Informe Cilindros en Serie

DOBLE EFECTO CONECTADOS EN SERIE
04 de julio del 2014
Práctica de Laboratorio N°5
TEMA: ACCIONAMIENTO DE CILINDROS DE DOBLE EFECTO CONECTADOS EN SERIE
1. OBJETIVOS

DEPAR TAMENTO DE CIENCIAS DE LA ENER GÍA Y MECÁ NICA CAR RE RA DE INGENIERIA AUTOMOTRIZ
INFORME DE LABOR ATORIO
Al completar este ejercicio, usted habrá aprendido a:
a. Explicar el fraccionamiento de un cilindro conectado en serie con dos
cilindros de doble efecto, usando dos válvulas de liberación de presión
Piloto.
b. Explicar la relación entre la presión fijada y el accionamiento en serie.
c. Construir, accionar y ajustar un circuito hidráulico en que dos cilindros de
doble efecto están accionando.
d. Tomar los valores de presión y tiempo de cada actuador para realizar un
respectivo análisis.
e. Desarrollar habilidades en cuanto a la construcción de circuitos
hidráulicos.
Válvula de retención (Válvula antiretorno)
Conectores en T
Juego de Mangueras de Conexión Rápida con Cierre de Seguridad.
3. MARCO TEORICO.
S IS TE MAS HIDRÁULICOS
Los fluidos, ya sean líquidos o gases son importantes medios para transmitir señales
y/o potencias, y tienen un amplio campo de aplicación en las estructuras productivas.

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hidráulicos. El líquido puede ser, agua, aceites, o substancias no oxidantes y
lubricantes, para evitar problemas de oxidación y facilitar el desplazamiento de las
piezas en movimiento. (mxmtr, 2013)
Los sistemas hidráulicos tienen un amplio campo de aplicación, podemos mencionar,
además de la prensa hidráulica, el sistema hidráulico de accionamiento de los frenos en
los automóviles, elevadores hidráulicos, el gato hidráulico, los comandos de máquinas
herramientas o de los sistemas mecánicos de los aviones, etc., en estos casos el
líquido es aceite. Estos mecanismos constan de una bomba con pistón de diámetro
relativamente pequeño, que al trabajar genera una presión en el líquido, la que al actuar
sobre un pistón de diámetro mucho mayor produce una fuerza mayor que la aplicada al
pistón chico, y que es la fuerza utilizable. 1
Figura 1. Grupo C. Esquema de un circuito hidráulico.
Fuente: www.centraldemangueras.com/pistones-hidraulicos.html
Circuito de anillo cerrado: Aquel cuyo final de circuito vuelve al origen evitando
brincos por fluctuaciones y ofrecen mayor velocidad de recuperación ante las fugas, ya
que el flujo llega por dos lados.
1 http://prezi.com/a00s22drjeti/cilindros-de-doble-efecto/

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Circuito de anillo abierto: Aquel cuya distribución se forma por ramificaciones las
cuales no retornan al origen, es más económica esta instalación pero hace trabajar más
a los compresores cuando hay mucha demanda o fugas en el sistema. 2
BOMBAS HIDRÁULICAS
Bombas de desplazamiento positivo: Engranajes, paletas o de pistones. El uso de éstas
depende del rango de presiones del sistema. El rango de presión de trabajo es de hasta
1000 psi.
Figura 2. Grupo C. Imagen de una bomba de engranes.
Fuente: http://es.wikipedia.org/wiki/Cilindro_hidraulico
SENSORES DE POSICIÓN DEL CILINDRO
Para detectar la posición y la velocidad de un pistón en el cilindro se dispone de los
siguientes aparatos:
Sistemas de posicionamiento secuencial.

