MEDIDORES DE FLUIDOS

EL PRINCIPIO DE BERNOULLI

A estos efectos es de aplicación el Principio de Bernoulli, que no es sino la formulación, a lo largo de una

línea de flujo, de la Ley de conservación de la energía. Para un fluido ideal, sin rozamiento, se expresa:

h + (v2 / 2g) + (P / ρg) = constante, donde:

g aceleración de la gravedad

ρ peso específico del fluido

P presión

Se aprecia que los tres sumandos son, dimensionalmente, una longitud (o altura), por lo que el Principio

normalmente se expresa enunciando que, a lo largo de una línea de corriente la suma de la altura

geométrica, la altura de velocidad y la altura de presión se mantiene constante.

Cuando el fluido es real, para circular entre dos secciones de la conducción deberá vencer las

resistencias debidas al rozamiento con las paredes interiores de la tubería, así como las que puedan

producirse al atravesar zonas especiales como válvulas, ensanchamientos, codos, etc. Para vencer estas

resistencias deberá emplear o perder una cierta cantidad de energía o, con la terminología derivada del

Principio de Bernoulli de altura, que ahora se puede formular, entre las secciones 1 y 2:

, o lo que es igual

,

Donde pérdidas (1,2) representa el sumando de las pérdidas continuas (por rozamiento contra las

paredes) y las localizadas (al atravesar secciones especiales).

DISPOSITIVOS PARA MEDIR CAUDAL Y VELOCIDAD DE FLUJOS O FLUIDOS

1. TUVO VENTURIMETRO

Es un tipo de boquilla especial, seguida de un cono que se ensancha gradualmente, accesorio que evita

en gran parte la pérdida de energía cinética debido al rozamiento. Es por principio un medidor de área

constante y de caída de presión variable.

En la figura se representa esquemáticamente un medidor tipo Venturí.

2. MEDIDOR DE ORIFICIO

El medidor de Orificio es un elemento más simple, consiste en un agujero cortado en el centro de una

placa intercalada en la tubería. El paso del fluido a través del orificio, cuya área es constante y menor

que la sección transversal del conducto cerrado, se realiza con un aumento apreciable de la velocidad

(energía cinética) a expensa de una disminución de la presión estática (caída de presión). Por esta

razón se le clasifica como un medidor de área constante y caída de presión variable.

1. TUBO DE PITOT

Es uno de los medidores más exactos para medir la velocidad de un fluido dentro de una tubería. El

equipo consta de un tubo cuya abertura está dirigida agua arriba, de modo que el fluido penetre

dentro de ésta y suba hasta que la presión aumente lo suficiente dentro del mismo y equilibre el

impacto producido por la velocidad. El Tubo de Pitot mide las presiones dinámicas y con ésta se

puede encontrar la velocidad del fluido, hay que anotar que con este equipo se puede verificar la

variación de la velocidad del fluido con respecto al radio de la tubería (perfil de velocidad del fluido

dentro de la tubería).

 

4. ROTAMETROS

Es un medidor de caudal en tuberías de área variable, de caída de presión constante. El Rotámetro

consiste de un flotador (indicador) que se mueve libremente dentro de un tubo vertical ligeramente

cónico, con el extremo angosto hacia abajo. El fluido entra por la parte inferior del tubo y hace que el

flotador suba hasta que el área anular entre él y la pared del tubo sea tal, que la caída de presión de este

estrechamiento sea lo suficientemente para equilibrar el peso del flotador. El tubo es de vidrio y lleva

grabado una escala lineal, sobre la cual la posición del flotador indica el gasto o caudal.

TIPOS DE CORREAS, CADENAS, RUEDAS DENTADAS, SENTIDO DE ROTACION,

INVERSOR DE MOVIMIENTO CIRCULAR Y VARIADORES DE VELOCIDAD

Objetivo.-Conocer los diferentes mecanismos para transmitir movimiento y saber su clasificación y sus

características.

