El funcionamiento de una bomba de pistón es esencial para numerosas aplicaciones industriales y mecánicas. Pero, ¿alguna vez te has preguntado cuál es el diagrama indicador de una bomba de pistón? En este artículo, te explicaremos en detalle cómo se representa visualmente el rendimiento de estas bombas a través de un diagrama indicador. Descubre todo lo que necesitas saber sobre este importante elemento en el funcionamiento de una bomba de pistón.
Un gráfico indicador es un gráfico entre la presión y la longitud de carrera en los cilindros de elevación. El diagrama indicador de la bomba de pistón nos ayuda a comprender la relación entre la altura de presión en el cilindro y la distancia que recorre el pistón desde el punto muerto interior en una revolución completa de la manivela. Entendamos cómo podemos dibujar el diagrama indicador de las bombas de pistón.
Bomba de pistón
Las máquinas hidráulicas que convierten la energía hidráulica en energía mecánica se denominan turbinas, mientras que las máquinas hidráulicas que convierten la energía mecánica en energía hidráulica se denominan bombas. La energía hidráulica se presenta en forma de energía de presión. Si la energía mecánica se convierte en energía de presión debido a la fuerza centrífuga que actúa sobre el fluido, se denomina bomba centrífuga. Cuando la energía mecánica se convierte en energía hidráulica (o energía de presión) al succionar el fluido en un cilindro en el que un pistón oscila (cambia) que aplica el empuje al fluido y su energía hidráulica (energía de presión) aumenta. La bomba se llama bomba de pistón.
La bomba de pistón consta de una bomba de pistón de simple efecto que consta de un pistón que se mueve hacia adelante y hacia atrás en un cilindro muy ajustado. El movimiento del pistón se logra conectando el vástago del pistón a la manivela mediante una biela. La manivela es girada por un motor eléctrico.
Diagrama de indicador ideal para una bomba de pistón.
El diagrama indicador de la bomba de pistón nos ayuda a comprender la relación entre la altura de presión en el cilindro y la distancia que recorre el pistón desde el punto muerto interior en una revolución completa de la manivela. Dado que la distancia máxima recorrida por el pistón es igual a la longitud de la carrera, el gráfico indicador es un gráfico entre la altura de presión y la longitud de la carrera del pistón para una revolución completa. La altura de presión se representa en ordenadas y la longitud de carrera en abscisas.
La curva entre la altura de presión en el cilindro y la longitud de carrera del pistón para una revolución completa de la manivela en condiciones ideales se denomina diagrama indicador ideal. El siguiente gráfico muestra el diagrama del indicador ideal, donde la línea EF representa la altura de presión atmosférica de 10,3 m de columna de agua.
Dejar
hCajero automático = altura de presión del aire = 10,3 m de columna de agua
L = longitud de la carrera
hS = cabezal de succión
hD = encabezado de entrega
- Durante la carrera de succión, la altura de presión en el cilindro es constante e igual a la altura de succión (hS), que se encuentra por debajo de la altitud de presión atmosférica (HCajero automático) por una altura de hS.
- La altura de presión durante la carrera de succión está representada por una línea horizontal AB, que está a una altura h por debajo de la línea EF.S.
- Durante la carrera de entrega, la altura de presión en el cilindro es constante e igual a la altura de entrega (hD), que es una altura de (h) por encima de la presión atmosféricaD).
- Así, la altura de presión durante la carrera de entrega está representada por una línea horizontal CD, que está a una altura h por encima de la línea EF.D.
- Por tanto, la altura de presión en el cilindro para una revolución completa del cigüeñal está representada por el diagrama ABCDA.
Este gráfico se llama gráfico de indicador ideal.
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De la ecuación del artículo anterior, ahora sabemos que el trabajo realizado por la bomba por segundo es
El área del gráfico del indicador se puede escribir como = AB × BC
= AB × (BF + FC)
= L × (hS +hD)
Sustituyendo este valor en la ecuación anterior obtenemos
Trabajo realizado por la bomba ∝ Área del cuadro indicador.
Se trata del diagrama indicador de la bomba de pistón. Háganos saber si desea saber cómo la aceleración y la fricción afectan el rendimiento de succión y entrega de la bomba de pistón que se muestra en el diagrama de visualización.
