2) componentes hidráulicos

Componentes Hidráulicos

Empezaremos viendo el tanque de
aceite hidráulico.


El tanque de aceite hidráulico, posee una
cubierta para tener acceso al filtro de succión y
al elemento magnético como así también poder
limpiar el interior del tanque. Tiene además un
tubo de llenado que determina el nivel del aceite
hidráulico. Un tubo de retorno, un tapón de
vaciado y finalmente una varilla para el control
del nivel de aceite.


En esta vista tenemos un tanque de
aceite hidráulico tipo abierto con
tubo de llenado y tapón roscado ciego
y además un tubo de ventilación con
filtro en su extremo. Este tipo de
tanque exige un colchón de aire sobre
la superficie del aceite al valor de la
presión atmosférica(14.71lb/pulg2) de
tal manera que la entrada de la bomba
sea alimentada.

Este es otro tipo de tanque, llamado
cerrado o presurizado, que tiene por
finalidad encerrar un colchón de aire
que actúa sobre la superficie del aceite
hidráulico frío, de tal manera que a
medida que funciona el sistema, el
aceite calentará aumentando el
volumen por dilatación y por
consiguiente el aire encerrado aumenta
la presión por encima de la presión
atmosférica, asegurando el llenado de
aceite a la entrada de la bomba.
Los tanques tipo cerrado tienen una tapa de presión en el tubo de
llenado, para mantener una determinada presión máxima del colchón
de aire y cuando la presión del aire es inferior a la presión atmosférica,
permite que ingrese aire del exterior.


La tapa de presión es una
combinación de dos válvulas:
La válvula de alivio que mantiene la
presión máxima del colchón de aire
y la válvula atmosférica que permite
el ingreso del aire del exterior,
cuando en el interior del tanque el
aire tiene un valor inferior a la
atmosférica.


La válvula de alivio existente en la
tapa del tanque se abre cuando la
presión del colchón de aire es
superior a la del valor del resorte,
permitiendo que el exceso de
presión se descargue al exterior,
limitando de esta manera la presión
máxima permisible.


La válvula atmosférica abre, cuando
el aceite está frío y en consecuencia
la presión del colchón de aire en el
interior del tanque es inferior al
valor de la presión atmosférica,
generándose una diferencia de
presiones entre el interior del tanque
y el exterior, permitiendo por esta
razón ingreso de aire.


Los tubos de llenado de aceite
hidráulico, tienen una malla que
sirve de pre - filtro, para captar
impurezas mayores.


El tópico siguiente tratará del
estudio de los filtros.


Los filtros pueden montarse en el
interior del tanque o fuera de él o
ambos a la vez.
Los filtros en el interior de los
tanques se instalan con la finalidad
de captar impurezas en la admisión
o entrada a la bomba y preservar
desgaste prematuro.
Los filtros exteriores como el del
grabado corresponde a la filtración
de aceite de retorno.


Los filtros normalmente tienen una
válvula de seguridad en derivado,
abriéndose cuando el elemento
filtrante está obstruido; la obstrucción
causa una repentina elevación de la
presión venciendo la tensión del
resorte de la válvula y permitiendo
ésta, que el aceite continúe su curso
pero sin pasar por el elemento
filtrante. Es mejor un aceite sin filtrar
que un sistema paralizado por falta de
aceite.

Este tipo de filtros van
montados en el
interior del tanque y
sumergidos en el
aceite hidráulico. La
vista de la izquierda
corresponde a un flujo
normal y la vista de la
derecha el flujo a
través del Bypass.


Los filtros
tienen
capacidad
relacionada
con la
cantidad de
flujo y
presión.


Los filtros trabajan de acuerdo a las
dimensiones de las partículas que se
desea atrapar. Actualmente se refiere
a micrones. Micrón es una unidad de
medida equivalente a 0.001 mm (01
milesimo de milimetro), para
referencia anotaríamos que el ojo
humano lo más pequeño que percibe
es una partícula de 40 micrones. Los
filtros hidráulicos usados en los
sistemas son de 10 micrones.


