2. EDGAR URIBE TORRES 2
BOMBAS HIDRAULICAS
• TEMAS:
– Conceptos generales de las bombas.
– Características de funcionamiento.
– Clasificación de los diferentes modelos.
– Variación del desplazamiento de caudal.
– Funcionamiento del compensador de
presión.
– Otros tipos de bombas.
– Ejemplos de aplicación.
3. EDGAR URIBE TORRES 3
SEGÚN EL DESPLASAMIENTO LAS BOMBAS SE
CLASIFICAN GENERALMENTE EN DOS TIPOS:
1. BOMBAS
HIDRODINAMICAS.
2. BOMBAS
HIDROSTATICAS
CLASIFICACION
4. EDGAR URIBE TORRES 4
Llamadas también bombas de desplazamiento
no positivo. O bombas centrífugas.
Se usan para transferir fluidos donde la única
resistencia es la creada por el peso del
mismo fluido y su rozamiento.
No existe ninguna separación entre los
orificios de entrada y de salida, y su
capacidad de presión depende de la
velocidad de rotación.
BOMBAS HIDRODINAMICAS
5. EDGAR URIBE TORRES 5
En las bombas no positivas es distinto el como se genera la
presión que es aprovechar la velocidad del impulsor y luego
transformar la velocidad ganada en presión
Si estrangulamos la salida de la bomba, sus componentes no
sufren daño, lo contrario de las bombas hidráulicas, que son de
desplazamiento positivo.
Hay dos tipos importantes: cebadas, y autocebantes.
Existen en diferentes tipos y modelos, cubriendo todas las
necesidades en todos los campos.
BOMBAS HIDRODINAMICAS
8. EDGAR URIBE TORRES 8
Llamadas también bombas de desplazamiento positivo.
Su desplazamiento, exceptuando las perdidas por
fugas, es independiente de la presión de salida.
La mayoría de estas bombas son de desplazamiento
fijo, pero también las hay de desplazamiento variable.
Su desplazamiento es proporcional a la velocidad de
rotación.
Cuando funciona la bomba, crea un vacío parcial en
la entrada. La presión atmosférica actúa sobre el
fluido, y fuerza el aceite hacia la entrada.
BOMBAS HIDROSTATICAS
9. EDGAR URIBE TORRES 9
En cuanto a su función, podemos considerar dos posibilidades
extremas de bombas: las que dan un gran caudal a pequeña
presión y las que dan un pequeño caudal a alta presión.
La misión del primer tipo será evidentemente llenar rápidamente
las conducciones y cavidades del circuito (como ocurre al hacer
salir un cilindro que trabaje en vacío). Las del segundo tipo
servirán para hacer subir y mantener la presión en el circuito.
BOMBAS HIDRAULICAS
Su misión, es la de transformar la energía mecánica suministrada
por el motor (eléctrico o de combustión Interna) en energía óleo
hidráulica.
10. EDGAR URIBE TORRES 10
A diferencia del caso de los fluidos compresibles, no podemos
almacenar aceite a presión ( a excepción de pequeñas cantidades
en el acumulador) ; sólo habrá presión mientras actúe la bomba.
BOMBAS HIDRAULICAS
Las bombas se fabrican en muchos tamaños y formas - mecánicas
y manuales - con muchos mecanismos diferentes de bombeo y
para aplicaciones muy distintas. Las bombas se clasifican en:
bombas de Piñones, bombas de vanes, y bombas de pistones.
En el caso de las bombas de vanes y de pistones, se subdividen
en Bombas de desplazamiento fijo y de desplazamiento variable.
11. EDGAR URIBE TORRES 11
RESUMIENDO
Las bombas se fabrican de muchos tamaños y formas.
Su función consiste en transformar la energía mecánica
en energía hidráulica.
No crean presión, solo alimentan de fluido al sistema.
La presión nominal de trabajo de la bomba la
determina el fabricante.
Son auto lubricadas, de larga duración y de fácil
mantenimiento.
No ocupan grandes espacios en comparación con otros
equipos, al realizar el mismo trabajo.
