Sistemas Hidraulicos

UNIVERSIDAD NORORIENTAL PRIVADA
GRAN MARISCAL DE AYACUCHO

FACULTAD DE INGENIERIA
ESCUELA DE INGENIERÍA EN MANTENIMIENTO MENCION INDUSTRIAL
NUCLEO EL TIGRE
GENERALIDADES DEL SISTEMA HIDRAULICO
FACILITADOR BACHILLER
JULIO C. GONZALEZ B. MARCANO, LUIS JAVIER
C.I: 27.832.941
INTRODUCCION
Conocido principalmente dentro del ámbito industrial, un sistema hidráulico es un

proceso que se utiliza para accionar maquinaria en fábricas de diferente tipo, desde las
que se dedican a hacer papel, hasta aquellas de gran tamaño donde se construyen
vehículos.
Un sistema como este necesita de distintos componentes, entre los principales
están las válvulas y las bombas hidráulicas, porque controlan las presiones que hacen
funcionar a dichos sistemas.
La principal función que cumplen un sistema hidráulico consiste en brindar un
control preciso en las fuerzas mayores, por lo que es posible hablar de aplicaciones
móviles e industriales.
GENERALIDADES DEL SISTEMA HIDRAULICO
1. FLUIDOS:
El fluido hidráulico es el medio a través del cual un sistema hidráulico transmite su
energía y, teóricamente, se puede utilizar prácticamente cualquier fluido.
Sin embargo, debido a la presión de operación (3000 a 5000 psi) que la mayoría de los
sistemas hidráulicos generan en combinación con las condiciones ambientales y los
estrictos criterios de seguridad bajo los cuales debe operar el sistema, el fluido
hidráulico que se utiliza debe tener las siguientes propiedades:
ALTO PUNTO DE INFLAMACIÓN.
En el caso de una fuga hidráulica, no debe producirse la ignición del fluido a las
temperaturas normales de funcionamiento de los componentes circundantes. Se han
desarrollado fluidos hidráulicos especiales con propiedades resistentes al fuego. La
temperatura de auto-ignición de la mayoría de los fluidos hidráulicos está en el rango
de 475 grados centígrados.
VISCOSIDAD ADECUADA.
Los sistemas hidráulicos deben funcionar eficientemente en un amplio espectro de
temperaturas. El fluido utilizado debe fluir fácilmente a temperaturas muy bajas, pero
también debe mantener una viscosidad adecuada a altas temperaturas. El aceite
hidráulico ideal tendrá un punto de congelación muy bajo y un punto de ebullición muy
alto.
PROPIEDADES DEL LUBRICANTE.
El fluido hidráulico actúa como lubricante para las bombas, actuadores y motores del
sistema. El fluido debe tener propiedades anticorrosivas y ser térmicamente estable.
CAPACIDAD TÉRMICA/CONDUCTIVIDAD.
El fluido hidráulico actúa como refrigerante del sistema. El fluido debe ser capaz de
absorber y liberar calor fácilmente.
Los fluidos hidráulicos tienen la mayor influencia en el rendimiento y duración de
cualquier sistema hidráulico pues resulta primordial utilizar fluidos limpios y de alta
calidad para lograr un funcionamiento eficiente del sistema.
En general, un fluido hidráulico tiene 4 funciones primarias:
1. Transmitir potencia: a este fin todos los fluidos serían válidos (excepto los
gases por ser compresibles), siempre que su viscosidad sea la adecuada a la
aplicación. Para cumplir esta función el fluido deberá fluir fácilmente a través de los
conductos internos de los componentes. Una resistencia excesiva a su circulación
produciría considerables pérdidas de carga y consiguientemente un incremento en la
potencia necesaria para el funcionamiento del equipo.
2. Lubricar las partes en movimiento: Esta es una de las principales misiones
del fluido, y razón por la cual dejó de usarse agua para los circuitos hidráulicos.
La lubricación es la capacidad del fluido de formar una película sobre las
superficies, y hacer que esta película facilite el desplazamiento de esta superficie sobre
otras, evitando en lo posible el contacto directo entre estas.
En función de esta definición la lubricación puede ser:
a) Hidrostática: es aquella en que se presuriza el fluido para separar las
superficies en movimiento, creando un cojín hidrostático entre ellas.
b) Hidrodinámica: en este caso la película de fluido separa a las superficies por
la presión generada por el movimiento (fuerza centrífuga) del mismo.
c) Untuosa: cuando el fluido es capaz de mantenerse en contacto con las
superficies sin necesidad de fuerzas externas.
d) De extrema presión: cuando el fluido es capaz de mantener la lubricación en
aquellos casos en que hay contactos de las microcrestas de las superficies.
3. Disipar calor o refrigerar: El fluido debe ser capaz de absorber el calor
generado en determinados puntos del sistema para luego liberarlo al ambiente a través
del depósito, manteniendo estable la temperatura del conjunto durante el normal
funcionamiento del equipo.
4. Sellar los espacios libres entre elementos: Por ejemplo, el fluido hidráulico
debe ubicarse entre los espacios existentes dentro del sistema cilindro-émbolo o pistón.
2.- GASES
Es el término colectivo para referirse a las sustancias que están en estado
gaseoso, es decir, en un estado de la materia en el que las moléculas pueden moverse
libremente en el espacio y a una gran distancia unas de otras y rellenar de manera
uniforme el espacio disponible
Los gases ocupan completamente el volumen del recipiente que los contiene.
Los gases no tienen forma definida, adoptando la de los recipientes que las contiene.
Pueden comprimirse fácilmente, debido a que existen enormes espacios vacíos entre
unas moléculas y otras.
3.- LIQUIDOS
Uso de los líquidos en los sistemas hidráulicos Se usan líquidos en los
sistemas hidráulicos porque tienen, entre otras, las siguientes ventajas:
Los líquidos toman la forma del recipiente que los contiene. Los líquidos son
prácticamente incompresibles. Los líquidos ejercen igual presión en todas las
direcciones.
4.- TEMPERATURA:
Generalmente esta temperatura es de 54º Centígrados o 130º Fahrenheit. Los
sistemas hidráulicos trabajan óptimamente a esta temperatura. Cuando el calor
generado por el sistema es mayor que el calor que está siendo enviado a la atmósfera,
se llega a niveles de temperatura alta.
4a.- TERMOFLUIDO
Estudio del comportamiento de un fluido bajo la influencia de la transferencia de
energía. Rama del conocimiento la cual trata con la energía contenida y transportada
por un fluido.
Termofluidos es una rama de la ciencia y la ingeniería que abarca cuatro
campos que se cruzan: Transferencia de calor Termodinámica Mecánica de fluidos
Combustión El término es una combinación de "termo", que se refiere al calor, y
"fluidos", que se refiere a líquidos, gases y vapores.
4b.- FLUIDODINAMICA
La Fluidodinamica es la rama de la Física que se ocupa del análisis del movimiento de
líquidos y gases tanto en forma homogénea como en forma multifaria. Su ámbito de
aplicación abarca, no solo en Ingeniería sino en la Meteorología y Geofísica, Ciencias
Ambientales, Astronomía y Ciencias Biol6gicas.
5.- DENSIDAD
La densidad es una propiedad básica de cualquier líquido, y se define como su masa
por unidad de volumen. Las unidades más comunes de la densidad son g/ml y kg/m3.
En el caso concreto del agua, su densidad es 1g/ml o bien 1000 kg/m3
6.- EFECETOS DE LA TEMPERATURA EN LA DENSIDAD DE LOS LIQUIDOS