El mantenimiento de los filtros es
probablemente el factor más
importante para obtener una larga
vida del sistema hidráulico. La
negligencia y descuido de los filtros
y el sistema es sentenciar a una
rápida destrucción.


Ahora es el turno de las bombas.
Estudiaremos los tipos de bombas
hidráulicas en existencia actualmente.
Las más usadas comúnmente son las
bombas de engranajes, vanes y
pistones. Primero nos ocuparemos de
las bombas de engranajes.


Un error que muchas veces la
gente comete cuando mira una
bomba de engranaje es entender
que el flujo de una bomba es
contrario a lo indicado en el
dibujo. Si Ud. pone su corbata en
la bomba y ésta atraviesa como en
la figura, Ud. está mirando al lado
de descarga de la bomba.
El aceite viaja alrededor de la
periferia de la carcasa atrapado
entre los dientes del engranaje. El
aceite no viaja por el medio de
los dientes.


El desplazamiento continuo de los
engranajes en el lado de la entrada de
la bomba provoca un incremento del
espacio en la entrada, generando un
natural vacío. Esta situación crea una
diferencia de presiones entre el tanque
de aceite que tiene presión atmosférica
(14.71lb/pulg2) alimentándose la
entrada de la bomba de esta manera.
El aceite es atrapado entre los dientes
y la periferia de la carcasa, viajando
hasta el otro extremo de la salida.


Los dientes de los engranajes siguen
girando y llevando entre sus dientes
el aceite atrapado.


Ahora comienza a producirse la
descarga, el espacio de salida
continuamente disminuye y fuerza el
aceite a circular formándose de esta
manera el flujo.
En la parte central de unión de los
dientes hay una constante
hermeticidad o bloqueo que impide
que el aceite de salida retorne a la
entrada.


Algunas bombas de engranajes están
equipadas con platos presurizados
hidráulicamente. Un plato a cada
lado cubre y asienta sobre los
engranajes.
La presión de aceite de salida, fuerza
los platos contra los engranajes
cuando existe carga en el sistema.
A mayor carga en el sistema es más
la presión, de tal manera que los
platos trabajarán más forzados
contra los engranajes, reduciendo al
mínimo fugas internas en la bomba y
elevando la eficiencia de la misma.


Un segundo tipo de bomba
hidráulica es la bomba de vanes o
paletas que está constituida de una
carcasa con una perforación interna
liza llamada anillo, donde se
desplazan las paletas que son
portadas por un rotor.


Un eje acoplado a un rotor da
movimiento a este permitiendo
que las paletas se peguen al
anillo interior de la carcasa.


Por el motivo que el rotor no está
centrado en el anillo interior de la
carcasa, los vanes son forzados hacia
fuera y dentro de las ranuras del
rotor cuando está en movimiento. El
incremento de espacio en la entrada
provoca una caída de presión (vacío)
llenando de aceite la entrada que
fluye desde el tanque por diferencia
de presiones. El aceite es llevado por
los vanes al lado de descarga, donde
el espacio decrece forzando al aceite
a través del pasaje de descarga.


En las bombas de paleta, los vanes se
pegan al anillo friccionando con él
por acción de la fuerza centrifuga.
Además de esta fuerza se utiliza la
presión hidráulica de salida de la
bomba para accionar hidráulicamente
los vanes a través de conductos para
ese fin, mejorando ciertamente la
hermeticidad entre vanes y anillos
que redundan en una mayor
eficiencia de estas bombas.


El siguiente grupo de bombas usan
pistones para mover aceite. El tipo
llamado bombas de pistones radiales
por que tiene una configuración de
diseño radial parecido a los motores de
aviación. El giro del rotor causa que
los pistones radiales se peguen al
anillo interior donde se desplazan
hacia fuera y adentro, admitiendo y
descargando por las cavidades
correspondientes.


Un segundo tipo, llamada bomba de
pistones axiales que se desplazan
alternativamente en el sentido del eje.
Si en una palanca del genero
interapoyante, por un extremo se
coloca un pistón y por otro extremo se
aplica movimientos de vaivén, el
pistón en el cilindro tendrá un
movimiento alternativo.