CORREAS

  TIPOS DE CORREAS EN "V" Las correa en "V" trasmiten la rotación del cigüeñal al equipo auxiliar, como por ejemplo a la bomba de agua, enfriador, alternador y Compresor, con el fin de enfriar el motor, hacer circular el refrige-rante y cargar la batería. Si la correa en "V" se rompiera durante lacirculación, el motor se detendría y sobrecalentaría con rapidez.

Comúnmente se utilizan tres tipos de correas en "V": 1. Nervada. 2. Rebote Plano. 3. Envuelta.

Su aplicación depende del tipo de motor y del equipo auxiliar que impulsan. Últimamente, las correas en "V" nervadas son las que se usan con mayor frecuencia debido a la mejor constitución y mas alto Rendimiento de carga de los motores modernos. Este tipo de correa ofrece una buena eficiencia de transmisión y son resistentes a altas temperaturas.

 

Las funciones de la correa en "V" incluye alta capacidad de transmisión, poco alargamiento de la correa y larga duración de la misma. Las correasen "V" y las correas de reborde plano abarcan el 85% de las utilizadas en los modelos actuales Toyota y satisfacen todos estos requisitos de rendimiento.

REEMPLAZO DE LAS CORRAS EN "V"El periodo de reemplazo de la correas en "V" es distinto según el vehículo y depende en gran parte de las condiciones de utilización. Recomendamos efectuar una inspección de las correas cada 15.000-20.000 Km. con el fin de asegurar un buen rendimiento y una mayor vida útil de servicio.

Determine el intervalo de reemplazo por el grado de los dañosEl método siguiente ayuda a determinar el momento en que debe reemplazarse la corre en "V".

1.MIEMBRO DE TENSION: Cuando los miembros de tensión se han separadode la goma amortiguadora, los miembros de tensión sobresalen de los lados de la correa o se rompen.2.GOMA DE LA NERVADURA: Cuando la goma se ha agrietado, separado, caído o desgastado, y/o se ha agrietado en la parte inferior de las nervaduras. 3.OTROS: Cuando la goma amortiguadora se ha separado de la goma de la nervadura. Sustitución de servicio. Cuando se recomienda un intervalo de sustitución por el fabricante del vehículo, este dato aparece como un intervalo de kilometraje o de tiempo en el recuadro correspondiente al intervalo de sustitución recomendado de cada página referente al modelo. Inspección. Durante cada servicio, y siempre que se retire la correa de distribución, es preciso inspeccionarla cuidadosamente para ver que no haya desgaste o daño, incluso mínimo, que pueda provocar una avería costosa. Agrietamiento desprendimiento: La avería es visible en forma de agrietamiento o desprendimiento de fibras en la superficie exterior de la correa (figura siguiente), posiblemente provocada por depósitos en el rodillo tensor o alguna vez por el agarrotamiento del tensor. Ha de investigarse toda avería para averiguar las posibles causas que la han provocado antes de montar una nueva correa.

Dientes rotos.

Debe comprobarse que los dientes no presenten señales de agrietamiento u otro fallo cualquiera (figura siguiente), asimismo han de examinarse los lados de la correa para ver si presentan desgaste o daño que pueda indicar que los piñones sobre los que funciona no están alineados.

El agrietamiento o el daño de los dientes puede indicar que el árbol de levas o uno de los mecanismos subordinados, tales como la bomba de agua, que sean accionados por la correa, han quedado bloqueados, incluso sólo brevemente. Por tanto es necesario revisarlos antes de reemplazar la correa, incluso sólo brevemente. Por tanto es necesario revisarlos antes de reemplazar la correa.

Desgaste lateral y rotura. También es necesario revisar los dientes de los piñones y limpiarlos únicamente con un cepillo suave. No debe emplearse un cepillo de alambre, ni ningún otro tipo de raspador metálico. Si hay polvo o suciedad incrustada en los ángulos de los dientes, pueden eliminarse cuidadosamente con un raspador de madera suave.

Limpieza. Nunca deben emplearse solventes para limpiar los depósitos de aceite de la superficie de la correa, y si hay alguna duda sobre su buena condición, debe reemplazarse.

