Sistemas Hidraulicos

Sistema hidráulico

Los sistemas hidráulicos para implementos montados aparecieron en los primeros años de la década del 40, siendo adoptados pocos años más tarde.

El alce hidráulico es un mecanismo que caracteriza a los tractores agrícolas, usados para levantar o bajar los implementos montados en el tractor, nivelarlos y ajustarlos.

El levantar y bajar aperos adicionales en posición de trabajo ó transporte, así como la modificación de la profundida útil, muchas veces necesaria en la agricultura, exige una mano de obra especial.

No obstante, para poder emplear el tractor del modo más económico posible, se ha desarrollado por la industria el ¨elevador¨, cuyo manejo puede hacerlo el tractorista sin interrumpir la marcha.

 Principios de Funcionamiento

El principio de funcionamiento de un sistema hidráulico lo constituye la transformación de la energía mecánica de rotación de una bomba, en el movimiento de un fluido incompresible a presión, la cual se transforma de un fluido incompresible a presión, la cual se transforma a su vez en movimiento de las piezas del sistema hidráulico.

El fundamento de la transmisión de presión en un fluido es la Ley Fundamental de la Hidrostática:

¨La diferencia de presión entre 2 puntos de un líquido en equilibrio es proporcional a la densidad del líquido y al desnivel entre los puntos¨.

Como consecuencia de lo anterior, el Principio de Pascal establece que:

¨La presión aplicada a un fluido encerrado se transmite sin disminución a cada punto del fluido y de las paredes del recipiente¨

Un pistón de sección pequeña a, se utilizan para ejercer directamente una pequeña fuerza f sobre un líquido, tal como aceite. La presión P = f/a se transmite, a lo largo de un tubo, a un cilindro mayor provisto también de un pistón más ancho, de área A.

Puesto que la presión es la misma en ambos cilindros:

Se concluye, por lo tanto, que la fuerza transmitida (F) es igual a la fuerza aplicada (f) multiplicada por un factor que relaciona las áreas (A/a).

 Componentes Generales

Los sistemas hidráulicos modernos son mecanismos complejos en la mayoría de los casos, pero los principios básicos que los rigen son muy simples.

Las partes principales son:

 Depósito

Sirve para la reserva del fluido. Debe, además, tener las siguientes características:

• Fácil limpieza

• Suficiente capacidad.

• Amplia tubería de retorno

• Divisiones verticales con orificios en el fondo, para separar el fluido que regresa del que sale hacia la bomba.

• Filtración adecuada.

 Bomba

Es la unidad que suministra la potencia al sistema hidráulico.

Los principales tipos de bomba utilizados para este sistema son:

 Reciprocantes (Pistón). Presentan las siguientes características

- Altas presión de trabajo

- Flujo intermitente.

- Trabajan bien en condiciones extremas de frío y calor.

 Piñones. Presentan las siguientes características:

- Su eficiencia depende mucho de las holguras entre piñones y entre éstos y la carcaza.

- Presión relativamente baja

- Bajos caudales

- Flujo intermitente

- Compactos

- Bajo costo

- Pueden provocar incrementos de temperatura en los fluidos que manejan.

 Centrífugas Tiene las siguientes características:

- No presenta intermitencias

- No se dejan sobrecargar, ya que cuando la presión de descarga es superior a la generada por la bomba, el fluido no sale de la bomba sino que rota con las aletas.

- Presiones bajas

- Altos caudales.

 Válvulas hidráulicas. Son los elementos más complejas del sistema. Estas, casi en su totalidad, están clasificadas en las siguientes categorías:

- Válvulas de control direccional.

- Válvulas de control de volumen.

- Válvulas de control de presión.

El mismo fluido es generalmente el lubricante de las válvulas y también, como las bombas, las holguras son muy exactas, de ahí la importancia de que los fluidos sean limpios de materiales abrasivos y tengan adecuadas propiedades lubricantes.

El control de las válvulas puede ser: Manual, mecánico, eléctrico, neumático o hidráulico.

 Cilindros. El trabajo fundamental que cumple éste es convertir la presión de un fluido en fuerza mecánica para realizar un trabajo.

Los cilindros se clasifican en dos tipos o categorías:

- De simple acción

- De doble acción

De simple acción Se caracterizan por tener una sola lumbrera para admisión y escape del fluido; el movimiento de retorno del pistón a la posición inicial, lo realiza el propio peso de la carga cuando cesa el flujo a presión y se permite la salida del fluido.

- De doble acción.

Tiene 2 lumbreras, una de admisión y otra de escape del fluido. El pistón se desplaza movido por la presión del fluido y no por acción de la carga. Las lumbreras pueden en un caso admitir fluido a presión y en otro salir el fluido.

 Sellos y empaques.

Su función básica es evitar las fugas de fluido a presión en sitios que se comunican entre sí o con el exterior.

En los sistemas hidráulicos, los sellos y empaques son piezas importantes sin las cuales ni los cilindros, bombas y válvulas, trabajan adecuadamente.

 Mangueras y tuberías

Los sistemas de conducción del fluido son esenciales para el buen funcionamiento de el sistema hidráulico, ya que son los encargados de unir otros elementos del sistema. Deben, por lo tanto, estar a prueba de fugas y resistir la máxima presión, temperatura y vibraciones a que estén sometidas durante el trabajo.

Su diseño debe evitar restricciones de flujo y turbulencias. Deben tener suficiente diámetro

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