Aquí la palanca ha sido modificada.
Ahora es un plano inclinado fijo,
Ud. puede observar si el cilindro es
movido de arriba hacia abajo en
una carrera lineal el pistón se
moverá tomando diferentes
posiciones de desplazamiento en el
cilindro, realizando una carrera.


Notamos que el plano inclinado ha
sufrido una ligera modificación,
convirtiéndose en un anillo o plano
inclinado.
El rotor está constituido de muchos
cilindros que es accionado por el eje
que da movimiento al rotor. Además
el pistón encaja convenientemente
en el cilindro.
Cuando el cilindro es girado por el
eje, los pistones son forzados hacia
adentro y afuera alternativamente en
el cilindro resbalando alrededor del
plato inclinado.


Un plato es usado únicamente para el
flujo de admisión y descarga.
Durante media revolución un pistón
está en carrera de admisión tomando
el fluido y llenando el cilindro.
Durante la otra media revolución el
fluido es forzado a descargar.


La bomba de pistones tiene una
configuración que permite los
cambios de cantidad y dirección de
flujo. Esto se cumple por el cambio
de ángulo del plato con los pistones
desplazándose contra él.
Cuando el plato está derecho o
perpendicular y aunque los cilindros
en conjunto giren no existe flujo, por
que los pistones no tienen
movimiento alterno en el cilindro.


Cuando el plato está en ángulo, el
fluido se pone en movimiento por los
pistones reciprocantes. A mayor
ángulo mayor flujo.


Cuando el plato está inclinado en
la dirección opuesta el flujo se
invierte. La entrada se convierte
en salida y la salida en entrada.


La posición del plato puede ser
controlado por un pequeño cilindro
hidráulico denominado servo.
Según sea la dirección del flujo de
aceite que actúa en el servo,
cambiará la posición del plato.


El ángulo del plato puede también ser
controlado por un resorte en el
cilindro de carga denominado presión
compensadora. Cuando la presión en
la descarga es igual a la presión de
resorte en el cilindro de descarga es
igual a la presión del resorte, el plato
queda en posición vertical y no mueve
fluido.


Cuando la presión de descarga
disminuye, el resorte
compensador fuerza el plato
cambiando el ángulo, causando
que la bomba mueva fluido.
La bomba tiene la habilidad de
ajustar automáticamente el flujo
requerido del sistema.


Cada una de las tres bombas estudiadas: la de engranajes, vanes y
pistones, tienen particulares ventajas, la mayor parte de bomba de
engranajes que se usan son fáciles de fabricar. Ellas pueden
producir un gran flujo para sus medidas y tolera mas las
impurezas que la bomba de vanes y de pistones.


Las bombas de vanes son silenciosas, pues la
cámara entre vanes son pequeñas y ajustan
constantemente.
Están uniformemente compensadas por el
desgaste; los vanes simplemente saldrán hacia
fuera en su ranura. Generalmente la bomba de
vanes no tolera impurezas y éstas no son usadas en
altos volúmenes de flujo o altas presiones.


La bomba de pistones puede
resistir presiones muy elevadas
y tiene una constitución que
permite aquello, variando su
desplazamiento. Las impurezas
son críticas y es una dificultad
para la construcción.

Se presentan varios términos
comúnmente usados cuando
hablamos de bombas. A Ud. le
convendría familiarizarse con ellos. El
primero es desplazamiento de la
bomba. Desplazamiento de la bomba
es la cantidad de fluido que puede
moverse mediante una revolución
completa. El desplazamiento es
determinado por el tamaño y el
número de cámaras del interior de la
bomba.
Por ejemplo, en la bomba de engranajes, cada cámara retiene un
pulgada cúbica de fluido y durante una revolución, 12 cámaras están en
servicio. En consecuencia, el desplazamiento será 12 cámaras por 1
pulg3 ó 12 pulg3.


Las bombas pueden ser de
desplazamiento positivo o
desplazamiento no positivo. El
impulsor de la bomba es un ejemplo
de bomba de desplazamiento no
positivo, no existe un sello entre las
cámaras de entrada y salida. Cuando
en la bomba no hay cargas o es poca,
la bomba desplazará fluido. Por las
aletas se producirá una recirculación
de fluido.