La limpieza de la correa debe realizarse con mucho cuidado utilizando un cepillo seco de cerdas suaves, como un cepillo de dientes. La correa debe colocarse sobre una superficie lisa y ha de procurarse no torcerla o aplastarla.

 Montaje:

Al montar una correa ha de soltarse el tensor y deslizarse la correa en su sitio. Quizás sea necesario estirar ligeramente la correa sobre el primer piñón, asegurándose de que las marcas de reglaje coincidan. Por ningún motivo debe aplicarse ningún tipo de palanca para forzar la correa para que entre en su sitio. Una vez instalada, siempre debe hacerse girar el motor en la dirección de rotación normal (salvo en casos especiales, indicados en el manual), nunca girarlo en sentido contrario, ya que la correa se deslizaría y la distribución "saltaría" bruscamente.

TIPOS DE CADENAS

Las cadenas tiene especial aplicación en mecanismos donde los ejes de giro de las dos ruedas dentadas están muy separados y el tamaño de las ruedas dentadas debe ser pequeño.

Rueda dentada y cadena de rodillos

Todas las cadenas articuladas constan de:

Se definen en función de sus tres magnitudes fundamentales: 

Tipos de cadenas

Tipo normas representación

CADENAS DE RODILLOS SIMPLES

DIN 8187 DIN 8188 DIN 8181 ISO 606 UNE 18015

CADENAS DE RODILLOS DOBLES

DIN 8187DIN 8188DIN 8181 ISO 606

CADENAS DE RODILLOS TRIPLES

DIN 8187DIN 8188DIN 8181ISO 606

CADENAS DE CASQUILLOS DIN 8164

CADENAS GALLEDIN 8150DIN 8151UNE 18075

Tipos de cadenas y normas que las definen

las mallaslos bulones o elementos de articulación.

pasoanchura interiordiámetro exterior del bulón o del rodillo.

Tipos Normas Representación

CADENAS FLEYERDIN 8152UNE 18085

CADENAS ROTARY DIN 8182

 

CADENA DE BLOQUESDIN 8190UNE 18003

CADENAS DENTADAS SILENCIOSAS

RUEDAS DENTADAS

Tornillo sin fin y corona

Tornillo sin fin En los mecanismos estudiados formados por dos o más ruedas dentadas, la transmisión del movimiento se produce siempre entre ejes paralelos. Pero, en muchos casos, también es necesario transmitir un movimiento de giro entre ejes perpendiculares. En este caso, uno de los mecanismos más empleados es el tornillo sin fin. Está formado por dos partes: tornillo y corona.

El tornillo es el elemento conductor. Va acoplado al eje motor, que a su vez puede ir acoplado a un motor eléctrico, una manivela u otro elemento capaz de producir movimiento.

La corona es una rueda dentada que gira a medida que lo hace el eje acoplado al tornillo.

La relación de transmisión para la velocidad de giro viene dada, en este caso, por la siguiente expresión:

i = ω Corona ω Eje del tornillo = N Tornillo N Corona

Este mecanismo proporciona una relación de transmisión muy reducida. Por ejemplo, si la rueda tiene 30 dientes y el tornillo tiene una entrada, entonces la relación de transmisión será de 1/30; es decir, la velocidad de giro del eje de salida será treinta veces menor que la velocidad de giro del eje motor.

El sistema no funciona a la inversa, la rueda no puede mover al tornillo porque se bloquea.

Las aplicaciones del tornillo sin fin son muy variadas: mecanismo reductor de velocidad acoplado a motores eléctricos, clavijas de guitarras y otros instrumentos musicales, mecanismos cuentarrevoluciones, etc.

ENGRANAJE CONICO

Se fabrican a partir de un tronco de cono, formándose los dientes por fresado de su superficie exterior. Estos dientes pueden ser rectos, helicoidales o curvos. Esta familia de engranajes soluciona la transmisión entre ejes que se cortan y que se cruzan. Los datos de cálculos de estos engranajes están en prontuarios específicos de mecanizado.

