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Mecánica de fluidos · Hidráulica

Volumen de aceite y tiempo de carrera de un cilindro hidráulico

El volumen desplazado es el producto del área efectiva por la carrera. El tiempo teórico es el volumen dividido por el caudal.

Creado el v1.0

Por Thibaut Grzelak, Ingeniero de cálculo mecánico

Hidráulica
01Datos del cálculoV = A · L ; t = V / Q
Ddlado del pistónlado del vástagoavanceretrocesoQV pistónV vástagoL
Identificación de magnitudesQ, D, d y la carrera L determinan los volúmenes del lado del pistón y del vástago y los tiempos de avance y retroceso.
02

Resultados

Volumen del lado del pistón
—

Volumen de aceite necesario para el avance.

Volumen del lado del vástago
—

Volumen de aceite necesario para el retroceso.

Tiempo de avance
—

Duración teórica del avance.

Tiempo de retroceso
—

Duración teórica del retroceso.

Relación y sustitución numéricaV = A · L ; t = V / Q

—

Caudal constante. Se recorre la carrera completa. El fluido se considera incompresible. Se desprecian las fugas, las rampas de aceleración y la amortiguación de fin de carrera. El diámetro del vástago es menor que el diámetro del pistón.

01Fórmulas y símbolos

Fórmulas utilizadas

VsortieAp·LVolumen del lado del pistón
VrentréeAa·LVolumen del lado del vástago
tV/QTiempo de carrera
02Hipótesis y límites

Ámbito de validez

  • Caudal constante.
  • Se recorre la carrera completa.
  • El fluido se considera incompresible.
  • Se desprecian las fugas, las rampas de aceleración y la amortiguación de fin de carrera.
  • El diámetro del vástago es menor que el diámetro del pistón.
03Ejemplo de validación

Caso numérico de referencia

  1. Q = 20 L/min, D = 50 mm, d = 25 mm y L = 500 mm.
  2. V_avance = 0,98175 L; V_retroceso = 0,73631 L; t_avance = 2,945 s; t_retroceso = 2,209 s.
04Referencias

Referencias técnicas

  1. Volumen del cilindro V = A · L.
  2. Caudal Q = V/t.

Ruta de cálculo y fuentes

La presión determina la fuerza, el caudal la velocidad y su producto la potencia hidráulica.

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Fuentes técnicas externas

Predimensionamiento hidráulico

Dimensionar un cilindro hidráulico: fuerza, diámetro, caudal y velocidad

La presión y la fuerza determinan el área necesaria. El área fija el diámetro y el caudal determina después la velocidad y el tiempo de carrera.

Diámetro del pistón en el lado de fondo

El diámetro mínimo depende de la fuerza requerida, la presión disponible y el rendimiento.

D = √[4F / (πPη)]

Área anular en el lado del vástago

Durante el retroceso, el vástago reduce el área efectiva.

Aa = π(D² − d²) / 4