Una bomba de engranajes, es un
ejemplo de desplazamiento positivo.
Esto se debe al sello preciso que existe
entre las cámaras de entrada y salida,
por tanto empujará todo el fluido a
través de la salida. Si Ud. obtura la
salida de una bomba de
desplazamiento positivo, la carcasa de
la bomba se romperá.


Ahora tenemos dos clasificaciones de
bombas de desplazamiento positivo;
desplazamiento fijo y desplazamiento
variable. La bomba de engranajes es un
ejemplo de bomba de desplazamiento
fijo por que es virtualmente imposible
construirlas con cámaras de
dimensiones variables.

La bomba de pistones es un ejemplo
de bomba de desplazamiento
variable. Su construcción permite
que la cámara sea variable por que
variable es la carrera de los pistones.
Nosotros sabemos que el
desplazamiento de la bomba es la
cantidad de fluido que puede
moverse durante una revolución
completa.
Volumen es la cantidad de fluido que una bomba puede moverse en un
minuto. Esto es determinado por el desplazamiento de la bomba y el
número de revoluciones en un minuto. El volumen de una bomba
cambia con la velocidad. El volumen de una bomba se expresa en
galones por minuto o litros por minuto.

Componentes Hidráulicos 400

Galones por minuto
300

200

100

0
0 1000 2000 3000 4000
Por ejemplo: en este gráfico las Revoluciones x minuto

revoluciones de la bomba están
mostradas a lo largo de la línea
horizontal y los galones a lo largo de
la línea vertical. Podemos observar,
que si incrementamos las revoluciones
de la bomba también incrementamos
el flujo. A 100 r.p.m. se produce 10; a
200 r.p.m. se produce 20 galones por
minuto y a 300 r.p.m.. se produce 30
galones por minuto.

Componentes Hidráulicos 30

Galones por minuto
20

10
Otro factor que afecta al volumen de
las bombas, es la resistencia al flujo o 0
presión, en contraste con el trabajo. 0 2000
Libras/pulg2
Este gráfico muestra la presión a lo
largo de la línea horizontal y los
galones a lo largo de la línea vertical.
Desde 0 a 2000 PSI estas bombas
tienen la capacidad de producir 20
galones por minuto, pero superior a
2000 PSI la cantidad de flujo es
menor. Es importante tener en cuenta
las RPM de las bombas y la presión
del sistema, cuando hablamos sobre
volumen.

Las bombas son también conocidas
por su régimen de presión.
Conviene recordar que las bombas
causan el flujo y no la presión. La
resistencia al flujo causa la presión.
El régimen de presión de una bomba
es la cantidad de presión que pueda
soportar antes de averiarse.
Ahora una rápida reseña antes de
pasar a otro tópico.
Las bombas están clasificadas de acuerdo al tipo: engranajes, vanes y
pistones. De acuerdo al desplazamiento: No positivo, Positivo, Fijo y
variable. De acuerdo al volumen: desplazamiento, RPM y resistencia
a la presión; y de acuerdo a la presión: compatible a la presión
máxima capaz de soportar una bomba.


Los acumuladores pueden ser
considerados por el momento como
tanques presurizados; cumplen dos
importantes funciones: actúan
absorbiendo choque o amortiguando
vibraciones y pueden abastecer
temporalmente de aceite
suplementario al flujo de la bomba.

En este sistema simplificado, la
bomba abastece de un flujo de
aceite con dirección a la carga. La
contrapresión creada por la carga,
fuerza algo del aceite procedente
de la bomba dentro del acumulador.
El pistón se mueve hacia arriba y
comprime el resorte. Al lado del
resorte del pistón es abierto a la
atmósfera para su ventilación. Si la
carga crea un repentino choque, el
acumulador funcionaría a medida
que absorbe el impacto, tomando
más fluido. Cuando el choque pasa,
el pistón con el resorte comprimido
forzarán al fluido a salir del
acumulador.


Si hay una súbita caída de presión en
el sistema por alguna razón. El resorte
se expansionará, forzando de este
modo al fluido hacia la carga. En esta
forma es suplementado el flujo de la
bomba.

