Laboratorio 10

TECSUP SISTEMAS HIDRAULICOS CÓDIGO: M26515
MOTOR HIDRAULICO Y
LOS ACUMULADORES
GRUPO: “C”
LABORATORIO N°: 10
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“PASIÓN POR LA TECNOLOGÍA”
Alumno (s):
Apellidos y Nombres
Chullo Montes Ray Aldahir
Condori Salas Melanio
Yépez Jara Kelvin Emil
Quispe Tica Gian Francisco
Sección: “C” Especialidad: C2 - III
NOTA:
Profesor: Miguel León Mozo
Fecha de entrega : 11 06 17 Módulo: 1
CCURSO: LABORATORIO DE
SISTEMAS HIDRÁULICOS
LABORATORIO N°: 10
“MOTOR HIDRAULICO Y LOS
ACUMULADORES”
VÁLVULA

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1. INTRODUCCIÓN
En el laboratorio número 10 veremos el funcionamiento de motores y
acumuladores hidráulicos, aplicaciones y posibles fallas.
Primero debemos tener un concepto básico de lo que es un motor
hidráulico, es un actuador mecánico su función es transformar energía
cinética del fluido en energía mecánica rotativa, la cual generalmente es
aplicada a una carga mediante un eje. Su funcionamiento es inverso al de
las bombas hidráulicas y es el equivalente rotatorio del cilindro hidráulico. Se
emplean sobre todo porque entregan un par muy grande a velocidades de giro
pequeñas en comparación con los motores eléctricos.
Si hablamos de acumuladores, hablamos de depósitos donde
almacenaremos fluidos con los que estemos trabajando, almacenamos fluidos
con el propósito de usarlo como necesidad del sistema, también cabe resaltar
que los acumuladores están diseñados para trabajar a la máxima presión que
fuera diseñado el sistema.

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2. OBJETIVOS
1) Ensamblar un sistema hidráulico convencional.
2) Realizar mediciones de presión y caudal.
3) Diagnosticar fallas en función de los resultados obtenidos.
4) Conocer y entender el funcionamiento de los actuadores de Bombas y Acumuladores
Hidráulicos.
5) Realizar .el uso de acumuladores en el sistema des energizados.

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3. SEGURIDAD
Antes de realizar el laboratorio:
 Asegúrese que usted y sus compañeros de grupo tienen lentes de protección
visual. Recuerde que va a trabajar con fluidos a presión.
 Deberá contar con la ropa y los implementos de seguridad necesarios antes de
comenzar la experiencia. (lentes, overoll, botas de seguridad, etc.)
 Efectúe la revisión de las instalaciones hidráulicas en función al plano
hidráulico.
 Energizar el equipo solo después que el profesor lo haya autorizado.
 Trate de mantener su puesto de trabajo limpio (Utilizar trapo para limpiar el
aceite del módulo y del puesto de trabajo)
 Realizar el armado y desarmado de los circuitos únicamente cuando el sistema
este sin presión. (Esto es cuando el equipo este apagado).

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4. ANALISIS DEL TRABAJO SEGURO (ATS):
N
°
PASOS
BÁSICOS DEL
TRABAJO
DAÑO (RIESGO)
PRESENTE EN CADA
PASO
CONTROL DE RIESGO
1. Seleccionar y traer
las herramientas
para la realización
de la tarea.
Caída de objetos. Siempre tener el puesto el correcto
EPP, en este caso los zapatos, que
nos ayudaran a amortiguar
cualquier golpe en el pie.
2. Armado
correspondiente del
circuito.
Golpes en las manos o golpes
en distintas partes del cuerpo
por caída de objetos durante
el armado.
Usar zapatos, guantes para evitar
lesiones mayores.
3. Encendido y
regulación de
válvulas y toma de
datos.
Quemaduras con aceite
caliente, heridas por alta
presión, pisos resbaladizos
por fuga de aceite.
Utilizar guantes, zapatos, se debe
caminar con cuidado para evitar
caídas, además de estar limpiando
constantemente el piso.
4. Desmontaje del
circuito.
Daños por caída de objetos. Siempre tener el puesto el correcto
EPP, en este caso los zapatos, que
nos ayudaran a amortiguar
cualquier golpe en el pie.
6. Orden y limpieza. Pisos resbalosos. Dejar todos los materiales
utilizados en su lugar
correspondiente. Limpiar el taller.
GRUPO C ESPECIALID
AD
Mantenimient
o de Maq.
Pesada
COORDINAD
OR DE
GRUPO
Ray Aldahir Chullo
Montes

