1

1

2

2

CAPÍTULO I INTRODUCCIÓN A

LA OLEOHIDRÁULICA 3

PRINCIPIOS BÁSICOS 4 VENTAJAS DE LOS SISTEMAS OLEOHIDRÁULICOS 5

CAPÍTULO II HIDROSTÁTICA 8

PRESIÓN DE UN FLUIDO 8 TRANSMISIÓN HIDRÁULICA 9

CAPÍTULO III HIDRODINÁMICA 11

ECUACIÓN DE UN FLUJO 11 TIPOS DE FLUJOS 14

CAPÍTULO IV FLUIDOS HIDRÁULICOS 15

OBJETIVOS DE LOS FLUIDOS 15 REQUERIMIENTO DE CALIDAD 17 PROPIEDADES DEL FLUIDO 18 LÍQUIDOS HIDRÁULICOS 21

CAPÍTULO V TUBERÍAS HIDRÁULICAS Y

ESTANQUIEDAD 23

TUBERÍAS HIDRÁULICAS 23 ESTANQUEIDAD 30

Í N D I C E

CONTENIDOS PÁGINA

3

3

CAPÍTULO VI DEPÓSITOS OLEOHIDRÁULICOS 32

CARACTERÍSTICAS DE DISEÑO 34 CAPÍTULO VII FILTROS 36

FACTORES QUE INCIDEN 36 MATERIALES FILTRANTES 36 INDICADORES DE OBTURACIÓN 41

CAPÍTULO VIII ACCESORIOS 42

PRESOSTATOS 42 MANÓMETROS 43 ACTUADORES HIDRÁULICOS (CILINDROS) 47

CAPÍTULO IX VÁLVULAS 53

CLASIFICACIÓN Y FUNCIONAMIENTO DE LAS VÁLVULAS 53

CAPÍTULO X ACUMULADORES HIDRÁULICOS 62

FUNCIONES 62 TIPOS DE ACUMULADORES 63

CAPÍTULO XI BOMBAS HIDRÁULICAS 66

CAPÍTULO XII MOTORES HIDRÁULICOS 72

MISIÓN Y CARACTERÍSTICAS 72 TIPOS DE MOTORES 74

CAPÍTULO XIII CIRCUITOS OLEOHIDRÁULICOS 77

CONTENIDOS PÁGINA

4

4

CAPÍTULO I / INTRODUCCIÓN A LA OLEOHIDRÁULICA

La Oleohidráulica estudia la transmisión de la potencia a través del aceite que fluye por conductos y orificios hacia los actuadores impulsado por una bomba que es un generador de caudal. Basada en un principio descubierto por el científico francés Pascal se refiere al empleo de fluidos confinados para transmitir energía, multiplicando la fuerza y modificando el movimiento. La ley de Pascal, enunciada dice:

Todos los sistemas oleohidráulicos basan su trabajo en este principio. Lo que podemos concluir que la presión se distribuye uniformemente en todos los sentidos y es igual en todos lados. La figura estaría demostrando este principio.

"La presión aplicada a un fluido confinado se transmite íntegramente en todas las direcciones y ejerce fuerzas iguales sobre áreas iguales, actuando estas fuerzas perpendicularmente a las paredes del recipiente".

5

5

PRINCIPIOS BÁSICOS DE LA OLEOHIDRÁULICA

La oleohidráulica esta basada en los siguientes principios: Los líquidos no tienen forma propia.

Los líquidos adquieren la forma del recipiente que lo contiene. Debido a esta condición el aceite de

cualquier sistema oleohidráulico puede circular en cualquier dirección y a través de tuberías y canalizaciones de cualquier diámetro o sección.

Los líquidos son incomprimibles.

La figura muestra la condición anterior. Al llenar una botella con cualquier líquido

colocarle un tapón y tratar de comprimir el líquido a través del tapón, esto no se

conseguirá a menos que la botella se rompa por la presión ejercida.

Los líquidos transmiten en todas las direcciones la presión que se les aplica.

6

6

Los líquidos permiten multiplicar la fuerza aplicada.

