Bombas Hidraulicas - Maquinaria Pesada

Download Bombas Hidraulicas - Maquinaria Pesada

Post on 27-Oct-2015

35 views

Category:

Documents

12 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

  • Bombas

    Sistema Hidrulicos Maquinaria Pesada

  • Introduccin

    La bomba hidrulica convierte la energa mecnica en energa hidrulica. Es un dispositivo que toma energa de una fuente (por ejemplo, un motor, un motor elctrico, etc.) y la convierte a una forma de energa hidrulica. La bomba toma aceite de un depsito de almacenamiento (por ejemplo, un tanque) y lo enva como un flujo al sistema hidrulico.

  • Introduccin

    Todas las bombas producen flujo de aceite de igual forma. Se crea un vaco a la entrada de la bomba. La presin atmosfrica, ms alta, empuja el aceite a travs del conducto de entrada a las cmaras de entrada de la bomba. Los engranajes de la bomba llevan el aceite a la cmara de salida de la bomba. El volumen de la cmara disminuye a medida que se acerca a la salida. Esta reduccin del tamao de la cmara empuja el aceite a la salida.

  • Introduccin

    La bomba slo produce flujo (por ejemplo, galones por minuto, litros por minuto, centmetros cbicos por revolucin, etc.), que luego es usado por el sistema hidrulico. La bomba NO produce presin. La presin se produce por accin de la resistencia al flujo. La resistencia puede producirse a medida que el flujo pasa por las mangueras, orificios, conexiones, cilindros, motores o cualquier elemento del sistema que impida el paso libre del flujo al tanque.

  • Tipos de bombas

    Todos los tipos de bombas pueden se clasificados en dos categoras principales:

    - Bombas de desplazamiento positivo o hidrostticas.

    - Bombas de desplazamiento no positivo o Hidrodinmicas.

  • Desplazamiento no positivo (Hidrodinmicas)Son aquellas que impulsan el lquido solo hasta determinada presin, a partir de la cual el caudal es cero. Estas bombas pueden funcionar por un tiempo relativamente largo sin averas con el conducto de salida cerrado. Existe en ellas una dependencia generalmente no lineal entre el caudal bombeado y la presin de descarga.Las mas comunes son:

    Bombas centrifugas. Bombas de hlice Bombas de diafragma con resorte.

  • Desplazamiento positivo (Hidrostticas)Las bombas de desplazamiento positivo no tienen lmite de presin mxima de impulsin, esta presin de salida puede llegar a valores que ponen en peligro la integridad de la bomba si el conducto de escape se cierra completamente. Para garantizar el funcionamiento seguro de ellas, es necesario la utilizacin de alguna vlvula de seguridad que derive la salida en caso de obstruccin del conducto.Si el ajuste es apropiado, estas bombas pueden bombear el aire de su interior y con ello, crear la suficiente depresin en el conducto de admisin como para succionar el lquido a bombear desde niveles mas bajos que la posicin de la bomba, aun cuando estn llenas de aire.Se caracterizan porque el caudal de bombeo casi no es afectado por la presin de funcionamiento.

    Se pueden clasificar en:

    Bombas de mbolo. Bombas de engranes. Bombas de diafragma. Bombas de paletas.

  • Comparacin

    Bombas de desplazamiento positivo Bombas hidrodinmicasFlujo no permanente debido a la accin de la

    bomba Flujo permanente

    No puede operar contra una vlvula cerrada: para o falla.

    Puede operar contra una vlvula cerrada. La energa creada de esta manera se convierte en

    calor.

    Para una tarea determinada es ms grande que una bomba rotodinmica.

    Para una tarea determinada es ms pequea que una bomba de desplazamiento positivo.

    No puede bombear fluidos que contengan slidos.

    Puede bombear mezclas de slidos y lquidos, como por ejemplo aguas residuales.

    Son capaces de levantar grandes presiones Solo son capaces de desplazar grandes flujos pero a baja presin

  • Terminos

    Amplitud de presin: Se constituyen en los lmites mximos de presin con los cuales una bomba puede funcionar adecuadamente. Ejemplo Lb/plg2.

    Volumen: La cantidad de fluido que una bomba es capaz de entregar a la presin de operacin. Ejemplo gal/min.

    Amplitud de la velocidad: Se constituyen en los lmites mximo y mnimo en los cuales las condiciones a la entrada y soporte de la carga permitirn a la bomba funcionar satisfactoriamente. Las unidades son r.p.m.

    Eficiencia mecnica: Se puede determinar mediante la relacin entre el caballaje terico a la entrada, necesario para un volumen especifico en una presin especifica y el caballaje real a la entrada necesario para el volumen especifico a la presin especifica.

