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Sistema de Componentes Hidráulicos - CtrEditor

📋 Resumen del Sistema

Este documento describe todos los componentes necesarios para implementar un sistema hidráulico completo en CtrEditor. El sistema está diseñado con una arquitectura modular que permite simular circuitos hidráulicos industriales complejos.


🎯 Componentes Existentes

Tanque Hidráulico - osHydTank

  • Archivo: osHydTank.cs / ucHydTank.xaml
  • Descripción: Tanque hidráulico con gestión dinámica de nivel y presión configurable
  • Tipos: Suction, Intermediate, Storage, Process
  • Características:
    • Múltiples tipos de tanque via enum HydraulicTankType
    • Presión fija o variable (IsFixedPressure)
    • Gestión completa de flujos entrada/salida
    • Cálculos dinámicos de nivel y volumen
    • Propiedades visuales para UI (colores, indicadores)
    • Conexiones configurables de entrada y salida

Tubería Hidráulica - osHydPipe

  • Archivo: osHydPipe.cs / ucHydPipe.xaml
  • Descripción: Tubería para transporte de fluido hidráulico
  • Características:
    • Cálculo de pérdidas de carga por fricción
    • Diferentes materiales y rugosidades
    • Diámetros configurables
    • Longitud variable
    • Resistencia hidráulica calculada

Bomba Hidráulica - osHydPump

  • Archivo: osHydPump.cs / ucHydPump.xaml
  • Descripción: Bomba para generar presión y caudal en el sistema
  • Tipos: Centrifugal, Positive Displacement, Variable Displacement
  • Características:
    • Curvas características configurables
    • Control de velocidad variable
    • Eficiencia energética
    • Protección contra cavitación
    • Control PID integrado

🔧 Componentes de Control (Por Implementar)

Válvulas - osHydValve

  • Archivo: osHydValve.cs / ucHydValve.xaml
  • Descripción: Válvula general configurable para control de flujo
  • Tipos:
    • Ball - Válvula de bola (on/off)
    • Gate - Válvula de compuerta
    • Globe - Válvula de globo
    • Check - Válvula de retención
    • Relief - Válvula de alivio
    • Throttle - Válvula de estrangulación
  • Estados: Open, Closed, Partial
  • Propiedades:
    • Coeficiente de flujo (Cv)
    • Pérdida de presión
    • Posición del actuador
    • Tiempo de operación

Actuadores Hidráulicos - osHydActuator

  • Archivo: osHydActuator.cs / ucHydActuator.xaml
  • Descripción: Cilindros y actuadores hidráulicos
  • Tipos:
    • SingleAction - Cilindro de simple efecto
    • DoubleAction - Cilindro de doble efecto
    • Rotary - Actuador rotativo
  • Propiedades:
    • Diámetro del pistón
    • Carrera (stroke)
    • Fuerza desarrollada
    • Velocidad de actuación
    • Posición actual

📊 Instrumentación (Por Implementar)

Sensor de Presión - osHydPressureSensor

  • Archivo: osHydPressureSensor.cs / ucHydPressureSensor.xaml
  • Descripción: Medición de presión en el sistema
  • Propiedades:
    • Rango de medición (0-1000 bar)
    • Precisión (±0.1%)
    • Tiempo de respuesta
    • Señal de salida (4-20mA, 0-10V)
    • Calibración automática

Sensor de Caudal - osHydFlowSensor

  • Archivo: osHydFlowSensor.cs / ucHydFlowSensor.xaml
  • Descripción: Medición de caudal volumétrico
  • Tipos: Electromagnetic, Turbine, Vortex, Ultrasonic
  • Propiedades:
    • Rango de caudal (L/min)
    • Pérdida de presión
    • Precisión de medición
    • Compensación de temperatura

Sensor de Nivel - osHydLevelSensor

  • Archivo: osHydLevelSensor.cs / ucHydLevelSensor.xaml
  • Descripción: Medición de nivel en tanques
  • Tipos: Ultrasonic, Radar, Capacitive, Float
  • Propiedades:
    • Altura de medición
    • Zona muerta
    • Material del tanque
    • Constante dieléctrica del fluido

