Manual de oleohidraulica industrial con ejericios

1. _______________________________________________
MANUAL DE
OLEOHIDRÁULICA
INDUSTRIAL
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3. _______________________________________________
MANUAL DE
OLEOHIDRÁULICA
INDUSTRIAL
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935100-A
EDITORIAL BLUME
Milanesado, 21-23
Barcelona - 17

5. PREFACIO
Cómo muchas ramas de la ingeniería, la hidráulica es a la vez antigua y moderna. El uso de la rueda hidráulica, por ejemplo, es tan
antiguo que su invención precede a la historia escrita. Sin embargo, el uso de un fluido bajo presión, utilizado para transmitir
potencia y controlar movimientos complicados, es relativamente moderno y ha tenido su mayor evolución en las dos o tres últimas
décadas.
No nos concierne aquí el estudio de la generación de potencia en la rama de la hidráulica representada por la rueda hidráulica. La
máquina de vapor, el motor de combustión interna, el motor eléctrico y la turbina de agua, todos, han realizado un trabajo
admirable en el suministro de potencia; sin embargo, todos ellos necesitan mecanismos para transformar esta potencia en trabajo
útil. El propósito de este manual es estudiar el uso de los fluidos a presión en la transmisión de potencia o movimiento bajo un
control preciso.
A menudo se nos ha preguntado: ¿por qué es la hidráulica industrial necesaria, cuando tenemos a nuestra disposición muchas y
bien conocidas máquinas mecánicas, neumáticas y eléctricas?. Respondemos lo siguiente: porque un fluido a presión es uno de los
medios más versátiles, conocidos hoy en día, para originar o modificar movimientos, y para transmitir potencia. Es tan rígido como
el acero y además infinitamente flexible. Cambia instantáneamente su forma para adaptarse al cuerpo que resiste su empuje y se
puede derivar haciendo cada derivación su trabajo con arreglo a sus posibilidades, y puede reunirse nuevamente para trabajar en
conjunto.
Puede moverse rápidamente en una parte de su trayectoria y despacio en la otra. Ningún otro medio combina el mismo grado de
exactitud y flexibilidad, manteniendo la posibilidad de transmitir un máximo de potencia con un mínimo de volumen y peso. Las
leyes de la mecánica de los fluidos son tan simples como las de los sólidos y más sencillas que las leyes que regulan la electricidad,
los vapores o los gases. La ingeniería en general y la hidráulica en particular se proponen aumentar la capacidad física y mental del
hombre en la realización de trabajos más rápidos y precisos y con menos desgaste de energía humana.
Aunque este manual está dedicado principalmente a explicar el funcionamiento y mantenimiento del equipo Vickers, incluye
capítulos generales sobre principios fundamentales de la hidráulica y sobre todos los tipos de bombas, motores y válvulas de
control. El equipo Vickers descrito se limita a los elementos más representativos que pueden hallarse, habitualmente, en la
industria de la máquina-herramienta.
En los últimos años han sido desarrolladas y establecidas normas en la mayoría de las industrias; en el campo de la hidráulica,
probablemente los esfuerzos más significativos en este sentido fueron iniciados por la Joint Industry Conference (J.I.C.). La J.I.C.
estaba formada por varias asociaciones de industrias reconocidas, interesadas en establecer normas para la industria, teniendo por
finalidad promover la seguridad del personal, la facilidad del mantenimiento y prolongar la vida útil del equipo y de las he-
rramientas. Como sus recomendaciones fueron muy bien recibidas en el campo de la hidráulica, sus esfuerzos fueron continuados
por la American Standards Association (ASA) en cooperación con la National Fluid Power Association. El nombre de ASA fue
cambiado posteriormente por el de ANSI (American National Standards Institute).

6. En este manual se utilizan las normas establecidas para los símbolos gráficos y la codificación de colores para caudal y presión. El
significado de los símbolos se discute en el segundo capítulo y en el apéndice II. El código de colores en los diseños de los
componentes y en las líneas hidráulicas es como sigue:
Nota del traductor
1) El código de colores y los símbolos gráficos utilizados en este Manual corresponden a la norma americana ASA
denominada posteriormente ANSI (American National Standards Institute). En Europa se utiliza la norma CETOP
(Conferencia Europea de Transmisiones Oleoneumáticas) cuyos símbolos gráficos son muy parecidos a los ANSI pero
con un código de colores distinto (únicamente rojo y azul de distintas tonalidades).
2) Las unidades utilizadas en este Manual son las normalmente utilizadas en la industria española. En el Apéndice 3 pueden
verse las equivalencias entre estas unidades, las utilizadas en la industria británica y americana y las unidades según
norma CETOP.
3) Este Manual se utiliza como libro de texto en nuestra Escuela de Oleohidráulica (Cursillus Al y A2) y también en la
Escuela de Sperry Vickers en Venezuela.

9. Capítulo 1
INTRODUCCION A LA HIDRÁULICA
El estudio de la hidráulica concierne al empleo y
características de los líquidos. Desde tiempos primitivos el
hombre ha usado fluidos para facilitar su tarea. No es difícil
imaginar un hombre de las cavernas flotando por un río
sobre un tronco, y arrastrando a sus hijos u otras
pertenencias a bordo de otro tronco con una cuerda fabricada
con lianas trenzadas.
Los más antiguos vestigios históricos muestran que sistemas
como las bombas y las norias eran conocidos en las épocas
más antiguas. Sin embargo, la rama de la hidráulica que nos
concierne sólo empezó a usarse en el siglo XVII. Basada en
un principio descubierto por el científico francés Pascal, se
refiere al empleo de fluidos con6nados para transmitir
energía, multiplicando la fuerza y modificando el
movimiento.
La Ley de Pascal, enunciada sencillamente, dice: la presión
aplicada a un fluido confinado se transmite íntegramente en
todas las direcciones y ejerce fuerzas iguales sobre
áreas iguales, actuando estas fuerzas normalmente a las
paredes del recipiente. Esto explica por qué una botella llena
de agua se romperá si introducimos un tapón en la cámara ya
completamente llena. El líquido es prácticamente
incomprensible y transmite la fuerza aplicada al tapón a todo
el recipiente (fig. 1-1). El resultado es una fuerza
considerablemente mayor sobre un área superior a la del
tapón. Así, es posible romper el fondo de la botella
empujando el tapón con una fuerza moderada.
La misma sencillez de la Ley de Pascal fue probablemente la
causa de que, durante dos siglos, el hombre no se diera
cuenta de sus enormes posibilidades. En los primeros años
de la revolución industrial, un mecánico británico llamado
Joseph Bramah utilizó el descubrimiento de Pascal para
desarrollar una prensa hidráulica.
Bramah pensó que si una pequeña fuerza, actuando sobre un
área pequeña, crea una fuerza proporcionalmente más grande
sobre un área mayor, el único límite a la fuerza que

11. puede ejercer una máquina es el área a la cual se aplica la
presión.
La figura 1-2 muestra cómo Bramah aplicó el principio de
Pascal a la prensa hidráulica. La fuerza aplicada es la misma
que en el tapón de la figura 1-1 y el pequeño pistón tiene la
misma área de 1 cm2
. El pistón grande, sin embargo, tiene un
área de 10 cm2
. El pistón grande es empujado con. 10 kp de
fuerza por cm2
, de forma que puede soportar un peso total o
fuerza de 100 kp.
Puede verse fácilmente que las fuerzas o pesos que
equilibran este aparato son proporcionales a las áreas de los
pistones. Así pues, si el área del pistón de salida es de 200
cm2
, la fuerza de salida será de 2000 kp (suponiendo el
mismo empuje de 10 kp sobre cada cm2
). Este es el principio
de funcionamiento del gato y de la prensa hidráulica.
Es interesante notar la similitud entre esta prensa simple y
una palanca mecánica (vista B). Como Pascal ya había
indicado, en este caso también la fuerza es a la fuerza como
la distancia es a la distancia.
1.1. DEFINICION DE PRESION
Para determinar la fuerza total ejercida sobre una superficie
es necesario conocer la presión o fuerza sobre la unidad de
área. Generalmente expresamos esta presión en kp por cm2
.
Conociendo la presión y el número de cm2
de la superficie
sobre la cual se ejerce, se puede determinar fácilmente la
fuerza total.
(fuerza en kp = presión en kp/cm2
x superficie en cm2
)
1.2. CONSERVACIÓN DE LA ENERGIA
Una ley fundamental de la física afirma que la energía no
puede crearse ni destruirse. La multiplicación de fuerza en la
figura 1-2 no es una cuestión de obtener algo por nada. El
pistón grande se mueve solamente por la acción del líquido
desplazado por el pistón pequeño, lo que hace que la
distancia que recorre cada pistón sea inversamente pro-
porcional a su superficie (fig. 1-3). Lo que se gana en fuerza
se pierde en distancia o velocidad.
1.3. TRANSMISION DE POTENCIA HIDRÁULICA
Ahora puede definirse la hidráulica como un medio de
transmitir energía empujando un líquido confinado. El
componente de entrada del sistema se llama bomba; el de
salida se denomina actuador.
Aunque por razones de sencillez hemos representado un
pistón simple, la mayoría de las bombas llevan pistones
múltiples, paletas o engranajes, que son sus elementos de
bombeo. Los accionadores pueden ser lineales, como el
cilindro mostrado, o rotativos, como los motores hidráulicos
(fig. 1-4).
El sistema hidráulico no es una fuente de potencia. La fuente
de potencia es un accionador primario -un motor eléctrico u
otro tipo de motor- que acciona la bomba. El lector podría
preguntarse: ¿por qué no olvidarse de la hidráulica y acoplar
el equipo mecánico directamente al accionador primario? La
respuesta reside en la versatilidad