Fuente: http://es.wikipedia.org/wiki/Cilindro_hidraulico
Los cilindros hidráulicos (también llamados motores hidráulicos lineales) son
actuadores mecánicos que son usados para dar una fuerza a través de un recorrido
lineal.
Operación
Los cilindros hidráulicos obtienen la energía de un fluido hidráulico presurizado, que es
típicamente algún tipo de aceite. El cilindro hidráulico consiste básicamente en dos
piezas: un cilindro barril y un pistón o émbolo móvil conectado a un vástago. El cilindro
barril está cerrado por los dos extremos, en uno está el fondo y en el otro, la cabeza por
donde se introduce el pistón, que tiene una perforación por donde sale el vástago. El
pistón divide el interior del cilindro en dos cámaras: la cámara inferior y la cámara del
vástago. La presión hidráulica actúa en el pistón para producir el movimiento lineal.3
La fuerza máxima es función de la superficie activa del émbolo y de la presión máxima
admisible, donde:
3 http://es.wikipedia.org/wiki/Cilindro_hidraulico

F = P * A
Esta fuerza es constante desde el inicio hasta la finalización de la carrera. La velocidad
depende del caudal de fluido y de la superficie del pistón. Según la versión, el cilindro
puede realizar fuerzas de tracción y/o compresión. 4
De forma general los cilindros pueden ser clasificados en dos grupos:
de simple efecto.
de doble efecto.
a. DESCRIPCION DEL CIRCUITO
El presente circuito hidráulico simula un sistema en que dos cilindros de doble
efecto están trabajando en serie.
Un cilindro de doble efecto simula un dispositivo de alimentación y el otro simula
un dispositivo de estampado.
La liberación de la válvula ½ vías hace que los pistones se retraigan
simultáneamente hacia sus posiciones A-.
CIRCUITO GUÍA:
4 www.metro.df.gob.mx .

5. PROCEDIMIENTO DEL EXPERIMENTO
a. REGLAS DE SEGURIDAD
4.1.1 antes de conectar o desconectar los componentes, asegúrese que la
unidad de fuerza en la posición OFF y el manómetro indique 0 (bar o kg/
cm2).

4.1.2 IMPORTANTE:
Pedir siempre autorización a su instructor antes de activar la unidad de
fuerza.
Figura 6. Grupo C. Circuito hidráulico
ii. Construya el circuito hidráulico presentado en el diagrama.
NOTA: presentar atención a la dirección de conexión de los diferentes
componentes.

Figura 7. Grupo C. Banco de pruebas encendido
iv. Ajuste la válvula reguladora de presión a la presión mínima de Pe1
igual a 25 barres.
v. Apriete cuidadosamente el tornillo de ajuste que simula el
alimentador se moverá hacia A+.
Figura 8. Grupo C. Armando el circuito hidráulico.
vi. Active la válvula 4/2 vías, el pistón que simula el alimentador se
moverá hacia A+.

vii. Reteniendo al pistón (alimentador) en la posición extendida, afloje
lentamente la válvula de secuencia ajustando el tornillo hasta el
punto donde el pistón
viii. Libere la válvula 4/2 vías. Los dos pistones se retraen hacia su
posición A-
Figura 10. Grupo C. desplazamiento del segundo pistón
ix. Active la válvula 4/2 vías. Observe como el pistón que simula el

simula el estampado empieza a moverse solo después que surge
una cierta presión adicional.
Figura 11. Grupo C. Activación de la válvula 4/2
x. Tome nota y apunte la presión a la que el segundo pistón empiece
a moverse.
Figura 12. Grupo C. Manómetros
xi. Ajuste la válvula reguladora de presión a la presión Pe1 igual a 40
bares.
xiii. Observe:

- Indicación de presión Pe2 para cada dirección
- Velocidades del pistón en cada dirección
Finalmente apague la unidad de fuerza con los 2 cilindros de forma contraída, luego
retire las tuberías del circuito y realice la limpieza del equipo y de su área de trabajo.
Figura 13. Grupo C. Práctica finalizada con éxito.
6. AUTOEVALUACIÒN
¿Porque el pistón que simula el estampado empieza a moverse solo después de
que el pistón que simula el alimentador alcanza su posición final?
Porque es un circuito conectado en serie y además una vez que desplaza el primer
cilindro supera la presión de la válvula permitiendo así que se desplace el segundo
cilindro.
Como mencionamos que se encuentran conectado en serie, existe una variación de
presiones en relación del uno al otro ya que el primer pistón que actúa es el que
siempre primero va a llegar a su final de carrera y en esta posición va a dar el mando a
que actuó o se acciones el pistón dos.

