1. PRODUCT SUPPORT TEAM
CURSO CERTIFICACIÓN EQUIPOS
PARA CARRETERAS
OCTUBRE 2003
GUAYAQUIL, ECUADOR
FUNDAMENTOS DE HIDRÁULICA
2. PRINCIPIOS DE HIDRÁULICA
• los sistemas hidráulicos se utilizan como un medio
de transmisión de energía fácil y eficiente
• la potencia se puede transmitir en varias
direcciones.
• se evita la necesidad de utilizar elementos
mecánicos como ejes universales, engranajes y
palancas
PRODUCT SUPPORT TEAM
3. PRINCIPIOS DE HIDRÁULICA
• la hidrostática se basa en el
principio de que un líquido
confinado bajo presión
transmite energia en todas las
direcciones de manera uniforme
PRODUCT SUPPORT TEAM
4. PRINCIPIOS DE HIDRÁULICA
• la mayoría de las máquinas
modernas utilzan sistemas
hidrostáticos
PRODUCT SUPPORT TEAM
5. PRODUCT SUPPORT TEAM
PRINCIPIOS DE HIDRÁULICA
• se refiere a la cantidad de líquido
que circula por unidad de tiempo.
• normalmente se expresa en
galones por minuto (gpm) o litros
por minuto.
1 seg
si los 4 litros tardan 1 segundo
en pasar de la posición 1 a la 2,
se tiene un flujo de 4 lts/seg
1 litro
1 2
FLUJO
6. PRODUCT SUPPORT TEAM
PRINCIPIOS DE HIDRÁULICA
• es una medida de una
fuerza aplicada por
unidad de area.
• normalmente se expresa
en libras por pulgada
cuadrada (psi) o newton
por centímetro cuadrado
(bar)
PRESIÓN
100 100
area de 1 in2
presión= 100 lbs/ in2
area de 4 in2
presión=25lbs/ in2
peso de 100 lbs
7. PRINCIPIOS DE HIDRÁULICA
• en un sistema hidráulico
la presión indica la fuerza
que esta actuando sobre
cada pulgada cuadrada
del mismo
PRESIÓN
10 psi
= 10 lbs
PRODUCT SUPPORT TEAM
8. PRODUCT SUPPORT TEAM
PRINCIPIOS DE HIDRÁULICA
• un liquido no
necesariamente requiere
de un fuerza externa para
generar presión...
• su propio peso genera
presión sobre un
recipiente
PRESIÓN
presión = peso/area
9. PRODUCT SUPPORT TEAM
PRINCIPIOS DE HIDRÁULICA
• estos 2 pistones,
conectados entre si están
en equilibrio, tienen la
misma area, el mismo
peso del vástago y por lo
tanto la misma cantidad
de líquido...
• la presión es mínima
debida al peso del
vástago y del líquido.
• no hay flujo...
relación entre flujo y presión
10. PRINCIPIOS DE HIDRÁULICA
• cuando el pistón 2 baja,
el 1 sube exactamente la
misma distancia a la
misma velocidad.
• hay flujo de aceite
• no se desarrolla presión
ya que la resistencia al
flujo es mínima
relación entre flujo y presión
1 2
PRODUCT SUPPORT TEAM
11. PRINCIPIOS DE HIDRÁULICA
relación entre flujo y presión
• si se coloca un peso en
cada uno de los pistones,
se desarrollara una
presión en el sistema.
(presión = fuerza /area
del pistón)
• como los dos pesos son
iguales no hay flujo
PRODUCT SUPPORT TEAM
12. PRINCIPIOS DE HIDRÁULICA
• al adicionar un pequeño
peso al pistón 2, se
desequilibra el sistema...
• se produce flujo
• hay presión, debida a los
pesos sobre los pistones
relación entre flujo y presión
PRODUCT SUPPORT TEAM
13. PRINCIPIOS DE HIDRAULICA
relacion entre flujo y presion
1 2
peso 1
peso 2• si el cilindro 1 tiene un
area dos veces mayor
que la del cilindro 2.
• un peso 2 igual a la mitad
del peso 1, seria
necesario para equilibrar
el sistema.
• nuevamente, hay presion
y no hay fllujo
PRODUCT SUPPORT TEAM
14. PRINCIPIOS DE HIDRAULICA
relacion entre flujo y presion
1 2
peso 1
peso 2
PRODUCT SUPPORT TEAM
• al desequilibrar el
sistema con un peso
pequeño, se obtiene flujo
y presion.
• el recorrido del piston 1
sera la mitad del
recorrido del piston 2.
sinembargo, se aplico
solamente la mitad de la
fuerza para subir el peso
1. funcionando como una
palanca. (ventaja
mecanica)
15. PRODUCT SUPPORT TEAM
PRINCIPIOS DE HIDRAULICA
componentes
motores
filtros
tanques
acum
uladores
valvulas
bombas
cilindros
enfriadores
16. PRINCIPIOS DE HIDRAULICA
tanque
• ademas de almacenar el liquido,
el tanque es un disipador de calor.
• el tanque tiene unas laminas
internas llamadas bafles, para
evitar que el aceite caliente pase
directamente a la salida. evitan el
flujo turbulento lo cual mezclaria el
aceite con aire (muy noscivo para
los sistema hidraulicos)
PRODUCT SUPPORT TEAM
17. PRINCIPIOS DE HIDRAULICA
tanque
• normalmente tiene un filtro interno
de malla para evitar que entren
impurezas al sistema.
• un tapón de llenado
• drenaje
• compuerta para limpieza
• medición de nivel
PRODUCT SUPPORT TEAM
18. PRINCIPIOS DE HIDRAULICA
tanque
• un tanque puede ser
despresurizado ...
