenimiento

CILINDROS HIDRÁULICOS
SEMINARIO
Expositor:
Técnico en Mantenimiento de
Maquinaria Pesada
Dario Frias S.

DESCRIPCIÓN DEL CURSO
• Este seminario busca en los participantes la habilidad de poder
identificar cilindros hidráulicos, hablar sobre su ubicación, diseño,
función y aplicación en maquinaria pesada.
• El curso consta de una parte teórica dictada en dos sesiones de
1.5 horas cada sesión y una clase practica que consta de una
visita a taller.
Sesión 1

OBJETIVOS
Sesión 1
• El participante debe poder identificar diferentes tipos de cilindros
hidráulicos
• El participante lograra conocimiento sobre ubicación, diseño, función
y aplicación de los cilindros hidráulicos.
•El participante podrá aplicar estrategias básicas de ubicación y
solución de problemas.

CONTENIDO
Sesión 1
Sección 1:
Seguridad
Sección 2:
Tipos de cilindros hidráulicos y ubicación
Sección 3:
Cálculos
Sección 4:
Mantenimiento

Sesión 1
SEGURIDAD
• La mayoría de los accidentes se presentan durante la operación, el
mantenimiento o la reparación de los equipos ocasionados por no
respetar las reglas o precauciones de seguridad básicas.

Sesión 1
SEGURIDAD
•Los accidentes pueden evitarse frecuentemente reconociendo las
situaciones de peligro antes de que se presente un accidente.

Sesión 1
SEGURIDAD
• No opere ni realice ninguna tarea de lubricación, mantenimiento o
reparación hasta que haya leído y entendido la información de
operación, lubricación, mantenimiento y reparación.

Sesión 1
SEGURIDAD
• Asegurece de tener siempre todos los implementos de seguridad
personal antes de realizar algún trabajo

Sesión 1
SEGURIDAD
• Mantenga siempre limpio el lugar donde trabaje para evitar accidentes

Sesión 1
SEGURIDAD
• Las distracciones causan accidentes

Sesión 1
GENERALIDADES
• Los cilindros hidráulicos se fabrican según normas ISO o DIN
ISO DIN

Sesión 1
GENERALIDADES
• Los cilindros hidráulicos transforman la energía hidráulica en trabajo
mecánico. Este valor es directamente proporcional a la presión del fluido,
sección del pistón y a la carrera del cilindro.

Sesión 1
GENERALIDADES
•Los cilindros hidráulicos son el equivalente a los músculos del cuerpo
humano, de esta manera se puede hacer trabajos como empujar o
levantar cargas

Sesión 1
GENERALIDADES
• Objetivo principal de los cilindros hidráulicos
Click

Sesión 1
PARTES (mecánicas)
1. Vástago
2. Cilindro
3. Cancamo de la tapa
4. Cancamo del vástago
5. Cabeza del cilindro
6. Puntos de conexión
7. Embolo
8. Tuerca del embolo

Sesión 1
PARTES (complementarias)
1. Sello limpiador o rascador
2. Sello amortiguador
3. Sello del embolo
4. Anillo de desgaste del embolo
5. Sello del vástago
6. Anillo de desgaste del vástago
7. Sello de la cabeza del cilindro

Sesión 1
PARTES (complementarias)
• Sellos dinámicos para
superficies en movimiento
• Sellos estáticos para
superficies fijas
• Sellos sobre medida para
cilindros rectificados entre
0.030 a 0.060 pulgadas

Sesión 1
TRABAJO
• Avance o Compresión
• Retroceso o Tracción

Sesión 1
CLASIFICACIÓN DE LOS CILINDROS
CILINDROS
SIMPLE EFECTO
-Sin recuperación interna
-Con recuperación interna
DOBLE EFECTO
-Vástago simple
-Vástago doble
-Diferencial
Con
amortiguación
trasera y
delantera
TELESCÓPICOS Simple y doble efecto

Sesión 1
CLASIFICACIÓN DE LOS CILINDROS ( Simbología )

Sesión 1
CILINDRO DE SIMPLE EFECTO

Sesión 1
CILINDRO DE SIMPLE EFECTO ( Funcionamiento )
Click

Sesión 1
CILINDRO DE SIMPLE EFECTO ( Aplicación )
• Se aplican en aquellos casos en los que el trabajo hidráulico actúa en
un solo sentido
Ejemplos:
-Elevar
-Sujetar
-Elevadores hidráulicos
-Gatas
-Plataformas de tijera.