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5. FUNDAMENTO TEÓRICO
5.1. Motores Hidráulicos
Los motores hidráulicos transforman la energía hidráulica en energía
mecánica y generan movimientos rotativos. Si el movimiento rotativo se
limita a determinados ángulos, se
trata de motores de giro limitado.
Desde el punto de vista energético
los motores actúan contrariamente a
las bombas hidráulicas, pero su
geometría es la misma o similar.
Motores de engranajes
Los motores de engranajes
externos consisten en un par de
ruedas de engranajes acopladas
dentro de una carcasa (Fig. 1).
Ambas tienen dientes con la
misma forma y son accionados por
fluido hidráulico. Una de ellas, al

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igual que en las bombas de engranajes externos, está conectada al eje principal
mientras que la otra es neutra. Fluido a presión ingresa a la carcasa en el punto
que los dientes se acoplan, lo que ejerce una fuerza contra los mismos que
hace que las ruedas giren. Luego el mismo sigue el camino de menor
resistencia por la periferia de la carcasa y sale a baja presión por el lado
opuesto del motor. Las tolerancias entre los engranajes y la carcasa ayudan a
controlar el nivel de fuga interna y a aumentar la eficiencia volumétrica. Platos
de desgaste a los lados de los engranajes evitan que éstos se muevan
axialmente e igualmente controlar la fuga interna.
Motores de paletas
Los motores de paleta tienen un rotor
con agujeros montado en un eje que
acciona el mismo. Paletas,
estrechamente introducidas en las
cavidades del rotor se desplazan
radialmente sellando contra el anillo.
Éste cuenta con dos secciones
mayores y dos menores radiales
unidas mediante secciones de
transición o rampas. Los contornos y las presiones introducidas se
balancean diametralmente (al igual como ocurre en las bombas de paletas
balanceadas).

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Motores de pistones
Los motores de pistones radiales tienen un barrilete o cilindro unido a un eje (Fig.
6). El mismo contiene un número de pistones que reciprocan en cavidades radiales.
El lado externo de los pistones se apoyan
sobre un anillo impulsor. El fluido a presión
ingresa a través de un pin ubicado en el
centro del cilindro para accionar los
pistones hacia fuera. Estos son entonces
presionados contra el anillo impulsor y las
fuerzas reactivas generan rotación en el
barrilete.
5.3. Acumulador hidráulico
Los acumuladores hidráulicos almacenan energía hidráulica en forma de presión y
caudal.
Las principales funciones de un acumulador hidráulico son:
 Almacenar energía hidráulica (fuente auxiliar de energía hidráulica) Absorber
las pulsaciones.
 Compensa los efectos de las dilataciones térmicas.
 Suman energía para ser descargada en corto tiempo por lo que se logra una
gran potencia en corto tiempo.

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A su vez, los acumuladores pueden:
5.3.1. Restituir: Compensar pequeñas pérdidas de fluido en el circuito.
5.3.2. Contra dilatación: Los fluidos por cambios de temperaturas pueden dilatarse
y perder presión.
5.3.3. Reserva: Al poder mantener una presión, pueden servir de reserva de energía.
5.3.4. Contra golpes de Ariete: El golpe de ariete es un concepto hidráulico que
engloba diferentes causas de perdida de caudal, como podrían ser el cierre de
válvulas, parada de bombas, puesta en marcha de bombas, etc.
5.3.5. Amortiguador: Puede utilizarse para amortiguar las pulsaciones de una
bomba.
5.3.6. Seguridad: Para evitar accidentes por interrupciones súbitas del generador de
potencia.