• en cuyo caso tiene un tapon ciego
y un resplradero con filtro
PRODUCT SUPPORT TEAM
19. PRINCIPIOS DE HIDRAULICA
tanque
• o puede ser presurizado
• en este caso no tiene
respiradero...
• pero el tapon incluye 2 válvulas...
PRODUCT SUPPORT TEAM
20. PRINCIPIOS DE HIDRAULICA
tanque
• una válvula de alivio o de
seguridad, para evitar que la
presion dentro del tanque
aumenta por encima de un valor
deseado ...
PRODUCT SUPPORT TEAM
21. PRINCIPIOS DE HIDRÁULICA
filtros
PRODUCT SUPPORT TEAM
• cumplen la importante función de
evitar que penetren
contaminantes dentro de los
elementos del sistema.
• las particulas son atrapadas en el
elemento filtrante.
• normalmente tienen una válvula
de desvío (by pass) incorporada,
para permitir el paso de aceite si
el elemento se satura.
22. PRINCIPIOS DE HIDRAULICA
filtros
PRODUCT SUPPORT TEAM
• los filtros se valoran de acuerdo
con el flujo que pueden soportar.
• la presión que pueden soportar y
...
• el tamaño de partículas que
pueden atrapar.
el mantenimiento adecuado
de los filtros es el factor mas
importante para una larga vida
de un sistema hidráulico
23. PRINCIPIOS DE HIDRÁULICA
bombas
• las bombas reciben el aceite del
tanque y lo empujan hacia el
sistema hidráulico.
• hay varios tipos de bombas, la de
la figura es una bomba de
engranajes.
• note que el recorrido del aceite es
por la parte exterior de los
engranajes
BOMBA DE ENGRANAJES
PRODUCT SUPPORT TEAM
24. PRINCIPIOS DE HIDRÁULICA
bombas
• en este caso el aceite es
impulsado por unas paletas que
giran con un rotor.
• el rotor gira dentro de una carcaza
excéntrica lo cual hace que las
cámaras entre las paletas y la
carcaza disminuyan su volumen
obligando al aceite a salir
BOMBA DE PALETAS
PRODUCT SUPPORT TEAM
25. PRINCIPIOS DE HIDRAULICA
bombas
BOMBA DE PISTONES AXIALES
• funciona de manera similar a la
bomba de paletas.
• los pistones son empujados por la
carcasa.
• el aceite es recibido y expulsado
por orificios internos en el rotor
PRODUCT SUPPORT TEAM
26. PRINCIPIOS DE HIDRAULICA
bombas
BOMBA DE PISTONES AXIALES
PRODUCT SUPPORT TEAM
• es un tipo de bomba muy utilizado
en los sistemas hidraulicos.
• su funcionamiento se basa en el
principio de un piston y una
palanca
27. PRINCIPIOS DE HIDRAULICA
bombas
BOMBA DE PISTONES AXIALES pistones
• si se cambia la palanca por un
plano inclinado,
• al mover el conjunto cilindro -
piston hacia abajo, se obtiene un
movimiento de los pistones hacia
adentro ...
PRODUCT SUPPORT TEAM
plano inclinado
28. PRODUCT SUPPORT TEAM
PRINCIPIOS DE HIDRAULICA
bombas
• ahora si se cambia el plano
inclinado por un plato inclinable.
• y el cilindro por varios cilindros
colocados dentro de un tambor...
• al girar el tambor por medio del
eje conductor se obtiene un
moviento de los pistones hacia
adentro y hacia afuera
• de esta manera se obtiene una
bomba de pistones axiales
BOMBA DE PISTONES AXIALES
para efectos de la ilustracion se
muestran solamente 2 pistones
la bomba tiene varios pistones
29. PRINCIPIOS DE HIDRAULICA
bombas
• una ventaja muy importante de
este tipo de bombas es que al
plato inclinable se le puede variar
su angulo.
• de esta manera se cambia el
recorrido de los pistones y por lo
tanto la cantidad de aceite que
puede desplazar la bomba.
• si el angulo de inclinacion se deja
en 0 grad, la bomba no enviara
flujo ya que los pistones no se
desplazan a pesar de que la
bomba este girando
BOMBA DE PISTONES AXIALES
angulo de inclinacion
PRODUCT SUPPORT TEAM
30. PRINCIPIOS DE HIDRAULICA
bombas
BOMBA DE PISTONES AXIALES
• si el angulo de inclinacion se varia
en el otro sentido, la bomba
enviara el aceite en otro sentido
(la entrada se convierte salida y
visceversa)
salida
entrada
PRODUCT SUPPORT TEAM
31. PRINCIPIOS DE HIDRAULICA
bombas
BOMBA DE PISTONES AXIALES
• la inclinacion de la placa,
normalmente se controla por
medo de un pequeño cilindro
hidraulico (servo cilindro).
• entrando el aceite al servo por
un lado o por el otro, se
obtiene la inclinacion del plato
en un sentido u otro.
angulo de inclinacion
PRODUCT SUPPORT TEAM
32. PRINCIPIOS DE HIDRAULICA
bombas
ESPECIFICACIONES
• las bombas se clalsifican de acuerdo con su desplazamiento. esto es la cantidad
de liquido que sale de la bomba cada vez que esta da una vuelta completa. este
valor se expresa en in3/rev o cm3/rev.
• en desplazamiento negativo o positivo: las bombas que hemos visto son de
desplazamiento positivo ya que existe un sello real entre el rotor y la carcasa,
cada camara esta sellada, de forma que cada vez que la bomba da una vuelta
sale cierta cantidad de aceite, -independiente de la carga.