VENTAJAS DE LOS SISTEMAS OLEOHIDRÁULICOS INDUSTRIALES

Las más importantes son:

VELOCIDAD VARIABLE. LOS ACTUADORES YA SEAN LINEALES O ROTATIVOS DE UN SISTEMA OLEOHIDRÁULICO

PUEDEN MOVERSE A VELOCIDADES INFINITAMENTE VARIABLE. REVERSIBILIDAD. LOS ACTUADORES OLEOHIDRAULICOS PUEDEN INVERTIRSE INSTANTÁNEAMENTE, EN

PLENO MOVIMIENTO SIN NINGÚN RIESGO. LAS VÁLVULAS LIMITADORAS PROTEGEN LOS ELEMENTOS DEL SISTEMA.

PROTECCIÓN CONTRA SOBRE CARGA. LAS VÁLVULAS LIMITADORAS DE PRESIÓN, EN FUNCIÓN DE SEGURIDAD, PROTEGEN A

LOS CIRCUITOS DE LA SOBRECARGA. PROPORCIONAN TAMBIÉN EL MEDIO DE REGLAJE DEL PAR O DE LA FUERZA SUMINISTRADA POR LOS ACTUADORES.

DIMENSIONES REDUCIDAS. LOS COMPONENTES OLEOHIDRAULICOS, DEBIDO A SU ELEVADA VELOCIDAD Y SU

CAPACIDAD DE PRESIÓN, PROPORCIONAN ELEVADAS POTENCIAS DE SALIDA CON PESO Y TAMAÑO REDUCIDO.

Magnitudes fundamentales

7

7

Sistema internacional de unidades SI Definiciones:

Masa: Cantidad de materia que ocupa un cuerpo, su unidad, kilogramo (Kg).

Fuerza: Según la ley de Newton: Fuerza = masa x aceleración [Kg m/s²].

Según el sistema SI, la fuerza se expresa en Newton (N).

Otra unidad de la fuerza es el kilopondio (Kp) = 9,81 N. Presión: es una de las dimensiones más importantes en un sistema oleohidráulico y se define como una fuerza por unidad de superficie.

P = F/A P = presión N/m².

F = fuerza en N. A = superficie en m².

1 N/m² = 1 Pascal 1 N/m² = 1 Pa.

F = m x a [kg m /s²]

1 N = 1 kg x 1 m/s² = 1 kg m /s²

8

8

Equivalencia

En la práctica 1 Pascal es una unidad muy pequeña por lo tanto se utiliza el bar, 1 bar = 100000 Pa.

1 bar = 100 K Pa 1 bar = 14,5 psi. 1 bar = 1,02 daN/cm²

Longitud : Espacio recorrido, unidad: el metro, (m). Superficie : Signo A, unidad: metro cuadrado, (m²). Volumen : Signo V, unidad: metro cúbico, (m³). Velocidad : Signo v, unidad: metro por segundo, (m/s). Caudal : Signo Q, unidad: metros cúbicos por segundo, (m³/s).

9

9

CAPÍTULO II / HIDROSTÁTICA

PRESIÓN DE UN FLUIDO

Una columna de líquido ejerce, por su propio peso, una presión sobre la superficie en que actúa. La presión es función de la altura(h) de la columna de líquido, de la densidad del líquido y de aceleración de gravedad (g).

Si se toma recipiente de forma distinta llenos con el mismo líquido la presión será función solamente de la altura de la columna de líquido.

Presión hidrostática.

Definición:

La hidrostática es la ciencia que estudia los fluidos en reposo

P = h x x g

10

10

TRANSMISIÓN HIDRÁULICA DE FUERZA

Dado que la presión se distribuye uniformemente en el líquido, la forma del recipiente no tiene ninguna importancia. La figura muestra este principio.

Las fuerzas son directamente proporcionales a las superficies.

A2

S2 A1 F1

S2 A1 F1 = =

11

11

Principio de la transmisión de presión

En los transmisores de presión las presiones son inversamente proporcionales a las superficies esto es:

La figura demuestra este principio Transmisión de presión

P1 x A1 = F1

P2 x A2 = F2 luego P1/P2 = A2/A1

12

12

CAPÍTULO III / HIDRODINÁMICA

Es la ciencia que estudia los fluidos en movimiento.

ECUACIÓN DE UN FLUJO

Sí un líquido fluye por un tubo de sección variable, el volumen que pasa en una unidad de tiempo es el mismo, independiente de la sección.