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6. MATERIALES
Material Descripción
Mangueras
 Una manguera hidráulica es un
caucho de alta presión, sintético,
termoplástico o de teflón reforzado
manguera que transporta el líquido
para transmitir la fuerza dentro de la
maquinaria hidráulica.
Manómetro
 El manómetro es un instrumento de
medición para la presión de fluidos
contenidos en recipientes cerrados.
Válvula de distribución
 La distribución de válvulas variable
es un sistema que hace variar el
tiempo de apertura y cierre de
las válvulas.
Válvula de alivio
 Esta válvula es la más importante en
los circuitos hidráulicos, ya que es
la que se encarga de aliviar las
sobrepresiones.

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Crucetas
 Se utilizan como uniones con
entradas y salidas multiples para la
distribución del fluido.
Llave de paso:
 La válvula de paso o también
llamada On/Off, funciona como una
llave de cañería, abre o cierra el
paso al fluido en un circuito
hidráulico.
Acumulador Hidráulico:
 Los acumuladores son depósitos
donde almacenaremos fluidos con
los que estemos trabajando,
almacenamos fluidos con el
propósito de usarlo como necesidad
del sistema.
Válvula direccional de 4/3
 Las válvulas de control direccional
llamadas válvulas de
vías o válvulas direccionales son
las que controlan los actuadores
dirigiendo su funcionamiento en
una dirección o otra, permitiendo o
bloqueando el paso de aceite.

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7. PROCEDIMIENTO
Identificación de los módulos hidráulicos
Conocer la secuencia para la correcta operatividad de los módulos.
Figura: Modelo de trabajo en un solo módulo.
7.2. Procedimiento
a) Analizar el plano hidráulico y ensamblar el sistema
b) Revisar las conexiones
c) Regular la válvula limitadora de presión de mando directo a 40 bar
d) Regula las válvulas relief secundarias a 50 y 30 bar respectivamente.
e) Medir las rpm del motor hidráulico con un tacómetro.
f) Responder el cuestionario.
g) Desmontaje del circuito.
h) Evaluación del ejercicio.

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Figura 7.2. Circuito Hidráulico con motor hidráulico.

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7.3. Tarea
 Ensamblar el plano hidráulico mostrado.
 Describir el procedimiento llevado a cabo para regular las presiones en el
esquema mostrado.
Se debe aislar cada válvula en un circuito aparte y proceder a regular cada
válvula con ayuda de un manómetro, mangueras y un grupo motriz (bomba,
motor).
 Medir el valor de (Izquierda-Derecha):
n = 2538 (RPM)
Q = 6.5 (l/min)
P1= 13 bar
P2= 11 bar
ΔP= 2 bar
 Determinar el D.V. (cm3) y el Torque (N – m) del motor hidráulico si
(Izquierda-Derecha):
𝐃𝐕 =
𝑸
𝒏
=
6.5 𝑙/𝑚𝑖𝑛
2538 𝑟𝑝𝑚
DV = 0.002561𝑙 = 2.561𝑐𝑚3
𝐓 =
𝐃𝐕 ∗ ∆𝐏
𝟐𝛑
=
2.561𝑐𝑚3
∗ 2 bar
2π
T =
2.561 ∗ 10−6
𝑚3
∗ 2 ∗
105
N
𝑚2
2π
T = 0.0815𝑁 − 𝑚

