Simultaneidad mecánica carga descentrada
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Este documento describe el funcionamiento de un sistema hidráulico para elevar y bajar cargas de forma simultánea usando dos cilindros hidráulicos en paralelo. Explica cómo calcular la presión necesaria considerando el peso y posición de la carga, y analiza los casos de una carga descentrada y el de dos cargas centradas. También describe los pasos del proceso, incluyendo el movimiento de salida, el equilibrado de la carga arriba y el movimiento de entrada.
![Simultaneidad Convencional en Paralelo [ I ] – Simultaneidad
Mecánica
Esquema de Simultaneidad Mecánica](https://image.slidesharecdn.com/simultaneidadmecnica-160303092151/85/Simultaneidad-mecanica-1-320.jpg)
![Simultaneidad Convencional en Paralelo [ I ] – Simultaneidad
Mecánica
Para iniciar el movimiento de salida del vástago de los
cilindros. Se excita Y1 excitándose también Y3 e Y4, con
lo que las dos bombas iguales dejan de estar en
descarga.
Puesto que las bombas individualmente tienen cada una
un caudal de utilización QUT= 72 l/min. tendremos:
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Movimiento de Salida o Elevación](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP///yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7)
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- 1. Simultaneidad Convencional en Paralelo [ I ] – Simultaneidad Mecánica Esquema de Simultaneidad Mecánica
- 2. Simultaneidad Convencional en Paralelo [ I ] – Simultaneidad Mecánica Para iniciar el movimiento de salida del vástago de los cilindros. Se excita Y1 excitándose también Y3 e Y4, con lo que las dos bombas iguales dejan de estar en descarga. Puesto que las bombas individualmente tienen cada una un caudal de utilización QUT= 72 l/min. tendremos: m/s1,0 01262 722 S62 Q2 v 0 UT S = ⋅⋅ ⋅ = ⋅⋅ ⋅ = Y1=1 Y3=1 Y4=1 Movimiento de Salida o Elevación
- 3. Simultaneidad Convencional en Paralelo [ I ] – Simultaneidad Mecánica Carga Descentrada y Simultaneidad Mecánica Colocada la carga descentrada ponemos en marcha el sistema excitando la bobina Y1. Y1=1
- 4. Simultaneidad Convencional en Paralelo [ I ] – Simultaneidad Mecánica Carga Descentrada y Simultaneidad Mecánica Los cilindros salen simultáneamente, guiados por las guías que dan rigidez y simultaneidad a su movimiento, elevando la carga G G
- 5. Simultaneidad Convencional en Paralelo [ I ] – Simultaneidad Mecánica Carga Descentrada y Simultaneidad Mecánica Dicha carga G, en relación al entorno y a su movimiento guiado, tiene como reacción un empuje igual de los cilindros en paralelo y un momento sobre la guía que intenta compensar el descentrado de la carga, además de la aparición de su correspondiente rozamiento sobre la guía. D G C L M C
- 6. Simultaneidad Convencional en Paralelo [ I ] – Simultaneidad Mecánica Carga Descentrada y Simultaneidad Mecánica D G C LC LC N N FR L M C Dicha carga G, en relación al entorno y a su movimiento guiado, tiene como reacción un empuje igual de los cilindros en paralelo y un momento sobre la guía que intenta compensar el descentrado de la carga, además de la aparición de su correspondiente rozamiento sobre la guía.
- 7. Simultaneidad Convencional en Paralelo [ I ] – Simultaneidad Mecánica Carga Descentrada y Simultaneidad Mecánica D G C LC LC N N FR L M C Dicha carga G, en relación al entorno y a su movimiento guiado, tiene como reacción un empuje igual de los cilindros en paralelo y un momento sobre la guía que intenta compensar el descentrado de la carga, además de la aparición de su correspondiente rozamiento sobre la guía.
- 8. Simultaneidad Convencional en Paralelo [ I ] – Simultaneidad Mecánica Carga Descentrada y Simultaneidad Mecánica L M D G C LC LC N N FR O DLM DCCLM ⋅+⋅=⋅ ⋅++−⋅=⋅ ⋅ NLG NL)(LG C CC Tomando momentos sobre el punto O y considerando siempre que M es siempre mayor que L/2. C
- 9. Simultaneidad Convencional en Paralelo [ I ] – Simultaneidad Mecánica Carga Descentrada y Simultaneidad Mecánica L M D G C LC LC N N FR DLM DCCLM ⋅+⋅=⋅ ⋅++−⋅=⋅ ⋅ NLG NL)(LG C CC Haciendo la sumatoria de esfuerzos. Considerando µ el coeficiente de fricción en la guía. µ µ ⋅+= ⋅⋅+=+=⋅ N 2 G L N2GFGL2 C RC C O Tomando momentos sobre el punto O y considerando siempre que M es siempre mayor que L/2.