• por ultimo la presion de diseño: esto se refiere a la maxima presion que puede
soportar la bomba sin que se dañe. recuerde que lasa bombas son dispositivos
para generar flujo, no presion. la presion es el resultado de la restriccion al flujo
PRODUCT SUPPORT TEAM
33. PRODUCT SUPPORT TEAM
PRINCIPIOS DE HIDRAULICA
bombas
• los 3 tipos de bombas que hemos
visto, tienen caracteristicas
particulares:
• bomba de engranajes:
– alto volumen contra tamaño
– tolerante a la contaminacion
– bajo costo
– alto ruido
• bomba de paletas:
– silenciosa
– auto sellante
– menos tolerante a la
contaminacion
– bajos flujos y bajas presiones
RESUMEN
• bombas de pistones:
• posibildad de variacion de
flujo y sentido de salida del
aceite.
• muy baja tolerancia a la
contaminacion
• soportan altas presiones
• costo alto
34. PRODUCT SUPPORT TEAM
PRINCIPIOS DE HIDRAULICA
acumuladores
• son una ayuda a la bomba en
sistemas donde hay variaciones
subitas de carga ( ej. martillos
hidraulicos).
• actuan como amortiguadores o como
suplemento a la bomba.
• cuando la carga aumenta, la presion
generada llena el acumulador (vence
el resorte). en este caso actua como
amortiguador.
• si la carga baja, baja la presion y el
acumulador ayuda a enviar aceite
hacia la carga. (suplemento a la
bomba)
carga
carga
36. PRINCIPIOS DE HIDRAULICA
valvulas
1
5
43
2
• se utilizan para controlar el flujo del
aceite.
• para ilustrara su funcion, imagine un
sistema bomba - cilindro con valvulas
convencionales de compuerta.
• se requeririan 5 valvulas de
compuerta para controlar el flujo.
• con el cilindro quieto, la valvula 1 esta
abierta permitiendo el paso de aceite
de la bomba - tanque - bomba, las
otras estan cerradas
PRODUCT SUPPORT TEAM
37. PRINCIPIOS DE HIDRAULICA
valvulas
1
5
43
2
• si se quiere subir el cilindro, habria
que simultaneamente, cerrar 1 y
abrir2 y 4.
• que habria que hacer para bajar el
cilndro ?
PRODUCT SUPPORT TEAM
38. PRINCIPIOS DE HIDRAULICA
valvulas
• todas estas operaciones complicadas
de abrir y cerrar valvulas se pueden
hacer con una sola valvula,
denomnada valvula de carrete.
• compuesta por un carrete rectificado,
que hace la funcion de sello contra el
cuerpo de la valvula.
• las valvulas se clasifican de acuerdo
con la forma de su centro (camino
bomba- tanque) y de sus puertos
(caminos salida y retorno al actuador).
• ademas la cantidad de vias
(conexiones) y el numero de
posiciones que puede tomar. de la bomba
hacia el tanque
actuador (cilindro en
este caso)
PRODUCT SUPPORT TEAM
39. PRINCIPIOS DE HIDRAULICA
valvulas
• en este caso tenemos una valvula de
centro abierto (el camino de la bomba
al tanque esta abierto) y puertos
cerrados.
• 4 vias
• 3 posiciones.
• la posicion actual es su posicion
normal (cuando no se ha activado la
valvula).
de la bomba
hacia el tanque
actuador (cilindro en
este caso)
PRODUCT SUPPORT TEAM
40. PRINCIPIOS DE HIDRAULICA
valvulas
• al mover el carrete para extender el
cilindro se tiene:
• el camino bomba - tanque se cierra.
se abre el camino bomba - base
cilindro. se abre el camino vastago
cilindro - tanque
de la bomba
hacia el tanque
PRODUCT SUPPORT TEAM
41. PRINCIPIOS DE HIDRAULICA
valvulas
• al mover el carrete en el otro sentido:
• se cierra el camino - bomba tanque,
se abre el camino bomba - vastago
cilindro, se abre el camino base
cilindro - tanque.
de la bomba
hacia el tanque
PRODUCT SUPPORT TEAM
42. PRINCIPIOS DE HIDRAULICA
valvulas
• las valvulas que vistas hasta ahora se
denominan valvulas de control
direccional, existen otra serie de
valvulas para cumplir otras funciones
en un sistema hidraulico...
• la valvula de alivio..
• su proposito es proteger los
componentes del sistema hidraulico
de un exceso de presion.
• durante la operacion normal se
encuentra cerrada por la presion del
resorte (la cual es ajustable con el
tornillo)
al tanque
a la carga
PRODUCT SUPPORT TEAM
43. PRINCIPIOS DE HIDRAULICA
valvulas
• cuando sube la presion excesivamente,
esta vence la presion del resorte, haciendo
que la valvula se abra desviando flujo
hacia el tanque.
• esta valvula ilustrada es una valvula de
alivio simple.
• tiene 2 problemas basicos:
– 1. la salida por el carrete se comporta
como un orificio restrictor de flujo, esto
es entre mas aceite trate de pasar por
ella, mas alta sera la presion del
sistema.
– 2. esta valvula vibra mucho ya que
apenas se abre la presion baja, se
cierra - la presion sube, asi
sucesivamente, esto produce ruido y
posibles daños en el asiento del
carrete.
al tanque
a la carga
PRODUCT SUPPORT TEAM
44. PRINCIPIOS DE HIDRAULICA
valvulas
• para resolver estos problemas existe
una valvula de alivio piloteada:
• el piloto se mantiene cerrado por un
resorte graduable por tornillo.