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 Medir el valor de (Derecha-Izquierda):
n = 2423 (RPM)
Q = 6.5 (l/min)
P1= 7 bar
P2= 16 bar
ΔP= 7 bar
 Determinar el D.V. (cm3) y el Torque (N – m) del motor hidráulico si
(Derecha-Izquierda):
𝐃𝐕 =
𝑸
𝒏
=
6.5 𝑙/𝑚𝑖𝑛
2423 𝑟𝑝𝑚
DV = 0.002682𝑙 = 2.682𝑐𝑚3
𝐓 =
𝟐𝛑
=
2.682𝑐𝑚3
∗ 16 bar
2π
T =
2.682 ∗ 10−6
𝑚3
∗ 1.8 ∗
106
N
𝑚2
2π
T = 0.768𝑁 − 𝑚
7.4. Cuestionario
 Calcular el torque de un motor hidráulico si D.V.= 50cm3 y ∆P = 350 bar.
𝐓 =
𝟐𝛑
T =
50𝑐𝑚3
∗ 350 bar
2π
T =
50 ∗ 10−6
𝑚3
∗ 3.5 ∗
106
N
𝑚2
2π
T = 27.85 𝑁 − 𝑚

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 Que pasa con el torque si:
El DV aumenta
El torque aumenta.
El ∆P aumenta
El torque aumenta.
 Que pasa con el n cuando
El DV aumenta
La rpm disminuye ya que son inversamente proporcionales.
El Q aumenta
La rpm aumenta porque son directamente proporcionales.

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ACUMULADOR HIDRAULICO
Objetivos
 Observar el funcionamiento de un acumulador de vejiga
 Determinar la presión de precarga con Nitrógeno de un acumulador de vejiga
 Determinar el volumen de aceite de un acumulador de vejiga
Fundamento teórico
Acumulador hidráulico:
Almacenan energía hidráulica en forma de presión y caudal. Las principales
funciones de un acumulador hidráulico son:
 Almacenar energía hidráulica.
 Absorber las pulsaciones.
 Compensa los efectos de las dilataciones térmicas.
 Suman energía para ser descargada en corto tiempo por lo que se logra
una gran potencia en corto tiempo

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Seguridad
a) Deberá contar con la ropa y los implementos de seguridad necesarios
antes de comenzar la experiencia. (mameluco, botas de seguridad,...)
b) Efectúe la revisión de las instalaciones hidráulicas en función al plano
hidráulico.
c) Energizar el equipo solo después que el profesor lo haya autorizado.
d) Trate de mantener su puesto de trabajo limpio (Utilizar trapo para
limpiar el aceite del módulo y del puesto de trabajo)
e) Realizar el armado y desarmado de los circuitos únicamente cuando el
sistema este sin presión. (Esto es cuando el equipo este apagado)
f) La presión de carga del acumulador pCARGA es de aproximadamente:
PCARGA = ½ pTRABAJO DEL SISTEMA HIDRAULICO
Por lo que la presión pCARGA a la cual se encuentran cargados los acumuladores
de los módulos hidráulicos es de 20 bar ya que la pTRABAJO DEL SISTEMA
HIDRAULICO es de 40 bar.

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Procedimiento
a) Revisar las conexiones
b) Regular la válvula limitadora de presión a 40 bar
c) Analizar el sistema
d) Observar la carga del acumulador
e) Observar y cuantificar para cuantos accionamientos del pistón alcanza
la energía hidráulica almacenada en el acumulador.
f) Desmontaje del circuito
g) Evaluación del ejercicio
Figura 7.4. Circuito Hidráulico con Acumulador.

