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HIDRAULICA 1 Cálculo de un sistema hidráulico En una empresa de la localidad se dispone de una prensa hidráulica que funciona con dos actuadores lineales, los cuales se encargan de compactar chatarra de ciertos materiales para lo cual requiere de una fuerza de 10 kN en cada actuador. Se desea ampliar la capacidad de la prensa hidráulica, ya que se va a compactar chatarra de materiales más resistentes o de mayor calibre para lo cual se necesitan 30 kN en cada actuador en su carrera de avance Se desea trabajar con una presión de 100 Bar en cada uno de los cilindros, por lo tanto se debe calcular la presión mínima que debe ajustarse en la válvula limitadora de presión para que los cilindros dispongan de la presión necesaria La válvula limitadora de presión tiene una presión de respuesta y una presión máxima, para este caso se sugiere ajustar la presión máxima con 5 Bar superior a la presión de respuesta Se usa una bomba con volumen de expulsión de 28.5 cm 3/rev cuya eficiencia es del 90%. Se va a acoplar a un motor asíncrono de corriente alterna trifásico y que depende de la frecuencia de la red eléctrica para funcionar a una velocidad de 1500 RPM Se va a usar un fluido con viscosidad cinemática de 100 mm 2/s aproximadamente a 50 °C, la eficiencia hidráulica mecánica de cada cilindro es del 95% La carrera que va a realizar cada cilindro es de 0.50 m y la fuerza requerida en cada Actuador es del orden de los 30 kN mientras que la relación de superficies de cada cilindro es de 1.4:1 Otros datos del problema son:
Longitud Longitud Longitud Longitud Longitud Longitud Longitud Longitud
1.00 m 1.00 m 0.40 m 2.00 m 2.00 m 0.60 m 1.30 m 1.30 m
Calcular: a) El caudal impulsado por la bomba b) El diámetro interior de las tuberías c) La presión de ajuste que debe tener la válvula de alivio d) El tipo de caudal que circula en las tuberías e) El diámetro sugerido del embolo f) El diámetro que debe tener el vástago g) La velocidad con la que deben avanzar los cilindros h) La potencia que necesita el motor eléctrico para mover la bomba
Tenemos la ecuación para calcular el caudal generado por una bomba hidráulica
Q=N∗V
Donde: Q=Caudal suministrado por la bomba V =Volumen de absorcion de la bomba