- 10. Simultaneidad Convencional en Paralelo [ I ] – Simultaneidad Mecánica Carga Descentrada y Simultaneidad Mecánica L M D G C LC LC N N FR DLM DCCLM ⋅+⋅=⋅ ⋅++−⋅=⋅ ⋅ NLG NL)(LG C CC Haciendo la sumatoria de esfuerzos. Considerando µ el coeficiente de fricción en la guía. µ µ ⋅+= ⋅⋅+=+=⋅ N 2 G L N2GFGL2 C RC Sustituyendo este valor en la ecuación de momentos. DL L M DL L M DLLM DLLM DLM +⋅ − ⋅= +⋅⋅=−⋅ +⋅⋅=⋅−⋅ ⋅+⋅⋅+⋅=⋅ ⋅+⋅⋅+=⋅ µ µ µ µ µ 2GN )(N) 2 (G )(N 2 G G NN 2 G G N)N 2 G (G C O Tomando momentos sobre el punto O y considerando siempre que M es siempre mayor que L/2.
- 11. Simultaneidad Convencional en Paralelo [ I ] – Simultaneidad Mecánica Carga Descentrada y Simultaneidad Mecánica L M D G C LC LC N N FR DLM DCCLM ⋅+⋅=⋅ ⋅++−⋅=⋅ ⋅ NLG NL)(LG C CC Haciendo la sumatoria de esfuerzos. Considerando µ el coeficiente de fricción en la guía. µ µ ⋅+= ⋅⋅+=+=⋅ N 2 G L N2GFGL2 C RC Sustituyendo este valor en la ecuación de momentos. DL L M DL L M DLLM DLLM DLM +⋅ − ⋅= +⋅⋅=−⋅ +⋅⋅=⋅−⋅ ⋅+⋅⋅+⋅=⋅ ⋅+⋅⋅+=⋅ µ µ µ µ µ 2GN )(N) 2 (G )(N 2 G G NN 2 G G N)N 2 G (G Sustituyendo este valor en la ecuación de LC. ]) 2 ( 2 1 [G2G 2 G N 2 G LC DL L M DL L M +⋅ ⋅−+⋅=⋅ +⋅ − ⋅+=⋅+= µ µ µ µ µ C O Tomando momentos sobre el punto O y considerando siempre que M es siempre mayor que L/2.
- 12. Simultaneidad Convencional en Paralelo [ I ] – Simultaneidad Mecánica Carga Descentrada y Simultaneidad Mecánica L M D G C LC LC N N FR DLM DCCLM ⋅+⋅=⋅ ⋅++−⋅=⋅ ⋅ NLG NL)(LG C CC Haciendo la sumatoria de esfuerzos. Considerando µ el coeficiente de fricción en la guía. µ µ ⋅+= ⋅⋅+=+=⋅ N 2 G L N2GFGL2 C RC Sustituyendo este valor en la ecuación de momentos. DL L M DL L M DLLM DLLM DLM +⋅ − ⋅= +⋅⋅=−⋅ +⋅⋅=⋅−⋅ ⋅+⋅⋅+⋅=⋅ ⋅+⋅⋅+=⋅ µ µ µ µ µ 2GN )(N) 2 (G )(N 2 G G NN 2 G G N)N 2 G (G Sustituyendo este valor en la ecuación de LC. ]) 2 ( 2 1 [G2G 2 G N 2 G LC DL L M DL L M +⋅ ⋅−+⋅=⋅ +⋅ − ⋅+=⋅+= µ µ µ µ µ C O Tomando momentos sobre el punto O y considerando siempre que M es siempre mayor que L/2. Obsérvese que si la carga esta descentrada como en la figura: 2 G L;0Si 2 G L;2Si CC ==== µL/M Pero que si la carga se descentra en el otro sentido seria: ]) 2 ( 2 1 [GL;2Si C DL L ML/M +⋅ ⋅−+⋅=> µ µ Y que si la carga está centrada o µ=0 entonces: ]) 2 ( 2 1 [GL;2Si C DL M L L/M +⋅ ⋅−+⋅=< µ µ
- 13. Simultaneidad Convencional en Paralelo [ I ] – Simultaneidad Mecánica Carga Descentrada y Simultaneidad Mecánica L M D G LC LC Como hemos determinado anteriormente el empuje que desarrolla externamente el cilindro LC viene determinado por la expresión: ]) 2 ( 2 1 [GLC DL L M +⋅ ⋅−+⋅= µ µ Por tanto si consideramos que: G= 240000 N. L= 3000 mm. M= 1800 mm. D= 400 mm. µ= 0,25 Y que el peso de la plataforma es PL= 120000 N. Tendremos: N.135652]5652,0[240000L ] 1150 25,0 )300( 2 1 [240000L ] 40025,03000 25,0 ) 2 3000 1800( 2 1 [240000L C C C =⋅= ⋅+⋅= +⋅ ⋅−+⋅=