13. del sistema hidráulico que tiene ventajas sobre los otros
métodos de transmisión de energía.
1.4. VENTAJAS DE LA HIDRÁULICA
1.4.1. Velocidad variable
La mayoría de los motores eléctricos funcionan a una
velocidad constante. El actuador (lineal o rotativo) de un
sistema hidráulico, sin embargo, puede moverse a
velocidades infinitamente variables, variando el suministro
de la bomba o usando una válvula de control de caudal (fig.
1-5).
1.4.2. Reversibilidad
Pocos accionadores primarios son reversibles. Los que son
reversibles, generalmente deben decelerarse hasta una parada
completa antes de invertirlos.
Un actuador hidráulico puede invertirse, instantáneamente,
en pleno movimiento, sin problemas.
Una válvula direccional de 4 vías (fig. 1-6) o una bomba
reversible proporcionan el control de inversión, mientras una
válvula limitadora de presión protege a los componentes del
sistema contra las presiones excesivas.
1.4.3. Protección contra las sobrecargas
La válvula limitadora de presión de un sistema hidráulico lo
protege contra las sobrecargas. Cuando la carga es superior
al taraje de la válvula, el caudal de la bomba se dirige al
depósito limitando el par o la fuerza de salida. La válvula
limitadora de presión también proporciona el medio de
ajustar una máquina para un par o fuerza predeterminada,
como en una operación de bloqueo.
1.4.4. Tamaños pequeños
Los componentes hidráulicos, debido a su elevada velocidad
y capacidad de presión, pueden proporcionar una potencia de
salida elevada con pesos y tamaños pequeños.
1.4.6. Pueden bloquearse
El bloqueo de un motor eléctrico causa daños o funde el
fusible. Igualmente, las máquinas no pueden bloquearse
bruscamente e invertirse su sentido sin necesidad de arrancar
de nuevo. Un actuador hidráulico, sin embargo, puede
quedar bloqueado sin que se produzcan daños, al estar
sobrecargado, y arrancará inmediatamente en cuanto
disminuya la carga. Durante el bloqueo, la válvula de
seguridad simplemente dirige el caudal de la bomba al
depósito. La única pérdida experimentada es la potencia que
se disipa inútilmente.
1.5. ACEITE HIDRÁULICO
Todos los líquidos son esencialmente incompresibles y, por
consiguiente, transmiten la energía instantáneamente en un
sistema hidráulico. La palabra hidráulica, de hecho, viene del
griego Hydor que significa agua y Aulos que significa tubo.
La primera prensa hidráulica de Bramah y algunas prensas
todavía utilizadas hoy en día emplean el agua como
elemento de transmisión. Sin embargo, el líquido más
generalmente usado en los sistemas hidráulicos es el aceite
procedente del petróleo. El aceite transmite la energía
fácilmente porgue es muy poco compresible. Se comprime
aproximadamente 0.5 % a una presión de 70 kn/cm2
, lo que
es despreciable en la mayoría de los sistemas. La propiedad
más destacable del aceite es su capacidad lubrificante. El
fluido hidráulico debe lubrificar la mayor parte de las piezas
móviles de los componentes.
1 .6. PRESION EN UNA COLUMNA DE FLUIDO
El peso específico del aceite varía al cambiar su viscosidad.
Sin embargo, el peso específico de la mayoría de los aceites
hidráulicos varía de 0.88 a 0.93 kp/cm3
, en condiciones de
funcionamiento normales.
Una consideración importante referente al peso específico
del aceite es su efecto en la entrada de la bomba. El peso del
aceite origina una presión de aproximadamente 0.09 kp/cm2
en el fondo de una columna de aceite de 100 cm de altura
(fig. 1-7). Así pues, para estimar la presión en la parte
inferior de cualquier columna de aceite se debe multiplicar
su altura en centímetros por 0.0009 kp/cm2
.
Para aplicar este principio consideremos los casos en que el
depósito de aceite esté situado encima o debajo de la entrada
de la bomba (fig. 1-8). Cuando el nivel de aceite del depósito
está por encima de la entrada de la bomba, existe una presión
positiva que fuerza al aceite hacia la bomba. Sin embargo, si
la bomba está situada por encima del nivel de aceite, se
necesita un vacío equivalente a 0.09 kp/cm2
por metro para
elevar el aceite hasta la entrada de la bomba, En realidad, el
aceite no es elevado por el vacío, sino que la presión
atmosférica impulsa al aceite contra el vacío creado a la
entrada de la bomba cuando ésta está funcionando. El agua y
varios fluidos hidráulicos ininflamables son más pesados que
el aceite y por consiguiente requieren más vacío por
centímetro de elevación.
1.6. LA PRESIÓN ATMOSFÉRICA CARGA DE BOMBA
Normalmente la entrada de una bomba está cargada con
aceite, debido a la diferencia de presiones entre el depósito y
la entrada de la bomba. Generalmente la presión en el de-
pósito es la presión atmosférica, que es de 1.03 kp/cm2
. Es,
pues, necesario tener un vacío parcial o una presión reducida
a la entrada de la bomba, para que ésta pueda aspirar aceite.
La figura 1-9 muestra la situación típica de una bomba
manual, que es simplemente un pistón recíproco. En la
carrera de aspiración, el pistón crea un vacío parcial en la
cámara de bombeo. La presión atmosférica en el depósito
impulsa al aceite hacia la cámara para llenar el vacío. (En
una bomba rotativa las cámaras de bombeo sucesivas
aumentan de tamaño a medida que pasan por la entrada
creando, efectivamente, una condición de vacío.)
Si fuese posible crear un vacío completo a la entrada de la
bomba, se dispondría de 1.03 kp/cm2
para impulsar a1 aceite.
Sin embargo, prácticamente la diferencia de presión
disponible es mucho menor. Uno de los motivos es que los
líquidos se evaporan en un vacío. Esto introduce burbujas de
gas en el aceite. Las burbujas son arrastradas a través de

16. la bomba, desaparecen con fuerza considerable cuando se
ven expuestas a la presión en la salida y causan daños que
pueden perjudicar al funcionamiento de la bomba y reducir
su vida útil.
Incluso si el aceite tiene buenas características de presión de
vapor (como la mayoría de los aceites hidráulicos), una
presión en la línea de entrada demasiado baja (alto vacío)
permite que se evapore el aire disuelto en el aceite. Esta
mezcla de aceite también desaparece al verse expuesta a la
presión de la carga y provoca los mismos daños de
cavitación. Si la bomba funciona a velocidad demasiado
elevada, aumenta la velocidad en la línea de entrada y
también la condición de baja presión, lo que incrementa la
posibilidad de cavitación.
Si los racores de la línea de entrada no están bien apretados,
el aire exterior, a la presión atmosférica, puede penetrar
hacia la presión más baja (zona de más baja presión de la
línea) y puede llegar hasta la bomba. Esta mezcla aire-aceite
también es causa de problemas y de ruido pero es diferente
de la cavitación. Cuando se ve expuesto a la presión en la
salida de la bomba, este aire adicional se comprime,
formando una especie de "cojín", y no desaparece tan
violentamente. No se disuelve en el aceite pero penetra en el
sistema en forma de burbujas compresibles que provocan un
funcionamiento errático de las válvulas y actuadores.
La mayoría de los fabricantes de bombas recomiendan un
vacío que no exceda de 127 mm de mercurio, el equivalente
de aproximadamente 0.83 kp/cm2
en la entrada de la bomba.
Con una presión atmosférica de 1 .03 kg/cm disponible en el
depósito esto deja solamente una diferencia de presión de
0.20 kp/cm2
para impulsar al aceite hacia la bomba. Debe
evitarse una elevación excesiva y las líneas de entrada de la
bomba deben permitir que el aceite circule con un mínimo
de resistencia.
1.7. LAS BOMBAS DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO
DAN CAUDAL
La mayoría de las bombas utilizadas en los sistemas hidráu-
licos se clasifican como de desplazamiento positivo. Esto
significa que, exceptuando los cambios de rendimiento. La
salida de la bomba es constante, aislada de la entrada, de
forma que cualquier cosa que entre se ve forzada a salir por
el orificio de salida.
El único objeto de una bomba es dar caudal; la presión es
originada por la resistencia al caudal. Aunque existe la
tendencia de culpar a la bomba por la pérdida de presión,
con pocas excepciones, la presión puede perderse solamente
cuando hay fugas que desvían todo el caudal procedente de
la bomba. Como ejemplo supongamos que una bomba de 10
litros por minuto se utiliza para alimentar un cilindro de 100
cm2
y para levantar una carga de 4000 kp (fig. 1-10).
Mientras la carga sea elevada o soportada por el aceite
hidráulico, la presión debe ser 40 kp/cm2
.
Incluso si hay un agujero en el pistón y 9.5 L/min se fugan a
40 kp/cm2
, la presión se seguirá manteniendo. Con

18. solamente 0.5 L/min disponibles para mover la carga, ésta,
naturalmente, se levantará muy despacio, pero la presión
requerida para moverla seguirá siendo la misma.
Ahora imaginemos que la fuga de 9.5 L/min estuviese en la
bomba en vez de en el cilindro. Todavía habría 0.5 L/min
para mover la carga y todavía habría presión. Así pues, una
bomba puede estar muy desgastada, perdiendo casi todo su
rendimiento, y la presión todavía puede mantenerse. El
mantenimiento de la presión no indica el estado de la bomba.
Es necesario medir el caudal a una presión determinada para
comprobar si una bomba está en buenas o malas
condiciones.
1 .9. COMO SE CREA LA PRESIÓN
La presión se origina cuando el caudal encuentra resistencia.
La resistencia puede ser debida a la carga del actuador o a
una restricción (u orificio) en las tuberías. La figura 1-10 es
un ejemplo de un actuador con carga. El peso de 4000 kp
resiste al caudal de aceite bajo el pistón y crea presión en el
líquido. Si el peso aumenta, también lo hace la presión.
En la figura 1-11 una bomba de 10 L/min tiene su salida
conectada a una válvula de seguridad regulada a 70 kp/cm2
y
a un grifo. Si el grifo está completamente abierto el caudal
de salida de la bomba pasa libremente y no hay indicación en
el manómetro.
Supongamos ahora que el grifo se cierra progresivamente.
Aumenta la resistencia al caudal y la presión irá aumentando
a la entrada del grifo. A medida que se cierra la abertura se
necesitará cada vez más presión para impulsar los 10 1/min a
través de la restricción. Sin la válvula de seguridad no habría
teóricamente ningún límite al incremento de presión. De
hecho, o algo se rompería o la bomba bloquearía el motor
que la acciona.
En nuestro ejemplo, en el momento en que la presión llega a
70 kp/cm2
, la válvula de seguridad empieza a abrirse y la
presión permanece constante. Cerrar más el grifo dará como
resultado que pasará menos aceite por el mismo y más por la
válvula de seguridad. Con el grifo completamente cerrado,
los 10 L/min pasarán por la válvula de seguridad a 70
kp/cm2
.
Acabamos, pues, de ver que en todos los sistemas en que se
emplean bombas de desplazamiento positivo debe utilizarse
una válvula de seguridad u otro sistema que limite la presión.
1.10. DERIVACIONES DE CAUDAL
Una característica inherente a los líquidos es que siempre
toman el camino de menor resistencia. Así pues, cuando las
derivaciones ofrecen resistencias diferentes, la presión
aumenta solamente en la cantidad requerida para circular por
el camino de menos resistencia.
En la figura 1-12 el aceite tiene tres caminos posibles. Como
la válvula A se abre a 7 kp/cm2
, el aceite pasará por esta
derivación y la presión aumentará solamente hasta 7 kp/cm2
,
Si el caudal quedase bloqueado más allá de A, la presión
aumentaría hasta 14 kp/cm2
; entonces el aceite

22. pasaría por B. No habría caudal a través de C a menos que el
camino a través de la válvula B también se bloquease.
De manera similar, cuando el caudal de salida de una bomba
se dirige hacia dos actuadores, el actuador que necesita
menos presión es el primero en moverse. Como es difícil
equilibrar las cargas exactas, los cilindros que deben
moverse juntos se suelen conectar mecánicamente.
1.11. CIRCULACIÓN DEL CAUDAL EN SERIE
Cuando las resistencias al caudal están conectadas en serie,
las presiones se suman. En la figura 1-13 se muestran las
mismas válvulas que en la figura 1-12 pero conectadas en
serie. Los manómetros colocados en las líneas indican la
presión normalmente requerida para abrir cada válvula,
además de la contrapresión procedente de las válvulas
situadas en el sentido de la corriente.
La presión en la bomba es la suma de las presiones
requeridas para abrir las válvulas individualmente.
1.12. CAÍDA DE PRESIÓN A TRAVÉS DE UN ORIFICIO
Un orificio es un paso restringido en una línea hidráulica o
componente usado para controlar el caudal o crear una
diferencia de presión (caída de presión). Para que el aceite
fluya a través de un orificio, tiene que haber una diferencia
de presión o caída de presión a través del orificio (el término
"caída" procede del hecho de que la presión inferior siempre
está más abajo en el sentido de la corriente). Inversamente, si
no hay caudal no hay diferencia de presión a través del
orificio.
Consideremos las condiciones relativas al orificio en la
figura 1-14, vista A. La presión es igual a ambos lados; por
consiguiente, el aceite es impulsado de igual manera en
ambos sentidos y no hay caudal.
En la vista B, la presión más elevada impulsa más
fuertemente hacia la derecha y el aceite fluye por el orificio.
En la vista C también hay una caída de presión; sin embargo,
el caudal es menor que en B porque la diferencia de presión
es menor.
Un aumento de la caída de presión a través de un orificio
siempre estará acompañado por un aumento del caudal.
Si el caudal se bloquea más allá de un orificio (Vista D), la
presión se igualará inmediatamente a ambos lados del
orificio de acuerdo con la Ley de Pascal. Este principio es
esencial para el funcionamiento de muchas válvulas de
control de presión compuestas (equilibradas
hidráu1icamente).
1.13. LA PRESIÓN INDICA LA CARGA DE TRABAJO
En la figura 1-10 se veía cómo la presión se genera por la
resistencia de una carga. Se observó que la presión es igual a
la fuerza de la carga dividida por la superficie del pistón.
Podemos expresar esta relación mediante la fórmula general:
F
P = -------
S
En esta relación:
P es la presión en kp/cm2
F es la fuerza en kp
S es la superficie en cm2
Según esto, puede verse que un aumento o disminución de la
carga dará como resultado un incremento o disminución
similar en la presión de trabajo. En otras palabras, la presión
es proporcional a 1a carga, y una lectura del manómetro
indica la carga de trabajo (en kp/cm2
) en un momento dado.
Los manómetros indican presiones relativas. Es decir que un
manómetro estándar indica 0 a la presión atmosférica. Un
manómetro absoluto indica 1.03 kp/cm2
a la presión
atmosférica al nivel del mar. La presión absoluta se mide
generalmente en kp/cm2
abs.
1 .14. LA FUERZA ES PROPORCIONAL A LA PRESIÓN
Y A LA SUPERFICIE
Cuando un cilindro hidráulico se usa para mantener una
carga, la fuerza que aplica puede calcularse como sigue:
F = P x S
Nuevamente:
P es la presión en kp/cm2
F es la fuerza en kp
S es la superficie en cm2
Como ejemplo, supongamos que una prensa hidráulica tiene
su presión regulada a 140 kp/cm2
(fig. 1-15) y esta presión se
aplica a una superficie de 100 cm2
. La fuerza de salida será
entonces 140 000 kp o 14 t.
1.15. CALCULO DE LA SUPERFICIE DEL PISTON
La superficie de un pistón puede calcularse mediante la
fórmula:
S = 0.7854 x d2
Donde:
S es la superficie en cm2
D es el diámetro del pistón en cm
Las relaciones precedentes pueden representarse
gráficamente tal como se indica para mostrar las tres
relaciones:
F = P x S
P = F / S
S = F / P
1 .16. VELOCIDAD DE UN ACTUADOR
La velocidad de desplazamiento del vástago de un cilindro o
de giro de un motor depende de su tamaño y del caudal