• el carrete tiene un orificio por el que
pasa la presion debida a la carga,
como no hay flujo, no hay caida de
presion a traves del orificio del carrete
( la presion es la misma por encima o
abajo del carrete), este se mantiene
en su posicion por un resorte de baja
presion.
al tanque
a la carga
PRODUCT SUPPORT TEAM
45. PRINCIPIOS DE HIDRAULICA
valvulas
• cuando la presion llega a su limite,
vence el piloto, permitieno que haya
flujo a traves del orificio del carrete,
este flujo produce una caida de
presion, hay mas presion en la parte
de abajo del carrete, este sube,
permitiendo sacar aceite hacia el
tanque.
• si aumenta el flujo, la diferencia de
presion sera mayor, por lo tanto el
carrete se abrira mas, retirando mayor
aceite hacia el tanque... el piloto se
abre siempre a la misma presion, por
lo tanto la presion de alivio es
constante con esta valvula.
al tanque
a la carga
PRODUCT SUPPORT TEAM
46. PRODUCT SUPPORT TEAM
PRINCIPIOS DE HIDRAULICA
valvulas
• otro tipo de valvulas son las valvulas
de control de flujo, se utilizan para
limitar la cantidad de aceite hacia una
parte especifica del sistema.
• consiste en una aguja cuya posicion
se acerca o se aleja de un cavidad
conica, para disminuir o aumentar el
flujo.
flujo controlado
47. PRODUCT SUPPORT TEAM
PRINCIPIOS DE HIDRAULICA
valvulas
• otra manera de controlar el flujo es con esta valvula con un orificio.
• aqui se aprovecha el principio de la caida de presion a traves de un orificio,
entre mayor sea el flujo, mayor sera la caida de presion y el orifcio se
desplazara para desviar el aceite hacia el tanque
al tanque
carga
al tanque
carga
48. PRODUCT SUPPORT TEAM
PRINCIPIOS DE HIDRAULICA
valvulas de retencion
• esta valvula es muy comun en los
sistemas hidraulicos.
• esta compuesta por un carrete
presionado por un resorte de baja
capacidad.
• cuando el aceite fluye contra el
carrete, vence el resorte, permitiendo
su circulacion.
• el aceite fluyendo en sentido
contrario ayuda al carrete a sellar
impidiendo el paso de aceite
libre paso
no hay paso
49. PRINCIPIOS DE HIDRAULICA
valvulas de retencion piloteada
• en este caso el paso de aceite se
permite cuando haya una presion
piloto que por medio de un piston
empuje el carrete.
linea piloto
PRODUCT SUPPORT TEAM
50. PRINCIPIOS DE HIDRAULICA
valvulas de retencion compensada
• esta es una combinacion de valvulas
muy utilizada en cilindros.
• combina una valvula de retencion con
una valvula de carrete piloteada.
PRODUCT SUPPORT TEAM
51. PRINCIPIOS DE HIDRAULICA
valvulas de retencion compensada
• cuando se va subir el piston, el aceite
fluye libremente por la valvula de
retencion.
PRODUCT SUPPORT TEAM
52. PRINCIPIOS DE HIDRAULICA
valvulas de retencion compensada
• su ventaja principal es que puede
mantener la carga en caso de la
ruptura de una manguera, ya que la
valvula de retencion no permite el
paso de aceite.
PRODUCT SUPPORT TEAM
53. PRINCIPIOS DE HIDRAULICA
valvulas de retencion compensada
• para bajar el piston, se alimenta el
aceite por el lado vastago del cilindro,
como el aceite no tiene libre salida
por el lado base del cilindro, la
presion sube hasta que la presion
piloto vence el resorte del carrete,
permitiendo el retorno de aceite
PRODUCT SUPPORT TEAM
54. PRINCIPIOS DE HIDRAULICA
cilindros
• el cilindro es un tipo de actuador que
convierte la energia hidraulica en
energia mecanica.
• transmite esta energia al vencer una
fuerza (carga) en forma rectilinea.
• pueden ser de simple efecto, en esta
caso el aceite entra por la base del
cilindro y mueve la carga... la fuerza
de la gravedad se encarga de bajar la
carga
PRODUCT SUPPORT TEAM
55. PRINCIPIOS DE HIDRAULICA
cilindros
• pueden ser de doble efecto ...
• en este caso con areas desiguales,
el area por la parte de bajo es mayor
que el area superior, de tal manera
que la fuerza que ejerce en este caso
es mayor para extenderse que para
contraerse. la velocidad sera mayor al
bajar que al subir.
PRODUCT SUPPORT TEAM
56. PRINCIPIOS DE HIDRAULICA
cilindros
• y finalmente de doble efecto con
areas iguales.
• en este caso se obtiene la misma
velocidad en un sentido o en el otro.
PRODUCT SUPPORT TEAM
57. PRODUCT SUPPORT TEAM
PRINCIPIOS DE HIDRAULICA
enfriadores
• debido a la alta potencia desarrollada en
un sistema hidraulico, es natural que se
forme calor.
• este calor es retirado del sistema por
medio de un enfriador.
• el cual consiste en un serpentin por donde
pasa el aceite, unas laminillas
concectadas al serpentin, ayudan a retirar
el calor.
• un ventilador movido normalmente por un
motor hidraulico se encarga de forzar aire
fresco para lograr la transferencia de calor.
• una valvula de retencion con un resorte
calibrado hace la funcion de desvio,
cuando el aceite esta frio (mas denso, mas
presion)
58. PRINCIPIOS DE HIDRAULICA
motores
• son otro tipo de actuador que se encuentran en los sistemas hidraulicos.
• estos convierten la energia hidraulica en un movimiento rotatorio capaz de
vencer un torque (carga).
• se clasifican exactamente igual que las bombas. en motores de engranajes,
de paletas y de pistones.