- 14. Simultaneidad Convencional en Paralelo [ I ] – Simultaneidad Mecánica Carga Descentrada y Simultaneidad Mecánica LC LC Tendremos, entonces, que la presión manométrica en el movimiento de salida o elevación, si consideramos: bar.7P bar.2P 0 1 =∆ =∆ ∆P1 Vendría determinada por la expresión: Donde LS es la carga más el peso de la plataforma, que ese si está centrado y se descompone por mitad: N.19565260000135652 2 P LL L cS =+=+= Puesto que los cilindros tienen las dimensiones: 2 cm60S cm120S 2 1 2 0 = = = ϕ Y su RM es de 0,98 en este movimiento de salida ; tendremos entonces... 1 0 S 0 P 1 RmS10 L P ∆⋅+ ⋅⋅ = ϕ
- 15. Simultaneidad Convencional en Paralelo [ I ] – Simultaneidad Mecánica Carga Descentrada y Simultaneidad Mecánica ... Que la presión manométrica en el movimiento de salida o elevación es: 167 bar.1747167PPP bar.1672 2 1 98,012010 195652 P P 1 RmS10 L P 00M 0 1 0 S 0 ≈+=∆+= ≈⋅+ ⋅⋅ = ∆⋅+ ⋅⋅ = ϕ 174 2
- 16. Simultaneidad Convencional en Paralelo [ I ] – Simultaneidad Mecánica 256 bar.2637256PPP bar.2562 2 1 98,012010 300000 P P 1 RmS10 L P 00M 0 1 0 S 0 ≈+=∆+= ≈⋅+ ⋅⋅ = ∆⋅+ ⋅⋅ = ϕ 263 2 Pero si cargamos una segunda carga (algo que está previsto en este proceso) entonces la resultante de las cargas estarían centrada, por lo que: N.30000060000240000 2 P LL N.240000 2 GG L L cS c =+=+= = + = Doble Carga Centrada y Simultaneidad Mecánica
- 17. Simultaneidad Convencional en Paralelo [ I ] – Simultaneidad Mecánica 256 263 2 Doble Carga Centrada y Simultaneidad Mecánica Una vez llegado arriba se excita el presostáto tarado a 290 bar. Y, unos segundos después por control de un temporizador, tras finalizar lentamente el cierre de la cámara por efecto de la amortiguación del cilindro. Se desexcitará Y1 Iniciándose un proceso de calentamiento (por ejemplo). Y1=1
- 18. Simultaneidad Convencional en Paralelo [ I ] – Simultaneidad Mecánica Carga Elevada, Proceso y Equilibrado de la Carga 255 0 0 Desexcitada Y1, .la válvula de frenado y equilibrado de la carga tarada a 300 bar. Realiza su función manteniendo la carga arriba. Las bombas también se habrán puesto en descarga Y1=0
- 19. Simultaneidad Convencional en Paralelo [ I ] – Simultaneidad Mecánica Movimiento de Entrada o Bajada Una vez completado el movimiento de salida del vástago o elevación de la carga. Se excita Y2 desexcitándose Y3 y manteniendo Y4, con lo que una bomba (prevista de las dos bombas iguales) se pone en descarga. Puesto que las bombas individualmente tienen cada una un caudal de utilización QUT= 72 l/min. tendremos: m/s1,0 0662 72 S62 Q v 1 UT E = ⋅⋅ = ⋅⋅ = Y2=1 Y3=0 Y4=1