25. que se le envía. Para relacionar el caudal con la velocidad,
consideremos el volumen que requiere el actuador para
obtener un desplazamiento determinado.
En la figura 1-16 puede observarse que los dos cilindros
tienen el mismo volumen. Sin embargo, el pistón del cilindro
B se desplaza dos veces más rápidamente que el cilindro A
porque el caudal de la bomba se ha doblado. Si cualquiera de
los cilindros tuviese un diámetro más pequeño, sería más
rápido. 0 si su diámetro fuese mayor sería menos rápido,
suponiendo, naturalmente, que el suministro de la bomba
fuese constante.
La relación entre estas magnitudes puede expresarse como
sigue:
volumen/tiempo
Velocidad = --------------------------
Superficie
Volumen/tiempo = velocidad x superflcie
volumen/tiempo
Superficie = ----------------------------
Velocidad
v
---- = cm3
/minuto
t
S = centímetros cuadrados
V = centímetros/minuto
Según esto, podemos sacar las siguientes conclusiones: (1)
que la fuerza o par de un actuador es directamente
proporcional a la presión e independiente del caudal; (2) que
su velocidad depende del caudal que reciba con
independencia de la presión.
1.17. VELOCIDAD EN LAS TUBERÍAS
La velocidad a que circula el fluido hidráulico a través de las
líneas es una consideración de diseño importante, debido al
efecto de la velocidad sobre el rozamiento. Generalmente las
velocidades recomendadas son:
Línea de aspiración de la bomba: de 0.6 a 1.2 metros
por segundo,
Línea de trabajo: de 2 a 5 metros por segundo.
A este respecto, hay que observar que:
1. La velocidad del aceite varía inversamente al cuadrado
del diámetro interior del tubo.
2. Generalmente el rozamiento de un líquido que circula por
una línea es proporcional a la velocidad. Sin embargo, si el
régimen fuese turbulento, el rozamiento variaría con el
cuadrado de la velocidad.
En la figura 1-17 puede verse que doblando el diámetro
interior de una línea se cuadruplica su sección; así, la

28. velocidad es cuatro veces menor en la línea más ancha. Por
el contrario, reduciendo a 1a mitad el diámetro, se disminuye
la superficie a 1 /4 y se cuadruplica la velocidad del aceite.
El rozamiento origina turbulencia en la corriente de aceite y
opone resistencia al caudal, lo que da como resultado un
aumento de caída de presión en la línea. Se recomienda una
velocidad muy baja para la línea de aspiración de la bomba
porque allí la caída de presión admisible es muy pequeña.
1.18. SELECCIÓN DEL DIÁMETRO DE TUBERÍA
Se dispone de dos fórmulas para calcular el diámetro y la
velocidad en las tuberías hidráulicas.
Si se conocen el caudal en 1/min y la velocidad deseada, se
utiliza esta relación para hallar la sección interior:
caudal (1/min)
Superficie = --------------------------------------
(en cm2
) 6 x velocidad (en metro/seg)
Cuando se tiene el caudal en I/min y el diámetro de la tu-
bería, se utiliza esta relación para hallar cual será la veloci-
dad final:
caudal (1/min)
Velocidad (m/seg) = --------------------------
6 x superficie (cm2
)
En el capítulo cuarto se encontrará una tabla nomográfica
que permite hacer estos cálculos colocando una regla sobre
unas escalas graduadas.
1.19. TAMAÑOS NOMINALES DE LAS LÍNEAS
Los tamaños nominales en mm de las tuberías, tubos, etc., no
son indicadores precisos del diámetro interior.
En las tuberías normalizadas, el diámetro interior real es
mayor que el tamaño nominal citado. Para seleccionar un
tubo se necesita una tabla que indique los diámetros interio-
res reales (véase capítulo 4).
Para tubos de acero y cobre, el tamaño indicado es el
diámetro exterior. Para hallar el diámetro interior, restar el
doble del espesor de la pared (fig. 1-18).
1.20. TRABAJO Y POTENCIA
Cuando se ejerce una fuerza a lo largo de una distancia, se
realiza un trabajo:
Trabajo = fuerza x distancia
El trabajo se expresa generalmente en kgm. Por ejemplo, si
un peso de 10 kp se eleva a 10 metros, el trabajo es 10 kp x
10 m, o sea 100 kgm.
La fórmula precedente para el trabajo no toma en
consideración con qué velocidad se realiza dicho trabajo. El
trabajo realizado por unidad de tiempo se denomina
potencia.
Para visualizar la potencia pensemos en la operación de subir
unas escaleras. El trabajo realizado es el peso del cuerpo
multiplicado por la altura de las escaleras. Pero es más difícil
correr por las escaleras que andar. Cuando se corre se hace el
mismo trabajo pero a mayor velocidad.

29. fuerza x distancia trabajo
Potencia = ------------------------ = ---------
Tiempo tiempo
La unidad de potencia es el caballo de potencia, en
abreviatura hp. Es equivalente a 75 kgm/seg. También tiene
equivalencias en potencias eléctrica y calorífica.
1 hp = 746 W (potencia eléctrica)
1 hp = 176.6 cal/seg (potencia caloríoca)
Evidentemente es deseable poder transformar la potencia
hidráulica en potencia mecánica y conocer su equivalente
mecánico, eléctrico y calorífico.
1.21. POTENCIA EN UN SISTEMA HIDRÁULICO
En un sistema hidráulico la velocidad queda indicada por el
caudal, en litros por minuto, y la fuerza, por la presión. De
esta forma podemos expresar la potencia hidráulica como
sigue:
fuerza x distancia presión x superf. x distanc
Potencia = ----------------------- = ---------------------------------
Tiempo tiempo
presión x volumen
= ------------------------- = presión x caudal
tiempo
Para expresar esta relación en unidades, hacemos lo
siguiente:
kp dm3
Presión (kp/cm2
) x caud. (l/m) = pres. x caud. ----- x ------ x
Cm2
minuto
104
cm2
1 m3
minuto kp x m
--------- x --- x --- x --------- = presión x caudal ----------
m2
103
dm3
60 s 6 x s
CV CV
------------ = presión x caudal ------- = potencia
75 kgm/s 450
Así:
presión (kp/cm2
) x caudal (1/min)
potencia hidráulica (CV) =-----------------------------------------
450
Esta fórmula corresponde a la potencia hidráulica a la salida
de la bomba. La potencia requerida para accionarla será algo
mayor puesto que el rendimiento del sistema no es del 100%.
Si suponemos un rendimiento medio del 80 % , la potencia
mecánica para el accionamiento de la bomba será:
presión (kp/cm2
) x caudal (1/min)
Potencia (CV) = -------------------------------------------
360
1.22. POTENCIA Y PAR
De forma equivalente podríamos deducir que:
RPM x par (m.kp)
Potencia hidráulica (CV) = -------------------------
717
1.23. DISEÑO DE UN SISTEMA HIDRÁULICO
SENCILLO
A partir de la información dada en este capítulo es posible
diseñar un circuito hidráulico sencillo. Se indica a
continuación la forma en que se debe proceder para hacerlo
(véanse figs. 1-19 a 1-21).
1.23.1 Trabajo a realizar
Para diseñar un circuito, la primera consideración es sobre el
trabajo que se debe realizar. Este trabajo puede ser levantar
un peso, girar una herramienta o bloquear algún elemento. El
trabajo determina el tipo de actuador que hay que utilizar.
Probablemente el primer paso será la selección del actuador.
Si los requerimientos fuesen simplemente de levantar una
carga, un cilindro hidráulico colocado bajo ella haría el
trabajo. La longitud de carrera del cilindro sería, por lo
menos, igual a la distancia de desplazamiento de la carga. Su
superficie se determinaría mediante la fuerza requerida para
elevar la carga y la presión de funcionamiento deseada.
Supongamos que un peso de 4000 kp ha de elevarse a una
altura de 1 metro y que la presión máxima de
funcionamiento debe limitarse a 50 kp/cm2
. El cilindro
seleccionado tendría una longitud de carrera de, por lo
menos, 1 metro, y con una superficie de pistón de 80 cm2
proporcionaría una fuerza máxima de 4000 kp. Esto, sin
embargo, no prevé ningún margen de error. Una mejor
selección sería un cilindro de 100 cm2
que permitiría
levantar la carga a 50 kp/cm2
proporcionando una capacidad
de elevación de hasta 5000 kp.
El desplazamiento hacia arriba y hacia abajo del cilindro
sería controlado mediante una válvula direccional. Si la
carga debe detenerse en puntos intermedios de su trayecto, la
válvula direccional deberá tener una posición neutral en la
cual el caudal de aceite del lado inferior del pistón quede
bloqueado, para soportar el peso sobre el cilindro. La
velocidad a la cual debe desplazarse la carga determina el
tamaño de la bomba. El pistón de 100 cm2
desplaza 100 cm3
por cada cm que se levanta. El mover el cilindro 10 cm
requerirá 1000 cm3
de aceite. Si hay que moverlo a razón de
10 cm por segundo, requerirá 1000 cm3
de aceite por
segundo o 60 1/min. Como las bombas generalmente se
dimensionan en galones por minuto, será necesario dividir
60/3785 para obtener el valor en galones por minuto;
60/3785 = 16 gpm.
La potencia necesaria para accionar la bomba depende de su
caudal y de la presión a la cual funciona. La fórmula

32. siguiente determina el tamaño del motor eléctrico requerido,
suponiendo un rendimiento medio del 80 %.
60 x 50
Potencia (CV) = -------------- = 8.3 CV
450 x 0.8
Para impedir la sobrecarga del motor eléctrico y para
proteger la bomba y otros componentes contra una presión
excesiva, debida a sobrecargas o bloqueo, se monta una
válvula de seguridad para limitar la presión máxima del
sistema en la línea, entre la salida de la bomba y la entrada
de la válvula direccional.
Un depósito dimensionado para contener aproximadamente
de 2 a 3 veces la capacidad de la bomba en galones por
minuto y tuberías de interconexión adecuadas completarán el
sistema.
1.24. CONCLUSION
Este capítulo ha presentado una breve introducción a la
hidráulica para mostrar sus principios básicos. Naturalmente,
existen numerosas variaciones de los sistemas presentados.
Muchas dé éstas se desarrollarán, con más detalle, en los
capítulos siguientes.
1.25. CUESTIONARIO
1. Enunciar la Ley de Pascal.
2. Definir la presión.
3. Si una fuerza de mil kilos se aplica sobre una superficie de
20 cm2
, ¿cuál será la presión?
4. ¿Qué quiere decir "conservación de la energía"?
5. ¿Cómo se denomina el componente de salida de un
sistema hidráulico? ¿Y el componente de entrada?
6. ¿Cuál es la fuente principal de energía?
7. Enunciar varias ventajas de un sistema hidráulico.
8. ¿Cuál es el origen de la palabra "hidráulica"?
9. ¿Qué es lo que hace que el aceite sea útil como fluido
hidráulico?
10. ¿Cuál es la presión en el fondo de una columna de aceite
de 20 metros?
11. ¿Qué puede Ud. decir sobre las presiones en los
extremos opuestos de un orificio cuando el aceite está pa-
sando a través de él?
12. ¿De qué presión se dispone habitualmente para cargar el
orificio de entrada de la bomba?
13. ¿Por qué el vacío a la entrada de la bomba debe ser lo
más bajo posible?
14. ¿Cuál es la función de una bomba?
15. ¿Por qué la pérdida de presión no es generalmente un
síntoma de mal funcionamiento de la bomba?
16. ¿Cómo se crea la presión?
17. Si tres válvulas antirretorno taradas a 7 kp/cm2
se
conectan en serie, ¿qué presión será necesaria, a la salida de
la bomba, para que el aceite las atraviese?
18. ¿Cuál es la fórmula para calcular la presión necesaria
para que un cilindro accione una carga?
19. ¿Cuál es la fórmula que da la fuerza máxima ejercida por
el vástago de un cilindro?
20. ¿Qué es lo que determina la velocidad de un actuador?
21. ¿Cuál es la relación entre la velocidad del fluido y la
fricción en la tubería?
22. ¿Qué es trabajo? ¿Qué es potencia?
23. ¿Cómo se calcula la potencia en un sistema hidráulico?
24. ¿Con qué componente empieza el diseño de un circuito
hidráulico?
25. ¿Qué determina el caudal de la bomba que se requiere en
un circuito hidráulico?
26. ¿Cuál es el área del pistón de un cilindro de 125 mm de
diámetro?
27. ¿Qué hace la válvula de seguridad?
28. ¿Qué hace una válvula direccional?