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Diagrama del Indicador de Bomba Recíproca
El diagrama del indicador es una representación gráfica de la relación entre la presión y la longitud de carrera en cilindros de bombeo alternativos. Este diagrama nos ayuda a comprender la relación entre la elongación del pistón desde el centro muerto interno y la presión en el cilindro para una revolución completa de la manivela. Veamos cómo se puede dibujar el diagrama del indicador para las bombas recíprocas.
Bomba Recíproca
Las máquinas hidráulicas que convierten la energía hidráulica en energía mecánica se llaman turbinas, mientras que las máquinas hidráulicas que convierten energía mecánica en energía hidráulica se llaman bombas. La energía hidráulica se presenta en forma de energía de presión. Si la energía mecánica se convierte en energía de presión mediante la fuerza centrífuga que actúa sobre el fluido, la máquina hidráulica se llama bomba centrífuga. Si la energía mecánica se convierte en energía hidráulica (o energía de presión) succionando el líquido en un cilindro en el que un pistón se desplaza de manera alternativa (hacia atrás y hacia adelante), lo cual ejerce presión sobre el líquido y aumenta su energía hidráulica (energía de presión), se trata de una bomba recíproca.
La bomba recíproca consta de una bomba recíproca de simple acción, que consiste en un pistón que se desplaza hacia adelante y hacia atrás en un cilindro de ajuste estrecho. El movimiento del pistón se obtiene conectando la biela del pistón a la manivela mediante una varilla de conexión. La manivela se hace girar mediante un motor eléctrico.
Diagrama Ideal del Indicador de la Bomba Recíproca
El diagrama del indicador de la bomba recíproca nos ayuda a comprender la relación entre la presión en el cilindro y la elongación del pistón desde el centro muerto interno para una revolución completa de la manivela. Dado que la máxima elongación del pistón es igual a la longitud de carrera y, por lo tanto, el diagrama del indicador es un gráfico que muestra la relación entre la presión y la elongación del pistón para una revolución completa. La presión se toma como ordenada y la elongación del pistón como abscisa.
El gráfico entre la presión en el cilindro y la elongación del pistón para una revolución completa de la manivela en condiciones ideales se conoce como diagrama ideal del indicador. El siguiente gráfico muestra el diagrama ideal del indicador, en el que la línea EF representa la presión atmosférica, igual a 10.3 m de agua.
Ahora, a partir de la ecuación del artículo anterior, sabemos que el trabajo realizado por la bomba por segundo es:
El área del diagrama del indicador se puede expresar como: AB × BC = AB × (BF + FC) = L × (hs + hd)
Si sustituimos este valor en la ecuación anterior, obtenemos:
Trabajo realizado por la bomba ∝ Área del diagrama del indicador.
Esto es todo acerca del Diagrama del Indicador de la Bomba Recíproca. Déjanos saber si deseas conocer el efecto de la aceleración y la fricción en la succión y entrega de la bomba recíproca representado en el diagrama del indicador.
Preguntas frecuentes
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¿Qué es un diagrama del indicador en una bomba recíproca?
El diagrama del indicador en una bomba recíproca es un gráfico que muestra la relación entre la presión y la elongación del pistón en el cilindro para una revolución completa de la manivela. Ayuda a comprender cómo varía la presión en el cilindro a medida que el pistón se desplaza. -
¿Cómo se dibuja el diagrama del indicador para una bomba recíproca?
El diagrama del indicador se dibuja tomando la presión como ordenada y la elongación del pistón como abscisa. Durante la carrera de succión, la presión en el cilindro es constante y se representa mediante una línea horizontal por debajo de la línea que representa la presión atmosférica. Durante la carrera de entrega, la presión en el cilindro es constante y se representa mediante una línea horizontal por encima de la línea que representa la presión atmosférica. -
¿Qué representa el área del diagrama del indicador de una bomba recíproca?
El área del diagrama del indicador de una bomba recíproca representa el trabajo realizado por la bomba por segundo. Es proporcional al área del diagrama del indicador y proporciona una medida del rendimiento de la bomba.