    Eficiencia volumtrica: Se puede determinar mediante la relacin entre el volumen terico de salida a 0 lb/plg2 y el volumen real a cualquier presin asignada.

    Eficiencia total: Se puede determinar mediante el producto entre la eficiencia mecnica y al eficiencia volumtrica.

  • Clasificacin bombas desplazamiento positivo

    BOMBAS AmplitudPresin

    Volumen AmplitudVelocidad

    EficienciaVolum. Eficiencia Total

    Bomba de engrane Baja Presin 0 Lb/plg

    2 5 Gal/min 500 rpm 80 % 75 80 %

    Bomba engrane 1500 Lb/plg21500 Lb/plg2 10 Gal/min 1200 rpm

    80 % 75 80 %

    Bomba engrane 2000 Lb/plg2 2000 Lb/plg2 15 Gal/ min 1800 rpm90 %

    80 - 85%

    Bomba Paleta equilib. 1000 Lb/plg2

    1000 Lb/plg2 1.1 55 Gal/min 1000 rpm > 90 % 80 85 %

    Bomba Pistn Placa empuje angular

    3000 Lb/plg25000 Lb/plg2

    2 120 Gal/min

    7.5 41 Gal/min12001800 rpm

    90 %

    90 %

    > 85 %

    > 80 %

    Diseo Dynex 6000 8000 Lb/plg2

    2.9 4.2 Gal/min 1200 2200 rpm 90 % > 85 %

  • Caudal fijo frente a Caudal variable

    El flujo de salida de una bomba de caudal fijo cambia slo si se cambia la velocidad de la rotacin de la bomba. Si la bomba gira ms rpido, aumenta el flujo; si gira ms lenta, disminuye el flujo. La bomba de engranajes es un ejemplo de una bomba de caudal fijo.Las bombas de paletas y de pistones pueden ser de caudal fijo o de caudal variable. El flujo de salida de una bomba de caudal variable puede aumentar o disminuir independientemente de la velocidad de rotacin. El flujo de salida de una bomba de caudal variable puede controlarse manualmente, automticamente o por combinacin de ambas.

  • Bomba de Engranajes

    La bomba de engranes es una de las ms utilizadas. La capacidad puede ser grande o pequea y su costo variar con su capacidad de presin y volumen.Adems la simplicidad de su construccin permite esta ventaja de precio.Las bombas de engranes exhiben buenas capacidades de vaco a la entrada y para las situaciones normales tambin son autocebantes; otra caracterstica importante es la cantidad relativamente pequea de pulsacin en el volumen producido.Suministran la misma cantidad de aceite por cada revolucin del eje de entrada. La salida de la bomba se controla cambiando la velocidad de rotacin.

  • Bomba de Engranajes - Funcionamiento

    Su funcionamiento es a grandes rasgos el siguiente: La flecha impulsora gira, los dos piones como estn engranados, girarn en direcciones opuestas. La rotacin es hacia el orificio de entrada desde el punto de engrane.Conforme los dientes de los dos piones se separan, se formar una cavidad y se producir un vaco en el orificio de entrada. Este vaco permitir a la presin atmosfrica forzar el fluido al lado de entrada de la bomba.El fluido ser confinado en el espacio entre los dientes del engrane. La rotacin continuada de los engranes permitir que el fluido llegue hasta la salida.

  • La bomba de engranajes consta de un retenedor de sellos (1), sellos(2), protector de sellos (3), planchas de separacin (4), espaciadores(5), engranaje de mando (6), engranaje loco (7), caja (8), brida demontaje (9), sello de la brida (10) y planchas de compensacin depresin (11) de ambos lados de los engranajes. Los engranajes estnmontados en la caja y en las bridas de montaje a los lados de losengranajes para sostener el eje de engranajes durante la rotacin.

  • Fuerza de la Bomba de Engranajes

    En una bomba de engranajes el flujo de salida se produce al empujar el aceite fuera de los dientes de engranajes a medida que se engranan en el lado de salida. La resistencia al flujo deaceite crea una presin de salida.

    El desequilibrio de la bomba de engranajes se debe a que la presin en el orificio de salida es mayor que la presin en el orificio de entrada. El aceite de presin ms alta empuja los engranajes hacia el orificio de salida de la caja. Los engranajes del eje sostienen casi toda la carga de presin lateral para prevenir un desgaste excesivo entre las puntas de los dientes y la caja.

