Fluidos Hidráulicos

TEMA: FLUIDOS HIDRÁULICOS

Objetivos:

• Analizar las características más importantes de los fluidos hidráulicos.

• Determinar diferentes tipos de fluidos hidráulicos de uso común.

• Reconocer aplicaciones de los fluidos hidráulicos dentro de la industria y la vida diaria.

INTRODUCCIÓN

Los sistemas de fluido de potencia utilizan fluidos a presión para impulsar dispositivos lineales o rotatorios, empleados en equipo para construcción, sistemas de automatización industrial, equipo agrícola, sistemas hidráulicos para la aviación, sistemas de frenado de automóviles y muchos otros más. El fluido de potencia incluye tanto sistemas de tipo aire (por lo general llamados neumáticos) como de tipo líquido (comúnmente llamados sistemas hidráulicos).

Fluidos hidráulicos

Fluidos hidráulicos son un grupo grande de líquidos compuestos de muchos tipos de sustancias químicas. Son usados en:

• Transmisiones automáticas de automóviles.

• Frenos y servodirección.

• Vehículos para levantar cargas.

• Tractores y niveladoras.

• Maquinaria industrial.

• Aviones.

Varios tipos de fluidos hidráulicos de uso común

• Aceites derivados del petróleo.

Los aceites derivados del petróleo son similares a los aceites de motores de automóviles. Son apropiados los que tienen SAE 10W y SAE 20W-20. Sin embargo, se necesitan varios aditivos para inhibir el crecimiento de bacterias, y garantizar la compatibilidad con los sellos y otras partes de los componentes del sistema de fluido de potencia, a fin de mejorar su desempeño ante el desgaste en las bombas, y para mejorar su índice de viscosidad. Debe consultarse a los proveedores de fluidos en busca de recomendaciones para formulaciones específicas. Algunos de los aditivos utilizados para mejorar la viscosidad son materiales de polímeros que pueden cambiar mucho las características del flujo, bajo ciertas condiciones de presión elevada que se presentan dentro de las válvulas bombas. Los aceites se comportarían tal vez como fluidos no newtonianos.

Figura 1. Aceites derivados del petróleo

• Fluidos de aguaglicol

Estos fluidos también son resistentes al fuego y contienen entre 35 y 50% de agua, aproximadamente, con un balance que consiste en cualquiera de varios glicoles junto con aditivos apropiados para el ambiente en que va a operar el sistema.

Figura 2. Propiedades de los fluidos de aguaglicol.

• Fluidos con base de agua elevada (HWBF).

Estos fluidos resultan deseables si se busca resistencia al fuego, Las emulsiones de agua y aceite contienen aproximadamente 40% de aceite mezclado con agua, con una variedad y cantidad significativa de aditivos, a fin de adecuar las propiedades del flujo con el trabajo en cuestión. Hay una clase diferente de fluidos llamados emulsiones de aceite y agua, que contienen de 90 a 95% de agua, con un balance que consiste en aceite y aditivos. ES común que dichas emulsiones tengan apariencia lechosa, debido a que el aceite se encuentra dispersos en forma de gotas muy pequeñas.

Figura 3. Fluidos con base de agua elevada.

• Fluidos de silicón.

Los fluidos de silicón son deseables bajo temperaturas altas, como en los lugares de trabajo cercanos a las calderas, en procesos con calor y en algunos sistemas de frenado de vehículos. Dichos fluidos poseen estabilidad térmica muy alta. Debe verificarse su compatibilidad con las bombas y válvulas del sistema.

Figura 4a y 4b. Composición química del silicón.

• Aceites sintéticos.

Las bases de estos productos son obtenidas por medio de reacciones químicas. Dos grandes familias de estos productos son utilizadas en la composición de lubricantes:

 Los esteres

 Los hidrocarburos de síntesis, más específicamente los polialfaoléfinos fabricados a partir del etileno.

Estos aceites se obtienen a partir de procesos químicos complejos, por lo que son más caros pero ofrecen resultados mejores:

 Índice de viscosidad más elevada

 Mejor resistencia a alta temperatura

 Mejor resistencia a la oxidación.

 Presentan excelentes propiedades físicas y una estabilidad térmica excepcional.

Figura 5. Obtención del aceite sintético.

Características principales de dichos fluidos en los sistemas de fluido de potencia

• Viscosidad adecuada para el propósito en cuestión.

Figura 6. Características de la viscosidad.

• Capacidad alta de lubricación, a veces llamada lubricidad.

Figura 7. Aceites lubricantes y su uso.

• Limpieza.

Figura 8. Correcta limpieza en los aceites.

• Estabilidad química a temperaturas de operación.

Figura 9. Tabla descriptiva de la estabilidad química de los aceites.

• No son corrosivos con los materiales que se usan en los sistemas de fluido de potencia.

Figura 10. Aceites hidráulicos no corrosivos.

• No permiten el crecimiento de bacterias.

Figura 11. Modelo matemático del crecimiento bacteriológico en general.

• Aceptables en lo ecológico.

Figura 12. Aceptabilidad ecológica.

• Módulo volumétrico elevado (compresibilidad baja).

Figura

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