• su construccion es similar a la de las bombas con pequeñas diferencias en
los diametros de las mangueras y la colocacion de puertos internos de
lubricacion
PRODUCT SUPPORT TEAM
60. PRINCIPIOS DE HIDRAULICA
• una de las principales
funciones de un tecnico
de servicio es lograr un
diagnostico, rapido y
preciso de los equipos.
• para lograr esto es
necesario que se
establezca una rutina
siguiendo los pasos
basicos del
diagnostico...
PRODUCT SUPPORT TEAM
61. PRINCIPIOS DE HIDRAULICA
• inclusive antes de iniciar la secuencia de
diagnostico se debe:
1. definir la relacion entre
componentes
2. analizar presiones y flujos
PRODUCT SUPPORT TEAM
62. PRINCIPIOS DE HIDRAULICA
• aunque los sistemas hidraulicos parecen muy
diferentes uno del otro...
• todos son muy similares, ya que utilizan los
principios de la hidrostatica y poseen elementos
similares.
• lo importante es encontrar como se relacionan estos
elementos en el sistema en particular.
PRODUCT SUPPORT TEAM
63. PRINCIPIOS DE HIDRAULICA
• como ejemplo se va a utilizar un sistema que utiliza
la mayoria de los componentes hidraulicos
utilizados normalmente.
• compuesto por:
– tanque
– bomba
– valvula de alivio
– valvula de control direccional
– cilindro
– valvula de retencion piloteada
– filtro
– enfriador
PRODUCT SUPPORT TEAM
65. PRINCIPIOS DE HIDRAULICA
• la presion atmosferica
impulsa el aceite del
tanque hacia la bomba
• la bomba empuja el
aceite hacia la valvula
de control
• esta tiene el centro
abierto, permitiendo el
paso de aceite hacia el
tanque pasando por el
filtro
PRODUCT SUPPORT TEAM
66. PRINCIPIOS DE HIDRAULICA
PRODUCT SUPPORT TEAM
• si hay una fuerza sobre el piston del
cilindro, el carrete de la valvula de
retencion piloteada no permite la
circulacion de aceite.
67. PRINCIPIOS DE HIDRAULICA
PRODUCT SUPPORT TEAM
• si no existiera esta valvula de retencion,
en todo caso, el sello metal - metal entre
el carrete y el cuerpo de la valvula
principal se encargaria de evitar la
circulacion de aceite.
68. PRINCIPIOS DE HIDRAULICA
PRODUCT SUPPORT TEAM
• al activar la valvula de control permitiendo que entre aceite,
inmediatamente, las presiones se igualan y empieza a
entrar liquido al cilindro.
• por el aldo del vastago sale aceite que circula hacia la
valvula y de hay al tanque pasando por el filtro.
69. PRINCIPIOS DE HIDRAULICA
PRODUCT SUPPORT TEAM
• cuando el vastago llegue al final de su recorrido, si el
carrete sigue enviando aceite, la presion se subira hasta
vencer el resorte del piloto de la valvula de alivio.
• el aceite se desviara por el alivio hasta que se vuel va la
valvula a neutro
71. PRINCIPIOS DE HIDRAULICA
PRODUCT SUPPORT TEAM
• si se tuviera una fuerza tratando de extender el cilindro, el
sello metal - metal del vastago evitaria que este se
extendiera, sinembargo la presion subiria.
• como el sello del vastago resiste menos presion que la
base, la valvula de alivio se encarga de evitar que la presion
suba dañando el sello
72. PRINCIPIOS DE HIDRAULICA
• hasta ahora se vio todo el proceso para encontrar la
interrelacion de los componentes
• una vez hecho esto para un equipo en particular se
puede proceder con los siguientes pasos que son
• analisis de presion y flujos
PRODUCT SUPPORT TEAM
73. PRINCIPIOS DE HIDRAULICA
analisis de presion
• en el sistema que hemos estado observando,
existen tres clases de presion :
– presion neutra
– presion de trabajo
– presion de alivio
PRODUCT SUPPORT TEAM
74. PRINCIPIOS DE HIDRAULICA
PRODUCT SUPPORT TEAM
• la presion neutra es la que se tiene con la valvula en posicion neutra.
• es muy baja ya que es debida a las restricciones al flujo por
mangueras, valvulas filtros, etc
75. PRINCIPIOS DE HIDRAULICA
PRODUCT SUPPORT TEAM
• cuando el carrete se coloca en posicion de levantar el peso,
se obtiene la presion de trabajo
• esta depende del peso que este levantando el cilindro ( de
la carga)
76. PRINCIPIOS DE HIDRAULICA
PRODUCT SUPPORT TEAM
• finalmente, cuando el sistema llega a una condicion
extrema, se llega a la presion de alivio.
• esta presion esta determinada por el valor de la valvula de
alivio y es la maxima que puede soportar el sistema sin
dañarse.
77. PRINCIPIOS DE HIDRAULICA
analisis de presion
• como resumen:
– presion neutra es generada por la resistencia al flujo cuando el
sistema esta en neutro
– presion de trabajo generada por la carga
– presion de alivio esta determinada por la regulacion de la valvula
de alivio.
PRODUCT SUPPORT TEAM
78. PRINCIPIOS DE HIDRAULICA
analisis de flujo
• el siguiente paso es el analisis de flujos
• el flujo es muy diferente la presion
• en el siguiente ejemplo se puede ver el efecto del
flujo.
PRODUCT SUPPORT TEAM
el cilindro tiene un galon de capacidad
la bomba tiene un flujo de un galon por
minuto. por lo tanto el tiempo en llenar-
se el cilindro (subir el piston) es de
1 minuto
79. PRINCIPIOS DE HIDRAULICA
analisis de flujo
si se coloca una bomba de mayor capacidad (2 galones por minuto)
el cilindro se llenara en 1/2 minuto.