Sesión 1
CILINDRO DE SIMPLE EFECTO ( Consideraciones )
• Montaje vertical: Cuando la carrera de
retroceso del cilindro se hace por una
fuerza externa
• Montaje Horizontal: Cilindros con
retroceso por muelle

Sesión 1
CILINDRO DE DOBLE EFECTO

Sesión 1
CILINDRO DE DOBLE EFECTO ( Funcionamiento )
Click

Sesión 1
CILINDRO DE DOBLE EFECTO ( Aplicación )
• Se aplica en aquellos casos en donde la presión hidráulica trabaja en
ambos sentidos

Sesión 1
CILINDRO DE DOBLE EFECTO ( Consideraciones )
• La velocidad de retroceso del vástago es
mayor a la velocidad de salida aunque el
caudal volumétrico sea el mismo
• La carrera de avance es mas lenta pero
con mayor fuerza para ejercer un trabajo.

Sesión 1
CILINDRO TELESCOPICO DE SIMPLE EFECTO

Sesión 1
CILINDRO TELESCOPICO DE SIMPLE EFECTO ( Funcionamiento )
Click

Sesión 1
CILINDRO TELESCOPICO DE SIMPLE EFECTO ( Aplicación )
• Se aplica en aquellos casos en donde la presión hidráulica trabaja un
solo sentido y la longitud de extensión del cilindro sea considerable.

Sesión 1
CILINDRO TELESCOPICO DE SIMPLE EFECTO ( Consideraciones )
• Se puede alcanzar una gran carrera
• Se puede montar en espacios reducidos.
• La longitud del cilindro extendido no es el
doble sino como mínimo es el triple de la
longitud del cilindro replegado.

Sesión 1
CILINDRO TELESCOPICO DE DOBLE EFECTO

Sesión 1
CILINDRO TELESCOPICO DE DOBLE EFECTO ( Funcionamiento )
Click

Sesión 1
CILINDRO TELESCOPICO DE DOBLE EFECTO ( Aplicación )
• Se aplica en aquellos casos en donde la presión hidráulica trabaja en
ambos sentidos y la longitud de extensión del cilindro sea considerable.

Sesión 1
CILINDRO DE DOBLE VASTAGO ( Funcionamiento )

Sesión 1
CILINDRO DE DOBLE VASTAGO ( Aplicación )
• En condiciones donde se necesite la misma velocidad de entrada que
la de salida

Sesión 1
CILINDRO DE DOBLE EFECTO CON AMORTIGUACION

Sesión 1
CILINDRO DE DOBLE EFECTO CON AMORTIGUACION ( Funcionamiento)
Click

Sesión 1
CILINDRO DE DOBLE EFECTO CON AMORTIGUACION ( Aplicación )
• Se aplica en situaciones en donde se debe absorber los posibles
golpes del embolo contra los extremos del cilindro

Sesión 1
CILINDRO DIFERENCIAL

Sesión 1
CILINDRO DIFERENCIAL ( Aplicación )
• En condiciones en donde la velocidad de retroceso sea el doble
que la de avance

Sesión 1
DIMENSIONAMIENTO
Fuerza (Kg)
Área ( Cm2)
Concepto físico de Presión, Área y Fuerza

Sesión 1
DIMENSIONAMIENTO ( Conceptos básicos)
Área de Embolo
Área de Vástago

Sesión 1
DIMENSIONAMIENTO
Conversiones de Sistema Inglés al Sistema Métrico

Sesión 1
DIMENSIONAMIENTO
Conversiones del Sistema Métrico al Sistema Inglés

Sesión 1
DIMENSIONAMIENTO
• Calculo del Área del Embolo ( AE)








vhm
E
P
F
A

Donde:
-F = Fuerza (Kg)
-P = Presión (bar)
-hm = Grado de
eficiencia hidráulico y
mecánico
-v = Eficiencia
volumetrica
Sesión 1

Sesión 1
DIMENSIONAMIENTO
• Consideraciones para el grado de eficiencia hidráulico mecánico:
• Rugosidad de la camisa del cilindro
• Rugosidad del vástago
• Tipo de juntas
• El grado de eficiencia mejora al aumentar la presión
0.85 0.95hm 

Sesión 1
DIMENSIONAMIENTO
• Consideraciones para la eficiencia volumétrica
• Toma en cuenta las perdidas por fugas en la junta del embolo
v = 1.0 si las juntas están intactas

