Este documento describe los principales componentes de un sistema hidráulico, incluyendo tanques, filtros, bombas, acumuladores, válvulas, actuadores (cilindros) y motores. Explica el funcionamiento y tipos de cada componente, como tanques abiertos y cerrados, filtros internos y externos, bombas de engranajes, vanes y pistones, acumuladores con resorte y gas presurizado, y válvulas de carrete y sus configuraciones.

1. DANNY JOHN OJEDA CHÁVEZ

2. COMPONENTES HIDRÁULICOS
 TANQUE
 FILTROS
 BOMBA
 ACUMULADORES
 VÁLVULAS
 ACTUADORES (CILINDROS)
 MOTORES.

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

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

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

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

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

8. 3.- BOMBA HIDRÁULICA
Ahora es el turno de las bombas.
 Estudiaremos los tipos de bombas
hidráulicas en existencia
actualmente. Las más usadas
comúnmente son las bombas de
engranajes, vanes y pistones.
 Primero nos ocuparemos de las
bombas de engranajes.
 El desplazamiento continuo de los
engranajes en el lado de la entrada
de la bomba provoca un
incremento del espacio en la
entrada, generando un natural
vacío.

9.  Un segundo tipo de bomba hidráulica es
la bomba de vanes o paletas que está
constituida de una carcasa con una
perforación interna liza llamada anillo,
donde se desplazan las paletas que son
portadas por un rotor.
 Un eje acoplado a un rotor da
movimiento a este permitiendo que las
paletas se peguen al anillo interior de la
carcasa.
 En las bombas de paleta, los vanes se
pegan al anillo friccionando con él por
acción de la fuerza centrifuga. Además
de esta fuerza se utiliza la presión
hidráulica de salida de la bomba para
accionar hidráulicamente los vanes a
través de conductos para ese fin,
mejorando ciertamente la hermeticidad
entre vanes y anillos que redundan en
una mayor eficiencia de L estas
bombas.

10. 
Un tercer de tipo de bomba,
llamada bomba de pistones axiales
que se desplazan alternativamente
en el sentido del eje. Si en una
palanca del genero interapoyante,
por un extremo se coloca un pistón
y por otro extremo se aplica
movimientos de vaivén, el pistón en
el cilindro tendrá un movimiento
alternativo.
 Aquí la palanca ha sido modificada.
Ahora es un plano inclinado fijo, Ud.
puede observar si el cilindro es
movido de arriba hacia abajo en
una carrera lineal el pistón se
moverá tomando diferentes
posiciones de desplazamiento en el
cilindro, realizando una carrera.

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

12. 4.- ACUMULADORES HIDRÁULICOS
 Los acumuladores pueden ser
considerados por el momento como
tanques presurizados; cumplen dos
importantes funciones: actúan
absorbiendo choque o amortiguando
vibraciones y pueden abastecer
temporalmente de aceite
suplementario al flujo de la bomba.
 En este sistema simplificado, la bomba abastece de un flujo de aceite con
dirección a la carga. La contrapresión creada por la carga, fuerza algo del
aceite procedente de la bomba dentro del acumulador. El pistón se mueve
hacia arriba y comprime el resorte. Al lado del resorte del pistón es abierto a la
atmósfera para su ventilación. Si la carga crea un repentino choque, el
acumulador funcionaría a medida que absorbe el impacto, tomando más fluido.
Cuando el choque pasa, el pistón con el resorte comprimido forzarán al fluido a
salir del acumulador.

13.  Si hay una súbita caída de presión en el
sistema por alguna razón. El resorte se
expansionará, forzando de este modo al
fluido hacia la carga. En esta forma es
suplementado el flujo de la bomba.
 Aquí presentamos tres tipos de acumuladores
en actual uso. Ellos son: pesa, resorte y el de
gas presurizado.
 La versión con Pesas, descarga bajo una
constante presión, pero para manejar altas
presiones el peso tendría grandes
dimensiones. Otra desventaja sería que
solamente trabajaría montado
verticalmente.
 La versión de acumulador cargado con resorte puede ser montado en cualquier
posición, pero tiene una ligera desventaja, disminuye la presión con el cambio de
la longitud del resortte.

14.  El de gas presurizado, es el más popular,
se puede montar en cualquier posición y
se usa solamente gas, el cambio de
presión interna durante la descarga del
fluido no es muy grande.
 Los acumuladores que se utilizan en los
scooptrams, son del tipo que utiliza gas
presurizado.
 A su vez los acumuladores que utilizan gas
presurizado pueden ser:
* De vejiga (tipo “blader”).
* De diafragma.
* De pistón.
 Nunca cargue el acumulador con gas
presurizado como oxigeno o acetileno u
otros gases, excepto gas Nitrógeno seco. El
Nitrógeno seco es usado por que es un gas
inerte que no combustiona.

15. 4.- VÁLVULAS HIDRÁULICAS
 Otro componente muy importante en los sistemas hidráulicos es la válvula de control
o válvula direccional.
 Este sistema tiene un tanque, bomba,
cilindro y varias válvulas. Si usamos 5
válvulas de compuerta para controlar el
movimiento del pistón, todas las válvulas
están cerradas excepto la marcada con
C que está abierta permitiendo el flujo de
la bomba de retorno al tanque.
 Para elevar el pistón, será necesario abrir
las válvulas B, D y cerrar la válvula C. Esto
será necesario que ocurra
simultáneamente.
 Se requeriría un equipo altamente
entrenado.

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

17.  Aquí están las cuatro configuraciones básicas de una valvula:
* el número 1 es centro abierto lumbreras cerradas;
* él número 2 es centro abierto lumbreras abiertas;
* el número 3 es centro cerrado lumbreras cerradas;
* el número 4 es centro cerrado lumbreras abiertas.
 Una válvula carrete puede ser montada en igual cuerpo de válvula y puede
ser conectada en diferentes usos. Aquí se describen tres términos cuando los
carretes están conectados: serie, paralelo y tamdem. La aplicación de estos
términos varía de manufactura a manufactura más o menos; nosotros
personalmente ignoramos estos nombres, en cambio nos concentramos
como opera.

18. 6.- ACTUADORES HIDRÁULICOS
 Un cilindro es un tipo
de actuador donde
se convierte la
energía hidráulica en
energía mecánica.

19.  Este es un cilindro de simple acción. Cuando
el flujo de aceite ingresa al cilindro (según
figura). Elevará el pistón y el aceite retornará
al tanque por acción del peso del pistón,
descendiendo éste.
 Este es un cilindro de doble acción. El
pistón puede ser desplazado hacia la
izquierda o derecha, controlando la
dirección del flujo. El pistón se moverá
en ambas direcciones exactamente
con la misma fuerza y velocidad por
que el pistón en ambos lados presenta
igual área de superficie.

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

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

22.  Aquí se muestra un motor de
engranajes.

23.  ............Un motor de paletas

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

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

28. GRACIAS