Sensor de Temperatura - osHydTemperatureSensor

  • Archivo: osHydTemperatureSensor.cs / ucHydTemperatureSensor.xaml
  • Descripción: Medición de temperatura del fluido
  • Tipos: Thermocouple, RTD, Thermistor
  • Propiedades:
    • Rango de temperatura (-40°C a +200°C)
    • Tiempo de respuesta térmica
    • Exactitud (±0.1°C)
    • Inmersión requerida

🔀 Conexiones y Distribución (Por Implementar)

Conexión en T - osHydTee

  • Archivo: osHydTee.cs / ucHydTee.xaml
  • Descripción: Conexión de tres vías para dividir flujo
  • Propiedades:
    • Diámetro de entrada
    • Diámetros de salida
    • Coeficiente de pérdida
    • Material de construcción

Codo 90° - osHydElbow

  • Archivo: osHydElbow.cs / ucHydElbow.xaml
  • Descripción: Cambio de dirección a 90 grados
  • Propiedades:
    • Radio de curvatura
    • Ángulo (45°, 90°, custom)
    • Factor de pérdida K
    • Diámetro interno

Conexión Cruzada - osHydCross

  • Archivo: osHydCross.cs / ucHydCross.xaml
  • Descripción: Conexión de cuatro vías
  • Propiedades:
    • Configuración de flujos
    • Pérdidas por turbulencia
    • Diámetros de conexión

Reductor de Diámetro - osHydReducer

  • Archivo: osHydReducer.cs / ucHydReducer.xaml
  • Descripción: Cambio gradual de diámetro de tubería
  • Tipos: Concentric, Eccentric
  • Propiedades:
    • Diámetro de entrada
    • Diámetro de salida
    • Ángulo de reducción
    • Pérdida por expansión/contracción

Distribuidor Multiple - osHydManifold

  • Archivo: osHydManifold.cs / ucHydManifold.xaml
  • Descripción: Distribuidor de múltiples salidas
  • Propiedades:
    • Número de salidas (2-12)
    • Distribución de caudal
    • Válvulas integradas opcionales
    • Presión de entrada común

🎛️ Control Avanzado (Por Implementar)

Regulador de Presión - osHydPressureRegulator

  • Archivo: osHydPressureRegulator.cs / ucHydPressureRegulator.xaml
  • Descripción: Control automático de presión
  • Propiedades:
    • Presión de consigna (setpoint)
    • Banda proporcional
    • Control PID integrado
    • Rango de regulación
    • Precisión de control

Regulador de Caudal - osHydFlowRegulator

  • Archivo: osHydFlowRegulator.cs / ucHydFlowRegulator.xaml
  • Descripción: Control automático de caudal
  • Propiedades:
    • Caudal de consigna
    • Compensación de presión
    • Tiempo de respuesta
    • Estabilidad de flujo

Válvula de Alivio - osHydPressureRelief

  • Archivo: osHydPressureRelief.cs / ucHydPressureRelief.xaml
  • Descripción: Protección contra sobrepresión
  • Propiedades:
    • Presión de apertura
    • Presión de cierre
    • Capacidad de descarga
    • Tipo de pilotaje

🌡️ Gestión Térmica (Por Implementar)

Filtro Hidráulico - osHydFilter

  • Archivo: osHydFilter.cs / ucHydFilter.xaml
  • Descripción: Filtración de partículas y contaminantes
  • Tipos:
    • Suction - Filtro de aspiración
    • Return - Filtro de retorno
    • Pressure - Filtro de presión
    • Bypass - Filtro de bypass
  • Propiedades:
    • Grado de filtración (micrones)
    • Capacidad de retención
    • Pérdida de presión
    • Indicador de saturación

Enfriador - osHydCooler

  • Archivo: osHydCooler.cs / ucHydCooler.xaml
  • Descripción: Enfriamiento del fluido hidráulico
  • Tipos: Air-cooled, Water-cooled
  • Propiedades:
    • Capacidad de enfriamiento (kW)
    • Temperatura de entrada/salida
    • Caudal de fluido refrigerante
    • Eficiencia térmica