PRODUCT SUPPORT TEAM
80. PRINCIPIOS DE HIDRAULICA
analisis de flujo
la valvula de alivio esta ajustada a 200 psi, la carga produce una
presion de trabajo de 100 psi, el cilindro continua llenandose en
1/2 minuto (recuerde que la bomba produce flujo)
PRODUCT SUPPORT TEAM
81. PRINCIPIOS DE HIDRAULICA
PRODUCT SUPPORT TEAM
analisis de flujo
suponga que por una deficiencia en la bomba, el cilindro tarda 1 minuto
en llenarse...
un error que frecuenteme se comete es ajustar el alivio supongamos a
300 psi...
esto definitivamente no resuelve el problema. el problema es causado por
falta de flujo no de presion
82. PRINCIPIOS DE HIDRAULICA
• como conclusion:
– si a un sistema le falta fuerza esto se debe a falta de presion
– si le falta velocidad es porque le falta flujo
PRODUCT SUPPORT TEAM
83. PRINCIPIOS DE HIDRAULICA
• el siguiente paso es establecer una secuencia de
diagnostico.
• favor referirse a la presentacion de diagnostico de
equipos.
PRODUCT SUPPORT TEAM
85. DIAGNOSTICO DE MAQUINARIA
• una de las principales caracteristicas que debe tener
un buen tecnico de servicio, es la capacidad para
efectuar un diagnostico rapido y preciso
• ademas de tener unos buenos conocimientos del
equipos, de sus componentes y su interrelacion...
• se debe tener una rutina de diagnostico.
• esta rutina, o los pasos a seguir para un correcto
diagnostico se indica a continuacion.
PRODUCT SUPPORT TEAM
86. 1. IDENTIFICAR Y RECONOCER LA
MAQUINA:• A. Determine:
– 1. Tamaño, número de serie, fecha de entrega,
fecha de arranque.
• B. Localice la unidad:
– 1. geográficamente
– 2. Condiciones, caliente, fría, limpio, sucio, mina,
carretera, etc.
• C. Ciclo de trabajo:
– 1. Horas al día, días a la semana, factor de carga
• D. Identifique quien es el responsable de los requerimientos de
la máquina y de las reparaciones
PRODUCT SUPPORT TEAM
87. 2. DETERMINAR EL PROBLEMA.
• A. Deje hablar al cliente primero.
• B. Luego haga las preguntas.
• 1. Siempre funcionó mal
• 2. Cuándo comenzó
• 3. Es continuo o intermitente.
• 4. Es un problema exclusivo de este equipo
• 5. Donde parece estar el problema específicamente:
• a. En un componente ?
• b. Todo el sistema?
PRODUCT SUPPORT TEAM
88. PRODUCT SUPPORT TEAM
3. DETERMINAR QUE SE HA HECHO
CON RESPECTO AL PROBLEMA
• preguntar al
personal
relacionado con la
maquina
• verificar registros
con el cliente
89. 4. OBSERVE LA MAQUINA EN TODAS
LAS FASES DE OPERACION
• A. Deje que el cliente opere la máquina, como normalmente lo
haría a través de todas las fases de operación, arranque,
apagado y todas las condiciones de carga.
• 1. Es muy importante que usted observe al personal de cliente y
no opere la máquina en este momento.
• 2. Permita que le demuestren el problema que están
experimentando.
PRODUCT SUPPORT TEAM
90. 5. EVALUE EL PROBLEMA
• A. En este momento es donde empieza su trabajo.
• 1. Conozca la secuencia de operación de los componentes de
la máquina en cuestión.
• a. Manuales de instrucción.
• b. Manuales de partes.
• c. Boletines de servicio.
• 2. Determine el área afectada de la máquina.
• 3. Desmonte el componente junto con otras posibles áreas
afectadas.
• 4. Examine las partes.
• a. Mida las partes
• b. Verifique anomalías, rupturas, desalineación, desgaste, etc.
PRODUCT SUPPORT TEAM
91. 6. DETERMINE UN CURSO DE ACCION
CORRECTIVA
• A. Reemplace las partes requeridas o haga los ajustes
necesarios para colocar la máquina a sus ajustes o secuencias
normales de operación.
• B. Antes de finalizar esta actividad de reemplazos y/o ajustes,
examínese mentalmente. Realmente las partes reemplazadas o
ajustadas afectan o juegan parte en la condición anormal que
Usted observó? El reajuste o remplazo de estas partes colocará
la máquina en sus condiciones normales de operación?
PRODUCT SUPPORT TEAM
92. 7. REENSAMBLE Y OPERE
• A. En este momento dirija Usted la operación de la máquina.
Corrija cualquier error del operador
• B. Opere la unidad a través de todas las fases de carga y
temperatura. Mantenga la máquina en operación por un periodo
de tiempo adecuado, mientras que observa cuidadosamente la
unidad.
• C. Pruébese a Usted mismo y al cliente que su análisis y acción
correctiva fueron los adecuados como se observa por un
funcionamiento adecuado de la máquina.
PRODUCT SUPPORT TEAM
93. RESUMEN
• 1. RECONOCER LA MAQUINA
• 2. IDENTIFICAR EL PROBLEMA
• 3. EXAMINAR LA HISTORIA
• 4. OBSERVAR
• 5. EVALUAR
• 6. ACTUAR
• 7. EVALUACION POR CLIENTE
• 8. SATISFACCION DEL CLIENTE
PRODUCT SUPPORT TEAM
94. SIMBOLOS HIDRAULICOS
• bloques de construccion
– lineas: indican transporte del
fluido
– cuadrados: valvulas
– circulos; bombas, manometros
o motores
– rombo: acondicionador de
fluido
– flechas: ajustabilidad
– resorte
– valvula antiretorno (cheque)
– acumulador
PRODUCT SUPPORT TEAM
95. SIMBOLOS HIDRAULICOS
• lineas
– linea de trabajo
– linea piloto
– linea de drenaje
– linea de contorno
– manguera flexible
– cruce de lineas sin unirse
___ . ___ . ___ . ___ . ___ . ___ .
PRODUCT SUPPORT TEAM
96. SIMBOLOS HIDRAULICOS
• cuadrados (valvulas)
– valvula de alivio
– valvula reductora de presion
– valvulas de control
direccional.