El caudal, Q = Volumen / tiempo [litros / minuto]

Q = V / t [l / min]

V = A x s reemplazamos el volumen en caudal y nos queda: Q = A x s / t se sabe que velocidad es: v = s / t luego:

Q=A x v Q = Caudal [l / min. O m³ /min]

V = Volumen en l.

T = tiempo en min. A = superficie de la sección.

s = espacio.

13

13

En la figura el caudal que entra en la tubería (Q1) es igual al caudal que sale (Q2), por lo tanto, la velocidad en el tramo de mayor diámetro es menor que en el tramo de menor diámetro luego las velocidades son inversamente proporcionales a los diámetros de las tuberías.

LA VELOCIDAD DEL FLUJO VARÍA EN RELACIÓN INVERSA ALA SECCIÓN DE LA TUBERÍA

Ecuación de continuidad:

Q1 = Q2

A1 x v1 = A2 x v2 = constante.

14

14

Ecuación de la energía (Bernoulli).

La ecuación de la energía o de Bernoulli relaciona la energía potencial o de posición la energía cinética o de movimiento y la energía de presión o presión estática. Esto es:

Conclusión

Pérdida de energía por fricción

Las pérdidas de energía por fricción: La longitud de la tubería. La rugosidad de la tubería. Cantidad de codos y curvas. Sección de la tubería. Velocidad del flujo.

P1 / + v²1/ 2g + z1 = P2 / + v²1 / 2g +z2

Observando las ecuaciones de continuidad y de Bernoulli se puede deducir cuando se disminuye la sección de los conductos, aumenta la velocidad y por lo tanto la energía cinética también aumenta.

15

15

TIPOS DE FLUJO

Flujo Laminar Las partículas del liquido en este tipo de flujo se mueven formando capas que se deslizan ordenadamente hasta una cierta velocidad.

Flujo turbulento Si aumenta la velocidad y la sección de pasaje no varía, cambia la forma del flujo. Se hace turbulento y arremolinados y las partículas no se deslizan ordenadamente en un sentido. La velocidad a la que el flujo se desordena se llama "velocidad critica"

16

16

CAPÍTULO IV / FLUIDOS HIDRÁULICOS

OBJETIVOS DEL FLUIDO

Transmisión de potencia. Lubricación de las piezas móviles. Disipación del calor producido. Protección contra la corrosión.

Transmisión de potencia El fluido debe poder circular fácilmente por las tuberías y orificios de los elementos, al objeto de transferir, con pequeñas perdidas, la energía de la bomba a los motores o cilindros.

Lubricación Los elementos móviles de los sistemas hidráulicos son lubricados por el fluido para protegerlos del desgaste.

Disipación del calor o enfriamiento La circulación del aceite a través de las líneas y alrededor de las partes del deposito.

Protección contra la corrosión Ningún órgano de la instalación hidráulica deberá ser atacado químicamente por el fluido.

17

17

Enfriamiento del sistema

18

18

REQUERIMIENTOS DE CALIDAD

Además de las funciones fundamentales, los fluidos hidráulicos pueden tener otros requerimientos de calidad tales como: Impedir la oxidación. Impedir la formación de lodo, goma y barniz. Reducir la formación de espuma. Mantener su propia estabilidad, y por consiguiente, reducir el costo del cambio del fluido. Mantener un índice de viscosidad relativamente estable entre amplios limites de temperatura. Impedir la corrosión y la formación de picaduras. Separar el agua. Compatibilidad con cierres y juntas.

19

19

PROPIEDADES DEL FLUIDO

Para valorar cualquier tipo de fluido hidráulico hay que considerar las propiedades que les permiten realizar sus funciones fundamentales y cumplir con algunos o todos su requerimiento de calidad. Viscosidad

Es la medida de la resistencia del fluido a su desplazamiento o circulación del mismo. Un fluido que circula con dificultad tiene una viscosidad alta, se puede decir también que es un fluido grueso. Un fluido que circula con facilidad, tiene una viscosidad baja, se puede decir también que es un fluido delgado o fino. Las viscosidades tienen por unidades las siguientes:

La viscosidad absoluta en poise.

La viscosidad cinemática en centistokes.

La viscosidad relativa en Segundos Universales Saybolt (SUS) y números SAE. Formas de viscosidad

Viscosidad dinámica. Viscosidad cinemática.