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Figura. Simulación Circuito Hidráulico
7.7. Tarea
 Ensamblar el plano hidráulico mostrado.
 Cargar el acumulador a 40 bar
Figura 7.7. Carga del acumulador a 40 bares (cargándose)

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 Apagar el equipo
Figura 7.8. Cerrar el equipo

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 Accionar la válvula distribuidora y contar para cuantos accionamientos de salida y entrada
del pistón alcanza la energía del acumulador:
Figura. Entrada 1 Figura. Salida 1
Figura. Entrada 2 Figura. Salida 2

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Figura. Entrada 3
NSALIDAS = 3
NENTRADAS = 4 (quedan 2 salidas no mostradas en informe)
 Calcular el volumen de aceite almacenado en el acumulador:
Diametro del embolo: 15
Diametro del bastago: 11
𝑽 = 𝑵 𝑺𝑨𝑳𝑰𝑫𝑨𝑺 𝝅
𝑫 𝟐
𝟒
+ 𝑵 𝑬𝑵𝑻𝑹𝑨𝑫𝑨𝑺 𝝅
𝑫 𝟐
− 𝒅 𝟐
𝟒
𝑉 = 3𝜋
(15 ∗ 10−3
)2
4
+ 4𝜋
(15 ∗ 10−3
)2
− (11 ∗ 10−3
)2
4
𝑉 = 0.03566
𝑉 = 35.66𝑐𝑚3

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 Observar el valor de la presión en M1 en el cual la presión cae abruptamente
al valor cero denotando la expulsión total del aceite del acumulador. Este valor
es aproximadamente igual al valor de carga con Nitrógeno del acumulador de
vejiga.
PCARGA = 10 bares
7.8. Cuestionario
 ¿Qué sucedería con la forma de descargar del acumulador si este está
cargado con Nitrógeno a 30 bar de presión y la presión de trabajo es solo
de 40 bar?
La gran cantidad de nitrógeno reducirá la cantidad de entradas y salidas del
pistón por el poco abastecimiento que lograra el acumulador y la volverá más
lenta.
 ¿Qué sucedería con la forma de descargar y el riesgo que sufre el
acumulador si este está cargado con Nitrógeno a 15 bar de presión y la
presión de trabajo es de 40 bar?
Por la baja cantidad de nitrógeno el acumulador aumentaría su capacidad y
podría aumentar el número de entradas y salidas del pistón sin embargo el
acumulador aumentaría la presión de llenado y si esa presión no es expulsada
podríamos dañar severamente el acumulador tener fugas y hasta podría
llegar a explotar haciendo fugas de nitrógeno causaría grandes daños en un
sistema más grande.
 ¿Cuál es su diagnóstico con respecto al acumulador de un módulo
hidráulico si se sabe que la presión de trabajo es de 40 bar y se ha
detectado que el acumulador del equipo tiene solo 15 bar de presión de
nitrógeno?
La presión es esencial en un sistema hidráulico y tendríamos que revisar
cuanta presión se ejerce en el acumulador los posibles problemas que
encontramos serias fugas o hasta derrames y eso nos llevaría a problemas a
la hora de utilizar el acumulador, por lo tanto el acumulador no es adecuado
ya que hay sobrepresiones.

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 ¿A cuánto de presión deberá cargar aproximadamente un acumulador
de un equipo cuya presión de trabajo es de 240 bar?
300 bar de presión.

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8. APLICACIONES
ACUMULADORES
Un acumulador es un tubo de acero con tapas toriesféricas, con un separador de
fases (nitrogeno-aceite hidráulico), capaz de almacenar una cierta cantidad de fluido
a presión para auxiliar al circuito hidráulico, normalmente se comprime un gas
inerte como el nitrógeno (nunca aire u oxígeno), el mismo transferirá la presión y el
caudal acumulado al circuito hidráulico, cuando el circuito lo requiera.
Las aplicaciones son:
1. Restituir. Compensar pequeñas pérdidas de fluído en el circuito.
2. Contra dilatación. Los fluídos por cambios de temperaturas pueden dilatarse
y perder presión.
3. Reserva. Al poder mantener una presión, pueden servir de reserva de energía.
4. Contra golpes de ariete. El golpe de ariete es un concepto hidráulico que
engloba diferentes causas de pérdida de caudal, como podrían ser el cierre de
válvulas, parada de bombas, puesta en marcha de bombas, etc.
5. Amortiguador. Puede utilizarse para amortiguar las pulsaciones de una
bomba.
6. Seguridad. Para evitar accidentes por interrupciones súbitas del generador de
potencia hidráulica.

