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La determinaci\u00f3n precisa de la cilindrada de un motor hidr\u00e1ulico orbital, medida en pulgadas c\u00fabicas, es fundamental para el dise\u00f1o, la selecci\u00f3n y el funcionamiento adecuados de los sistemas hidr\u00e1ulicos. Este c\u00e1lculo determina el par y la velocidad de salida del motor para un caudal y una presi\u00f3n de fluido determinados, lo que influye directamente en el rendimiento, la eficacia y la longevidad generales del sistema. Este documento aclara los principios en los que se basa el desplazamiento del motor y presenta dos metodolog\u00edas principales para su c\u00e1lculo. El primer m\u00e9todo deriva el desplazamiento a partir de par\u00e1metros operativos conocidos, como el caudal de fluido (GPM) y la velocidad de rotaci\u00f3n (RPM). El segundo, por el contrario, determina el desplazamiento necesario en funci\u00f3n de los requisitos de par y presi\u00f3n espec\u00edficos de la aplicaci\u00f3n. Se examina la interacci\u00f3n entre el desplazamiento, el par, la velocidad y la eficiencia, y se contextualiza con ejemplos pr\u00e1cticos. El discurso se ampl\u00eda para abarcar la conversi\u00f3n crucial entre unidades m\u00e9tricas e imperiales, el impacto de variables pr\u00e1cticas como la viscosidad del fluido y la presi\u00f3n del sistema, y una gu\u00eda sistem\u00e1tica para el dimensionamiento del motor con el fin de evitar fallos comunes asociados a una selecci\u00f3n inadecuada.<\/p>\n
Antes de embarcarnos en las matem\u00e1ticas espec\u00edficas del c\u00e1lculo, es profundamente importante establecer primero una base conceptual. \u00bfQu\u00e9 medimos realmente cuando hablamos de la \"cilindrada\" de un motor? Comprender esto es comprender la esencia misma de c\u00f3mo un sistema hidr\u00e1ulico traduce la potencia del fluido en trabajo mec\u00e1nico. Sin esta comprensi\u00f3n, las f\u00f3rmulas no son m\u00e1s que s\u00edmbolos abstractos; con ella, se convierten en poderosas herramientas de predicci\u00f3n y dise\u00f1o.<\/p>\n
Imagine, por un momento, los pulmones humanos. La cantidad de aire que puedes inhalar en una sola respiraci\u00f3n profunda es tu capacidad o volumen pulmonar. De manera muy similar, el desplazamiento de un motor hidr\u00e1ulico se refiere al volumen de fluido hidr\u00e1ulico necesario para hacer girar el eje de salida del motor en una sola revoluci\u00f3n completa. Es el \"soplo\" de fluido del motor.<\/p>\n
En Norteam\u00e9rica y en muchos contextos industriales, este volumen se expresa com\u00fanmente como pulgadas c\u00fabicas por revoluci\u00f3n, a menudo abreviado como CIR o CID (Cubic Inch Displacement). En las regiones que utilizan predominantemente el sistema m\u00e9trico decimal, este mismo valor se expresa como cent\u00edmetros c\u00fabicos por revoluci\u00f3n (cc\/rev).<\/p>\n
Piense en las c\u00e1maras internas del motor. Cuando el fluido presurizado de una bomba, quiz\u00e1s una bomba hidr\u00e1ulica el\u00e9ctrica, se introduce en estas c\u00e1maras, empuja contra las superficies internas, haciendo que los componentes principales del motor giren. El volumen total de todas las c\u00e1maras que se llenan y vac\u00edan para producir ese giro de 360 grados es la cilindrada del motor. Un motor con una gran cilindrada es como una persona con pulmones grandes: absorbe un gran volumen de fluido en cada rotaci\u00f3n. Un motor con una cilindrada peque\u00f1a, por el contrario, necesita un volumen mucho menor de fluido para cada giro. Esta \u00fanica caracter\u00edstica es el c\u00f3digo gen\u00e9tico del motor, que dicta sus capacidades b\u00e1sicas.<\/p>\n