� Viscosidad SUS. Viscosidad dinámica

Considerando la viscosidad como la resistencia que ofrece una capa de fluido para deslizar sobre otra, es fácil medir la viscosidad dinámica en un laboratorio.

Viscosidad cinemática

El concepto de viscosidad cinemática es una consecuencia de la utilización de una columna de liquido para producir una circulación del mismo a través de un tubo capilar.

20

20

Viscosidad SUS

La viscosidad relativa SUS se mide el tiempo en que demora una cierta cantidad de liquido en fluir a través de un orificio normalizado a una temperatura determinada. Estas temperaturas son generalmente 100º F o 210º F que equivalen a 37, 8º C o 98,9º C respectivamente. Para aplicaciones industriales la viscosidad del aceite acostumbra a ser del orden de 150 SUS a 100º F. ÍNDICE DE VISCOSIDAD

El índice de viscosidad es un numero arbitrario que indica el cambio de viscosidad del fluido al variar la temperatura.

� PUNTO DE FLUIDEZ

El punto de fluidez es la temperatura más baja a la que un liquido puede fluir. Como regla general en un sistema hidráulico el punto de fluidez debe estar 10º C por debajo de la temperatura más baja de la utiliza uración de un fluido. Los aceites derivados del petróleo son particularmente susceptibles a la oxidación los productos de oxidación que son insolubles taponan orificios, aumentan el desgaste y hacen que las válvulas se agarroten. uración de un fluido. Los aceites derivados del petróleo son particularmente susceptibles a la oxidación los productos de oxidación que son insolubles taponan orificios, aumentan el desgaste y hacen que las válvulas se agarroten. uración de un fluido. Los aceites derivados del petróleo son particularmente susceptibles a la oxidación los productos de oxidación que son insolubles taponan orificios, aumentan el desgaste y hacen que las válvulas se agarroten.

21

21

uración de un fluido. Los aceites derivados del petróleo son particularmente susceptibles a la oxidación los productos de oxidación que son insolubles taponan orificios, aumentan el desgaste y hacen que las válvulas se agarroten.

uración de un fluido. Los aceites derivados del petróleo son particularmente susceptibles a la oxidación los productos de oxidación que son insolubles taponan orificios, aumentan el desgaste y hacen que las válvulas se agarroten.

uración de un fluido. Los aceites derivados del petróleo son particularmente susceptibles a la oxidación los productos de oxidación que son insolubles taponan orificios, aumentan el desgaste y hacen que las válvulas se agarroten. uración de un fluido. Los aceites derivados del petróleo son particularmente susceptibles a la oxidación los productos de oxidación que son insolubles taponan orificios, aumentan el desgaste y hacen que las válvulas se agarroten. uración de un fluido. Los aceites derivados del petróleo son particularmente susceptibles a la oxidación los productos de oxidación que son insolubles taponan orificios, aumentan el desgaste y hacen que las válvulas se agarroten. uración

de un fluido. Los aceites derivados del petróleo son particularmente susceptibles a la oxidación los productos de oxidación que son insolubles taponan orificios, aumentan el desgaste y hacen que las válvulas se agarroten. uración de un fluido. Los aceites derivados del petróleo son particularmente susceptibles a la oxidación los productos de oxidación que son insolubles taponan orificios, aumentan el desgaste y hacen que las válvulas se agarroten. uración de un fluido. Los aceites derivados del petróleo son particularmente susceptibles a la oxidación los productos de oxidación que son insolubles taponan orificios, aumentan el desgaste y hacen que las válvulas se agarroten. Catalizadores

El calor, la presión, los contaminantes, el agua, las superficies metálicas y la agitación, todos ellos aceleran la oxidación una vez que este empieza. Es por ello que hay siempre un numero de catalizadores de oxidación en el sistema hidráulico. Los fabricantes de aceites hidráulicos añaden aditivos para resistir a la oxidación. Estos aditivos impiden que la oxidación continua una vez iniciada y reducen el efecto de catadores de oxidación, son del tipo desactivador mecánico.

22

22

Desemulsibilidad

El agua en el aceite facilita la acumulación de descontaminantes que pueden originar el agarrotamiento de las válvulas y la aceleración del desgaste. Con adecuados aditivos se puede conseguir que un aceite hidráulico tenga la capacidad para separar el agua.