33. Capítulo 2
PRINCIPIOS DE LA ENERGÍA HIDRÁULICA
Este capítulo está dividido en tres secciones:
- Principios fundamentales de la hidrostática
- Principios fundamentales de la hidrodinámica
- Símbolos gráficos hidráulicos
Las dos primeras secciones desarrollarán los fundamentos de
los fenómenos físicos que se combinan para transferir
potencia en el circuito hidráulico. La tercera sección, que
ilustra los símbolos gráficos para los diagramas de los
circuitos, tratará de los tipos y funciones de líneas y
componentes. Todo este material servirá como base
fundamental para los capítulos siguientes sobre los
elementos que constituyen un sistema hidráulico.
2.1. PRINCIPIOS FUNDAMENTALES DE LA
HIDROSTÁTICA
2.1.1. Una definición precisa
Se ha observado que la palabra "hidráulica" procede del
griego y significa agua. Por consiguiente, puede suponerse
correctamente que la ciencia de la hidráulica concierne a
cualquier sistema accionado por agua. Una rueda hidráulica
o turbina (fig. 2-1), por ejemplo, es un sistema hidráulico.
Sin embargo, hay que hacer una distinción entre los sistemas
que utilizan el impacto de un líquido en movimiento y los
que son accionados comprimiendo un fluido contenido en un
recipiente cerrado; es decir, por presión.
Hablando propiamente:
*Un sistema hidráulico que utiliza el impacto o energía
cinética del líquido para transmitir energía se denomina
sistema hidrodinámico.
*Cuando el sistema es accionado por una fuerza aplicada a
un líquido contenido en un recipiente cerrado se le denomina
sistema hidrostático; siendo la presión la fuerza aplicada por
unidad de superficie, y siendo expresada como fuerza por
superficie unitaria (kp/cm2
).
Desde luego, todas las ilustraciones indicadas hasta el
momento y, de hecho, todos los sistemas y equipos
estudiados en este manual son hidrostáticos. Todos actúan
comprimiendo un líquido contenido en un recipiente cerrado,
es decir, transfiriendo energía a través de la presión.

34. 2.1.2. Cómo se crea la presión
La presión se origina siempre que se produce una resistencia
a la circulación de un líquido, o una fuerza que trata de
impulsar el líquido. La tendencia a suministrar caudal (o
empuje) puede originarse mediante una bomba mecánica o
simplemente por el peso del fluido.
Es un hecho bien conocido que en una columna de agua la
presión aumenta con la profundidad. La presión es siempre
la misma a una profundidad determinada, debido al peso de
la columna de agua situada sobre ella. En la época de Pascal,
un científico italiano llamado Torricelli demostró que si se
hace un agujero en el fondo de un tanque de agua, el agua se
escapa a la máxima velocidad cuando el tanque está lleno y
que el caudal disminuye a medida que baja el nivel de agua.
En otras palabras, a medida que disminuye la columna de
agua sobre la abertura, también se reduce la presión.
Torricelli pudo expresar la presión en el fondo del tanque
solamente como "carga de agua" o sea la altura en metros de
la columna de agua. Hoy en día, con el valor de kp/cm2
como unidad de presión, podemos expresar la presión en
cualquier punto de un líquido o de un gas en términos más
convenientes. Todo lo que se necesita es conocer el peso de
un dm3 del fluido.
Tal como se muestra en la figura 2-2, una columna de un
metro de agua es equivalente a 0.1 kp; una columna de agua
de 5 metros equivale a 0.5 kp/cm2
, y así sucesivamente. Tal
como se indicó anteriormente, una columna de aceite de la
misma altura es equivalente, aproximadamente, a 0.09
kp/cm2
por metro.
En muchos lugares se utiliza el término "carga" para
describir la presión, sin tener en cuenta cómo ha sido creada.
Por ejemplo, se dice que una caldera crea una carga de vapor
cuando la presión se origina vaporizando agua en un
recipiente cerrado. Los términos presión y carga se utilizan,
a veces, indistintamente.
2.1.3. Presión atmosférica
La presión atmosférica no es otra cosa que la presión
ejercida por el aire de nuestra atmósfera, debida a su propio
peso. AI nivel del mar, una columna de aire de 1 cm2 de
sección, y cuya altura es la atmosférica, pesa 1.03 kp (fig. 2-
3). Así pues, la presión es 1.03 kp/cm2
. A alturas más
elevadas, naturalmente la columna pesa menos y la presión
es inferior. Bajo el nivel del mar la presión atmosférica es
superior a 1 kp/cm2.
Cualquier condición donde la presión sea inferior a la
presión atmosférica se denomina vacío o vacío parcial. Un
vacío perfecto es la ausencia total de presión o sea 0 kp/cm2
absolutos.
2.1.4. El barómetro de mercurio
La presión atmosférica también puede medirse en milímetros
de mercurio (mm.Hg) mediante un aparato llamado
barómetro.
El barómetro de mercurio (fig. 2-4), inventado por Torricelli,
se considera generalmente como el punto de partida y

36. la inspiración de los estudios de Pascal sobre la presión.
Torricelli descubrió que cuando se invierte un tubo lleno de
mercurio, sumergiéndolo en un recipiente abierto que
contenga el mismo líquido, la columna del tubo desciende
sólo una cierta distancia. Su razonamiento fue que la presión
atmosférica sobre la superficie del líquido equilibraba el
peso de la columna de mercurio al existir un vacío perfecto
en la parte superior del tubo.
En una atmósfera normal, la columna tendrá siempre una
altura de 760 mm. Así pues, 760 mm de mercurio son otro
equivalente de la presión atmosférica.
1.5. Medida del vacío
Como el vacío es una presión inferior a la atmosférica, puede
medirse con las mismas unidades. Es decir, el vacío puede
expresarse en kp/cm2
o en mm de mercurio.
La mayoría de los vacuómetros, sin embargo, están
calibrados en mm de mercurio. Un vacío perfecto, que
equilibra una columna de mercurio de 760 mm de altura, es
760 mm. El vacío absoluto viene indicado con un cero en la
escala del vacuómetro.
2.1.6. Resumen de escalas de presión y vacío
Puesto que hemos mencionado varias formas de medir la
presión y el vacío, sería conveniente resumir las diferentes
unidades.
Tal como se indica en la figura 2-5, he aquí el resumen de
las diversas medidas:
1. Una atmósfera es una unidad de presión equivalente
a 1.03 kp/cm2
(el peso de una columna de aire de 1
cm' de sección sobre la superficie de la tierra o 760
mm de una columna de mercurio).
2. Los mm absolutos de mercurio son una escala que
empieza en el vacío perfecto (cero). La presión
atmosférica es 760 mm en esta escala.
3. Los mm manométricos de mercurio se calibran en
las mismas unidades que los mm absolutos pero sin
tener en cuenta la presión atmosférica.
4. Para pasar de mm absolutos a mm manométricos:
mm manométricos + 760 = mm absolutos
mm absolutos - 760 = mm manométricos
5. La presión atmosférica en la graduación del
barómetro es 760 mm.Hg. Comparándolo a la
escala absoluta de kg/cm2
es evidente que:
1 kg/cm2
(abs) = 760 mm.Hg
1 kg/cm2
(man) = 1 520 mm.Hg
6. Una atmósfera es equivalente a la presión ejercida
por una columna de agua de 10.3 m o de aceite de 11.2 m.

37. 2.2. PRINCIPIOS FUNDAMENTALES DE LA
HIDRODINÁMICA
2.2.1. Caudal
El caudal origina el movimiento del actuador. La fuerza
puede transmitirse mediante presión únicamente, pero el
caudal es esencial para producir un movimiento. El caudal
del sistema hidráulico es suministrado por la bomba.
2.2.2. Cómo se mide el caudal
Existen dos maneras de medir el caudal de un líquido:
2.2.2.1. Velocidad. Es la velocidad media de las partículas
del líquido en un punto determinado o la distancia media que
las partículas recorren por unidad de tiempo. Se mide en
metros por segundo o en metros por minuto.
2.2.2.2. Caudal. Es la cantidad de líquido que pasa por un
punto, por unidad de tiempo. Los caudales grandes se miden
en litros por minuto. Los caudales pequeños pueden
expresarse en cm3
/minuto.
En la figura 2-6 puede verse la diferencia entre velocidad y
caudal. Un caudal constante de un litro por minuto aumenta
o disminuye de velocidad cuando la sección de la tubería
cambia de tamaño.
2.2.3. Caudal y velocidad
La velocidad de un actuador hidráulico, tal como se indicó
en el capítulo 1, depende siempre del tamaño del actuador y
del caudal que actúa sobre él.
Como el volumen de un actuador se expresa generalmente en
litros, hay que tener en cuenta que:
1 1/mín = 1 dm3
/min = 1000 cm3
/min
2.2.4. Caudal y caída de presión
Cuando un líquido fluye tiene que existir un desequilibrio de
fuerzas para originar el movimiento. Por consiguiente,
cuando un líquido circula a través de una tubería de diámetro
constante, la presión será siempre inferior en un punto más
abajo de la corriente que en otro punto situado a
contracorriente. Se requiere una diferencia de presiones, o
caída de presión, para vencer el rozamiento en la línea. La
figura 2-7 muestra la caída de presión debida al rozamiento.
Las caídas de presión sucesivas (desde la presión máxima
hasta la presión cero) vienen representadas por las
diferencias de nivel del líquido en los tubos verticales
sucesivos.
2.2.5. El fluido busca un nivel
Inversamente, cuando no hay diferencia de presiones en un
líquido, la superficie del mismo permanece horizontal, tal
como se indica en la figura 2-8. Si la presión aumenta en un

38. punto (Vista B), el nivel del líquido sube hasta que el peso
correspondiente compensa la diferencia de presiones. La
diferencia de alturas, en el caso del aceite, es un metro por
cada 0.09 kp/cm2
. Así pues, puede verse qué diferencias
adicionales de presión serán necesarias para hacer que un
líquido ascienda por una tubería venciendo la fuerza debida
al peso del líquido. A1 diseñar un circuito, debe añadirse a la
presión necesaria para mover la carga la requerida para
mover la masa de aceite y para vencer el rozamiento.
En la mayoría de las aplicaciones, un buen diseño reduce las
caídas de presión hasta el punto de que resultan
prácticamente despreciables.
2.2.6. Régimen laminar y turbulento
Idealmente, cuando las partículas de un líquido circulan por
una tubería se mueven según trayectorias rectas y paralelas.
Este régimen se denomina laminar (fig. 2-9) y se produce a
baja velocidad, en tuberías rectas. Con régimen laminar el
rozamiento es menor.
Cuando las trayectorias de las partículas no son paralelas y
se cruzan, el régimen se denomina turbulento (fig. 2-10). El
régimen turbulento se origina por cambios bruscos en la
dirección o en la sección, o por una velocidad demasiado
elevada. El resultado es un rozamiento mucho mayor que
origina calentamiento, aumenta la presión de trabajo y
malgasta potencia.
2.2.7. Teorema de Bernoulli
El fluido hidráulico, en un sistema que trabaja, contiene
energía bajo tres formas: energía cinética que depende de la
velocidad y masa del fluido, energía potencial que depende
de su posición, y energía de presión que depende de su
compresión.
Daniel Bernoulli, un científico suizo, demostró que, en un
sistema con caudal constante, la energía se transforma de
una forma u otra cada vez que se modifica el área de la
sección transversal de la tubería.
El principio de Bernoulli afirma que la suma de las energías
cinética, potencial y de presión, en distintos puntos del
sistema, debe ser constante. A1 variar el diámetro de la
tubería (fig. 2-11) la velocidad cambia. Así pues, la energía
cinética aumenta o disminuye. Ahora bien, la energía no
puede crearse ni destruirse. Por lo tanto, la variación de
energía cinética debe ser compensada por un aumento o
disminución de la energía de compresión, es decir, de la
presión.
La utilización de un tubo de Venturi en el carburador de un
automóvil (fïg. 2-12) es un ejemplo familiar del teorema de
Bernoulli. La presión del aire, que pasa a través del cuerpo
del carburador, disminuye cuando pasa por un
estrangulamiento. La disminución de presión permite que
fluya la gasolina, se vaporice y se mezcle con la corriente de
aire.
La figura 2-13 muestra los efectos del rozamiento y del
cambio de velocidad sobre la presión en una tubería.