El uso de pulgadas c\u00fabicas es un legado del sistema imperial de medidas, que sigue prevaleciendo en Estados Unidos y tiene un fuerte arraigo hist\u00f3rico en muchas industrias mundiales, sobre todo las relacionadas con maquinaria pesada y aplicaciones de automoci\u00f3n. Una pulgada c\u00fabica es el volumen de un cubo en el que cada una de sus tres dimensiones (largo, ancho y alto) mide una pulgada.<\/p>\n
Es una unidad tangible, aunque algo abstracta. Para ayudar a visualizarla, considere un dado est\u00e1ndar de seis caras de un juego de mesa. Su volumen suele ser inferior a una pulgada c\u00fabica. Imaginemos ahora una peque\u00f1a caja de unos 2,5 cm de lado, lo que equivale aproximadamente a una pulgada c\u00fabica. Cuando decimos que un motor tiene un desplazamiento de 10 pulgadas c\u00fabicas, queremos decir que se necesita un volumen de fluido equivalente a diez de estas cajitas para que su eje gire una vez.<\/p>\n
Sin embargo, la naturaleza global de la fabricaci\u00f3n y la ingenier\u00eda nos obliga a ser biling\u00fces en nuestras unidades. El cent\u00edmetro c\u00fabico (cc), piedra angular del sistema m\u00e9trico decimal, es la otra pieza clave. Como analizaremos en una secci\u00f3n espec\u00edfica, la capacidad de convertir sin problemas entre CID y cc no s\u00f3lo es una habilidad \u00fatil, sino necesaria para cualquiera que trabaje con componentes procedentes de distintas partes del mundo.<\/p>\n
El valor de desplazamiento de un motor hidr\u00e1ulico orbital no es s\u00f3lo una especificaci\u00f3n pasiva; es un determinante activo de las dos principales prestaciones del motor: par y velocidad. La relaci\u00f3n es un elegante equilibrio inverso.<\/p>\n
Desplazamiento y par:<\/strong> El par es la fuerza de rotaci\u00f3n, o potencia de torsi\u00f3n, que puede generar el motor. Es la fuerza del motor. Una mayor cilindrada significa que el fluido presurizado tiene una mayor superficie interna contra la que empujar. Del mismo modo que utilizar una llave m\u00e1s larga facilita aflojar un tornillo dif\u00edcil, disponer de una mayor superficie sobre la que actuar la presi\u00f3n genera una mayor fuerza de giro. Por lo tanto, para una presi\u00f3n dada del sistema (medida en libras por pulgada cuadrada, o PSI), un motor con un desplazamiento mayor producir\u00e1 un par de salida m\u00e1s alto. Esta es la raz\u00f3n por la que los motores orbitales, que a menudo tienen grandes desplazamientos en relaci\u00f3n con su tama\u00f1o f\u00edsico, se conocen como dispositivos de baja velocidad y alto par (LSHT) (Impro Precision, 2023).<\/p>\n<\/li>\n Desplazamiento y velocidad:<\/strong> La velocidad, medida en revoluciones por minuto (RPM), es lo r\u00e1pido que gira el eje del motor. En este caso, la relaci\u00f3n es inversa. Para un caudal determinado de fluido procedente de la bomba (medido en galones por minuto, o GPM), un motor con una cilindrada mayor girar\u00e1 m\u00e1s despacio. Esto tiene un sentido intuitivo. Si cada rotaci\u00f3n requiere un gran \"trago\" de fluido, y el fluido se suministra a un ritmo constante, el motor s\u00f3lo puede completar unas pocas rotaciones en una cantidad determinada de tiempo. Por el contrario, un motor con una cilindrada peque\u00f1a s\u00f3lo necesita un peque\u00f1o \"sorbo\" de fluido por rotaci\u00f3n, por lo que, para el mismo caudal, girar\u00e1 mucho m\u00e1s r\u00e1pido.<\/p>\n<\/li>\n<\/ol>\n Este compromiso fundamental es el primer punto de decisi\u00f3n en cualquier proceso de selecci\u00f3n de un motor hidr\u00e1ulico. \u00bfNecesita un par elevado para hacer girar una carga pesada, como la barrena de un equipo de perforaci\u00f3n? Probablemente necesitar\u00e1 un motor de mayor cilindrada. \u00bfNecesita una gran velocidad para hacer girar un aspa de ventilador o una muela abrasiva? Un motor de menor cilindrada ser\u00eda la elecci\u00f3n m\u00e1s l\u00f3gica. Comprender c\u00f3mo calcular las pulgadas c\u00fabicas de los motores hidr\u00e1ulicos orbitales es la clave para navegar por este equilibrio cr\u00edtico.