�

Oxidación y corrosión por la humedad y la formación de ácidos en el aceite hidráulico

�LÍQUIDOS HIDRÁULICOS UTILIZADOS � � Agua

El agua pura presenta unos defectos que condenan su empleo. Se congela a 0ºC, sus caudales lubricantes son nulas, es oxidante en presencia del aire y su pequeña viscosidad crea problemas de estancamiento. No obstante, debido a su bajo costo, su ininflamabilidad y su incomprensibilidad, todavía se emplea en prensas de fuerte potencia. � Aceite soluble

El agua mezclada con aceite soluble presenta los mismos defectos, pero atenuados. Se mejoran así las cualidades lubricantes del agua, pero su inconveniente reside en la formación de corrosiones bioquímicos, debido a fermentaciones anaerobias.

23

23

� Aceites vegetales

Los aceites vegetales, basado en aceites de ricino y de alcohol, encontraron, antes de la segunda guerra mundial, un gran caucho vegetal en las juntas de cualidades superiores al sintético pero se modifican con el tiempo y llegan a ser oxidantes.

� Aceites minerales

Son los líquidos mas usados en los mandos hidráulicos. Son de producción abundante y fácil y ciertas propiedades pueden ser mejoradas mediante el empleo de aditivos adecuados. No obstante, obligan a utilizar los cauchos sintéticos y la temperatura limite de utilización no sobrepasa los 150ºC.

Líquidos sintéticos

Son productos químicos sintetizados en el laboratorio, que son, por sí mismo, menos inflamables que los aceites minerales, índice de viscosidad elevado, buenas cualidades lubricantes, etc. SE DIVIDEN EN DOS CLASES: 1. Hidrocarburos clorados, algo tóxico no biodegradables, y que en algunos países están prohibido o

desaconsejados por las leyes sanitarias. 2. Fosfatos-ésteres, menos tóxicos, y más biodegradables que los anteriores. Los fluidos sintéticos son los mas caros del mercado y no son compatibles con las juntas corrientes del nitrilo (buna) y neopreno. Funciona bien a altas temperaturas y son muy adecuados para sistemas de alta presión. Si son resistentes al fuego no funcionan bien en sistemas a baja temperatura y puede ser necesario el precalentamiento. Estos fluidos son los de mayor peso especifico y las condiciones de entrada a la bomba requieren un cuidado especial.

24

24

CAPÍTULO V / TUBERÍAS HIDRÁULICAS Y ESTANQUEIDAD

TUBERÍAS HIDRÁULICAS

Tuberías es un término general que engloba las diferentes clases de líneas de conducción que transportan el fluido hidráulico entre los componentes así como las conexiones utilizadas entre los conductores. Los sistemas hidráulicos utilizan principalmente, hoy en día, tres tipos de líneas de conducción: Tubos de gas. Tubos milimétricos. Mangueras flexibles.

Son más convenientes para hacer conexiones y para el mantenimiento de las instalaciones. En el futuro aparecerá probablemente la tubería de plástico que está usando gradualmente en ciertas aplicaciones. Tubos gas

Los tubos de hierro y de acero fueron los primeros conductores que se utilizaron en los sistemas hidráulicos industriales y todavía se usan ampliamente debido a su bajo costo. La tubería de acero sin soldadura se recomienda para los sistemas hidráulicos, con su interior libre de óxido, cascarilla y suciedad. DIMENSIONES DE LOS TUBOS GAS Los tubos gas y sus accesorios se clasifican según sus dimensiones nominales y el espesor de sus paredes. Originalmente, un tubo de gas de tamaño determinado tenia un solo espesor de pared y el tamaño indicado era el diámetro interior. Más tarde, los tubos gas se fabricaron con distintos espesores de pared: estándar, grueso y extragrueso no obstante, el diámetro exterior no se modificaba. Para aumentar el espesor de la pared se modificaba el diámetro interior. Por lo tanto, el diámetro nominal de un tubo gas por si solo no indicaba mas que el tamaño de rosca para las conexiones.

25

25

Las roscas de tubería hidráulicas de tipo cónico son de "cierre seco"

26

26

CIERRE DE LOS TUBOS GAS

Las roscas de los tubos de gas son cónicas al contrario de las de los tubos milimétricos y algunas conexiones de mangueras que tienen roscas cilíndricas.