Aquí presentamos tres tipos de
acumuladores en actual uso. Ellos
son: pesa, resorte y el de gas
presurizado.
La versión con Pesas, descarga bajo
una constante presión, pero para
manejar altas presiones el peso
tendría grandes dimensiones. Otra
desventaja sería que solamente
trabajaría montado verticalmente.
La versión de acumulador cargado con resorte puede ser montado en
cualquier posición, pero tiene una ligera desventaja, disminuye la
presión con el cambio de la longitud del resorte.
El de gas presurizado, es el más popular, se puede montar en
cualquier posición y se usa solamente gas, el cambio de presión
interna durante la descarga del fluido no es muy grande.


A su vez los acumuladores
que utilizan gas presurizado
pueden ser:
* De vejiga (tipo “blader”).


pueden ser:
* De diafragma.


pueden ser:
* De diafragma.
* De pistón.


PRECAUCIÓN : siempre lea el
manual de servicio antes de desarmar
el acumulador. El extremo del resorte
debe estar hacia arriba de lo contrario
recibirá un golpe


Nunca cargue el acumulador con gas
presurizado como oxigeno o
acetileno u otros gases, excepto gas
Nitrógeno seco. El Nitrógeno seco es
usado por que es un gas inerte que no
combustiona.


Si Ud. usa cualquier otra cosa, puede
tener una explosión.


Otro componente muy importante en
los sistemas hidráulicos es la válvula
de control o válvula direccional.


Este sistema tiene un tanque, bomba,
cilindro y varias válvulas. Si usamos 5
válvulas de compuerta para controlar
el movimiento del pistón, todas las
válvulas están cerradas excepto la
marcada con C que está abierta
permitiendo el flujo de la bomba de
retorno al tanque.


Para elevar el pistón, será necesario
abrir las válvulas B, D y cerrar la
válvula C. Esto será necesario que
ocurra simultáneamente.
Se requeriría un equipo altamente
entrenado.


Para solucionar este problema se
inventó la válvula de carrete. El tipo
simple consiste de una masa y un
carrete pulido alojado exactamente en
el interior de una perforación con
pasajes internos. El carrete puede
desplazarse adelante y atrás en el
hueco. El contacto metal a metal entre
el carrete y el hueco forma el sello.
El cuello del carrete permite el paso del
fluido, la porción gruesa bloquea al
flujo del aceite.


En la siguiente explicación, la entrada
se llamará “centro” y las dos
cavidades que se dirigen al cilindro se
llamará “lumbreras”. Un extremo del
pistón se llama base y el otro extremo
vástago.
Aquí están las muchas configuraciones de válvula de carrete usada
actualmente. Nosotros conoceremos las 4 más comunes. El primer
tipo es llamado CENTRO ABIERTO, LUMBRERA CERRADA. Ud.
deberá estar seguro que los nombres de las diferentes configuraciones
varían de fabricante a fabricante. Lo más importante es entender su
operación.


Esto se denomina “CENTRO
ABIERTO”, por que en neutro el
flujo de la bomba es dirigido a
través del centro de la válvula y
retorna al tanque. Se denomina
lumbrera cerrada, por que en
neutro el aceite no entra ni sale
de los lados del pistón.


Cuando el carrete es movido a la
derecha, el flujo de la bomba no va
ahora directamente al tanque, en
cambio el flujo va directamente al
extremo de la base del pistón
causando que el vástago se extienda.
Tiene el vástago extendido, aceite
descargando desde el otro extremo
del pistón. Este flujo de aceite que
se descarga pasa a través de la
válvula de control directamente al
tanque.


Cuando el carrete es movido a la
izquierda el flujo de la bomba es
enviado al extremo del vástago del
pistón
El aceite del extremo de la base es
retornado a la válvula de control y
de allí directamente al tanque.


La siguiente versión es CENTRO
ABIERTO Y LUMBRERAS
ABIERTAS. Se denomina centro
abierto porque en neutro el flujo de
la bomba es permitido que fluya a
través del centro de la válvula y
retorne al tanque. Es lumbreras
abiertas por que en neutro las dos
lumbreras del cilindro están abiertas
al tanque.