<\/p>\n Para calcular correctamente el desplazamiento de estos extraordinarios dispositivos, hay que apreciar su singular arquitectura interna. El t\u00e9rmino \"motor orbital\" no es arbitrario, sino que describe el fascinante movimiento que se produce dentro de su robusta carcasa. No son los t\u00edpicos motores de engranajes o de paletas. Su dise\u00f1o es una forma especializada de motor gerotor, concebido espec\u00edficamente para proporcionar una potencia impresionante en un formato compacto.<\/p>\n En el n\u00facleo de todo motor orbital hay un conjunto de componentes parecidos a engranajes. Imagine un anillo exterior fijo con dientes internos. Ahora, imagine un engranaje interior m\u00e1s peque\u00f1o, en forma de \"estrella\", con un diente menos que el anillo exterior. Este engranaje interior se coloca dentro del anillo exterior, pero no est\u00e1 centrado. Est\u00e1 colocado fuera del eje, en una trayectoria exc\u00e9ntrica. Esta pareja de engranaje interior y exterior se conoce como \"gerotor\", un portmanteau de \"rotor generado\".<\/p>\n Al bombear fluido hidr\u00e1ulico en el conjunto, \u00e9ste fluye hacia las c\u00e1maras de expansi\u00f3n creadas entre los dientes de los engranajes interior y exterior. La presi\u00f3n del fluido empuja el engranaje en estrella interior, forz\u00e1ndolo a girar sobre su propio eje y a orbitar dentro del anillo exterior fijo. Este movimiento orbital \u00fanico, de tipo planetario, es el que da nombre al motor. El centro del engranaje interior traza una trayectoria circular mientras gira suavemente alrededor del contorno interno del anillo exterior.<\/p>\n Este movimiento se transfiere a trav\u00e9s de un eje de transmisi\u00f3n estriado al eje de salida del motor, proporcionando la rotaci\u00f3n suave y de alto par por la que estos motores son famosos. Algunos dise\u00f1os, a menudo llamados motores \"Geroler\", a\u00f1aden rodillos a las puntas de los l\u00f3bulos de la estrella interior. Estos rodillos reducen la fricci\u00f3n y el desgaste, aumentando la eficacia mec\u00e1nica y la vida \u00fatil del motor, especialmente en condiciones de alta presi\u00f3n. Todo el conjunto es una maravilla de la din\u00e1mica de fluidos y la ingenier\u00eda mec\u00e1nica, dise\u00f1ado para crear la m\u00e1xima fuerza de giro con la m\u00ednima p\u00e9rdida de energ\u00eda interna (ATO.com, 2025).<\/p>\n El dise\u00f1o del conjunto gerotor es lo que permite directamente las caracter\u00edsticas LSHT de los motores hidr\u00e1ulicos orbitales. Como el engranaje interior tiene menos dientes que el anillo exterior, las \"bolsas\" de desplazamiento que se forman entre ellos son relativamente grandes. Como hemos comentado antes, un gran volumen de fluido por revoluci\u00f3n conlleva intr\u00ednsecamente un par elevado.<\/p>\n Intente abrir una puerta pesada de roble macizo. Si empuja cerca de las bisagras, tendr\u00e1 que ejercer una fuerza tremenda. Si empuja en el borde m\u00e1s alejado de las bisagras, la puerta se abre con mucho menos esfuerzo. La geometr\u00eda interna de un motor orbital proporciona al fluido hidr\u00e1ulico un \"brazo de palanca\" muy largo contra el que empujar, multiplicando la fuerza generada por la presi\u00f3n del sistema.