42. 2.3. SIMBOLOS GRAFICOS HIDRÁULICOS
Los circuitos hidráulicos y sus componentes pueden
representarse de varias formas en los planos. Según lo que la
representación deba indicar, puede ser un esquema de la
forma externa del componente, un corte seccional que
muestre su construcción interna, un diagrama gráfico que
nos indique su función, o una combinación de cualquiera de
las tres formas anteriores.
En este manual es necesario utilizar los tres tipos. En la
industria, sin embargo, los símbolos y diagramas gráficos
son los más utilizados. Los símbolos gráficos son la
"taquigrafía" de los diagramas de circuitos, utilizándose
formas geométricas sencillas que indican las funciones e
interconexiones de las líneas y de los componentes.
En el apéndice de este manual se reproduce la normalización
completa de símbolos gráficos. A continuación se exponen
brevemente los símbolos más comunes y su modo de
empleo, conjuntamente con una clasificación abreviada de
algunos componentes y líneas hidráulicas.
2.3.1. Líneas
Las tuberías, tubos y pasos hidráulicos se representan como
líneas simples (fig. 2-14). Existen tres clasificaciones funda-
mentales.
Una línea principal (trazo continuo) transporta el caudal
principal del sistema. En los diagramas gráficos incluyen la
línea de aspiración o entrada de la bomba, las líneas de
presión y las de retorno al tanque.
Una línea piloto (trazos largos interrumpidos) lleva el fluido
que se usa para controlar el funcionamiento de una válvula o
de otro componente.
Una línea de drenaje (trazos cortos interrumpidos) lleva el
aceite de drenaje al tanque.
2.3.2. Componentes giratorios
Un círculo es el símbolo básico para los componentes
giratorios. Los triángulos de energía (fig. 2-15) se colocan en
los símbolos para indicar que son fuentes de energía
(bombas) o receptores de energía (motores). Si el
componente es unidireccional el símbolo sólo tiene un
triángulo. Una bomba o motor reversible se dibuja con dos
triángulos.
2.3.3. Cilindros
Un cilindro se dibuja como un rectángulo (fig. 2-16)
indicando el pistón, el vástago y las conexiones de los
orificios. Un cilindro de simple efecto se dibuja abierto en el
extremo del vástago y solamente con un orificio de entrada
en el otro extremo. Un cilindro de doble efecto se representa
cerrado y con dos orificios.
2.3.4. Válvulas
El símbolo básico de una válvula es un cuadrado que se
denomina envoltura (fig. 2-17). Las flechas se añaden a las
envolturas para indicar el paso y dirección del caudal.
Las válvulas de posiciones infinitamente variables, tales

44. como las válvulas de seguridad, tienen envolturas simples.
Pueden tomar cualquier posición, entre completamente
abiertas y completamente cerradas, según el volumen de
líquido que pase por ellas.
Las válvulas de posición finita son las válvulas
direccionales. Sus símbolos contienen una envoltura
individual para cada posición que pueda adoptar la válvula.
2.3.5. Símbolo del tanque
El depósito se dibuja en forma de rectángulo (fig. 2-18)
abierto en su parte superior, en el caso de un tanque con
respiradero, y cerrado para un tanque presurizado. Por
conveniencia se pueden dibujar varios símbolos en un
diagrama, aunque haya solamente un depósito.
Las líneas de conexión se dibujan hasta el fondo del símbolo
cuando las tuberías terminan bajo el nivel del líquido en el
tanque. Si una línea termina sobre el nivel del líquido, se
dibuja sólo hasta la parte superior del símbolo.
2.4. CONCLUSIÓN
La figura 2-18 muestra el diagrama gráfico de un circuito
hidráulico completo. Obsérvese que no se trata de
representar el tamaño, forma, situación o construcción de los
componentes. El diagrama muestra la función y las
conexiones, lo que es suficiente para la mayoría de las
necesidades en la práctica.
En los capítulos que tratan sobre los elementos y sistemas se
expondrán las variaciones y precisiones sobre estos símbolos
básicos.

46. 2.5. CUESTIONARIO
1 . ¿Qué es un dispositivo hidrodinámico?
2. ¿Cuál es la diferencia entre éste y un dispositivo hidros-
tático?
3. Citar los sistemas que obliguen a un líquido a fluir.
4. ¿Qué es una carga de presión?
5. ¿Cuánto vale la presión atmosférica medida en kp/cm2
?
¿Y en mm de mercurio? ¿Y en metros de agua?
6. ¿Cómo se soporta la columna de mercurio en un baró-
metro?
7. Expresar 2 kp/cm2
marcados por un manómetro en
presión absoluta.
8. ¿Cuáles son las dos formas de medir un caudal?
9. Expresar 5 1/min en cm3
por minuto.
10. ¿Qué ocurre cuando se somete un líquido a diferentes
presiones?
11. ¿Cuántas presiones individuales hay que sumar para ob-
tener la presión de trabajo de una bomba?
12. ¿Qué es régimen laminar?
13. Citar algunas causas que originan turbulencia.
14. ¿Cuáles son las dos formas en que encontramos energía
en un fluido hidráulico?
15. ¿Cuál es el teorema de Bernoulli?
16. Indicar tres tipos de líneas de trabajo y explicar qué hace
cada una.
17. ¿Cuáles son los símbolos gráficos para una bomba y pa-
ra un motor?
18. ¿Cuántas envolturas existen en el símbolo para una vál-
vula de seguridad?
19. ¿Cuáles son las líneas de conexión que se dibujan en el
fondo del símbolo que representa el depósito?
20. ¿Cuántas posiciones tiene la válvula direccional de la
figura 2-18? ¿Y una válvula de seguridad?

47. Capítulo 3
FLUIDOS HIDRÁULICOS
La selección y el cuidado que se tenga con el fluido
hidráulico de una máquina tienen un efecto importante sobre
su funcionamiento y sobre la duración de sus componentes
hidráulicos. La composición y aplicación de los fluidos
hidráulicos es una ciencia aparte que está fuera del alcance
de este manual. En este capítulo se encontrarán los factores
fundamentales que intervienen en la selección de un fluido y
en su adecuada utilización.
En el capítulo 1 se ha definido un fluido como cualquier
líquido o gas. Sin embargo, el término fluido se ha
generalizado en hidráulica para referirse al líquido que se
utiliza como medio de transmisión de energía. En este
capítulo, fluido significará fluido hidráulico, bien sea un
aceite mineral adecuado o alguno de los fluidos
ininflamables, que pueden ser compuestos sintéticos.
3.1. OBJETIVOS DEL FLUIDO
El fluido tiene 4 objetivos principales: transmitir potencia,
lubrificar las piezas móviles, minimizar las fugas y enfriar o
disipar el calor.
3.1.1. Transmisión de potencia
Como medio transmisor de potencia, el fluido debe poder
circular fácilmente por las líneas y orificios de los
elementos. Demasiada resistencia al flujo origina pérdidas de
potencia considerables. El fluido también debe ser lo más
incompresible posible de forma que cuando se ponga en
marcha una bomba o cuando se actúe una válvula. la acción
sea instantánea.
3.1.2. Lubrificación
En la mayoría de los elementos hidráulicos, la lubrificación
interna la proporciona el fluido. Los elementos de las
bombas y otras piezas desgastables se deslizan unos contra
otros sobre una película de fluido (fig. 3-1 ). Para que la
duración de los componentes sea larga, el aceite debe
contener los aditivos necesarios para asegurar buenas
características antidesgaste. No todos los aceites hidráulicos
contienen estos aditivos.
Vickers recomienda la nueva generación de aceites
hidráulicos industriales que contienen cantidades adecuadas
de aditivos antidesgaste. Para el servicio hidráulico general,
estos aceites ofrecen excelente protección contra el desgaste
de bombas y motores y tienen la ventaja de una larga
duración.
Además, estos aceites proporcionan una buena
demulsibilidad así como protección contra la oxidación.
Estos aceites se conocen generalmente como "aceites
hidráulicos tipo antidesgaste".
La experiencia ha demostrado que los aceites para cárter de
automóvil tipo "MS", viscosidad SAE 10 W y 20-20 W, son
excelentes para los servicios hidráulicos severos cuando no
hay o hay muy poca agua. El único inconveniente es que sus
aditivos detergentes tienden a emulsionar el agua con el
aceite e impiden su separación, incluso durante mucho
tiempo.
Hay que observar que muy pocos problemas se han
experimentado hasta la fecha en el empleo de estos aceites
en sistemas hidráulicos de maquinaria industrial. La
condensación normal no ha sido problema.
Los aceites "MS" son especialmente recomendados para los
sistemas hidráulicos de equipo móvil (tractores,
excavadoras, asfaltadoras, etc.).
3.1.3. Estanqueidad
En muchos casos, el fluido es el único cierre contra la
presión dentro de un componente hidráulico. En la fgura 3-1
, no hay anillo de cierre entre la corredera de la válvula y el
cuerpo para reducir las fugas entre los pasajes de alta y baja
presión. El aiuste mecánico y la viscosidad del aceite
determinan el porcentaje de las fugas.
3.1.4. Enfriamiento
La circulación del aceite a través de las líneas y alrededor de
las paredes del depósito (fig. 3-2) disipa parte del calor
generado en el sistema.
3.2. REQUERIMIENTOS DE CALIDAD
Además de estas funciones fundamentales, el fluido
hidráulico puede 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 de fluido