Las uniones se cierran mediante una adaptación entre las roscas macho y hembra al apretar la tubería. Esto crea uno de los principales inconvenientes de los tubos gas. Cuando una unión se rompe, debe apretarse más el tubo para volver a cerrar.

Frecuentemente esto requiere sustituir parte del tubo con secciones algo mas de largas. Sin embargo, esta dificultad ha sido superada en cierto modo, utilizando cinta de teflón u otros elementos para volver a cerrar las uniones de los tubos.

Se requieren tapones especiales para roscar los tubos y accesorios del sistema hidráulicos. Las roscas son del tipo de "cierre seco" que difieren de las roscas estándar en que las bases y crestas de las roscas encajan antes de los flancos evitándose así una holgura espiral.

27

27

Racores que unen los componentes y las tuberías a gas

28

28

Tubos milimétricos

Los tubos de acero sin soldaduras presentan ventajas significativas sobre los tubos gas en los sistemas hidráulicos. Los tubos milimétricos pueden doblarse de cualquier forma, son más fáciles de trabajar y pueden utilizarse una y otra vez sin problema de cierre. Generalmente el número de uniones es reducido. En los sistemas de bajo volumen, aguantan presiones y caudales mas elevados con dimensiones y pesos menores sin embargos son mas caros así como también lo son los accesorios necesarios para las conexiones. DIMENSIONES DE LOS TUBOS MILIMÉTRICOS Las especificaciones de los tubos milimétricos se refieren siempre al diámetro exterior. Las medidas disponibles varían en incrementos 1/16" desde 1/8" hasta 1" y en incrementos de 1/4" desde 1" en los tubos métricos van desde 4 hasta 80 mm. Hay disponibles varios gruesos de pared para cada tamaño. El diámetro interior, tal como se observó anteriormente, es igual al diámetro exterior menos dos veces el espesor de la pared. ACCESORIOS DE LOS TUBOS MILIMÉTRICOS Los tubos milimétricos nunca se cierran mediante roscas sino mediante varios tipos de accesorios. Algunos de estos accesorios hacen el cierre mediante contacto metal-metal y son conocidos como accesorios de compresión y pueden ser abocardados o sin abocardar. Otros accesorios utilizan juntas tóricas o similares. Además de los accesorios roscados hay también disponibles bridas para soldar a los tubos de mayor tamaño.

29

29

ACOPLAMIENTOS ABOCARDADOS El acoplamiento abocardado (o unión simple) de 37 grados es la más corriente para los tubos que pueden ser abocardados. Los acoplamientos efectúan el cierre apretando, mediante una tuerca, el extremo abocardado del tubo contra una superficie troncocónica existente en el cuerpo de acoplamiento. Un manguito o proporción de la tuerca soporta el tubo para amortiguar las vibraciones. El acoplamiento estándar de 45grados se utiliza para presiones muy elevadas. Hay también un diseño con roscas machos en la tuerca de compresión. ACOPLAMIENTOS Y CONEXIONES ROSCADAS UTILIZADAS EN LOS TUBOS MILIMÉTRICOS

Mangueras flexibles

Las mangueras flexibles se utilizan cuando las líneas hidráulicas están sometidas a movimiento, por ejemplo, las líneas que van a un motor de cabezal de taladro. La manguera se fabrica con capaz de caucho sintético y trenzado de tejido o alambre. El trenzado de alambre permite naturalmente presiones más elevadas. La capa interna de la manguera debe ser compatible con el fluido utilizado. La capa externa es generalmente de caucho para proteger el trenzado. La manguera debe tener como mínimo, tres capas, siendo una de ellas el trenzado, o puede tener múltiples capas según la presión de funcionamiento. Cuando hay capas múltiples de alambre, pueden ir alternadas con capas de caucho o pueden estar colocadas directamente unas encimas de otras.

30

30

CONEXIONES PARA MANGUERA Los accesorios para manguera son esencialmente los mismos que para los tubos. Existen conexiones para los extremos de la mayoría de las mangueras, aunque hay uniones roscadas y enchufes rápidos que pueden volver a utilizarse es generalmente deseable conectar los extremos de las mangueras con uniones simples que tengan cuentas giratorias. La unión esta generalmente montada en el conector pero puede también incorporarse a la manguera. Una manguera corta puede roscarse a un conectar rígido de un extremo antes de conectar a otro. Una manguera nunca hay que instalarla torcida.