12. EDGAR URIBE TORRES 12
IMPORTANTE
Sabemos que en los fluidos
Incompresibleshay una relación
Inversa entre la presión y la velocidad
Si la velocidad de un fluido en un
ducto AUMENTA, su presión
DISMINUIRA
P V
V
P
13. EDGAR URIBE TORRES 13
PIÑONES VANES PISTONES
EXTERNOS INTERNOS FIJO VARIABLE
FIJO
AXIAL
ANGULARES
BOMBAS
HIDRAULICAS
VARIABLE
AXIAL
ANGULARES
RADIAL
CLASIFICACION DE LAS BOMBAS HYDS.
14. EDGAR URIBE TORRES 14
PIÑONES
EXTERNOS
BOMBAS
HIDRAULICAS
CLASIFICACION DE LAS BOMBAS HYDS.
19. EDGAR URIBE TORRES 19
* Su desplazamiento es hasta 250 cm3/r
* Presión de trabajo, hasta 250 bar
* Solamente son de desplazamiento
fijo
* Generalmente ruidosa
* Mantenimiento fácil.
* Bajo costo
* Buena tolerancia a la suciedad.
CARACTERISTICAS
20. EDGAR URIBE TORRES 20
PIÑONES
EXTERNOS INTERNOS
BOMBAS
HIDRAULICAS
CLASIFICACION DE LAS BOMBAS HYDS.
25. EDGAR URIBE TORRES 25
* Su desplazamiento es hasta 250 cm3/r
* Presión de trabajo, hasta 250 bar
* Solamente son de desplazamiento
fijo
* Son menos ruidosas.
* Mantenimiento fácil.
* Bajo costo
* Buena tolerancia a la suciedad.
CARACTERISTICAS
26. EDGAR URIBE TORRES 26
PIÑONES VANES
EXTERNOS INTERNOS
BOMBAS
HIDRAULICAS
FIJO
CLASIFICACION DE LAS BOMBAS HYDS.
27. EDGAR URIBE TORRES 27
2.2. BOMBAS DE PALETAS
CARACTERISTICAS:
Posee un rotor ranurado acoplado al eje de
accionamiento, y gira dentro de un anillo dispuesto
excéntricamente con el rotor.
Las paletas se mantienen apoyadas contra el anillo a
consecuencia de la fuerza centrífuga.
El desplazamiento de la bomba depende del
ancho del anillo, del diámetro del rotor, y de
la separación entre los mismos.
Son de fácil mantenimiento, Cartucho cambiable.
Dentro de la gran variedad de bombas de paletas,
existen 2 diseños importantes: Bombasde diseño no
equilibrado. Y Bombas de diseño equilibrado.
29. EDGAR URIBE TORRES 29
DISEÑO NO EQUILIBRADO
El eje se encuentra constantemente sometido a la carga lateral que se
produce en el puerto de salida.
30. EDGAR URIBE TORRES 30
Su desplazamiento puede variar mediante un control externo.
(compensador hidráulico) que permite variar la excentricidad del anillo,
reduciendo o aumentando las dimensiones de la cámara de bombeo.
DISEÑO NO EQUILIBRADO
31. EDGAR URIBE TORRES 31
En este diseño el anillo es elíptico en ves de circular.
La presión en
orificios
opuestos,
equilibra las
cargas
laterales sobre
el eje.
Su desplazamiento solo puede variar si se dispone de anillos
intercambiables, con elipses distintas.
DISEÑO EQUILIBRADO
32. EDGAR URIBE TORRES 32
DISEÑO EQUILIBRADO
Las cargas
laterales se
equilibran
33. EDGAR URIBE TORRES 33
VARIACIONES EN EL DESPLAZAMIENTODE UNA BOMBA DE PALETAS
EQUILIBRADA
DISEÑO EQUILIBRADO
34. EDGAR URIBE TORRES 34
CARTUCHO CAMBIABLE
CARTUCHO DE UNA BOMBA DE PALETAS
68. EDGAR URIBE TORRES 68
Desplazamiento hasta 200 cm3/r
Presioneshasta 280 bar
DEsplazamiento fijo solamente
Arranque inicial suave.
Ensamblaje simple o doble.
Bajo ruido.
Buena facilidad de servicio.
CARACTERISTICAS DE LA BOMBA DE VANES FIJO
69. EDGAR URIBE TORRES 69
PIÑONES VANES
EXTERNOS INTERNOS
BOMBAS
HIDRAULICAS
CLASIFICACION DE LAS BOMBAS HYDS.