49. - Mantener un índice de viscosidad relativamente
estable entre amplios límites de temperatura
- Impedir la corrosión y la formación de picaduras
- Separar el agua
- Compatibilidad con cierres y juntas
Estos requerimientos de calidad son frecuentemente el
resultado de una composición especial y pueden no estar
presentes en todos los fluidos.
3.3. PROPIEDADES DEL FLUIDO
Consideramos a continuación las propiedades de los fluidos
hidráulicos que les permiten realizar sus funciones
fundamentales y cumplir con algunos o todos sus
requerimientos de calidad.
3.3.1. Viscosidad
La viscosidad es la medida de la resistencia del fluido a la
circulación del mismo.
Si un fluido circula con facilidad, su viscosidad es baja.
También se puede decir que el fluido es fino, o que tiene
poca consistencia o poco cuerpo.
Un fluido que circula con dificultad tiene una viscosidad
alta. Es grueso o tiene mucha consistencia.
3.3.1.1 . Viscosidad, una solución de compromiso
En cualquier máquina hidráulica la viscosidad del fluido
debe ser un compromiso. Una viscosidad elevada es deseable
para mantener la estanqueidad entre superficies adyacentes.
Sin embargo, una viscosidad demasiado alta aumenta la
fricción, lo que da como resultado:
- Elevada resistencia al flujo.
- Alto consumo de potencia debido a las pérdidas por
rozamientos.
- Elevada temperatura causada por la fricción.
- Aumento de la caída de presión debido a la
resistencia.
- Posibilidad de que el funcionamiento se haga más
lento.
- Dificultad en separar el aire del aceite en el
depósito.
Y en caso de que la viscosidad fuera demasiado baja:
- Aumento de las fugas.
- Excesivo desgaste e incluso agarrotamiento bajo
cargas elevadas que pueden producirse al destruirse
la película de aceite entre piezas móviles.
- Puede reducirse el rendimiento de la bomba
haciendo que el actuador funcione más despacio.
- Aumento de temperaturas debido a las fugas.
3.3.2. Definición de la viscosidad
Algunos métodos para definir la viscosidad, por orden
decreciente de precisión, son: viscosidad absoluta en poise,
viscosidad cinemática en centistokes, viscosidad relativa en
Segundos Universales Saybolt (SUS) y números SAE. La
viscosidad de los fluidos hidráulicos se especifica en SUS en
los Estados Unidos por razones históricas.
3.3.2.1 . Viscosidad dinámica
Considerando la viscosidad como la resistencia que ofrece
una capa de fluido para deslizar sobre otra, es fácil medir en
un laboratorio la viscosidad dinámica. La viscosidad de un
poise es, por definición, la viscosidad que tiene un fluido,
cuando la fuerza necesaria para mover una superficie de 1
cm2
sobre otra idéntica paralela (fig. 3-3) situada a 1 cm de
distancia, con una velocidad relativa de 1 cm/sg es 1 dina (en
el sistema C.G.S. la fuerza se mide en dinas y la superficie
en cm2
).
Expresado de otra forma, la viscosidad dinámica es la re-
lación entre el esfuerzo de cizallado y la velocidad de ciza-
llado de un fluido:
esfuerzo de cizallado
Viscosidad dinámica = -----------------------------
velocidad de cizallado
dina x segundo
1 poise = --------------------------
cm2
Una unidad más pequeña de viscosidad dinámica es el
centipoise que es la centésima parte de 1 poise:
1 centipoise = 0.01 poise
3.3.2.2. Viscosidad cinemática
El concepto de viscosidad cinemática es una consecuencia de
la utilización de una columna de líquido para producir una
circulación del mismo a través de un tubo capilar.
El coeficiente de viscosidad cinemática es el resultado de
dividir el coeficiente de viscosidad dinámica por la densidad
del fluido. En el sistema C.G.S., la unidad de viscosidad
cinemática (stokes) es el cm2
/seg. El centistokes es la
centésima parte del stokes.
Las viscosidades dinámica y cinemática están relacionadas
de la forma siguiente:
centipoise = centistokes x densidad
centipoise
centistokes = -------------------
densidad
3.3.2.3. Viscosidad SUS
Para la mayoría de las aplicaciones prácticas es suficiente
conocer la viscosidad relativa del fluido. La viscosidad
relativa se determina midiendo el tiempo que tarda una cierta
cantidad de líquido en fluir a través de un orificio
normalizado a una temperatura determinada. Hay varios

51. sistemas de medida. El método más utilizado en EE.UU. es
el viscosímetro Saybolt (fig. 3-4).
El tiempo que transcurre para fluir una cantidad dada de
líquido a través del orificio se mide con un reloj. La
viscosidad en Segundos Universales Saybolt (SUS) iguala al
tiempo transcurrido.
Naturalmente, un líquido grueso fluirá más despacio y la
viscosidad SUS será más alta que la de un líquido ligero que
fluirá más rápido. Como el aceite se vuelve más viscoso a
temperaturas bajas, y disminuye su viscosidad cuando se
calienta, la viscosidad se debe expresar con SUS
determinados a una temperatura dada. Las medidas se hacen
generalmente a 100° F o 210° F (37.8° C o 98.9° C).
Para aplicaciones industriales la viscosidad del aceite
acostumbra a ser del orden de 150 SUS a 100 °F (37.8°C).
Es una norma general que la viscosidad no debe ser nunca
inferior a 45 SUS, ni superior a 4000 SUS, con
independencia e la temperatura. Cuando se trabaja a
temperaturas extremas, el fluido debe de tener un índice de
viscosidad muy elevado (véase pág. 3-6).
3.3.2.4. Números SAE
Los números SAE han sido establecidos por la Society of
Automotive Engineers para establecer intervalos de
viscosidades SUS a las temperaturas de prueba SAE.
Los números de invierno (SW, IOW, 20W) se determinan
haciendo medidas a 0° F (-17.9° C). Los números de verano
(20, 30, 40, S0, etc.) designan el intervalo SUS a 210° F
(98.9°C). Véase la tabla 3-1 de intervalos de temperatura.
3.3.2.5. Índice de viscosidad (IV)
El índice de viscosidad es un número arbitrario que indica el
cambio de viscosidad del fluido al variar la temperatura. Un
fluido que tenga una viscosidad relativamente esta e a
temperaturas extremas tiene un índice de viscosidad (IV)
muy elevado. Un fluido que sea muy espeso a temperaturas
bajas y muy ligero a temperaturas muy elevadas tendrá un
IV muy bajo.
En la figura 3-5 se comparan aceites con índices de
viscosidad de 50 y 90, cuyas viscosidades a tres
temperaturas distintas pueden verse en el cuadro siguiente:
Obsérvese que el aceite de 90 IV es menos viscoso a -17.8°C
y más viscoso a 98.9°C que el aceite de índice 50 IV,
mientras que ambos tienen la misma viscosidad a 37.8°C.
La escala original del IV estaba comprendida entre 0 y 100,
representando las características peores y mejores

52. entonces conocidas. Hoy en día, los aditivos químicos y las
técnicas de refinamiento han elevado los IV de algunos
aceites a valores muy superiores a 100. Es conveniente
utilizar un fluido de IV elevado cuando se trabaja a
temperaturas extremas. No obstante, si una máquina
funciona a temperaturas relativamente constantes, el índice
de viscosidad tiene menos importancia.
3.3.2. Punto de fluidez
E1 punto de fluidez es la temperatura más baja a la que un
líquido puede fluir. Es una especificación muy importante si
el sistema hidráulico está expuesto a temperaturas
extremadamente bajas. Como regla general, el punto de
fluidez debe estar 10° C por debajo de la temperatura más
baja de utilización.
3.3.3. Capacidad de lubrificación
Es deseable que las piezas móviles del sistema hidráulico
tengan una holgura suficiente para que puedan deslizarse
sobre una película de fluido (fig. 3-6). Esta condición se
llama lubrificación completa. Si el fluido tiene una
viscosidad adecuada, las pequeñas imperfecciones de las
superficies de las piezas metálicas no se tocarán. Sin
embargo, en equipos de alta precisión, las altas presiones y
velocidades, juntamente con holguras finas, originan que la
película del fluido se haga muy delgada (fig. 3-7),
originándose entonces una condición límite de

54. lubrificación. Aquí puede haber contacto metal-metal entre
las crestas de las dos superficies en contacto y se necesita un
aceite con propiedades químicas especiales.
3.3.4. Resistencia a la oxidación
La oxidación o reacción química con el oxígeno es un factor
importante que reduce la vida o duración de un fluido. Los
aceites de petróleo son particularmente susceptibles a la
oxidación ya que el oxígeno se combina fácilmente con el
carbono y el hidrógeno que forman parte de la composición
química de los aceites.
La mayoría de los productos de la oxidación son solubles en
el aceite y tienen lugar reacciones entre ellos, formándose
goma, lodo o barniz, que, debido a su acidez, pueden
originar corrosión en el sistema, además de aumentar la
viscosidad del aceite.
Los productos de oxidación que son insolubles taponan
orificios, aumentan el desgaste y hacen que las válvulas se
agarroten.
3.3.5. Catalizadores
Hay siempre un número de catalizadores de oxidación en el
sistema hidráulico. El calor, la presión, los contaminantes, el
agua, las superficies metálicas y la agitación, todos ellos
aceleran la oxidación una vez que ésta empieza.
Es particularmente importante la temperatura. La experiencia
ha demostrado que a temperaturas inferiores a 57°C el aceite
se oxida muy lentamente. Pero la velocidad de oxidación (o
cualquier otra reacción química) se dobla aproximadamente
por cada aumento de 10° C.
Los fabricantes de aceite hidráulico añaden aditivos para
resistir a la oxidación, ya que muchos sistemas trabajan a
temperaturas muy altas.
Estos aditivos:
- Impiden inmediatamente que la oxidación continúe
una vez iniciada (tipo rompedor de cadena) o
- Reducen el efecto de los catalizadores de oxidación
(tipo desactivador metálico).
3.3.6. Prevención de la oxidación y de la corrosión
La oxidación (fig. 3-8) es la unión química del hierro (o
acero) con el oxígeno. La corrosión es una reacción química
entre un metal y un ácido. Los ácidos resultan de la
combinación química del agua con ciertos elementos.
Ya que es generalmente imposible impedir que el aire
atmosférico y la humedad que contiene penetren en el
sistema hidráulico, habrá siempre posibilidades de que haya
oxidación y corrosión. Durante la corrosión las partículas de
metal se disuelven y se desprenden del componente (fig. 3-
9). Tanto la oxidación como la corrosión contaminan el
sistema y originan un desgaste. También originan fugas
excesivas y puede ocurrir que los componentes se agarroten.
Pueden evitarse la oxidación y la corrosión incorporando
aditivos al fluido, que protegen las superficies metálicas de
los ataques químicos.
3.3.7. Desemulsibilidad
Pequeñas cantidades de agua pueden ser toleradas en la
mayoría de los sistemas. De hecho, algunos componentes
antioxidantes promueven un cierto grado de emulsificación,
o mezcla con el agua que se introduce en el sistema. Esto
impide que el agua se deposite y rompa la película
antioxidación. Sin embargo, demasiada agua en el aceite
facilita la acumulación de contaminantes que pueden
originar el agarrotamiento de las válvulas y la aceleración
del desgaste.
Con aditivos adecuados, puede conseguirse que un aceite
hidráulico tenga un alto grado de desemulsibilidad o
capacidad para separar el agua.
3.3.8. Uso de aditivos
Como la mayoría de las propiedades deseables de un fluido
son, por lo menos, parcialmente atribuidas a los aditivos,
podría suponerse que los aditivos comerciales pueden ser
incorporados a cualquier aceite para hacerlo más adecuado a
un sistema hidráulico. Los fabricantes, sin embargo,
previenen contra esto, diciendo que los aditivos deben ser
compatibles con el fluido base y entre sí, y más aún, que esta
compatibilidad no puede ser determinada fácilmente por el
usuario. A menos que se disponga de un laboratorio para
averiguar su compatibilidad, es mejor dejar el uso de los
aditivos al criterio del fabricante del fluido.
3.4. ACEITES MINERALES
Los aceites minerales procedentes de la destilación del
petróleo son, todavía, con mucha diferencia, la base más
utilizada para los fluidos hidráulicos. Las características o
propiedades de los aceites minerales dependen de tres
factores:
1 . El tipo de aceite crudo utilizado.
2. El grado y método de refinamiento.
3. Los aditivos utilizados.
En general, los aceites de petróleo poseen excelentes
cualidades lubrificantes. Algunos aceites crudos tienen
propiedades lubrificantes y antidesgaste superiores a lo
normal. Según su composición, algunos aceites crudos
pueden presentar una desemulsibilidad más elevada, más
resistencia a la oxidación a altas temperaturas o mayores
índices de viscosidad que otros. El aceite protege contra la
oxidación, constituye un buen aislante, disipa el calor
fácilmente y es fácil mantenerlo limpio por filtración o por
separación de los contaminantes por gravedad. La mayoría
de las propiedades deseables de un fluido, si no están ya
presentes en el aceite crudo, pueden incorporarse mediante
refinado o aditivos.
El principal inconveniente de los aceites de petróleo es que
son inflamables. En las aplicaciones en que haya peligro de
inflamación, tales como tratamientos térmicos, soldadura
eléctrica, fundición, forja y muchas otras más, hay
disponibles varios tipos de fluidos ininflamables.