<\/p>\n Esto permite a estos motores accionar directamente cargas pesadas sin necesidad de cajas de engranajes adicionales. Un motor el\u00e9ctrico convencional, por ejemplo, puede girar a 1.800 RPM pero producir muy poco par. Para accionar una cinta transportadora pesada, necesitar\u00eda un sistema de reducci\u00f3n de engranajes grande, complejo y caro. Un motor orbital, por el contrario, puede acoplarse directamente al rodillo de accionamiento de la cinta transportadora y girarlo a 50 RPM con una inmensa fuerza de torsi\u00f3n. Esta capacidad de accionamiento directo simplifica el dise\u00f1o de la m\u00e1quina, reduce el n\u00famero de componentes, ahorra espacio y aumenta la fiabilidad general del sistema (FY Hydraulics, 2021). Su tama\u00f1o compacto y densidad de potencia los hacen indispensables en aplicaciones m\u00f3viles e industriales en las que el espacio y el peso son primordiales.<\/p>\n Una vez que sepa qu\u00e9 buscar, empezar\u00e1 a ver las aplicaciones de los motores hidr\u00e1ulicos orbitales por todas partes. Su robustez y naturaleza LSHT los hacen ideales para los exigentes entornos de muchas industrias.<\/p>\n En todos estos casos, el requisito com\u00fan es una rotaci\u00f3n suave, controlable y potente a velocidades relativamente bajas. El motor orbital satisface esta necesidad con una elegancia y eficacia que pocos otros motores primarios pueden igualar (Impro Precision, 2024). Comprender el c\u00e1lculo de su desplazamiento es el primer paso para aplicarlos correctamente en \u00e9stas y otras innumerables aplicaciones.<\/p>\n Llegamos ahora a la primera de nuestras dos herramientas matem\u00e1ticas centrales. Esta f\u00f3rmula es la que se utiliza cuando se dispone de un sistema hidr\u00e1ulico y se desea determinar el desplazamiento del motor. Tal vez la etiqueta del motor est\u00e1 desgastada, o usted est\u00e1 solucionando un problema de rendimiento y necesita verificar que el motor instalado coincide con las especificaciones de dise\u00f1o del sistema. Este m\u00e9todo le permite deducir el desplazamiento del motor observando su comportamiento.<\/p>\n La f\u00f3rmula se basa en la relaci\u00f3n directa entre caudal, velocidad y cilindrada que ya hemos comentado.<\/p>\n Expongamos claramente la f\u00f3rmula:<\/p>\n Desplazamiento en pulgadas c\u00fabicas (CID) = (Caudal en galones por minuto \u00d7 231) \/ Velocidad de rotaci\u00f3n en revoluciones por minuto<\/strong><\/p>\n Esta ecuaci\u00f3n es elegante por su sencillez. Nos dice que la cilindrada de un motor es directamente proporcional al caudal de fluido que consume e inversamente proporcional a la velocidad a la que gira.<\/p>\n Para utilizar esta f\u00f3rmula con confianza, debemos comprender cada una de sus tres partes.<\/p>\n Caudal (GPM):<\/strong> Es el volumen de fluido hidr\u00e1ulico que la bomba suministra al motor, medido en galones por minuto. Este valor puede encontrarse a menudo en las especificaciones de la bomba hidr\u00e1ulica. Para una medici\u00f3n m\u00e1s precisa y real, se puede instalar temporalmente un caudal\u00edmetro hidr\u00e1ulico en la l\u00ednea que va al motor. Es la tasa de \"combustible\" para nuestro motor hidr\u00e1ulico.<\/p>\n<\/li>\n El n\u00famero m\u00e1gico (231):<\/strong> Esta constante, 231, es el factor de conversi\u00f3n entre galones estadounidenses y pulgadas c\u00fabicas. Hay exactamente 231 pulgadas c\u00fabicas en un gal\u00f3n estadounidense. Este n\u00famero es el puente que nos permite reconciliar nuestro caudal (en galones) con nuestra unidad de desplazamiento deseada (en pulgadas c\u00fabicas). El t\u00e9rmino GPM \u00d7 231 convierte efectivamente el caudal de \"galones por minuto\" en \"pulgadas c\u00fabicas por minuto\".<\/p>\n<\/li>\n Velocidad de rotaci\u00f3n (RPM):<\/strong> Es la velocidad de salida del eje del motor, medida en revoluciones por minuto. \u00bfA qu\u00e9 velocidad gira realmente el motor bajo carga? Esto se puede medir con precisi\u00f3n utilizando un dispositivo llamado tac\u00f3metro, que puede ser de tipo contacto (tocando el extremo del eje giratorio) o de tipo fotoel\u00e9ctrico sin contacto (utilizando un trozo de cinta reflectante en el eje).