Turbomaquina

Universidad Tecnologica de panama

Contenido:

1. Fluidos Hidráulicos

a. Características y propiedades

b. Viscosidad

c. Compresibilidad

d. Comparación

i. Aceite Mineral

ii. Solución Agua-Glicol

iii. Siliconas

iv. Esterfosfatado

2. Bombas de Desplazamiento Positivo Variable

a. Bomba 1

i. Modo de Operación

ii. Mecanismos para variar el desplazamiento

iii. Diagrama y Figura

b. Bomba 2

i. Modo de Operación

ii. Mecanismos para variar el desplazamiento

iii. Diagrama y Figura

1. Fluidos Hidráulicos

a. Características y Propiedades

El aceite o fluido hidráulico es un líquido transmisor de potencia que se utiliza para transformar, controlar y transmitir los esfuerzos mecánicos a través de una variación de presión o de flujo.

Generalmente los fluidos hidráulicos son usados en transmisiones automáticas de automóviles, frenos; vehículos para levantar cargas; tractores; niveladoras; maquinaria industrial; y aviones. Algunos fluidos hidráulicos son producidos de petróleo crudo y otros son manufacturados.

Un fluido hidráulico de base petróleo usado en un sistema hidráulico industrial cumple muchas funciones críticas. Debe servir no sólo como un medio para la transmisión de energía, sino como lubricante, sellador, y medio de transferencia térmica. Además debe de maximizar la potencia y eficiencia minimizando el desgaste del equipo.

Propiedades de los fluidos hidráulicos

a. Viscosidad apropiada

b. Variación mínima de viscosidad con la temperatura

c. Estabilidad frente al cizallamiento

d. Baja compresibilidad

e. Buen poder lubricante

f. Inerte frente a los materiales de juntas y tubos

g. Buena resistencia a la oxidación

h. Estabilidad térmica e hidrolítica

i. Características anticorrosivas

j. Propiedades antiespumante

k. Buena des-emulsibilidad

l. Ausencia de acción nociva

b. Viscosidad

Es la característica más importante de un fluido, por medio de la cual se obtiene su capacidad física de lubricación. Se puede definir como la resistencia interna que ofrecen entre sí las moléculas al deslizarse unas sobre otras. La fluencia de un líquido se denomina laminar cuando el deslizamiento de las láminas líquidas que conforman el fluido en movimiento se comporta como las láminas (cartas) de una baraja, al deslizarse unas sobre otras.

Si éstas se deslizaran sin ningún rozamiento (en el caso de láminas líquidas), el fluido sería perfecto, es decir, sin viscosidad. Cuando existe frotamiento entre láminas vecinas aparece la viscosidad.

En estado de reposo no se distingue un líquido perfecto de uno viscoso. La viscosidad se manifiesta si se le provoca un movimiento interno mediante algún medio: escurrimiento, caída de un cuerpo pesado o ascensión de uno ligero en el seno del líquido, etc., en donde el fluido opone una resistencia al deslizamiento interno de sus moléculas.

La viscosidad depende fundamentalmente de la naturaleza o base del lubricante (nafténica, parafínica, mixta, etc.), como también de la temperatura y la presión, siendo estos dos últimos parámetros los que más afectan al aceite.

Viscosidad Dinámica

Representa la viscosidad real de un líquido y se obtiene mediante un sistema de depresión de precisión. Se mide el tiempo necesario para llenar de abajo hacia arriba una cavidad unida a un tubo capilar, pero situada por encima de él, de forma que el fluido analizado pasa primero por el tubo (por aspiración) para entrar a continuación en la cavidad.

Viscosidad Cinemática

Se define como el tiempo que demora en pasar el líquido de arriba hacia abajo (por su propia masa). La medida de la viscosidad se realiza mediante unos aparatos denominados viscosímetros. Los hay de diferentes tipos: caída de bola, Engler, Saybolt, Redwood, etc. Todos ellos están basados en la caída del fluido a una temperatura determinada.

En todos, el tiempo de caída de una determinada cantidad del fluido a testear, multiplicado por la constante del aparato, proporcionará directamente la viscosidad en grados Engler, segundos Saybolt, segundos Redwood, etc. La figura muestra un viscosímetro de caída de bola, en el cual se obtiene la viscosidad relativa del fluido a testear en función de las viscosidades conocidas de otros fluidos.

Un incremento de viscosidad indica una polimerización del fluido, probablemente debido a una alta temperatura o a una acidificación, por oxidación con formación de lacas.

Una caída de viscosidad, indica una ruptura de polímeros (acompañada de un descenso del índice de viscosidad), o bien, una posible dilución de otros productos (disolventes, gasolina, etc.) con un apreciable descenso del punto de inflamación. En ambos casos se debe tener en cuenta en los sucesivos rellenados del circuito, en los que, por error, se ha podido introducir un fluido con mayor o menor viscosidad.

En general un incremento/caída de viscosidad máximo, del orden del 20 al 25%, según casos, debe considerarse como límite de utilización.

Índice de Viscosidad

Se define como un coeficiente que permite juzgar el comportamiento de la viscosidad de un fluido; está en función de la elevación o disminución de la temperatura a que está sometido el fluido.

En el lenguaje común, la denominación S.A.E., seguida de un número, se utiliza corrientemente para designar el índice de viscosidad de un aceite. Cuanto mayor sea el índice de viscosidad, tanto menor será la variación de la viscosidad de éste con las variaciones de temperatura.

c. Compresibilidad

En la mayoría de aplicaciones no es necesario considerar la compresibilidad de fluido; sin embargo, en algunas circunstancias este factor debe ser considerado para evitar posibles problemas de funcionamiento del sistema:

• Gran distancia entre el elemento de control y el receptor.

• Cilindros de largos recorridos con bajas velocidades.

• Accionamiento de cilindros paralelos o motores en rotación con cargas desiguales.

d. Comparación

i. Aceite Mineral: es un derivado líquido del petróleo generalmente nítido, sin color ni olor. También se llama petrolatum o petrolato líquido. Se obtiene por destilación de petróleo crudo y, desde un punto de vista químico, es parecido a la vaselina. Está compuesto por hidrocarburos de cadena larga y existen diferentes tipos en cuanto a densidad y viscosidad. En

...