Cuando el carrete es movido a al
derecha, el flujo de la bomba no
puede viajar directamente al tanque.
Ahora el flujo es dirigido al extremo
de la base del pistón, causando que
el vástago se extienda. El aceite del
otro extremo del pistón retorna a la
válvula de control y de allí el tanque.


Aquí el flujo de la bomba es dirigido
al extremo del vástago del pistón. El
aceite de la base retorna a la válvula
de control y de allí al tanque.


La tercera versión es llamada
CENTRO CERRADO
LUMBRERAS CERRADAS. En
Neutro, el flujo de la bomba es
bloqueado en la entrada de la
válvula de control.
El aceite no puede ingresar a los
lados del cilindro.


Si el carrete es movido a la
derecha, el aceite va directamente
a extender el vástago del pistón.


Y si el carrete es movido a la
izquierda, el aceite va
directamente a retraer el vástago
del pistón.


La última configuración de
válvula de carrete es denominada
CENTRO CERRADO
LUMBRERAS ABIERTAS. En
neutro, el flujo de la bomba es
bloqueado en la entrada de la
válvula de control. Sin embargo
ambas lumbreras están abiertas
permitiendo al aceite entrar o salir
en el cilindro.


Moviendo el carrete a la derecha el
flujo de la bomba va directamente a la
base del pistón, mientras el aceite del
lado del vástago del pistón retorna
directamente al tanque.


Moviendo el carrete a la izquierda el
flujo de la bomba va al extremo del
vástago del pistón y retorna el aceite
de la base del pistón al tanque.

Aquí están las cuatro configuraciones
básicas. El número 1 es CENTRO
ABIERTO LUMBRERAS
CERRADAS; él número 2 es
CENTRO ABIERTO LUMBRERAS
ABIERTAS; el número 3 es
CENTRO CERRADO LUMBRERAS
CERRADAS; y el número 4 es
CENTRO CERRADO LUMBRERAS
ABIERTAS.
Una válvula carrete puede ser montada en igual cuerpo de válvula y
puede ser conectada en diferentes usos. Aquí se describen tres
términos cuando los carretes están conectados: serie, paralelo y
tamdem. La aplicación de estos términos varía de manufactura a
manufactura más o menos; nosotros personalmente ignoramos estos
nombres, en cambio nos concentramos como opera.


Estamos mirando el primer tipo
(serie) mostrándose en neutro. El
flujo de la bomba pasa a través del
centro de la válvula y retorna al
tanque.


Si el primer carrete es movido el flujo
de la bomba no retorna directamente
al tanque. Tampoco es permitido
llegar al segundo carrete. El flujo de
la bomba pasa a través de una
lumbrera un cilindro. Retorna el flujo
desde el cilindro ingresando a la
válvula por la otra lumbrera. El
primer carrete retorna el aceite


Si el primer carrete es retenido en esta
posición y el segundo carrete es
movido, el segundo cilindro no se
moverá por que no hay conexión con
el flujo de la bomba.


Si el primer carrete es parcialmente
movido, parte del flujo de la bomba
irá el primer cilindro y parte irá al
tanque o al segundo cilindro.
Moviendo el segundo carrete
determinamos que el flujo irá al
tanque o al cilindro.


Este es un segundo tipo de válvulas
(paralelo) con más de un carrete.
Es mostrado en posición neutro, el
flujo de la bomba pasa a través del
centro y retorna al tanque.


Si el carrete número 1 es movido,
el flujo de la bomba va
directamente al primer cilindro.
El aceite retorna desde el cilindro a
la válvula de control a través de la
lumbrera. Este carrete retorna el
aceite directamente al tanque.


Si el primer carrete es retenido en
su posición y el segundo carrete es
movido, entonces el aceite que
retorna del primer cilindro iría
directamente al segundo cilindro.
El aceite de retorno del segundo
cilindro iría directamente al tanque.


Aquí se muestra el tercer tipo de
válvula (tamdem) con más de un
carrete. En la posición neutro opera
exactamente como las otras válvulas.


