Hidraulica

INTRODUCCION A LA HIDRAULICA INDUSTRIAL

Se llama hidráulica a la técnica que genera fuerzas y movimientos mediante fluidos (aceite) sometidos a presión.

1) BASES FISICAS NECESARIAS

Presión: Se denomina así a la relación entre la fuerza aplicada por unidad de superficie.

F donde: P : presión , unidades: [Pa] , [hPa] , [bar] , [kg/cm2]

p =

S F : fuerza

S : Superficie

F = p . S

Caudal: Es la cantidad de fluído (volúmen) que pasa por un conducto en la unidad de tiempo. Se lo designa con Q . En hidráulica la unidad mas utilizada es [l/min].

V donde: Q : caudal

Q =

t V: volúmen

t : tiempo

Otra forma de expresar el caudal es:

Q = S . v donde: Q: caudal

S: superficie

V: velocidad

v = Q / S

De esta última expresión se deduce que para poder variar o regular la velocidad de desplazamiento del vástago de un cilindro se deberá regular el caudal que llega al mismo

Dato de interés: Velocidades máximas en cilindros hidráulicos: =10 [cm/s] ; sin amortiguación

= 30 [cm/s]

Velocidades máximas en cañerías: = 70-150 [cm/s] ; de aspiración

= 150-300 [cm/s] ; de descarga

= 250-500 [cm/s] ; de presión

2) Fluído: En la actualidad la mayoría de los equipos hidráulicos utilizan aceites minerales derivados del petróleo, comúnmente llamados aceites hidráulicos.

Los aceites hidráulicos cumplen las siguientes funciones en un circuito hidráulico:

• Transmitir las presiones

• Refrigerar, es decir, evacuar el calor producido en el circuito

• Proteger contra corrosión

• Lubricar las partes móviles

• Eliminar partículas abrasivas

Viscosidad: La viscosidad es la característica más importante de los aceites hidráulicos. Se la define como la capacidad del fluido a deslizar.

Las viscosidades de los aceites hidráulicos pueden variar entre los 10 a 750 [cSt] (centiStokes).

Influyen en la viscosidad tanto la temperatura como la presión de trabajo. El aumento de temperatura disminuye la viscosidad en tanto que el aumento de presión la disminuye.

Una viscosidad demasiado baja puede provocar mayores fugas y como la película lubricante es más delgada puede romperse con más facilidad lo que determina una menor protección contra los desgastes.

Una viscosidad demasiado elevada causa más fricción (rozamientos) lo que genera mayores pérdidas de presión en su circulación y mayores calentamientos, especialmente en las zonas de estrangulación de sección.

3) Central hidráulica: Está compuesta de los siguientes componentes:

• Motor de accionamiento

• Bomba hidráulica

• Válvula limitadora de presión

• Filtros (en la descarga, en la aspiración o en la salida de presión)

• Sistema de refrigeración

• Sistema de calefacción

• Depósito

4) Bombas: Las bombas de un circuito hidráulico, normalmente llamadas bombas hidráulicas, son las encargadas de transformar la energía mecánica proveniente del motor de accionamiento en energía hidráulica (en términos de presión y caudal).

La bomba aspira el aceite del depósito y alimenta el circuito hidráulico.

En el circuito hidráulico se generará una presión como consecuencia de las resistencias que se oponen a que el fluido fluya.

Las resistencias pueden ser externas debido a la carga o internas debido al rozamiento en cañerías y demás componentes.

Resumiendo, puede decirse, que la bomba no genera presión sino que la debe soportar.

De no existir una válvula limitadora de presión, la presión en el circuito hidráulico podría aumentar hasta llegar a valores que produzcan la destrucción de algún componente.

Bombas de engranajes

Son las más utilizadas debido a su gran simplicidad (sólo dos piezas en movimiento) y facilidad para el mantenimiento y reparación.

Están compuestas por una carcaza en cuyo interior giran un par de engranajes con juegos axial y radial tan reducido que prácticamente se logra máxima hermeticidad.

Cuando los dientes se separan durante el giro, producen un vacío que permite que el fluido sea aspirado desde el depósito y se introduzca en la cámara de aspiración de la bomba. Posteriormente, es transportando en los espacios entre dientes de los engranajes hacia la cámara de presión de la bomba. En ésta, los dientes engranan nuevamente comprimiendo el fluido, el cual al no poder retornar hacia la zona de aspiración, es desalojado hacia el circuito hidráulico.

Estas bombas son de caudal constante, ya que no ofrecen la posibilidad de regular el volumen de expulsión, el cual es determinado solamente por los espacios entre dientes de los engranajes.

Parámetros importantes de bombas

Volumen de expulsión: Es el volumen de fluido que transporta la bomba por cada revolución de la misma. Se lo expresa mediante Vg

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