La densidad mide masa en comparación con el volumen. Un líquido que tiene el
mismo volumen, ocupa la misma cantidad de espacio que otro pero tiene más masa, es
más pesado, tiene mayor densidad que el otro. La temperatura afecta a la densidad
delos líquidos; en realidad, la temperatura tiene un mayor impacto en la densidad que
en la salinidad.
Cuanto más frío es el líquido, más denso de vuelve. Las moléculas en los
líquidos más fríos están más cerca que en los líquidos calientes. Por ejemplo, en el
agua congelada, las moléculas están tan juntas que el agua se convierte en sólida. En
el vapor de agua, las moléculas están tan distantes que se convierten en vapor.
Hechos sobre la densidad
7.- EFECETOS DE LA TEMPERATURA EN LA DENSIDAD DE LOS GASES
La vibración aumenta con una temperatura más alta, lo que separa más los
átomos y, por lo tanto, reduce el valor de densidad. Por tanto, cuanto mayor sea la
temperatura, mayor será el volumen y menor la densidad.
8.- VISCOSIDAD
Es una característica fundamental para reconocer si un aceite es adecuado para usos
oleodinámicos. Si la viscosidad de un aceite no se elige acertadamente, el
funcionamiento de la instalación puede quedar gravemente comprometido e incluso
imposibilitado.
La facilidad con que un líquido se derrama es una indicación de su viscosidad. El aceite
frío tiene una alta viscosidad y se derrama muy lentamente, mientras que el agua tiene
una viscosidad relativamente baja y se derrama con bastante facilidad.
Definimos la viscosidad como la propiedad de un fluido que ofrece resistencia al
movimiento relativo de sus moléculas. La pérdida de energía debida a la fricción en un
fluido se debe a su viscosidad
9.- EFECETOS DE LA TEMPERATURA N LA VISCOSIDAD DE LOS LIQUIDOS