<\/p>\n<\/li>\n<\/ul>\n Piensa en lo que hace la f\u00f3rmula. El numerador, (GPM \u00d7 231), nos da el volumen total de fluido en pulgadas c\u00fabicas que fluye a trav\u00e9s del motor cada minuto. El denominador, RPM, es el n\u00famero de revoluciones que hace el motor en ese mismo minuto. Al dividir el volumen total por minuto entre el n\u00famero de revoluciones por minuto, la parte \"por minuto\" se anula y obtenemos el volumen por revoluci\u00f3n, que es, por definici\u00f3n, el desplazamiento del motor en pulgadas c\u00fabicas.<\/p>\n Hag\u00e1moslo tangible con un ejemplo. Imag\u00ednese que usted es un mec\u00e1nico que trabaja en una cargadora compacta con una barrena hidr\u00e1ulica que se utiliza para perforar agujeros para postes. El cliente se queja de que el sinf\u00edn gira demasiado despacio y parece d\u00e9bil. Usted sospecha que se ha instalado un motor incorrecto en el implemento. Su objetivo es determinar el desplazamiento del motor instalado actualmente.<\/p>\n Mida el caudal (GPM):<\/strong> Consultas el manual de servicio de la minicargadora y descubres que su circuito hidr\u00e1ulico auxiliar est\u00e1 dimensionado para proporcionar un caudal de 20 GPM. Para asegurarse, conecta un caudal\u00edmetro y, con el motor a la velocidad de funcionamiento correcta, confirma un caudal constante de 19,5 GPM que va al motor del sinf\u00edn. Utilizaremos este valor medido m\u00e1s preciso.<\/p>\n<\/li>\n Mida la velocidad (RPM):<\/strong> Conecta el sistema hidr\u00e1ulico y deja que el sinf\u00edn gire libremente (sin carga, para esta prueba). Con un tac\u00f3metro digital, se mide el eje de salida del motor del sinf\u00edn girando a 150 RPM.<\/p>\n<\/li>\n Aplica la f\u00f3rmula:<\/strong> Ahora ya tienes los dos datos que necesitas. Introd\u00facelos en la f\u00f3rmula:<\/p>\n CID = (Caudal en GPM \u00d7 231) \/ RPM CID = (19,5 GPM \u00d7 231) \/ 150 RPM CID = 4504,5 \/ 150 CID = 30,03<\/p>\n<\/li>\n<\/ol>\n El desplazamiento calculado del motor es de aproximadamente 30 pulgadas c\u00fabicas. A continuaci\u00f3n, comprueba las especificaciones de la barrena y descubre que est\u00e1 dise\u00f1ada para utilizarse con un motor de unas 15 pulgadas c\u00fabicas. El motor de 30 pulgadas c\u00fabicas instalado es demasiado grande. Esto lo explica todo. Con el doble de cilindrada, no es de extra\u00f1ar que gire a la mitad de la velocidad esperada y se sienta \"d\u00e9bil\" (porque la presi\u00f3n del sistema podr\u00eda no ser suficiente para generar el par necesario con una cilindrada tan grande). Has utilizado con \u00e9xito la f\u00f3rmula para diagnosticar el problema.<\/p>\n La f\u00f3rmula, tal y como est\u00e1 formulada, nos da la cilindrada te\u00f3rica. Supone un mundo perfecto en el que el motor tiene un rendimiento de 100%. En realidad, ninguna m\u00e1quina es perfecta. Siempre habr\u00e1 una peque\u00f1a cantidad de fuga interna o \"blow-by\" dentro del motor. Parte del fluido a alta presi\u00f3n se deslizar\u00e1 m\u00e1s all\u00e1 de las juntas del conjunto gerotor e ir\u00e1 directamente al puerto de salida de baja presi\u00f3n sin realizar ning\u00fan trabajo \u00fatil.<\/p>\n Esta ineficacia se cuantifica por el motor's eficiencia volum\u00e9trica<\/strong>. Un motor orbital t\u00edpico puede tener un rendimiento volum\u00e9trico de 95-98% cuando es nuevo. Esto significa que s\u00f3lo 95-98% del fluido suministrado al motor se utiliza realmente para producir la rotaci\u00f3n; los 2-5% restantes se pierden por fugas internas.