Calentador - osHydHeater

  • Archivo: osHydHeater.cs / ucHydHeater.xaml
  • Descripción: Calentamiento del fluido hidráulico
  • Propiedades:
    • Potencia de calentamiento (kW)
    • Temperatura objetivo
    • Control de temperatura
    • Protección contra sobrecalentamiento

Intercambiador de Calor - osHydHeatExchanger

  • Archivo: osHydHeatExchanger.cs / ucHydHeatExchanger.xaml
  • Descripción: Intercambio térmico entre fluidos
  • Tipos: Plate, Shell-and-tube, Coaxial
  • Propiedades:
    • Coeficiente de transferencia térmica
    • Área de intercambio
    • Configuración de flujos
    • Eficiencia térmica

🔄 Componentes Especializados (Por Implementar)

Acumulador Hidráulico - osHydAccumulator

  • Archivo: osHydAccumulator.cs / ucHydAccumulator.xaml
  • Descripción: Almacenamiento de energía hidráulica
  • Tipos:
    • Bladder - Membrana elastomérica
    • Piston - Pistón separador
    • Diaphragm - Diafragma metálico
  • Propiedades:
    • Volumen total
    • Presión de precarga
    • Volumen útil
    • Tiempo de descarga

Motor Hidráulico - osHydMotor

  • Archivo: osHydMotor.cs / ucHydMotor.xaml
  • Descripción: Conversión de energía hidráulica a mecánica rotativa
  • Tipos:
    • Gear - Motor de engranajes
    • Vane - Motor de paletas
    • Piston - Motor de pistones
    • Radial - Motor radial
  • Propiedades:
    • Cilindrada (cm³/rev)
    • Velocidad nominal (rpm)
    • Par motor (Nm)
    • Eficiencia volumétrica/mecánica

📋 Plan de Implementación

Fase 1 - Componentes Básicos

  1. osHydValve (Ball, Check, Relief)
  2. osHydPressureSensor
  3. osHydFlowSensor
  4. osHydTee

Fase 2 - Control Intermedio

  1. osHydActuator
  2. osHydPressureRegulator
  3. osHydFilter
  4. osHydManifold

Fase 3 - Componentes Avanzados

  1. osHydAccumulator
  2. osHydMotor
  3. osHydCooler
  4. osHydHeatExchanger

Fase 4 - Instrumentación Completa

  1. osHydLevelSensor
  2. osHydTemperatureSensor
  3. osHydFlowRegulator
  4. Componentes de conexión restantes

💡 Arquitectura de Interfaces

Interfaces Base

// Control de flujo
public interface IHydraulicFlowController
{
    double FlowCoefficient { get; set; }
    double PressureDrop { get; }
    ValveState CurrentState { get; set; }
}

// Actuadores
public interface IHydraulicActuator
{
    double Force { get; }
    double Stroke { get; set; }
    double Velocity { get; }
    ActuatorType Type { get; }
}

// Sensores
public interface IHydraulicSensor
{
    double MeasuredValue { get; }
    string Units { get; }
    bool IsCalibrated { get; set; }
    double Accuracy { get; }
}

// Componentes térmicos
public interface IHydraulicThermalComponent
{
    double ThermalCapacity { get; }
    double HeatTransferCoefficient { get; }
    double OperatingTemperature { get; set; }
}

🎯 Objetivos del Sistema

  • Modularidad: Cada componente es independiente y reutilizable
  • Realismo: Cálculos basados en principios de ingeniería hidráulica
  • Flexibilidad: Configuración adaptable a diferentes aplicaciones
  • Integración: Compatible con el sistema de simulación existente
  • Escalabilidad: Fácil adición de nuevos componentes
  • Documentación: Cada componente bien documentado y ejemplificado

📚 Referencias Técnicas

  • ISO 1219-1: Símbolos gráficos para esquemas de circuitos hidráulicos
  • ISO 4413: Transmisiones hidráulicas - Reglas generales y requisitos de seguridad
  • NFPA T3.5.17: Hidráulica industrial - Estándares de filtración
  • API 610: Bombas centrífugas para servicios de refinería petroquímica

Documento generado automáticamente - CtrEditor v2024 Última actualización: Septiembre 2025