Habrá intercambio molecular similar a esos desarrollados en un gas, pero hay un
atractivo sustancial adicional, las fuerzas cohesivas entre las moléculas de un líquido
(las cuales están mucho más juntas que en un gas). Tanto, intercambio molecular y
cohesión, contribuyen a la viscosidad de los líquidos, el efecto formador tiende a causar
una disminución en el esfuerzo cortante, mientras que el ultimo causa que él aumente.
El resultado principal es que los líquidos muestran una reducción en la viscosidad
mientras se incrementa la temperatura.
10.- EFECETOS DE LA TEMPERATURA N LA VISCOSIDAD DE LOS GASES

Los efectos de la temperatura en la viscosidad de los fluidos en un gas: si la
temperatura aumenta, el intercambio molecular aumentará (porque las moléculas se
mueven más rápido en temperaturas más altas). Por lo tanto, la viscosidad de un gas
aumentara con la temperatura. De acuerdo con la teoría quinética de los gases, la
viscosidad debe ser proporcional a la raíz cuadrada de la temperatura total: en la
práctica, esta aumenta más rápidamente.
11.- LA ENERGÍA HIDRÁULICA Y SEGURIDAD
El uso de la energía hidráulica representa algunos riesgos que deben ser
considerados por lo que su uso requiere de capacitación respecto al tema.
El propósito de los sistemas hidráulicos es generar fuerza o movimiento, es una
fuente de energía, por lo que debe ser controlada a través de dispositivos de
aislamiento. También hay sistemas que requieren que se libere energía almacenada
cuando la presión se eleva, y algunos otros que sirven para bloqueo y etiquetado, que
liberan presión antes de que un equipo entre en funcionamiento.
12.- CALOR
Se conoce como calor a un tipo de energía en tránsito, detectable al ingresar a
un sistema termodinámico; es decir, un sistema que convierta este tipo de energía en
otra, o que la transporte. Es por eso que se considera como calor al proceso de
transferencia de calor en sí mismo.
13.- PRIMERA LEY DE LA TERMODINAMICA

La primera ley de la termodinámica establece que el cambio en la energía total
de un sistema cerrado, ΔE, viene dado por la suma del trabajo realizado sobre o por el
sistema y la transferencia neta de calor hacia o desde el sistema. Simbólicamente, ΔE
= W + ΔQ.
14.- SEGUNDA LEY DE LA TERMODINAMICA

El segundo principio de la termodinámica establece que, si bien todo el trabajo
mecánico puede transformarse en calor, no todo el calor puede transformarse en
trabajo mecánico.
La segunda ley de la termodinámica se expresa en varias formulaciones equivalentes:
Enunciado de Kelvin - Planck
No es posible un proceso que convierta todo el calor absorbido en trabajo.
Enunciado de Clausiois
No es posible ningún proceso cuyo único resultado sea la extracción de calor de un
cuerpo frío a otro más caliente.
15.- ECUACION DE BORNOULLI PARA FLUJOS DE FLUIDOS POR PERDIDA POR
FRICCION
La ecuación de Bernoulli expresa la igualdad del trabajo por unidad de volumen de
fluido (P2-P1) a la suma de las magnitudes energía potencial y cinética por unidad de
volumen que tienen lugar en el flujo. Esta ecuación también puede interpretarse en
función de presiones.
La ecuación de Bernoulli fue expuesta en el año de 1738 en la obra hidrodinámica por
Daniel Bernoulli. Esta ecuación nos da a entender que un flujo ideal (sin viscosidad ni
roce) relaciona la presión, la velocidad y la altura de dos puntos cualquiera de un fluido
que se encuentra en régimen laminar con una densidad constante. La ecuación de
Bernoulli suele escribirse de la siguiente manera:
Expresión de la ecuación de Bernoulli
Donde:
P1: Presión de fluido en el punto 1