56. 3.5. FLUIDOS ININFLAMABLES
Hay tres tipos básicos de fluidos ininflamables:
1. Agua-glicol
2. Emulsiones agua-aceite
3. Fluidos sintéticos
3.5.1. Agua-glicol
Los fluidos a base de agua-glicol están formados de (1) 35 a
40 % de agua para obtener resistencia contra el fuego, (2) un
glicol (sustancia química sintética de la misma familia que
los anticongelantes permanentes, generalmente etileno o
propileno glicol), y (3) un espesador soluble en agua para
mejorar la viscosidad. También contienen aditivos para
impedir la formación de espuma, la oxidación, la corrosión y
para mejorar la lubrificación.
3.5.1.1. Características
Los fluidos tipo agua-glicol presentan, generalmente buenas
características antidesgaste con tal de que se eviten
velocidades y cargas elevadas. La densidad es superior a la
del aceite, lo que puede originar un vacío mayor en la
entrada de las bombas.
Ciertos metales como el zinc, el cadmio y el magnesio
reaccionan con los fluidos tipo agua-glicol y no pueden ser
utilizados en sistemas en que deban utilizarse pinturas y
esmaltes compatibles con estos fluidos.
La mayoría de las juntas y mangueras flexibles son
compatibles con el agua-glicol. El amianto, el cuero y los
materiales a base de corcho deben evitarse pues tienden a
absorber agua.
Algunos inconvenientes de estos fluidos son: (1) es nece-
sario medir, periódicamente, el contenido de agua y compa-
rar las pérdidas por evaporación para mantener la viscosidad
requerida, (2) la evaporación también puede causar la
pérdida de ciertos aditivos, reduciendo así la duración del
fluido y de los componentes hidráulicos, (3) la temperatura
de trabajo debe mantenerse más baja y (4) el coste
(actualmente) es superior al de los aceites convencionales.
3.5.1 .2. Cambio a agua-glicol
Cuando en un sistema se cambia el aceite mineral por agua-
glicol, debe limpiarse cuidadosamente. Las recomendaciones
incluyen sacar la pintura del interior del depósito, cambiar
las piezas recubiertas de zinc o cadmio, y cambiar algunas
conexiones de fundición. También puede ser necesario
cambiar las piezas de aluminio, a menos que hayan sido
tratadas adecuadamente, así como el equipo de accesorios
que no sean compatibles con el fluido.
3.5.2. Emulsiones agua-aceite
Son los fluidos ininflamables más económicos. Las
propiedades ininflamables dependen, como en el agua-glicol,
del contenido de agua. Además del agua y del aceite estas
emulsiones contienen emulsificadores, estabilizadores y
otros aditivos para evitar que ambos líquidos se separen.
3.5.2.1. Aceite en agua
Las emulsiones de aceite en agua contienen pequeñas gotas
de aceite especialmente refinado, dispersas en el agua. Se
dice que el agua es la fase continua, y que las características
del fluido tienen más semejanza con el agua que con el acei-
te. El fluido es muy resistente al fuego, tiene baja viscosidad
y excelentes características de enfriamiento. Pueden
incorporarse aditivos para mejorar a capacidad de
lubrificación que es relativamente baja, y para la protección
contra la oxidación. Este fluido se ha usado principalmente
en el pasado con bombas grandes de baja velocidad. Ahora
también se puede usar con ciertas bombas hidráulicas
convencionales.
3.5.2.2. Agua en aceite
Las emulsiones de agua en aceite son de uso más corriente.
Pequeñas gotas de agua están dispersas en una fase de aceite
continua. Como el aceite, estos fluidos tienen excelente
lubricidad y buena consistencia. Además, el agua dispersa
proporciona al fluido excelente capacidad de enfriamiento.
Se incorporan inhibidores de oxidación para ambas fases de
agua y aceite. También se usan aditivos antiespumantes sin
dificultad.
Estas emulsiones contienen generalmente alrededor del 40 %
de agua. Sin embargo, algunos fabricantes suministran este
fluido concentrado y el consumidor añade el agua al
instalarlo. Como en el caso del agua-glicol, es necesario
reponer el agua para mantener la viscosidad adecuada.
3.5.2.3. Otras características
Las temperaturas de funcionamiento deben mantenerse bajas
en cualquier emulsión de agua-aceite, para evitar la
evaporación y la oxidación. El fluido debe circular y no debe
verse sometido repetidamente a congelaciones y
calentamientos, pues en ese caso las fases se separarían. Las
condiciones de entrada deben elegirse cuidadosamente
debido a la mayor densidad del fluido y a su viscosidad más
elevada.
Las emulsiones parecen tener una mayor afinidad para la
contaminación y requieren especial atención en el filtrado,
incluyendo filtros magnéticos para atraer las partículas de
hierro.
3.5.2.4. Compatibilidad con juntas y metales
Las emulsiones agua-aceite son generalmente compatibles
con todos los metales y juntas que se encuentran en los
sistemas de aceites minerales.
3.5.2.5. Cambio a emulsión
Cuando en un sistema hidráulico se cambia el aceite por la

57. emulsión agua-aceite, debe vaciarse y limpiarse
completamente. Es esencial extraer todos los contaminantes,
como en el caso del agua-glicol, que podrían provocar la
descomposición del nuevo fluido.
La mayoría de las juntas se pueden dejar tal como están
aunque, sin embargo, las juntas móviles de butil deben
cambiarse. A1 sustituir a los fluidos sintéticos, las juntas
deben cambiarse pasando a las adecuadas para los aceites
minerales.
3.5.3. Fluidos sintéticos
Los fluidos sintéticos ininflamables son productos químicos
sintetizados en el laboratorio, que son por sí mismos menos
inflamables que los aceites de petróleo. Algunos productos
típicos de esta clase son: (1) esterfosfatos, (2) hidrocarburos
clorados, (3) fluidos sintéticos que son mezclas de 1 y 2 y
pueden contener también otros materiales.
3.5.3.1. Características
Como los productos sintéticos no contienen agua u otros
materiales volátiles, funcionan bien a altas temperaturas sin
pérdida de ningún elemento esencial. También son
adecuados para sistemas de alta presión.
Los fluidos sintéticos resistentes al fuego no funcionan bien
en sistemas a baja temperatura. Puede ser necesario
precalentar en ambientes fríos.
Además, estos fluidos son los de mayor peso específico y las
condiciones de entrada a la bomba requieren un cuidado
especial cuando se les utiliza. Algunas bombas de paletas
están construidas con cuerpos especiales con objeto de
mejorar las condiciones de entrada necesarias para impedir la
cavitación, cuando se usa un fluido sintético.
El índice de viscosidad (IV) de los fluidos sintéticos es
generalmente bajo. estando comprendido entre 30 y 50. Así
pues, deben utilizarse únicamente cuando la temperatura de
funcionamiento sea relativamente constante.
Los fluidos sintéticos son probablemente los fluidos
hidráulicos más caros que se usan en la actualidad.
3.5.3.2. Compatibilidad con 1as juntas
Los fluidos sintéticos no son compatibles con las juntas
corrientes de nitrilo (buna) y neopreno; por consiguiente, al
sustituir el aceite mineral, agua-glicol o emulsión agua-
aceite, por un fluido sintético hay que desmontar todos los
componentes para cambiar las juntas. Juntas especiales de
materiales compatibles están disponibles para sustitución en
todos los componentes Vickers. Pueden comprarse sueltas o
por juegos, o bien ordenar unidades nuevas ya adecuadas
para este tipo de fluido.
En la figura 3-10 puede verse una tabla que muestra los tipos
de materiales que son compatibles con varios fluidos
hidráulicos.
3.6. MANTENIMIENTO DEL FLUIDO
Los fluidos hidráulicos de cualquier clase no son baratos.
Además, el cambiarlos y limpiar los sistemas que no han
sido adecuadamente mantenidos, consume tiempo y dinero.
Es, pues, importante tener el adecuado cuidado con el fluido.
3.6.1. Almacenamiento y manejo
Se indican a continuación algunas reglas para impedir la
contaminación del fluido durante el almacenamiento y
manejo.
1. Almacenar los bidones apoyándolos lateralmente.
Si es posible, tenerlos en el interior o a cubierto.
2. Antes de abrir un bidón limpiar la parte superior y
el tapón de forma que no pueda entrar suciedad.
3. Usar solamente mangueras y recipientes limpios
para transferir el fluido del bidón al depósito
hidráulico. Se recomienda un grupo de trasiego
equipado con un filtro de 20 micras absolutas.
4. Utilizar una tela de malla lo más fina posible en el
tubo de llenado del depósito.
Si el fluido se mantiene limpio y libre de humedad durará
mucho más tiempo y se evitará dañar las piezas de precisión
de los componentes hidráulicos.
3.6.2. Cuidado durante el funcionamiento
Los cuidados adecuados para un fluido hidráulico durante el
funcionamiento incluyen:
1 . Impedir la contaminación manteniendo el sistema estanco
y utilizando filtros de aire y aceite adecuados.
2. Establecer intervalos de cambio de fluido adecuados para
no dejar que éste se descomponga. En caso necesario, el
suministrador puede probar periódicamente muestras en el
laboratorio para establecer la frecuencia de cambio.
3. Mantener el depósito adecuadamente lleno para aprove-
char sus características de disipación de calor e impedir que
la humedad se condense en las paredes interiores.
4. Reparar inmediatamente las fugas.
3.7. CUESTIONARIO
1. Mencionar cuatro funciones primarias de un fluido
hidráulico.
2. Mencionar cuatro propiedades de un fluido
hidráulico.
3. Definir qué es viscosidad. ¿Cuál es su unidad más
corriente?
4. ¿Cómo afecta el frío a la viscosidad? ¿Y el calor?
5. Si la viscosidad es demasiado elevada, ¿qué puede
ocurrirle al sistema?
6. ¿Qué es el índice de viscosidad? ¿Por qué es
importante?

58. 7. ¿Cuál es el tipo de fluido hidráulico que tiene mejor
lubrificación?
8. Citar algunos catalizadores a la oxidación del aceite
hidráulico.
9. ¿Cómo se impiden la formación de orín y la corrosión?
10. ¿Qué es desemulsibilidad?
11. ¿Cuáles son los tres factores que determinan las propie-
dades de un aceite hidráulico?
12. ¿Cuáles son los tres tipa básicos de fluidos
inintlamables?
13. ¿Qué tipo de fluido hidráulico no es compatible con las
juntas de buna o neopreno?
14. ¿Cuál es el mejor tipo de fluido ininflamable para
trabajar a temperaturas muy elevadas?
15. ¿Cómo afecta el peso específico de un fluido a las
condiciones en la entrada de una bomba?
16. ¿Cuál es el factor más importante para el buen
mantenimiento de un fluido?