Sesión 1
DIMENSIONAMIENTO
• Calculo del Diámetro del Embolo ( dE)
Donde:
-F = Fuerza (Kg)
-P = Presión (bar)
 

hm
E
P
F
d
4

Sesión 1
DIMENSIONAMIENTO
• Calculo del esfuerzo a compresión
4
Pd
E E
c




Sesión 1
DIMENSIONAMIENTO
• Calculo del esfuerzo a tracción
4
)( Pdd
E VE
t




Sesión 1
DIMENSIONAMIENTO
• Calculo de la cilindrada
Carrera
A
Cilindrada E


Sesión 1
DIMENSIONAMIENTO
• Calculo de velocidad de avance del embolo y velocidad de retroceso
del embolo
E
a
A
Q
V  6.16
cionanular
Q
Vr
sec
6.16 

Sesión 1
DIMENSIONAMIENTO
• Calculo del Caudal ( l/min )
1000
60 EAv
Q



Sesión 1
DIMENSIONAMIENTO
• Ejemplo:
Datos:
- F = 2700 kg (Fuerza)
- P = 44 bar (Presión)  44 kg/cm2
- Carrera = 370 cm
- hm = 0.95% (buena condición del cilindro)
- v = 1.0 (Sellos en perfectas condiciones)

Sesión 1
DIMENSIONAMIENTO
• Calculo del área del embolo (AE):
Consideraciones de perdidas e presión por trabajo
• Presión nominal = 44 bar
• Perdida de presión en tuberías = 5 bar
• Perdida de presión en válvulas de vías = 3 bar
Presión real de trabajo = 44bar-(5bar + 3bar) por lo tanto 36 bar

Sesión 1
DIMENSIONAMIENTO
• Calculo del área del embolo (AE):






















0.195.036
2700
2
cm
kg
kg
A
P
F
A
E
vhm
E

AE = 78.9 cm2
Aproximando de tablas:
AE = 78.5 cm2

Sesión 1
DIMENSIONAMIENTO
• Calculo del diámetro del embolo (dE):
dE = 10 cm
Aproximando de tablas:
dE = 100 mm






95.036
)2700)(4(
4
2
cm
kg
kg
d
P
F
d
E
hm
E

Sesión 1
DIMENSIONAMIENTO
• Calculo del diámetro del vástago (dv):
De tablas = 45mm

Sesión 1
DIMENSIONAMIENTO
• Calculo del esfuerzo a la compresión (Ec):
4
36)10(
4
2
2
cm
kg
cm
E
Pd
E
c
E
c






Ec = 2827.43 kg

Sesión 1
DIMENSIONAMIENTO
• Calculo del esfuerzo a la tracción (ET):
ET = 2254.88 kg
4
36))5.4()10((
4
)(
2
2222
cm
kg
cmcm
E
Pdd
E
t
VE
t







Sesión 1
DIMENSIONAMIENTO
• Calculo del caudal (Q):
De tablas = 28 lts/min

Sesión 1
DIMENSIONAMIENTO
• Calculo de la cilindrada :
1000*37095.78
1000*
2
cmcmcilindrada
carreraAcilindrada E


cilindrada = 29.2 lts

Sesión 1
DIMENSIONAMIENTO
• Calculo de la velocidad de avance del embolo
(cm/seg) :
Vr = 7.47seg
mm
seglts
V
cionanular
Q
V
a
a
2.62
/28
6.16
sec
6.16



Sesión 1
DIMENSIONAMIENTO
• Calculo de la velocidad de retorno del embolo
(cm/seg) :
Va = 5.92seg
2
5.78
/28
6.16
6.16
cm
seglts
V
A
Q
V
r
E
r



Sesión 1
MANTENIMIENTO
Localización y solución de problemas.

Sesión 1
MANTENIMIENTO
1 Comprobar si la falla realmente existe

Sesión 1
MANTENIMIENTO
2 Una ver confirmado el problema tome nota del
mismo para tener una idea más detallada

Sesión 1
MANTENIMIENTO
3 Realice una inspección visual del equipo, si
es posible pruébelo en funcionamiento

Sesión 1
MANTENIMIENTO
4 Hacer una lista de las causas posibles

Sesión 1
MANTENIMIENTO
5 Realizar pruebas y anotar la información

Sesión 1
MANTENIMIENTO
6 Eliminar datos innecesarios

Sesión 1
MANTENIMIENTO
7 Resolver el problema

Sesión 1
MANTENIMIENTO
8 Analizar la falla

GRACIAS
POR LA
ATENCION
PRESTADA

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