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FIGURA. FUNCIONAMIENTO DE UN ACUMULADOR
MOTORES HIDRAULICOS
 La transmisión de tornos y grúas.

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 Motores de ruedas para vehículos militares
 Tornos autopropulsados

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 Propulsión de mezcladoras y agitadoras
 Trituradoras para coches

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9. OBSERVACIONES
 No se debe comenzar el laboratorio sin antes contar con cada uno de nuestros
EPP.
 También es necesario que cada integrante del grupo sea conocedor de cada
una de las funciones de las válvulas y componentes a utilizar.
 Se observó que las crucetas de nuestro modulo estaban dañadas y fueron reportadas
de inmediato al docente.
 Se observó que nuestro modulo estaba bajo en aceite y procedimos a llenarlo
 Tuvimos que revisar cada una de los manómetros ya que algunos estaban en mal
estado y no nos daban una precisión en nuestro laboratorio.
 Cabe recordar que al momento de querer desmontar, el modulo debe estar cerrado
para evitar fugas de aceite al momento de retirar los componentes.
 Se puede observar que los motores se comportan tan igual que un cilindro, ya que
puede cambiar de posición en este caso sentido de giro en cuanto se accione la válvula
direccional.
 Cabe recordar que para la regulación de nuestras válvulas reguladoras de presión,
estas deben estar aisladas para evitar mediciones erróneas.
 Cabe recordar que para cargar el acumulador el cilindro debe tener extendido el
vástago y las llaves de paso colocadas en el circuito deben estar 100% abiertas.

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10.CONCLUSIONES
 Un buen uso a un motor hidráulico puede darnos un buen torque esto es
ventajoso porque queremos que nuestro sistema trabaje con eficiencia.
 La mayor ventaja en torque que se puede obtener de un motor hidráulico es por
medio de la bomba ya que si esta nos proporciona mayor caudal y las presiones
adecuadas esta generara más velocidad de movimiento en el motor hidráulico y
más eficiencia que es lo que se busca en un motor pero tengamos en cuenta que
el torque y la velocidad sin inversamente proporcionales. .
 Los acumuladores nos abastecen de presión y caudal en unos sistemas donde
hay problemas con el abastecimiento o que tuvo necesidad de usar algo extra de
fluido para realizar una acción instantánea.
 Se puede concluir también que el llenado de nuestro acumulador depende
mucho de la estrangulación o el apriete que se le está dando al circuito, ya que
variara la velocidad.
 En nuestro circuito 2, la salida de nuestro pistón no depende del
estrangulamiento, ya que al no tener válvulas reguladoras de caudal
antecediéndole, prácticamente se encuentra aislado de regulaciones y saldrá a
una velocidad uniforme.

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 Los acumuladores son muy importantes ya que se encargan de almacenar fluido,
tanto para compensar presión o caudal.
11.BIBLIOGRAFÍA
https://areamecanica.wordpress.com/2011/04/10/%C2%BFcomo-es-un-
acumulador-hidraulico/
http://www.hydraulicspneumatics.com/blog/principios-ingenieriles-b-sicos-
motores-hidr-ulicos
salinas carillo juan francisco. (2012). TIPOS DE MOTORES HIDRÁULICOS Y
NEUMÁTICOS QUE EXISTEN. 2017, de google Sitio web:
https://automotiontest.wikispaces.com/file/view/MOTORES+HIDRAULICOS.pdf
nichese. (2009). TIPOS DE MOTORES HIDRÁULICOS Y NEUMÁTICOS QUE
EXISTEN. 2017, de google Sitio web:
http://sitioniche.nichese.com/acumulador.html
Fundación Wikimedia, Inc.. (2017). Motor hidráulico. 2017, de google Sitio web:
https://es.wikipedia.org/wiki/Motor_hidr%C3%A1ulico

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