- 20. Simultaneidad Convencional en Paralelo [ I ] – Simultaneidad Mecánica Una vez completado el movimiento de salida del vástago o elevación de la carga. Se excita Y2 desexcitándose Y3 y manteniendo Y4, con lo que una bomba (prevista de las dos bombas iguales) se pone en descarga. Puesto que las bombas individualmente tienen cada una un caudal de utilización QUT= 72 l/min. tendremos: m/s1,0 0662 72 S62 Q v 1 UT E = ⋅⋅ = ⋅⋅ = Por otra parte, tanto las válvulas de seguridad, como la válvula de frenado y equilibrado de las cargas están taradas a 300 bar. La válvula de frenado tiene una relación de secciones de pilotajes SX (externo) y SI (interno) de: 8 S S I X = Por lo que su ecuación de válvula será: TVIX I M I II I XX MIIXX PP8P S10 F S10 SP10 S10 SP10 FSP10SP10 =+⋅ ⋅ = ⋅ ⋅⋅ + ⋅ ⋅⋅ =⋅⋅+⋅⋅ Presión de taraje interno cuando la presión externa valga cero Movimiento de Entrada o Bajada Y2=1 Y3=0 Y4=1
- 21. Simultaneidad Convencional en Paralelo [ I ] – Simultaneidad Mecánica TVXI X 0 S I X1 I0 PP8P P 1 RmS10 L P :sistemaelresolverdeberemosquéloPor PP PP =⋅+ ⋅+ ⋅⋅ = = = ϕ Cuando se inicia el movimiento de entrada con las dos cargas y la válvula de frenado de presión y equilibrado de carga tarada a 300 bar. tendremos: Movimiento de Entrada o Bajada y Frenado de Carga Doble Ecuación de esfuerzos del cilindro Ecuación de la válvula
- 22. Simultaneidad Convencional en Paralelo [ I ] – Simultaneidad Mecánica bar.375,4 8 271063 P 271 0625,1 288 P 288P0625,1 288125,1982,268 16 P P 16 P 16 306 93,012010 300000 P 8 P063 2 1 93,012010 300000 P 8 P6P P interno)(drenaje6PP8P P 1 RmS10 L P X I I I I I I I I ITV X TVXI X 0 S I = − = == =⋅ =+=+ −+ ⋅⋅ = − ⋅+ ⋅⋅ = −+ = +=⋅+ ⋅+ ⋅⋅ = ϕ 271 6 4,375 Si consideramos que la perdida de carga en el distribuidor es de 1,5 bar con 72 l/m y con 144 l/m de 6 bar. Si además el taraje de 300 bar lo hemos realizado en un banco de pruebas previo, entonces al ser el drenaje del piloto interno se ha de considerar y, además, recordar que el RM entrando es más bajo y del orden de 0,93, entonces: Movimiento de Entrada o Bajada y Frenado de Carga Doble
- 23. Simultaneidad Convencional en Paralelo [ I ] – Simultaneidad Mecánica bar.15 8 183063 P 183 0625,1 5,941 P 5,941P0625,1 5,941125,19315,175 16 P P 16 P 16 306 93,012010 195652 P 8 P063 2 1 93,012010 195652 P 8 P6P P interno)(drenaje6PP8P P 1 RmS10 L P X I I I I I I I I ITV X TVXI X 0 S I ≈ − = == =⋅ =+=+ −+ ⋅⋅ = − ⋅+ ⋅⋅ = −+ = +=⋅+ ⋅+ ⋅⋅ = ϕ Pero si se estuviera descendiendo con una sola carga: 183 17 15 Movimiento de Entrada o Bajada y Frenado de Carga Simple
- 24. Simultaneidad Convencional en Paralelo [ I ] – Simultaneidad Mecánica 183 17 15 Movimiento de Entrada o Bajada y Frenado de Carga Simple
- 25. Simultaneidad Convencional en Paralelo [ I ] – Simultaneidad Mecánica 183 17 15 Movimiento de Entrada o Bajada y Frenado de Carga Simple
- 26. Simultaneidad Convencional en Paralelo [ I ] – Simultaneidad Mecánica Final de la Simultaneidad Mecánica
- 27. Simultaneidad Convencional en Paralelo [ I ] – Simultaneidad Mecánica https://www.facebook.com/pages/OLEOHIDR%C3%81ULICA-INDUSTRIAL/141154685899979?sk=photos_stream&tab=photos_albums OLEOHIDRÁULICA INDUSTRIAL en facebook 1011