P2: Presión del fluido en el punto 2
v1: Velocidad del fluido en el punto 1
v2: Velocidad del fluido en el punto 2
h1: Altura del fluido en el punto 1
h2: Altura del fluido en el punto 2
ρ: Densidad del fluido
g: Aceleración de gravedad
16.- PUNTO DE EBULLICION
La temperatura de ebullición o punto de ebullición es la temperatura a la que la
presión de vapor de un líquido se iguala a la presión que rodea al líquido. El punto de
ebullición es una propiedad característica de cada elemento y compuesto químico.
Depende de la masa molecular de la sustancia y del tipo de las fuerzas
intermoleculares de esta sustancia. Para ello se debe determinar si la sustancia es
covalente polar, covalente no polar, y determinar el tipo de enlaces (dipolo permanente,
dipolo inducido o puentes de hidrógeno).
17.- CALOR POR CONDUCCION

La conducción de calor o transferencia de energía en forma de calor por
conducción es un proceso de transmisión de calor basado en el contacto directo entre
los cuerpos. Cuando dos partes de un material se mantienen a diferentes temperaturas,
la energía se transfiere mediante colisiones moleculares de las temperaturas más altas
a las más bajas.
18.- CALOR POR CONVECCION

La convección se define como el calor transmitido en un líquido o en un gas
como consecuencia del movimiento real de las partículas calentadas en su seno. Si
este movimiento es debido al efecto de la gravitación, en virtud de las diferencias de
densidad, se llama convección natural.
19.- CALOR POR RADIACION

La radiación es la transferencia de calor a través del espacio vacío. Todos los
cuerpos con una temperatura superior a 0 °K emiten calor por radiación
electromagnética en todas las direcciones. Cuando los rayos de calor alcanzan un
cuerpo, parte de la energía se absorbe y se transforma para calentar ese cuerpo.
20.- EVAPORACION
Evaporación es cambio del estado de la materia de líquido a gaseoso por efecto
de la temperatura. Evaporación es cuando el agua pasa de líquido a vapor por una
elevación de temperatura incrementando el choque de las moléculas
21.- SISTEMA BIFASICO TERMODINAMICO

Sistema de dos fases (o sistema bifásico) se entiende un sistema termodinámico
que consta de dos fases. En otras palabras, un sistema de dos fases es una mezcla
heterogénea de dos o más componentes que forman dos fases. Las fases involucradas
en el sistema de dos fases pueden tener el mismo o diferente estado de agregación. A
diferencia de las mezclas homogéneas, los sistemas de dos fases siempre tienen una
interfaz de separación entre las dos fases.
Los ejemplos de sistemas bifásicos son los siguientes: dos gases no pueden
formar un sistema bifásico, ya que todos los gases son miscibles entre sí (en cualquier
proporción), por lo que siempre forman una sola fase. Un sistema que consiste en un
gas (o una mezcla de gas) y un líquido puede ser de dos fases o no. De hecho, cada
gas es miscible en un líquido en un rango de concentración dado (para una
temperatura dada).
22.- PRESION
La presión es una magnitud física que mide la proyección de la fuerza en
dirección perpendicular por unidad de superficie, y sirve para caracterizar cómo se
aplica una determinada fuerza resultante sobre una línea
23.- CAMBIOS EN LA PRESION EN UN SISTEMA HIDRAULICO
24.- CAIDA DE PRESION