31

31

ESTANQUEIDAD

La estanqueidad se necesita para mantener la presión, para impedir la perdida de fluido y la contaminación. Hay varios métodos para hacer estancos los componentes hidráulicos, según se trate de estanqueidad positiva o no positiva, o si la aplicación es de estanqueidad estática o dinámica, o de la presión de funcionamiento y de otros factores.

Una estanqueidad positiva impide que la más mínima cantidad de fluido se escape.

Una estanqueidad no positiva permite que una pequeña cantidad de líquido escape, tal como en la holgura de una corredora en su alojamiento, para suministrar una película lubricante

Estanqueidad dinámica

Los elementos de estanqueidad dinámicos se instalan en piezas que se mueven una en relación con la otra. Así, por lo menos una de las piezas debe frotar contra el cierre y, por consiguientes, los elementos dinámicos están sometidos a desgastes. Esto hace, naturalmente, que su diseño y aplicación sean más difíciles Juntas tóricas "O"

Probablemente el elemento de estanqueidad, más utilizado en los modernos equipos hidráulicos es la junta tórica "O".

La junta tórica "O" se instala en una ranura anular mecanizada en una de las piezas componentes en la instalación, esta junta es comprimida tanto en el diámetro interno como en el externo. Es un elemento dinámico actuado tanto por presión como por compresión. La presión fuerza la junta contra uno de los lados de su ranura y hacia fuera en ambos diámetros.

Una junta tórica es un cierre de caucho sintético moldeado que tiene una sección recta y redonda en estado de reposo.

32

32

De esta manera se efectúa un cierre positivo contra dos superficies anulares y una superficie plana. El aumento de presión da como resultado una fuerza mayor contra la superficie de cierre la junta, por consiguiente, es capaz de contener presiones extremadamente alta.

33

33

CAPÍTULO VI / DEPÓSITOS OLEOHIDRÁULICOS

Un depósito industrial típico está construido con chapas de acero, fundición acerada o aluminio, en cualquiera de los casos los depósitos pueden ser: abiertos a la atmósfera cerrados bajo presión objetivos del deposito: Almacenar el fluido de transmisión de potencia. Compensar fugas (siempre son posibles). Actuar como regulador térmico. Proteger el fluido contra la suciedad y cuerpos extraños. Permitir que el fluido se decante y sé desemulsiones. Complementar las funciones de filtrado. Entre otras.

Perspectiva seccionada de un depósito normal para instalaciones fijas de pequeña potencia. Tapa de inspección superior. Tapón de llenado con filtro de aire. Control de nivel. Placa deflectora. Tubería de retorno. Concavidad para retener las impurezas y facilitar el vaciado. Tapón de drenaje. Espiga magnética. Tubería de aspiración. Coladores de aspiración. Tapa de inspección general.

34

34

35

35

CARACTERÍSTICAS DE DISEÑO

El depósito se diseña para que la mantención del fluido sea fácil. El fondo del tanque tiene una inclinación con el objeto que se pueda vaciar completamente por medio de la válvula de drenaje. Es muy importante que este tanque posea una o más tapas de registro para efectuar limpieza interna por lo menos una vez al año. Es recomendable el uso de nivel visuales u otros sistemas de control de niveles. En boca de llenado se instala un colador para evitar que se introduzca partículas extrañas en el momento de llenado. Esta boca de llenado posee una tapa que es un filtro de aire para el caso de los depósitos abiertos. Por medio de la placa deflectora se divide el depósito en dos cámaras (una para aspiración y otra para retorno) interconectados por pequeñas perforaciones que obliga al fluido a recirculos por pasos bien determinados. De esta forma la placa desviadora cumple por ejemplo con evitar las turbulencias, permite que las partículas extrañas se sedimentan en el fondo y ayuda a separar el aire del fluido. Las tuberías de alimentación y retorno deben quedar los más separados que sea posible y bastante bajo del nivel del aceite, para que el aire no se mezcle con el aceite y forme espumas. Por otro lado, las líneas que terminan cerca del fondo y que no llevan coladores, deben tener un corte de 45º para facilitar la aspiración en el caso de la bomba y dirigir el caudal hacia las paredes en el caso de retorno para disipar el calor y alejar este retorno de la línea de entrada de la bomba. Con respecto al tamaño del tanque es deseable que este sea siempre lo suficientemente grande para facilitar el enfriamiento y la separación de los contaminantes. Como mínimo el depósito debe contener todo el fluido que requiere el sistema y mantener el nivel lo suficientemente alto para evitar torbellinos, calor y partículas en suspensión. En los equipos industriales se acostumbra a emplear depósitos cuya capacidad sea por lo menos 2 a 3 veces la capacidad de la bomba en litros por minuto. Cuando las condiciones ambientales lo requieren el depósito tendrá calentador o será cerrado por efecto de contaminación.