- el numero de cuadros indica
la cantidad de posiciones
PRODUCT SUPPORT TEAM
3 posiciones
97. SIMBOLOS HIDRAULICOS
• valvulas de control direccional
– centro cerrado - puerto cerrado.
– centro cerrado - puerto abierto.
– centro abierto - puerto cerrado.
– centro abierto - puerto abierto
p t
a b
p t
a b
p t
a b
p t
a b
PRODUCT SUPPORT TEAM
98. SIMBOLOS HIDRAULICOS
• operadores de valvulas:
– palanca
– presion piloto
– solenoide
– resorte
– mecanico
– fijacion de posicion
PRODUCT SUPPORT TEAM
99. SIMBOLOS HIDRAULICOS
• bombas y motores. bombas motores
PRODUCT SUPPORT TEAM
desplazamiento fijo
unidireccional
desplazamiento varible
unidireccional
desplazamiento varible
bidireccional
103. SIMBOLOS HIDRAULICOS
• cilindros:
– cilindro de doble accion
areas desiguales
– cilindro de doble accion
areas iguales
PRODUCT SUPPORT TEAM
104. SIMBOLOS HIDRAULICOS
• otros:
– tanque abierto
– tanque presurizado
– valvula lanzadera
– valvula de cierre manual
PRODUCT SUPPORT TEAM
105. TRANSMISIONES HIDOSTATICAS
• un sistema hidraulico particular donde se tienen
acoplados una bomba de desplazamiento variable con un
motor (generalmente de pistones)
PRODUCT SUPPORT TEAM
106. PRODUCT SUPPORT TEAM
VENTAJAS DE UNA TRANSMISION
HIDROSTATICA
• velocidades variables infinitamente
• freno dinamico
• control mediante una sola palanca
• elimina la necesidad de juntas universales, embragues,
etc
• elimina la necesidad de caja de cambios para variar la
velocidad
• maximo torque disponible en el motor (actuador) para
todas las velocidades
• operacion eficiente del motor (regimen constante de rpm)
• flexibilidad de diseño (componentes mas pequeños,
transmision por mangueras, etc)
108. CIRCUITO BASICO BOMBA - MOTOR .
• BOMBA DE
DESPLAZAMIENTO
VARIABLE.
• MOTOR BIDIRECCIONAL
DE DESPLAZAMIENTO
FIJO.
• LA BOMBA RECIBE EL
MOVIMIENTO EN UN
SOLO SENTIDO DEL
MOTOR DIESEL.
PRODUCT SUPPORT TEAM
109. CIRCUITO BASICO BOMBA - MOTOR .
• EL ACEITE DE LA
BOMBA PUEDE SALIR
POR UN PUERTO
HACIENDO QUE EL
MOTOR GIRE EN UN
SENTIDO .....
PRODUCT SUPPORT TEAM
110. CIRCUITO BASICO BOMBA - MOTOR .
• ...O POR EL OTRO
PUERTO HACIENDO
QUE EL MOTOR GIRE
EN EL SENTIDO
CONTRARIO.
PRODUCT SUPPORT TEAM
111. LINEA DE FLUJO DE CARCAZA
PRODUCT SUPPORT TEAM
• UNA PEQUEÑA
CANTIDAD DE ACEITE
SALE DE LA BOMBA Y
DEL MOTOR
• DEBIDO A LA
LUBRICACION DE LOS
COMPONENTES...
• FUGAS A TRAVES DE
PISTONES Y
VALVULAS.
• ESTE ACEITE ES
RECOGIDO Y ENVIADO
HACIA EL TANQUE
POR LA LINEA DE
FLUJO DE CARCAZA
112. PRODUCT SUPPORT TEAM
BOMBA DE DESPLAZAMIENTO VARIABLE
MOTOR DE DESPLAZIMIENTO FIJO
DRENAJE
DRENAJE
AL ENFRIADOR Y AL
TANQUE
LINEAS DE DRENAJE
113. ENFRIADOR DE ACEITE
PRODUCT SUPPORT TEAM
• EL ACEITE QUE
RETORNA HACIA EL
TANQUE POR LA
LINEA DE CARCASA
ES EL PUNTO IDEAL
PARA COLOCAR EL
ENFRIADOR DE
ACEITE.
• ESTE CON EL FIN DE
MANTENER LA
TEMPERATURA IDEAL
PARA LA CORRECTA
OPERACION DEL
ACEITE HIDRAULICO.
114. BOMBA DE CARGA
• EL ACEITE QUE SALE
DEL CIRCUITO POR LA
LINEA DE CARCASA...
• SE REPONE GRACIAS A
LA BOMBA DE CARGA,
PARA MANTENER EL
SISTEMA CARGADO Y
EVITAR CAVITACION.
• ESTA BOMBA SUCCIONA
ACEITE DIRECTAMENTE
DEL TANQUE.
PRODUCT SUPPORT TEAM
115. PRODUCT SUPPORT TEAM
MOTOR DE DESPLAZIMIENTO FIJO
DRENAJE
DRENAJE
AL ENFRIADOR Y AL
TANQUE
DEL TANQUE
BOMBA DE CARGA
OTRAS FUNCIONES (FRENO, CONTROL DE INCLINACIUON DEL PLATO..)