<\/p>\n Para obtener un c\u00e1lculo m\u00e1s preciso del desplazamiento real del motor'puede ajustar la f\u00f3rmula:<\/p>\n CID real = (GPM \u00d7 231 \u00d7 Eficiencia volum\u00e9trica) \/ RPM<\/strong><\/p>\n Si no conoce el rendimiento exacto (cambia con el desgaste, la presi\u00f3n y la viscosidad del fluido), utilizar la f\u00f3rmula te\u00f3rica sigue siendo un excelente punto de partida y a menudo es suficiente para la mayor\u00eda de los fines de diagn\u00f3stico y selecci\u00f3n. Sin embargo, ser consciente de este factor de eficiencia es la marca de una comprensi\u00f3n m\u00e1s sofisticada. Cuando un motor envejece y se desgasta, su rendimiento volum\u00e9trico disminuye, las fugas aumentan y girar\u00e1 m\u00e1s despacio para la misma cantidad de caudal, un s\u00edntoma cl\u00e1sico de un motor desgastado.<\/p>\n Nuestra primera f\u00f3rmula era de an\u00e1lisis, para saber lo que tenemos. Esta segunda f\u00f3rmula es de s\u00edntesis, para saber lo que se necesita. Es la herramienta del ingeniero de dise\u00f1o, el fabricante o el aficionado que construye una m\u00e1quina nueva o adapta una antigua. Usted conoce el trabajo que necesita hacer, lo que significa que sabe el par que requiere su aplicaci\u00f3n. Su tarea consiste en seleccionar un motor con la cilindrada correcta para alcanzar ese par utilizando la presi\u00f3n disponible en el sistema.<\/p>\n Presentemos esta segunda f\u00f3rmula crucial:<\/p>\n Desplazamiento en pulgadas c\u00fabicas (CID) = (Par requerido en lb-in \u00d7 6,2832) \/ (Presi\u00f3n del sistema en PSI \u00d7 Eficiencia mec\u00e1nica)<\/strong><\/p>\n Esta ecuaci\u00f3n nos permite trabajar hacia atr\u00e1s desde nuestra salida deseada (par) hasta la caracter\u00edstica necesaria del motor (desplazamiento).<\/p>\n Examinemos los elementos de esta f\u00f3rmula orientada al dise\u00f1o.<\/p>\n Par de apriete requerido (lb-in):<\/strong> Es el dato m\u00e1s importante y el punto de partida del dise\u00f1o. Representa la carga de trabajo rotacional. \u00bfCu\u00e1nta fuerza de torsi\u00f3n exige su aplicaci\u00f3n? El par es la fuerza multiplicada por la distancia. Si necesita levantar un peso de 100 libras utilizando un cabrestante con un radio de tambor de 5 pulgadas, el par necesario es 100 libras \u00d7 5 pulgadas = 500 lb-in (libras-pulgada). Usted debe determinar este valor bas\u00e1ndose en la f\u00edsica de su aplicaci\u00f3n espec\u00edfica. A veces esto implica un c\u00e1lculo, y otras veces puede ser una especificaci\u00f3n conocida para una tarea concreta.<\/p>\n<\/li>\n Presi\u00f3n del sistema (PSI):<\/strong> Es la presi\u00f3n que puede suministrar su unidad de potencia hidr\u00e1ulica (su conjunto de bomba y v\u00e1lvula de alivio), medida en libras por pulgada cuadrada. A menudo se trata de una limitaci\u00f3n conocida. Por ejemplo, el sistema hidr\u00e1ulico de un tractor compacto puede estar dise\u00f1ado para funcionar a una presi\u00f3n continua de 2.500 PSI. Este es el \"esfuerzo\" que tiene disponible para trabajar.<\/p>\n<\/li>\n La constante (2 \u00d7 \u03c0):<\/strong> El n\u00famero 2 \u00d7 \u03c0 (aproximadamente 6,2832) es una constante que surge de la geometr\u00eda de la rotaci\u00f3n y de la conversi\u00f3n entre fuerza lineal y par de rotaci\u00f3n. Sirve de puente entre el mundo de la presi\u00f3n (fuerza por unidad de superficie) y el par (fuerza en un radio). Para nosotros, se trata de un eslab\u00f3n matem\u00e1tico necesario para que las unidades funcionen correctamente. Su presencia est\u00e1 profundamente arraigada en la f\u00edsica de c\u00f3mo la presi\u00f3n que act\u00faa sobre un \u00e1rea dentro del motor se convierte en par en el eje de salida.