36

36

Las características generales explicadas son aplicables a depósitos cerrados o abiertos y tomando en cuenta la utilización, se podrá implementar con una serie de elementos que permita mejorar sus funciones.

37

37

CAPÍTULO VII / FILTROS

La confiabilidad de una instalación hidráulica depende fundamentalmente de la limpieza de está, es decir, del filtraje.

FACTORES QUE INCIDEN

Tipo de partícula (tamaño, contextura). Número de partículas. Velocidad del flujo en los distintos elementos. Presión, caídas de presión. Juegos, características constructivas.

MATERIALES FILTRANTES

Según el grado de filtración existen los más variados tipos. En general todos tienen un plegado circunsferencial de manera que se obtiene una gran superficie de filtraje en un espacio reducido y una buena rigidez, los elementos más usados son:

Malla de alambre : El alambre que se utiliza es de acero aliado. Papel : El elemento de filtraje es un velo de papel. El grado de filtraje es de

10/um. Con el armazón y el plegado circunstancial se logra una rigidez aceptable. Los filtros de papel son elementos desechables ya que no se pueden limpiar. Se los utiliza para la puesta en servicio inaugural de las instalaciones o para el enjuague y limpieza de mantenimiento de las mismas.

La función de un filtro es de mantener el nivel de impureza en un valor reducido y de está manera evitar un desgaste prematuro de los elementos.

Grado de filtraje absoluto: Bajo este término se denomina al valor que corresponde a la mayor

impureza esférica y rígida que puede pasar por el filtro.

38

38

Filtros de fibra metálica

Ventajas: Gran capacidad de absorción de impureza en relación con la superficie. Prolonga vida útil, filtraje en profundidad. Independencia de la temperatura. Elevada presión. Gran rigidez.

Situación en el circuito hidráulico

Según su ubicación en el sistema, se pueden diferenciar los siguientes tipos:

Filtro en la tubería de aspiración.

Filtro en la tubería de presión.

Filtro en la tubería de retorno.

Filtro de aire y de carga. Filtros en la tubería de aspiración

El filtro de aspiración va instalado en la línea de aspiración de la bomba. El elemento filtrante está provisto de una roca de conexión 2. El fluido es aspirado a través del elemento 3, de manera que al sistema solo llega accesibilidad para el mantenimiento, dificultando además el proceso de aspiración, por lo cual no es apto para todo tipo de bomba. El grado de filtraje es normalmente del orden de 100/um. Para que no se presenten dificultades de aspiración cuando el fluido está frío o el filtro está obturado por suciedad, se pueden instalar paralelamente válvulas by- pass. La presión de apertura de estas es de 0,2 bar.

39

39

Filtro en la tubería de presión

El filtro de presión va instalado en la línea de presión de un circuito hidráulico. Se lo puede ubicar después de una bomba o antes de una servoválvula o un regulador de flujo calibrado a un caudal muy reducido. Generalmente se lo instala como protección, justo delante de un dispositivo de mando o de reglaje. El filtro está compuesto por una carcasa 1, un pote enroscable 2, como deposito de las impurezas y el elemento filtrante 3. Dado que está expuesto a las presiones de servicio máximas, debe ser muy rígido. Este filtro admite una diferencia de presiones de 315 bar.

El filtro está compuesto por:

Una carcasa 1

Un pote enroscable 2, como deposito

de las impurezas.

Elemento filtrante 3.

40

40

CARLOS GASTON PEÑA MUNAR URL de Google+ google.com/+CARLOSGASTONPEÑAMUNARCARGASPEMU http://cargaspemu.wix.com/cargaspemu

pe.linkedin.com/pub/carlos-gaston-peña-munar/32/632/293