BOMBA DE CARGA
116. BOMBA DE CARGA
PRODUCT SUPPORT TEAM
• ESTA BOMBA OPERA
SIEMPRE QUE LA
BOMBA PRINCIPAL SE
ESTE MOVIENDO,
INDEPENDIENTE DE
QUE LA TRANSMISION
SE ENCUENTRE EN
DESPLAZAMIENTO O
EN NEUTRO.
• EL ACEITE ENTRA AL
SISTEMA, HACIA LA
LINEA DE BAJA
PRESION, POR MEDIO
DE UNA VALVULA DE
CHEQUE DE CARGA ...
117. BOMBA DE CARGA
• ... UBICADA EN CADA LADO
DEL CIRCUITO PARA
RECARGAR EL SISTEMA
POR EL LADO DE BAJA
PRESION.
• DEPENDIENDO DE EN QUE
SENTIDO ESTE OPERANDO
EL EQUIPO..
PRODUCT SUPPORT TEAM
118. FILTRO DE SUCCION
PRODUCT SUPPORT TEAM
• EL UNICO LIQUIDO
QUE ENTRA AL
SISTEMA LO HACE A
TRAVES DE LA BOMBA
DE CARGA.
• DEBIDO A LAS
TOLERANCIAS TAN
PEQUENA ENTRE LOS
COMPONENTES DE LA
BOMBA.
• EL ACEITE DEBE
ESTAR
PERFECTAMENTE
LIMPIO.
• ESTA FUNCION LA
CUMPLE EL FILTRO DE
SUCCION.
• NORMALMENTE DE 10
MICRAS SIN BYPASS.
119. SISTEMA DE CONTROL
• CON EL OBJETO DE
CONTROLAR EL
DESPLAZAMIENTO DEL PLATO.
• SE REQUIERE DE UN
MECANISMO HIDRAULICO DE
CONTROL.
• CONSISTENTE EN UNOS
SERVO CILINDROS QUE
RECIBEN FLUIDO DE LA BOMBA
DE CARGA POR MEDIO DE LA
VALVULA DE CONTROL.
• LA CUAL PUEDE SER OPERADA
MANUALMENTE,
ELECTRICAMENTE O POR
PRESION PILOTO
PRODUCT SUPPORT TEAM
120. VALVULAS DE ALIVIO
• ES NECESARIO
PROTEGER EL
SISTEMA CONTRA
SOBRE CARGAS.
• CON ESTE OBJETO SE
COLOCAN 2 VALVULAS
DE ALIVIO EN EL
SISTEMA...
• ESTAS VALVULAS
PUEDEN ESTAR
UBICADAS EN EL
MOTOR O EN LA
BOMBA
PRODUCT SUPPORT TEAM
121. VALVULAS DE ALIVIO
• LA VALVULA SE
ENCARGA DE
COMUNICAR EL LADO
DE ALTA PRESION BY
PASEANDO EL MOTOR
CUANDO LA PRESION
LLEGA A SU VALOR DE
AJUSTE.
• UNA VALVULA SE
ENCARGA DEL
TRABAJO CUANDO EL
FLUJO ESTA EN UN
SENTIDO...
PRODUCT SUPPORT TEAM
122. VALVULAS DE ALIVIO
• Y LA OTRA CUANDO EL
FLUJO CAMBIA DE
SENTIDO.
PRODUCT SUPPORT TEAM
123. VALVULA DE LANZADERA
• CON EL FIN DE
AUMENTAR LA
CANTIDAD DE ACEITE
QUE DEBE SER
RETIRADA PARA
ENFRIAMIENTO.
• SE UTILIZA LA
VALVULA DE
LANZADERA...
PRODUCT SUPPORT TEAM
124. VALVULA DE LANZADERA
PRODUCT SUPPORT TEAM
• ESTA VALVULA ES
PILOTEADA POR LA
LINEA DE ALTA
PRESION..
• Y CONECTA LA LINEA
DE BAJA PRESION
CON LA LINEA DE
DRENAJE O DE
CARCASA.
• A TRAVES DE UNA
VALVULA DE ALIVIO
OPERANDO APROX UN
15% POR DEBAJO DE
LA PRESION DE LA
VALVULA DE ALIVIO DE
CARGA...
125. VALVULA DE LANZADERA
• POR ESTA RAZON...
• NORAMALMENTE LA
PRESION DE CARGA
EN OPERACION ES
MENOR QUE LA
PRESION DE CARGA
EN NEUTRO.
PRODUCT SUPPORT TEAM
126. VALVULA DE BYPASS
PRODUCT SUPPORT TEAM
• ESTA VALVULA SE
ENCARGA DE
BYPASEAR EL
SISTEMA. EN CASO
DE QUE SEA
NECESARIA LA
OPERACION MANUAL
(REMOLCADO).
• AL REMOLCARSE UN
SISTEMA CON
TRANSMISION
HIDROSTATICA...
• EL MOTOR SE
CONVIERTE EN UNA
BOMBA.
127. VALVULA DE BYPASS
PRODUCT SUPPORT TEAM
• POR MEDIO DE ESTA
VALVULA, EL ACEITE
BOMBEADO POR EL
MOTOR
CONVERTIDO EN
BOMBA...
• RECIRCULA
NUEVAMENTE HACIA
EL MOTOR.
• TENER EN CUENTA
AL REMOLCAR, QUE
EL SISTEMA NO
TIENE
REFRIGERACION.
• POR LO TANTO DEBE
REMOLCARSE
LENTAMENTE,
TRAMOS CORTOS Y
DEBE DARSE
TIEMPO PARA
REFRIGERAR.