<\/p>\n<\/li>\n<\/ul>\n Al igual que nuestra primera f\u00f3rmula ten\u00eda que lidiar con la eficiencia volum\u00e9trica, esta segunda f\u00f3rmula debe tener en cuenta eficacia mec\u00e1nica<\/strong>. La eficiencia mec\u00e1nica tiene en cuenta la fricci\u00f3n interna del motor. No todo el par te\u00f3rico generado por la presi\u00f3n est\u00e1 disponible en el eje de salida. Una parte se pierde al superar la fricci\u00f3n entre las piezas m\u00f3viles: los engranajes del gerotor, las estr\u00edas, los cojinetes y las juntas.<\/p>\n La eficiencia mec\u00e1nica t\u00edpica de un motor orbital de buena calidad ronda los 90-95%. Esto significa que s\u00f3lo 90-95% de la fuerza te\u00f3rica se convierte en par \u00fatil de salida. El resto se pierde en forma de calor.<\/p>\n Este valor es de vital importancia en los c\u00e1lculos de dise\u00f1o. Si lo ignora, seleccionar\u00e1 un motor demasiado peque\u00f1o para el trabajo. Cuando el motor se ponga en funcionamiento, no producir\u00e1 el par necesario o se calar\u00e1. Siempre debe utilizar un valor de eficiencia mec\u00e1nica realista, que normalmente se puede encontrar en las tablas de rendimiento de la hoja de datos del motor. Si no est\u00e1 seguro, utilizar una estimaci\u00f3n conservadora como 0,90 (para un rendimiento de 90%) es una pr\u00e1ctica de ingenier\u00eda segura.<\/p>\n Pongamos esta f\u00f3rmula en pr\u00e1ctica. Imag\u00ednese que est\u00e1 construyendo un sistema transportador para mover grava en una cantera. Su an\u00e1lisis de ingenier\u00eda muestra que, para que la cinta empiece a moverse cuando est\u00e1 totalmente cargada, necesita un par continuo de 4.000 lb-pulg. en el rodillo motriz. Su sistema est\u00e1 alimentado por una bomba hidr\u00e1ulica el\u00e9ctrica que funciona a una presi\u00f3n constante de 2.000 PSI. Debe elegir el motor adecuado.<\/p>\n Identifique sus entradas:<\/strong><\/p>\n Aplica la f\u00f3rmula:<\/strong> Ahora tienes todos los valores necesarios para calcular el desplazamiento requerido.<\/p>\n CID = (Par en lb-in \u00d7 6,2832) \/ (Presi\u00f3n en PSI \u00d7 Eficiencia mec\u00e1nica) CID = (4.000 \u00d7 6,2832) \/ (2.000 \u00d7 0,90) CID = 25132,8 \/ 1800 CID = 13,96<\/p>\n<\/li>\n<\/ol>\n El c\u00e1lculo te dice que necesitas un motor hidr\u00e1ulico con una cilindrada aproximada de 14 pulgadas c\u00fabicas. Ahora puede consultar los cat\u00e1logos de los fabricantes, como los de una gama de motores hidr\u00e1ulicos orbitales de alta calidad<\/a>y busque un modelo con una cilindrada igual o ligeramente superior a 14 CID. Puede elegir un motor de 15 CID para disponer de un peque\u00f1o margen de seguridad. Con esta f\u00f3rmula, habr\u00e1s traducido un requisito del mundo real (mover un transportador cargado) en una especificaci\u00f3n concreta de ingenier\u00eda (un motor de 15 CID).<\/p>\n En el mundo cada vez m\u00e1s globalizado de la ingenier\u00eda y el aprovisionamiento de piezas, dominar un solo sistema de medida es una gran desventaja. Es posible que realice todos sus c\u00e1lculos en pulgadas c\u00fabicas, pero descubra que el motor perfecto de un fabricante europeo o asi\u00e1tico est\u00e1 especificado en cent\u00edmetros c\u00fabicos. La capacidad de convertir r\u00e1pidamente y con precisi\u00f3n entre estas dos unidades es esencial.<\/p>\n La relaci\u00f3n entre la pulgada c\u00fabica imperial y el cent\u00edmetro c\u00fabico m\u00e9trico es una constante fija.<\/p>\n A efectos pr\u00e1cticos, el redondeo a 16.387<\/strong> es m\u00e1s que suficiente.<\/p>\n A la inversa, para convertir de cc a CID:<\/p>\n Puede calcularlo simplemente dividiendo 1 entre 16,387.