Si el primer carrete (N° 1) es
movido, el aceite va directamente al
primer cilindro. El aceite puede
retornar desde el primer cilindro a
través de otras lumbreras
Observe que los pasajes tienen la
forma de “H”, abasteciendo del
flujo de la bomba que llega al
segundo carrete a través del
movimiento que tenga el primer


Aquí Ud. puede ver ambos carretes
movidos, con flujo de aceite en
cada cilindro.


Antes de seguir hablando sobre otros
tipos de válvulas, es importante que
revisemos las definiciones de caída de
presión. Este tubo recibe el flujo de la
bomba a través de un extremo y el otro
extremo está abierto a la atmósfera.
Aquí no hay restricción en el extremo
del tubo ni entre los manómetros, por
tanto no hay caída de presión entre los
manómetros siendo igual la lectura.


Si el extremo del tubo es obturado,
hay presión. Aquí no hay caída de
presión entre los manómetros, por
que un liquido confinado transmite
presión igual y en todas direcciones
y actúa con igual fuerza en igual
área.


Sí una restricción es instalada entre los
manómetros, cesará el flujo y quedará
confinado, indicando la misma lectura.


En esta situación, los manómetros
indicaran una diferencia de
presiones, cuando el líquido fluye.
La diferencia de presiones
mostrada en los manómetros es
causada por la restricción.


Aquí tenemos dos problemas
básicos con válvula de alivio
simple.
Un problema es que a medida que el
flujo de la bomba incrementa, la
presión máxima del sistema
también se incrementa. Hemos
dicho que si se incrementa la
cantidad de flujo que pasa a través
de una restricción entonces la
presión al otro lado de la restricción
también incrementará. Eso es
exactamente lo que sucede aquí.


Otro problema que frecuentemente
ocurre es que el pistón de la válvula
de alivio vibrará.


Este es un segundo tipo de válvula
de alivio denominada “Operada por
válvula piloto”
Es similar en construcción pero tiene otras partes adicionales. La
tensión del resorte puede ser cambiada ajustando el tornillo de la
válvula piloto. Un segundo resorte más ligero mantiene en su asiento
al pistón. El pistón tiene un pasaje o restricción a través del centro. El
flujo de la bomba pasa a través del pistón y con dirección a la carga.
La presión creada por la carga actúa sobre la parte inferior del pistón.
Esta presión también pasa a través del centro del pistón y fuerza hacia
arriba y también a la válvula piloto.


Cuando la presión del sistema
alcanza el máximo, es la presión con
que la válvula piloto se levanta de su
asiento.
La pequeña válvula piloto abrirá y
descubrirá el pasaje al tanque.


Cuando la válvula piloto es abierta, el
flujo de aceite pasará a través del
centro del centro del pistón. El agujero
del pistón es una restricción que causa
la diferencia de presiones a ambos
lados del pistón. En estas condiciones,
la presión actúa en la superficie
inferior del pistón, es ahora una gran
presión que levanta el pistón,
descubriendo la línea de retorno al
tanque.


Sí el flujo de la bomba es
incrementado, será mayor el flujo
que intenta pasar por el centro del
pistón generando una mayor
diferencia de presiones entre los
lados del pistón. El resultado es que
el pistón abrirá una mayor distancia
permitiendo más flujo de aceite al
tanque.
La válvula piloto siempre abrirá a la
misma presión y el pistón subirá y
bajará manteniendo constantemente
la presión del sistema,
indistintamente del flujo de la
bomba.


La válvula de control de flujo será la
que sigue. Esta tiene una variedad de
aplicaciones.
En general ésta se usa limitando la
cantidad de flujo a un circuito
especifico. La figura aquí mostrada,
se denomina válvula de aguja, es del
tipo simple.
El flujo es restringido, fluyendo a
través del estrecho espacio entre la
aguja y su asiento.


El espacio puede ser incrementado,
de ese modo se incrementará el flujo,
girando la válvula hacia fuera.
El flujo es infinitamente variable
desde la posición cerrada a la
posición abierto.