Las causas principales de la cavitación en un sistema hidráulico son la configuración
incorrecta de líneas de succión y el uso de filtros o mallas en ésta. Cuando
configuramos una línea de succión, se debe hacer minimizando la caída de presión a la
entrada de la bomba.
25.- PERDIDAS POR FRICCION A TRAVES DE VALVULAS, ACCESORIOS Y

TUBERIAS
Pérdidas por fricción en tuberías

Pérdidas primarias: Se producen cuando el fluido se pone en contacto con la
superficie de la tubería. Esto provoca que se rocen unas capas con otras (flujo
laminado) o de partículas de fluidos entre sí (flujo turbulento). Estas pérdidas se
realizan solo en tramos de tuberías horizontal y de diámetro constante.
Pérdidas secundarias: Se producen en transiciones de la tubería
(estrechamiento o expansión) y en toda clase de accesorios (válvulas, codos). En el
cálculo de las pérdidas de carga en tuberías son importantes dos factores: * Que la
tubería sea lisa o rugosa. * Que el fluido sea laminar o turbulento.
Las pérdidas de carga por fricción en accesorio ocurren en tramos cortos, e
hidráulicamente se consideran que ocurren en un punto y usualmente son conocidas
como pérdidas de carga localizadas, locales o pérdidas menores. Para estas pérdidas
de carga localizadas existen pocos resultados de validez, debido principalmente a que
el carácter del flujo de los accesorios es bastante complicado y la forma para
determinar el valor de las pérdidas es experimental.
La magnitud de la pérdida de carga local se expresa como una fracción de la
carga de velocidad, inmediatamente aguas abajo del sitio donde se produjo la pérdida.
La velocidad del flujo dentro del accesorio se estima en base al caudal y diámetro
interno del accesorio
Las válvulas y accesorios se encargan de controlar la dirección o el flujo
volumétrico del fluido generando turbulencia local en el fluido, esto ocasiona una
pérdida de energía que se transforma en calor.
CONCLUSION
La principal función que cumplen un sistema hidráulico consiste en brindar un

control preciso en las fuerzas mayores, por lo que es posible hablar de aplicaciones
móviles e industriales. Las móviles se refieren a la energía del aire y un fluido a
presión, por medio de los cuales puede accionarse maquinaria de excavación y
perforación, o impulsar transportes como los tractores y las grúas.
Por otra parte, encontramos las aplicaciones industriales, en las que un sistema
hidráulico hace posible que la maquinaria sea impulsada y controlada a fin de que las
líneas de producción se lleven a cabo sin contratiempos ni interrupciones.
Entre los procesos donde es común encontrar a la hidráulica podemos
mencionar los sistemas de irrigación, los amortiguadores de los vehículos, los buques
de navegación, las trituradoras, la maquinaria textil y la que sirve para fabricar papel,
así como los trenes de aterrizaje de los aviones.
BIBLIOGRAFIA
 https://brr.mx/que-es-un-sistema-hidraulico-y-como-funciona/
 https://www.cursosaula21.com/que-es-un-sistema-hidraulico/
 https://www.bombas-hidraulicas.com.mx/sistema-hidraulico/
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Conocido principalmente dentro del ámbito industrial, un sistema hidráulico es un

6.- EFECETOS DE LA TEMPERATURA EN LA DENSIDAD DE LOS LIQUIDOS

7.- EFECETOS DE LA TEMPERATURA EN LA DENSIDAD DE LOS GASES

9.- EFECETOS DE LA TEMPERATURA N LA VISCOSIDAD DE LOS LIQUIDOS

10.- EFECETOS DE LA TEMPERATURA N LA VISCOSIDAD DE LOS GASES

13.- PRIMERA LEY DE LA TERMODINAMICA

14.- SEGUNDA LEY DE LA TERMODINAMICA

Expresión de la ecuación de Bernoulli

P1: Presión de fluido en el punto 1

17.- CALOR POR CONDUCCION

18.- CALOR POR CONVECCION

19.- CALOR POR RADIACION

21.- SISTEMA BIFASICO TERMODINAMICO

23.- CAMBIOS EN LA PRESION EN UN SISTEMA HIDRAULICO

24.- CAIDA DE PRESION

25.- PERDIDAS POR FRICCION A TRAVES DE VALVULAS, ACCESORIOS Y

Pérdidas por fricción en tuberías

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