ENGRANAJES CÓNICOS DE DIENTES RECTOS Efectúan la transmisión de movimiento de ejes que se cortan en un mismo plano, generalmente en ángulo recto, por medio de superficies cónicas dentadas. Los dientes convergen en el punto de intersección de los ejes. Son utilizados para efectuar reducción de velocidad con ejes en 90°. Estos engranajes generan

más ruido que los engranajes cónicos helicoidales. Se utilizan en transmisiones antiguas y lentas. En la actualidad se usan muy poco

ENGRANAJE CÓNICO HELICOIDAL

Se utilizan para reducir la velocidad en un eje de 90°. La diferencia con el cónico recto es que posee una mayor superficie de contacto. Es de un funcionamiento relativamente

silencioso. Además pueden transmitir el movimiento de ejes que se corten. Los datos constructivos de estos engranajes se encuentran en prontuarios técnicos de mecanizado. Se mecanizan en fresadoras especiales.

ENGRANAJE CÓNICO HIPOIDE

Un engranaje hipoide es un grupo de engranajes cónicos helicoidales formados por un piñón reductor de pocos dientes y una rueda de muchos dientes, que se instala principalmente en los vehículos industriales que tienen la tracción en los ejes traseros. Tiene la ventaja de ser muy adecuado para las carrocerías de tipo bajo, ganando así mucha estabilidad el vehículo. Por otra parte la disposición helicoidal del dentado permite un mayor contacto de los dientes del piñón con los de la corona, obteniéndose mayor robustez en la transmisión. Su mecanizado es muy complicado y se utilizan para ello máquinas talladoras especiales.

SENTIDO DE ROTACION, INVEWERSOR DE MOVIMIENTO CIRCULAR Y VARIADOR DE VELOCIDAD

VARIADOR DE VELOCIDAD PARA UN ARBOL MOTOR CON TRANSMISION MECANICA PARA MAQUINAS HERRAMIENTA O VEHICULOS AUTOMOVILES.

EL VARIADOR DE VELOCIDAD ESTA SITUADO ENTRE UN PRIMER (1) Y UN SEGUNDO (10) EJE QUE TIENE UN EJE GEOMETRICO COMUN DENOMINADO "EJE DEL VARIADOR" Y QUE COMPRENDE: - UN LADO ANULAR (6) SUSCEPTIBLE DE TRASLADARSE EN LA DIRECCION DEL EJE DEL VARIADOR Y PRESENTAR UN ORIFICIO PASANTE CON UNA FORMA ACAMPANADA CUYA BOCA TIENE EL DIAMETRO MAYOR DEL ORIFICIO GIRADO HACIA EL PRIMER EJE. - UN TERCER EJE (7) QUE TIENE UN PRIMER EXTREMO CONECTADO AL SEGUNDO EJE (10) A TRAVES DE UNA JUNTA ARTICULADA (8) Y EL SEGUNDO EXTREMO ESTA INSERTADO EN EL ORIFICIO DE LA CORREDERA (6). - UN RODILLO (5) FIJADO COAXIALMENTE AL TERCER EJE (7) CERCA DE SU SEGUNDO EXTREMO Y EN CONTACTO CON LA SUPERFICIE DEL ORIFICIO DE CORREDERA ANTERIORMENTE MENCIONADO. - UN SOPORTE PIVOTADO (17) DEL SEGUNDO EXTREMO DEL TERCER EJE (7) DISEÑADO PARA PERMITIR LA ROTACION DEL EJE ALREDEDOR DE SU PROPIO EJE GEOMETRICO, Y - UNA ESTRUCTURA (2) FIJADA AL EXTREMO DEL PRIMER EJE (1) DISEÑADA PARA APLICAR AL SOPORTE ANTES MENCIONADO (17) UNA FUERZA CENTRIFUGA CON RESPECTO AL EJE DEL VARIADOR Y TAMBIEN PARA ARRASTRAR EL SOPORTE EN UN MOVIMIENTO ROTATIVO ALREDEDOR DEL EJE GEOMETRICO DEL VARIADOR

Conclusiones.- todos los mecanismos que vimos son e mucha importancia y vemos que se aplican a todas las maquinas es por eso su importancia de conocer todas sus características