Aquí se muestra otro tipo. El flujo
de la bomba penetra la válvula
fluyendo de izquierda a derecha
hacia la carga. Al pasar el flujo a
través del orificio o restricción,
genera una diferencia de presiones
que servirá para actuar la válvula.


Cuando el flujo se hace lo
suficientemente grande, el pistón se
moverá hacia la derecha,
comprimiendo el resorte y
descubriendo el pasaje al tanque.
Mientras el flujo de la bomba crece y
decrece el pistón modulará
desplazándose hacia atrás y adelante
limitando la cantidad de flujo y la
velocidad de la carga.


Una válvula de retención es un
componente muy común en sistemas
hidráulicos.
No es más que un pistón y resorte
que permite flujo en una sola
dirección.


Y cierra bloqueando el flujo en la
dirección opuesta.


Aquí la válvula de retención es
operada por piloto.
Cuando no hay presión directa al
pistón piloto, la válvula de
retención está cerrada y el flujo es
bloqueado.


Cuando la presión activa el pistón
piloto, abre la válvula de retención
y el flujo circulará.


Esta es una válvula de retención más
sofisticada denominada válvula
compensadora.
Tiene dos válvulas como muestra la
figura.


Estas válvulas pueden ser montadas
en muchas aplicaciones, pero
fundamentalmente en los actuadores.
Aquí Ud. ve instalada en un cilindro,
el aceite de la base del pistón no
puede circular por que la válvula de
retención lo impide.


Aún si la manguera sufriera rotura,
el pistón no bajaría, por que el
aceite se encuentra atrapado en el
cilindro.


Al levantar el pistón, el aceite dirigido
de la válvula de control a la válvula
compensadora, abre la válvula de
retención y el flujo de aceite llega a la
base del pistón elevándolo.


Al bajar el cilindro, el aceite es
dirigido de la válvula de control al
lado del vástago del pistón.
La presión del aceite actuará el pistón
y la línea en derivado será de presión
piloto actuando la válvula
compensadora, permitiendo de esta
manera que el flujo de la base del
pistón retorne al tanque.


Un cilindro es un tipo de actuador
donde se convierte la energía
hidráulica en energía mecánica.


Este es un cilindro de simple acción.
Cuando el flujo de aceite ingresa al
cilindro (según figura). Elevará el
pistón y el aceite retornará al tanque
por acción del peso del pistón,
descendiendo éste.


Este es un cilindro de doble acción.
El pistón puede ser desplazado
hacia la izquierda o derecha,
controlando la dirección del flujo.
El pistón se moverá en ambas
direcciones exactamente con la
misma fuerza y velocidad por que el
pistón en ambos lados presenta igual
área de superficie.


Este es también un cilindro de doble
acción. El pistón puede ser desplazado
hacia la izquierda o derecha,
controlando la dirección del flujo.
El pistón presenta dos áreas
diferentes. Cuando el pistón
es actuado a la izquierda se
desplazara rápidamente pero
con menos fuerza. Cuando
el pistón es actuado a la
derecha se desplazará más
despacio, pero con más
fuerza.


El componente final que describimos
es el motor.
Un motor es casi exactamente igual a
una bomba, excepto que trabaja en
sentido opuesto. Una bomba convierte
la energía mecánica en energía
hidráulica, mientras que un motor
convierte la energía hidráulica en
energía mecánica.


Aquí se muestra un motor de
engranajes.


............Un motor de paletas


....Y un motor de pistones axiales.
Básicamente la diferencia entre una
bomba y un motor, es solamente las
dimensiones de los pasajes de entrada
y salida y la ubicación interna de los
pasajes con lubricación directa de los
ejes, bocinas y rodajes.

Bueno, se ha
cubierto todos
los componentes
básicos usados
en sistemas
hidráulicos,
tanques, filtros,
bombas,
acumuladores,
válvulas de
control, cilindros
y motores.
La mayor parte de los sistemas hidráulicos complicados del mundo,
están construidos con estos simples componentes. Sí Ud. comprende
los componentes, comprenderá los sistemas. Pero recuerde, requiere
un constante esfuerzo para innovarse en los nuevos elementos que la
industria de la fuerza hidráulica construye.

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