    En las bombas de presin ms alta, los ejes de engranaje estn ligeramente biselados en el lado del extremo externo de los cojinetes del engranaje. Esto permite un contacto pleno entre eleje y los cojinetes cuando el eje se dobla levemente por la presin de desequilibrio.

  • Fuerza de la Bomba de Engranajes

  • Planchas compensacin de presin

    En las bombas de engranajes se usan dos diseos diferentes de planchas de compensacin de presin. El diseo anterior (1) tiene un reverso plano. Este diseo usa una plancha de separacin, una proteccin para el sello, un sello en forma de tres y un retenedor de sello. El diseo ms reciente (2) tiene una ranura en forma de tres, incrustada en el respaldo y de mayor grosor que el diseo anterior. En el diseo ms reciente de planchas de compensacin de presin se usan dos tipos diferentes de sellos.

  • Bomba de paletas

    Las bombas de paletas son bombas regulables. La salida de la bomba puede ser de caudal fijo o de caudal variable.

    El eje de entrada gira el rotor ranurado. Las paletas se mueven hacia adentro y hacia afuera de las ranuras en el rotor y sellanlas puntas externas contra el anillo excntrico. La parte interna del anillo de desplazamiento de la bomba de caudal fijo es de forma elptica. La parte interna del anillo de desplazamiento de la bomba de caudal variable es de forma redondeada. Las planchas flexibles sellan los lados del rotor y los extremos de las paletas. En algunos diseos de bomba para presin baja, las planchas de soporte y la caja sellan los lados del rotor y los extremos de las paletas. Las planchas de soporte se usan para dirigir el aceite a los conductos apropiados de la caja. La caja, adems de sostener las otras piezas de la bomba de paletas, dirige el aceite fuera y dentro de la bomba de paletas.

  • Las bombas de paletas de caudal fijo y de caudal variable usan lamisma nomenclatura de piezas. Cada bomba consta de: caja (1),cartucho (2), plancha de montaje (3), sellos de la plancha de montaje(4), sellos del cartucho (5), anillos de proteccin del cartucho (6),anillo de resorte (7) y cojinete y eje de entrada (8). Los cartuchosconstan de una plancha de soporte (9), anillo (10), planchas flexibles(11), rotor ranurado (12) y paletas (13).

  • Bomba de Paleta - Funcionamiento

    Cuando el rotor gira por la parte interna del anillo excntrico, las paletas se deslizan dentro y fuera de las ranuras del rotor para mantener el sello contra el anillo. A medida que las paletas se mueven fuera del rotor ranurado, cambia el volumen entre las paletas. Un aumento de la distancia entre el anillo y el rotor produce un aumento en el volumen. El aumento en el volumen produce un ligero vaco que permite que el aceite de entrada sea empujado al espacio entre las paletas por accin de la presin atmosfrica o la del tanque. A medida que el rotor contina funcionando, una disminucin en la distancia entre el anillo y el rotor produce una disminucin del volumen. El aceite es empujado fuera de ese segmento del rotor al conducto de salida de la bomba.

  • Bomba de Paleta Caudal VariableLas bombas de paletas de caudal variable se controlan desplazando un anillo redondeado atrs y adelante, en relacin con la lnea central del rotor. Muy rara vez, si acaso nunca, se usan bombas de paletas de caudal variable en aplicaciones de sistemas hidrulicos de equipos mviles.

  • Bomba de Pistones

    Las bombas de pistn generalmente son consideradas como las bombas que verdaderamente tienen un alto rendimiento en las aplicaciones mecnicas de la hidrulica. Algunas bombas de engranes y de paletas funcionarn con valores de presin cercanos a los 2000 lb/plg2, pero sin embargo, se les consideraran que trabajan con mucho esfuerzo. En cambio las bombas de pistn, en general, descansan a las 2000 lb/plg2 y en muchos casos tienen capacidades de 3000 lb/plg2 y con frecuencia funcionan bien con valores hasta de 5000lb/plg2.

    Hay dos diseos de bombas de pistones: la bomba de pistones axiales y la bomba de pistones radiales. Los dos diseos de bombas son regulables y altamente eficientes. Sin embargo, la salida puede ser de caudal fijo o de caudal variable.

  • La mayora de bombas y motores de pistones tienen piezas comunesy usan la misma nomenclatura. Las piezas de la bomba de la figura3.3.17 son: cabeza (1), caja (2), eje (3), pistones (4), plancha delorificio (5), tambor (6) y plancha basculante (7).

  • Bomba pistones axiales- Bomba pistones desplazamiento fijo- bomba de pistones desplazamiento variable

  • Bomba pistones axiales con caja angular

  • Bomba pistones radiales

  • Simbologa ISO