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El objetivo principal de esta válvula es que no permite el paso del fluido mientras no se
supere la presión a la que se encuentra ajustada.
También son llamadas con el nombre de válvulas unidireccionales las cuales actúan
cerrando todo el paso del fluido del circuito en sentido anti horario y lo deja totalmente
abierta en sentido horario, con la que podemos observar que se regula el recorrido de
los pistones cuando estos son necesarios con lo que se logra mantener la presión de
una vía en funcionamiento y poner en descarga otra vía.
Cuando una válvula de liberación de presión piloto “se abre” la mayor caída de
presión ocurre en su compuerta A
¿Esto es correcto o falso?
Falso
Porque la caída de presión ocurre en la presión 2 es decir en el segundo cilindro.
7. ANÁLISIS DE RESULTADOS.
EXTENSIÓN REFLAXIÓN
ACTUADOR 1 6 0 1,72 0 8 2,35
ACTUADOR 2 10 0 2,71 0 10 4,47
El actuador 1 se expande automáticamente al encender la máquina de pruebas, al
llegar al final de la carrera, la sobre presión generada va permitir que el actuador 2
empiece a expandirse siempre y cuando la válvula de control de presión este abierta y
regulada de acuerdo a los requerimientos del circuito, el retorno debe ser al mismo
tiempo para ambos cilindros, es decir modifico la posición de la válvula de distribución,

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Podemos observar en el cuadro que en el momento de la extensión la presión 1 hace
que se muevan los actuadores, mientras que en la presión 2 tenemos igual a 0 debido a
que no tenemos resistencia al lado del vástago del actuador.
Para la reflexión o contracción de los actuadores, actúa la presión 2 mientras la presión
1 automáticamente cae a 0.
Observamos que el actuador 1 tiene un tiempo mucho menor al actuador 2 tanto en la
extensión como en la reflexión.
8. CONCLUSIONES.
Comprendimos el funcionamiento de dos cilindros conectados en serie, usando
una válvula de liberación de presión Piloto.
Analizamos la relación entre la presión fijada y el accionamiento en serie.
Construimos, y ajustamos un circuito hidráulico en que dos cilindros de doble
efecto están accionados de forma secuencial permitiendo la activación del uno a
continuación del otro.
Tomamos los valores de presión y tiempo de cada actuador con lo cual
procedimos a realizar un respectivo análisis.
Desarrollamos habilidades en cuanto a la construcción de circuitos hidráulicos.
La válvula controladora de presión presenta fallas, por lo tanto empleamos una
válvula sustituta por lo que los valores se ven alterados.
9. RECOMENDACIONES
Antes de conectar o desconectar los componentes, asegúrese que la Unidad de Fuerza
esté en la posición OFF y el manómetro indique 0 (bar o kg/cm2).
No se debe manipular objetos si no se conoce su funcionamiento.

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Al presionar el contactor, verificar que el led de aviso se encuentre prendido para poder
iniciar la práctica.
Verificar el estado de conexión de las mangueras para evitar posibles fugas en el
sistema.
No elevar los niveles de presiones ya que podría provocar fallas en el tablero.
10. BIBLIOGRAFÍA:
del 2014 )
http://www.metro.df.gob.mx/transparencia/imagenes/fr1/procedimientos/P215011 2.PDF
wiki.( 14 de 01 de 2013)es.wikipedia.org/Hidráulica. (Revisado el 04 de Julio del
2014 )disponible en: http://es.wikipedia.org/wiki/Hidráulica
del 2014 )
11. ANEXOS:


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