<\/p>\n Entonces, las dos operaciones clave son:<\/p>\n Volvamos a nuestro ejemplo de la cinta transportadora. Calculamos una cilindrada necesaria de 14 CID. Supongamos que encuentras un motor prometedor, pero su ficha t\u00e9cnica indica que su cilindrada es de 240 cc. \u00bfEs el tama\u00f1o adecuado?<\/p>\n Convirtamos su cilindrada en CID: CID = 240 cc \/ 16,387 = 14,64 CID<\/p>\n S\u00ed, este motor de 240 cc es casi exactamente del tama\u00f1o que necesitas. Tiene un desplazamiento de 14,64 pulgadas c\u00fabicas, que est\u00e1 muy cerca de su requisito calculado de 14 CID.<\/p>\n Por regla general, los fabricantes estadounidenses son los que m\u00e1s utilizan el CID. Est\u00e1 profundamente arraigado en la cultura de sectores como la agricultura y la construcci\u00f3n estadounidenses.<\/p>\n Ver\u00e1 que el cc (o cm\u00b3\/rev, que es lo mismo) lo utilizan casi exclusivamente los fabricantes europeos y muchos asi\u00e1ticos. Las empresas alemanas, italianas, japonesas y coreanas suelen especificar sus componentes hidr\u00e1ulicos en unidades m\u00e9tricas.<\/p>\n Para los profesionales que trabajan en regiones como Sudam\u00e9rica, Rusia, el Sudeste Asi\u00e1tico, Oriente Medio y Sud\u00e1frica, es habitual encontrarse con equipos y componentes de todo el mundo. Una granja de Sud\u00e1frica puede tener un tractor de fabricaci\u00f3n estadounidense (que utiliza CID) con un accesorio de zanjeo europeo (que utiliza cc). Ser capaz de realizar esta conversi\u00f3n no es un ejercicio acad\u00e9mico; es una necesidad diaria para el mantenimiento y la sustituci\u00f3n de piezas.<\/p>\n Una tabla de referencia puede resultar muy \u00fatil para realizar estimaciones r\u00e1pidas y tener una idea intuitiva de la conversi\u00f3n. Esta tabla muestra los equivalentes aproximados para una serie de tama\u00f1os de motores orbitales comunes.<\/p>\nComprender el coraz\u00f3n de la m\u00e1quina: El motor hidr\u00e1ulico Orbit<\/h2>\n
Una mirada al interior: El mecanismo gerotor\/geroler<\/h3>\n
La belleza del rendimiento a baja velocidad y alto par (LSHT)<\/h3>\n
D\u00f3nde encontrar estos caballos de batalla: Aplicaciones comunes<\/h3>\n
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La primera f\u00f3rmula clave: C\u00e1lculo del CID a partir de especificaciones conocidas<\/h2>\n
F\u00f3rmula de la cilindrada te\u00f3rica: CID = (Caudal en GPM \u00d7 231) \/ RPM<\/h3>\n
Desglose de los componentes: Explicaci\u00f3n de GPM, 231 y RPM<\/h3>\n
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Un recorrido pr\u00e1ctico: C\u00e1lculo de la CID de una barrena de minicargadora<\/h3>\n
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Contabilidad de la realidad: La eficiencia volum\u00e9trica y su impacto<\/h3>\n
La segunda f\u00f3rmula clave: Determinaci\u00f3n del CID para el dise\u00f1o de sistemas<\/h2>\n
F\u00f3rmula de desplazamiento basada en el par: CID = (Par en lb-in \u00d7 2 \u00d7 \u03c0) \/ (Presi\u00f3n en PSI \u00d7 Eficiencia mec\u00e1nica)<\/h3>\n
Deconstrucci\u00f3n de las variables: Par, presi\u00f3n y Pi<\/h3>\n
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El matiz de la eficiencia mec\u00e1nica: Una consideraci\u00f3n necesaria<\/h3>\n
Un escenario de dise\u00f1o: Selecci\u00f3n de un motor para un sistema de cinta transportadora<\/h3>\n
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Historia de dos unidades: Conversi\u00f3n entre pulgadas c\u00fabicas (CID) y cent\u00edmetros c\u00fabicos (cc)<\/h2>\n
El factor de conversi\u00f3n simple: 1 pulgada c\u00fabica \u2248 16,387 cent\u00edmetros c\u00fabicos.<\/h3>\n
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Cu\u00e1ndo utilizar Which: Preferencias regionales y de los fabricantes<\/h3>\n
Tabla: Tabla de conversi\u00f3n r\u00e1pida para tama\u00f1os de motor comunes<\/h3>\n