59. Capítulo 4
TUBERÍAS HIDRÁULICAS Y ESTANQUEIDAD
Este capítulo se compone de dos partes. La primera es una
descripción de la instalación de tuberías en un sistema
hidráulico, los tipos de líneas y de conexiones utilizadas para
transportar el fluido entre las bombas, válvulas, actuadores,
etc. La segunda parte trata de la prevención de fugas y de los
elementos de estanqueidad y su composición, utilizados en
las aplicaciones hidráulicas.
4.1. TUBERIAS 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 gas, tubos milimétricos* y mangueras
flexibles. Actualmente los tubos gas son los menos costosos
de los tres, mientras que los tubos milimétricos y las
mangueras tlexibles son más convenientes para hacer
conexiones y para el mantenimiento de las instalaciones. En
el futuro aparecerá probablemente la tubería de plástico que
se está usando gradualmente en ciertas aplicaciones.
4.1.1. 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
coste. La tubería de acero sin soldadura se recomienda para
los sistemas hidráulicos, con su interior libre de óxido,
cascarilla y suciedad.
4.1 .1 .1 . 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 gas de tamaño determinado tenía 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 (fig. 4-1).
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
sí solo no indicaba más que el tamaño de rosca para las
conexiones.
4.1.1.2. Espesor de los tubos gas
Actualmente, el espesor de la pared se expresa como una
relación de números (schedule). Los números "schedule" son
especificados por el American National Standards Institute
(ANSI) desde 10 hasta 160 (fig. 4-2) y cubren 10 conjuntos
de grueso de pared.
Como comparación, la relación 40 corresponde muy
aproximadamente al espesor estándar. La relación 80
corresponde al espesor grueso. La relación 160 cubre los
tubos con mayor espesor de pared en este sistema.
La antigua clasificación de espesor extragrueso es
ligeramente más gruesa que la relación 160. Las figuras 4-1
y 4-2 muestran dimensiones de tubos de hasta 12"
(nominales) y existen tamaños mayores. La relación 10 que
no aparece en la tabla de la fig. 4-2 se utiliza únicamente
para tubos mayores, de más de 12" (30.48 cm).
En Europa, las dimensiones de este tipo de tubería vienen
determinadas por las normas DIN 2440, 2441 e ISO R-65.
4.1.1.3. Cierre de los tubos gas
Las roscas de los tubos gas son cónicas (fig. 4-3) 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 más 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 hidráulico. 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 que los flancos
evitándose así una holgura espiral (fig. 4-3).
Como los tubos sólo pueden tener roscas macho, y no se
doblan, se utilizan distintos tipos de accesorios para hacer las
conexiones y cambiar de dirección (fig. 4-4). La mayoría de
los accesorios llevan roscas hembras para acoplarlos al tubo,
aunque algunos llevan roscas machos para adaptarse a otros
accesorios o a los orificios de entrada de los componentes
hidráulicos.
Los numerosos accesorios necesarios en un circuito con
tuberías presentan muchas oportunidades para fugas,
particularmente cuando aumenta la presión. Se utilizan

61. conexiones roscadas hasta 1 "1 /4 Cuando se necesitan tubos
mayores, se utilizan bridas soldadas al tubo (fig. 4-5) con
juntas planas o tóricas para conseguir la estanqueidad.
4.1.2. Tubos milimétricos
Los tubos de acero sin soldadura 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 problemas de cierre. Generalmente el número de uniones
es reducido.
En los sistemas de bajo volumen, aguantan presiones y
caudales más elevados con dimensiones y pesos menores.
Sin embargo son más caros, así como también lo son los
accesorios necesarios para las conexiones.
4.1.2.1 . Dimensiones de los tubos milimétricos
Las especificaciones de los tubos milimétricos se refieren
siempre al diámetro exterior. Las medidas disponibles varían
en incrementos de 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 (véase fig. 4.23). 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.
4.1.2.2. Accesorios para los tubos milimétricos
Los tubos milimétricos nunca se cierran mediante rosca sino
mediante varios tipos de accesorios (fig. 4-6). 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.
1. Acoplamientos abocardados. El acoplamiento abocardado
(o unión simple) de 37 grados es el más corriente para los
tubos que pueden ser abocardados. Los acoplamientos
indicados en la figura 4-6 A-B efectúan el cierre apretando,
mediante una tuerca, el extremo abocardado del tubo contra
una superficie troncocónica existente en el cuerpo del
acoplamiento. Un manguito o prolongación de la tuerca so-
porta el tubo para amortiguar las vibraciones. El acopla-
miento estándar de 45 grados se utiliza para presiones muy
elevadas. Hay también un diseño con roscas macho en la
tuerca de compresión.

66. 2. Acoplamientos de compresión con camisa o con junta
tórica. Para los tubos que no pueden ser abocardados, o
simplemente para evitar la necesidad de hacerlo, existen
varios acoplamientos de compresión con camisa o con anillo
cortante (vistas D y F) y con junta tórica "O" (vista E). El
acoplamiento con junta tórica permite variaciones con-
siderables en la longitud y en la rectitud de corte del tubo.
3. Acoplamiento de rosca cilrí2drica con junta tórica.
Cuando el componente hidráulico está equipado con orificios
de rosca paralela, pueden utilizarse accesorios tales como los
indicados en la figura 4-6 C. Son ideales para aplicaciones
de alta presión puesto que el cierre se aprieta más a medida
que aumenta la presión.
4.1.3. 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 capas de caucho sintético y
trenzado de tejido o alambre (fig. 4-7). 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 encima de las otras.
4.1.3.1. Conexiones para mangueras
Los accesorios para mangueras 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 tuercas
giratorias. La unión está generalmente montada en el
conector pero puede también incorporarse a la manguera.
Una manguera corta puede roscarse a un conector rígido en
un extremo antes de conectar el otro. Una manguera nunca
hay que instalarla torcida.
4.1.3.2. Consideraciones de presión y caudal
Las normas industriales recomiendan un factor de seguridad
por lo menos de 4 a 1 y hasta de 8 a 1 en capacidad de
presión. Si la presión de funcionamiento es de 0 a 70 kp/cm2
,
debe haber un factor de seguridad de 8 a 1 . De 70 kp/cm2
a
175 kp/cm2
, el factor de seguridad debe ser de 6 a 1 y para
presiones superiores a 175 kp/cm2
se recomienda un factor
de 4 a 1 .
presión de ruptura (PR)
Factor de seguridad (FS) = ----------------------------------------
presión de funcionamiento (PF)
En cualquier tubo de tamaño nominal, cuanto mayor sea el
número normalizado correspondiente (schedule numver)

67. mayor debe ser el espesor de las paredes y la presión de
ruptura. Esto hace disminuir la sección interior y aumentar la
velocidad del fluido.
Así pues, es necesario comprobar que el conductor tenga el
diámetro interior requerido para que el caudal circule a la
velocidad recomendada así como un espesor de pared sufi-
ciente para suministrar capacidad de presión.
La figura 4-8 es un monograma que puede utilizarse para: 1 )
Seleccionar el diámetro interno adecuado del conductor si se
conoce el caudal. 2) Determinar exactamente cuál será la
velocidad si se conocen el caudal y las dimensiones de la
tubería. Para utilizar este monograma hay que colocar una
regla que una los dos valores conocidos y leer el valor
desconocido en la tercera columna.
Los fabricantes de tuberías suelen suministrar datos sobre las
capacidades de presión y tamaños de sus conducciones. Una
tabla típica se muestra en la figura 4-9.
4.1.4. Consideraciones sobre el material
Si el coste no es prohibitivo y el diámetro interior es
suficiente para el caudal previsto, es preferible utilizar tubos
milimétricos en lugar de tubos gas, debido a su mejor cierre,
facilidad de reemplazo y mantenimiento más rápido. Las
mangueras flexibles no se utilizan únicamente en las
aplicaciones móviles sino que también pueden utilizarse en
distancias cortas y para amortiguar puntas de presión.
Las uniones hidráulicas (racores) deben de ser de acero,
excepto en las líneas de aspiración, retorno y drenaje, donde
puede utilizarse hierro maleable. Los tubos y accesorios
galvanizados deben evitarse debido a que el cinc puede
reaccionar con algunos aditivos del aceite. Deben también
evitarse los tubos de cobre porque las vibraciones del
sistema hidráulico pueden endurecer el cobre y originar
fisuras en las uniones abocardadas. Además, el cobre
disminuye la vida del aceite.
4.1.5. Recomendaciones de instalación
Una instalación adecuada es esencial para evitar fugas,
contaminación del sistema y funcionamiento ruidoso. Se
indican a continuación algunas recomendaciones generales
de instalación.
4.1.5.1. Limpieza
El aceite sucio es la principal causa de fallos en los sistemas
hidráulicos. Los componentes de precisión están
particularmente sujetos a daños, debidos a residuos en las
instalaciones con tuberías. Por lo tanto, es necesario
limpiarlas bien. Cuando se realizan operaciones tales como
cortar, abocardar y roscar, hay que comprobar siempre que
no queden partículas que podrían contaminar el aceite.
El chorreado con arena, el desengrase y el decapado son
métodos recomendados para tratar los tubos gas y
milimétricos antes de su instalación. Puede obtenerse
información adicional sobre estos procesos de los fabricantes
de componentes (fig. 4-10) y de los distribuidores del equipo
de limpieza comercial.
4.1.5.2. Soportes
Las líneas hidráulicas largas están sometidas a vibraciones y
puntas de presión cuando el fluido que circula por las
mismas se detiene bruscamente o cambia su sentido. El
aflojamiento o endurecimiento de las juntas puede originar
fugas. Por consiguiente, a intervalos, las líneas deben tener
soportes con abrazaderas o con bridas. Generalmente se
aconseja que estos soportes estén separados de los accesorios
para facilitar el montaje y desmontaje. Materiales blandos,
tales como la madera y el plástico, son los más adecuados
para este propósito.
4.1.5.3. Funciones de las líneas hidráulicas
Hay numerosas consideraciones especiales, relativas a la
función de las líneas, que deben mencionarse.
1. El orificio de entrada de la bomba es generalmente mayor
que el de salida debido a que debe acomodar un tubo de
diámetro mayor. Es una buena práctica mantener este
tamaño en toda la longitud de la línea de entrada a la bomba
y que ésta sea lo más corta posible. Hay que evitar los codos
y reducir al mínimo el número de accesorios en la línea de
entrada.
2. Como generalmente existe un vacío a la entrada de la
bomba, las conexiones en la línea de entrada deben de ser
estancas. De otra forma, podría entrar aire en el sistema.
3. Las restricciones en las líneas de retorno crean un
aumento de presión, lo que origina una energía
desperdiciada. Hay que utilizar tamaños de línea adecuados
para asegurar caudales bajos. Aquí, deben también reducirse
al mínimo los accesorios y los codos.
4. Las líneas de retorno no estancas pueden también dejar
que entre aire en el sistema por aspiración. Estas líneas
deben de terminar debajo del nivel de aceite para impedir
que haya turbulencia y aeración.
5. Las líneas situadas entre los actuadores y las válvulas
reguladoras de velocidad deben ser cortas y rígidas para
control preciso del caudal.
4.1.5.4. Instalación de las mangueras
Las mangueras flexibles deben de instalarse de forma que no
se tuerzan durante el funcionamiento de la máquina. Debe
dejarse siempre una holgura que las permita moverse
libremente y facilite la absorción de las puntas de presión.
Deben también evitarse torsiones en las mangueras y bucles
demasiado largos. Pueden ser necesarias abrazaderas que
eviten friccionamiento o entrelazamiento con piezas móviles.
Las mangueras sometidas a frotamiento deben estar
protegidas por fundas o dispositivos protectores similares.
4.2. CIERRES Y FUGAS
Las fugas excesivas en cualquier parte de un circuito hidráu-
lico reducen el rendimiento y originan pérdidas de potencia o
crean problemas de mantenimiento o ambas cosas.

69. 4.2.1. Fugas internas
La mayoría de los componentes de los sistemas hidráulicos
se construyen con holguras de funcionamiento que permiten
un cierto grado de fugas internas. Desde luego, las piezas
móviles deben ser lubrificadas y pueden diseñarse pasajes de
fugas destinados para este fin. Además, algunos controles
hidráulicos tienen incorporados pasajes internos de fugas
para impedir oscilaciones de los pistones y correderas de las
válvulas.
Las fugas internas, naturalmente, no son una pérdida de
fluido. Este vuelve eventualmente al depósito ya sea me-
diante una línea de drenaje externo o por un pasaje interno
en el componente.
Se producen también fugas internas adicionales cuando los
componentes empiezan a desgastarse y aumentan las
holguras entre los elementos. Este aumento de fugas internas
puede reducir el rendimiento de un sistema haciendo que el
trabajo se realice más lentamente y generando calor.
Finalmente, si las fugas internas se hacen lo suficientemente
elevadas, todo el caudal de la bomba puede pasar al tanque a
través de la misma y la máquina deja de funcionar.
4.2.2. Fugas externas
Las fugas externas son antiestéticas y pueden causar serios
problemas. Son costosas porque el aceite que fuga raramente
se puede aprovechar. El principal motivo de las fugas
externas son las instalaciones no adecuadas. Las uniones
pueden fugar porque no se montaron adecuadamente o
porque las vibraciones y las juntas de presión las aflojaron.
El no conectar las líneas de drenaje, una presión de
funcionamiento excesiva y contaminación en el fluido, son
todas causas corrientes que dañan las uniones.
4.2.3. Estanqueidad
La estanqueidad se necesita para mantener la presión, para
impedir la pérdida 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 corredera en su alojamiento, para
suministrar una película lubricante.
4.2.3.1. Estanqueidad estática
Un elemento de estanqueidad comprimido entre dos piezas
rígidamente unidas se clasifica como una estanqueidad
estática. El mismo elemento puede moverse algo cuando la
presión es alternativamente aplicada o quitada pero las