FIJO VARIABLE
74. EDGAR URIBE TORRES 74
Desplazamiento hasta 100
cm3/r
Presión hasta 160 bar
Ensamblaje simple o multiple.
Variedad de controles.
Bajo ruido
Bajo costo.
CARACTERISTICAS DE LA BOMBA DE VANES VARIABLE
75. EDGAR URIBE TORRES 75
PIÑONES VANES PISTONES
EXTERNOS INTERNOS FIJO VARIABLE
FIJO
AXIAL
BOMBAS
HIDRAULICAS
CLASIFICACION DE LAS BOMBAS HYDS.
77. EDGAR URIBE TORRES 77
CARACTERISTICAS GENERALES
Son unidades muy eficientes, y de variados tamaños, y formas
La mayoría pueden funcionar hasta 210 Kp/cm2.
Son generalmente de desplazamiento variable y reversibles, y se
aplican a todo tipo de sistemas hidráulicos.
Debido a que sus piezas están bien rectificadas y con holguras
mínimas, es necesario el uso de aceites de buena calidad, y una
buena filtración del aceite.
Funcionan según el principio de que un pistón, moviéndose
alternativamente dentro de un orificio, aspirará fluido al
retraerse, y lo expulsará en su carrera hacia delante.
BOMBAS DE PISTONES AXIALES: DESPLAZAMIENTO
FIJO
85. EDGAR URIBE TORRES 85
Desplazamiento hasta
500 cm3/r
Capacidad de
presiones hasta 350
bar
Posibilidad de
ensamblar dos o mas
bombas.
Alto rendimiento.
CARACTERISTICAS DE LA BOMBA DE PISTONES FIJO
86. EDGAR URIBE TORRES 86
PIÑONES VANES PISTONES
EXTERNOS INTERNOS FIJO VARIABLE
FIJO
AXIAL
ANGULARES
BOMBAS
HIDRAULICAS
CLASIFICACION DE LAS BOMBAS HYDS.
88. EDGAR URIBE TORRES 88
CARACTERISTICAS DE BOMBA TIPO EJE INCLINADO
Desplazamiento hasta
500 cm3/r
Capacidad de
presiones hasta 350
bar
No es posible
ensamblar dos o mas
bombas.
Alto rendimiento.
89. EDGAR URIBE TORRES 89
PIÑONES VANES PISTONES
EXTERNOS INTERNOS FIJO VARIABLE
FIJO
AXIAL
ANGULARES
BOMBAS
HIDRAULICAS
VARIABLE
AXIAL
CLASIFICACION DE LAS BOMBAS HYDS.
90. EDGAR URIBE TORRES 90
BOMBAS DE PISTONES AXIALES: DESPLAZAMIENTO
VARIABLE
91. EDGAR URIBE TORRES 91
En las bombas de pistones axiales, los pistones se mueven en
sentido paralelo al eje.
Las ranuras en la placa de
distribución, están diseñados de
tal forma que los pistones pasan
por la entrada cuando empiezan a
salir de sus alojamientos, y por la
salida cuando se les obliga a
entrar
A medida que el barrilete gira,
los pistones siguen la inclinación
de la placa.
El desplazamiento es determinado por el número y tamaño de los
pistones, también por la longitud de su carrera.
BOMBAS DE PISTONES AXIALES: DESPLAZAMIENTO
VARIABLE
96. EDGAR URIBE TORRES 96
Q
FUNCIONAMIENTO: FLUJO REVERSIBLE
Q = (No. of Pistons) x (Piston Size) x (Piston Stroke) x (Drive Speed)
97. EDGAR URIBE TORRES 97
BOMBA DE PISTONES AXIALES: DESPLAZAMIENTO
VARIABLE
98. EDGAR URIBE TORRES 98
BOMBA DE PISTONES AXIALES: DESPLAZAMIENTO
VARIABLE
99. EDGAR URIBE TORRES 99
En los modelos de desplazamiento variable, la placa circular está
instalada en un bloque o soporte móvil. Se utiliza un compensador
hidráulico. El ángulo máximo está limitado a 17.5º grados.
BOMBA DE PISTONES AXIALES: DESPLAZAMIENTO
VARIABLE
100. EDGAR URIBE TORRES 100
FUNCIONAMIENTO
DEL
COMPENSADOR
El compensador de
presión permite a la
bomba enviar flujo
solamente cuando la
presión a la salida de la
bomba disminuya, por
la activación de algún
actuador.
Cuando en el sistema
no exista requerimiento
de fluido la bomba se
equilibra y no envía
fluido, pero si mantiene
su presión drenando al
Tk el aceite usado para
su lubricación y para su
enfriamiento.
103. EDGAR URIBE TORRES 103
CONTROL DIRECTO DE
DESPLAZAMIENTO:
Manual
Motor Eléctrico
Presión Piloto
OPCIONES DE CONTROL DE DESPLAZAMIENTO
CONTROL
CONTROL DE
DESPLAZAMIENTO MEDIANTE
LA PRESION:
Compensador de presión
Sensor de carga
Electrónico
113. EDGAR URIBE TORRES 113
Desplazamiento hasta
750+ cm3/r
Capacidad de presión
hasta 350/400 bar
Alto nivel de ruido
Sensible a la
contaminación
Alto rendimiento
Buena espextativa de
vida
Buena compatibilidad
con los fluidos
Alto costo inicial
BOMBA DE PISTONES AXIALES, DE DESPLAZAMIENTO VARIABLE
CARACTERISTICAS
114. EDGAR URIBE TORRES 114
PIÑONES VANES PISTONES
EXTERNOS INTERNOS FIJO VARIABLE
FIJO
AXIAL
ANGULARES
BOMBAS
HIDRAULICAS
VARIABLE
AXIAL
ANGULARES
CLASIFICACION DE LAS BOMBAS HYDS.
115. EDGAR URIBE TORRES 115
BOMBA DE PISTONES EN ANGULO
Los métodos para controlar el grado de inclinación son: Volante, Compensador
Hidráulico, y el Servo control.
El bloque de pistones gira con el eje de accionamiento formando
un ángulo con el.
Los vástagos de los
pistones están fijados
a la brida del eje
mediante juntas
esféricas.
El desplazamiento de
estas bombas varían
con el ángulo de
inclinación, que es de
0º a un máximo de
30º.
117. EDGAR URIBE TORRES 117
BOMBA DE PISTONES EN ANGULO, DESPLAZAMIENTO VARIABLE
118. EDGAR URIBE TORRES 118
Desplazamiento hasta
1000 cm3/r
Presioneshasta 350 bar
Adecuado para circuitos
abiertos y cerrados
Alta eficiencia
Buena ezpectativa de vida
No es posible armar varias
bombas
Alto costo
CARACTERISTICAS
BOMBA DE PISTONES EN ANGULO, DESPLAZAMIENTO VARIABLE
119. EDGAR URIBE TORRES 119
PIÑONES VANES PISTONES
EXTERNOS INTERNOS FIJO VARIABLE
FIJO
AXIAL
ANGULARES
BOMBAS
HIDRAULICAS
VARIABLE
AXIAL
ANGULARES
RADIAL
CLASIFICACION DE LAS BOMBAS HYDS.
121. EDGAR URIBE TORRES 121
BOMBAS RADIALES, DESPLAZAMIENTO VARIABLE
* Tienen los cilindros y los pistones dispuestos en forma radial al eje
del bloque de cilindros y dentro de un anillo de apoyo.
* El desplazamiento de la
bomba está determinado por
el tamaño y número de los
pistones, y de la longitud de
su carrera.
* No se usan mucho, los mas
usados son los motores Radiales.
* Cuando el bloque gira, la
fuerza centrífuga, y la presión
hidráulica, obliga a los pistones
a seguir la superficie interna
del anillo.
163. EDGAR URIBE TORRES 163
MOTOR PUMP
Soporta una presión de 250 bar.
A 26 y 34 Gl/m.
OTROS TIPOS DE BOMBAS
Conocidas también como
bombas integradas.
Es una combinación de un
motor de inducción AC,
enfriado con el aceite del
sistema hidráulico, y una
bomba hidráulica, que
pueden ser de banes o de
pistones de caudal variable.
No requieren de
alineamiento.