Este documento presenta los componentes y circuitos básicos de los sistemas hidráulicos. Explica los diferentes tipos de sistemas hidráulicos como abiertos y cerrados, e incluye ejemplos de circuitos para el mando de cilindros de simple y doble efecto. También describe los elementos comunes de un sistema hidráulico como bombas, válvulas y actuadores, así como los colores normalizados utilizados para identificar zonas de presión y descarga en diagramas hidráulicos.

1. UNIDAD V
Componentes y Circuitos
Básicos

2. Tecsup Virtu@l Indice
Índice
Unidad V : “Componentes y Circuitos Básicos”
1. SISTEMA HIDRÁULICO.............................................................................................. 1
2. TIPOS, NOMENCLATURA ........................................................................................... 1
3. SISTEMA HIDRÁULICO ABIERTO ............................................................................... 2
4. SISTEMAS TíPICOS ................................................................................................... 3
5. MANDO DE UN CILINDRO DE SIMPLE EFECTO............................................................ 3
6. MANDO DE UN CILINDRO DE DOBLE EFECTO ............................................................ 8
7. SISTEMA HIDRÁULICO CERRADO .............................................................................11
8. COLORES NORMALIZADOS DE PRESIÓN ...................................................................11

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UNIDAD V
“COMPONENTES Y CIRCUITOS BÁSICOS”
1. SISTEMA HIDRÁULICO
Los sistemas hidráulicos reciben energía mecánica ( generalmente con alta velocidad y baja
fuerza y torque ) y la convierten en energía de fluido y luego nuevamente la transforman en
energía mecánica ( generalmente con baja velocidad pero alta fuerza o torque ).
2. TIPOS, NOMENCLATURA
Los sistemas hidráulicos pueden ser hidrostáticos o hidrodinámicos.
Los sistemas hidrostáticos convierten la energía mecánica que reciben principalmente a
energía de presión, en cambio los sistemas hidrodinámicos convierten la energía mecánica
que reciben en energía de velocidad.
Se sobreentiende en esta información que ambos sistemas trabajan con aceite; de aquí que
existan discrepancias con respecto a los nombres que toman comúnmente y los que
realmente deben tener. Así:
NOMBRE COMÚN
(Sistemas que trabajan con aceite)
VERDADERO NOMBRE
1 HIDRAULICA, OLEOHIDRAULICA OLEOLICA
2 HIDROSTATICA OLEOESTATICA
3 HIDRODINAMICA OLEODINAMICA
Dentro de los sistemas hidráulicos que trabajan a presión ( sistemas hidrostáticos ) tenemos
dos tipos:
• Sistema Hidráulico Abierto
• Sistema Hidráulico Cerrado o denominado SISTEMA HIDROSTATICO*
SISTEMAS HIDRAULICOS
( OLEOLICA )
SISTEMAS HIDROSTATICOS
(OLEOESTATICOS )
SISTEMAS HIDRODINAMICOS
( OLEODINAMICOS )
SISTEMAS ABIERTOS
SISTEMAS CERRADOS
denominados comúnmente
SISTEMAS HIDROSTATICOS
Fig. 51

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Fig. 5.2
• Es perceptible la confusión en las terminologías: Todos los sistemas oleohidráulicos que
trabajan con altas presiones son básicamente sistemas hidrostáticos, dentro de los cuales
hay un sistema cerrado el cual recibe comúnmente en nuestro medio el nombre de sistema
hidrostático.
3. SISTEMA HIDRÁULICO ABIERTO
Se denomina sistema hidráulico abierto porque el mismo aceite del sistema no recircula,
sino existe un tanque del cual se toma y al cual se envía aceite.
La bomba toma aceite del tanque y lo envía al actuador, luego el aceite que retorna del
actuador es dirigido hacia el tanque nuevamente, de aquí que no se toma el mismo aceite
de retorno del actuador hacia la entrada a la bomba, esto constituye un sistema abierto.
Como se analizo anteriormente, para el caso de un cilindro hidráulico, el caudal que ingresa
no es el mismo caudal que sale, por ello que no podríamos conectar la salida del actuador a
la entrada de la bomba.
Además el tanque hidráulico cumple entre otras funciones el almacenar aceite para
refrigerarlo y decantar suciedades.
La mayor parte de sistemas hidráulicos son abiertos y el sistema típico es el siguiente:
M
Fig. 5.3

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4. SISTEMAS TÍPICOS
Los sistemas hidráulicos abiertos en sus formas más elementales pueden ser para el mando
de un cilindro de simple efecto o motor de un solo giro y para el mando de un cilindro de
doble efecto o motor de giro en doble sentido.
Pero en general cualquier sistema hidráulico tiene tres partes claramente definidas: sistema
de conversión de energía mecánica en energía de fluido; control de presión y caudal,
actuador. En estas tres partes encontramos frecuentemente a los siguientes elementos:
(Fig. 5.4)
1. Bomba 5. Válvula de estrangulamiento
2. Válvula limitadora de Presión 6. Cilindro o motor hidráulico
3. Válvulas distribuidoras 7. Accesorios
4. Válvula de retención 8. Instrumentos.
5. MANDO DE UN CILINDRO DE SIMPLE EFECTO
En la siguiente figura se muestra un sistema hidráulico típico para el mando de un cilindro
de simple efecto *
* Se denomina cilindro de simple efecto porque solo tiene una sola via para el fluido, por
esta misma vía entra o sale el fluido.
1
8
4
7
2
3
4
6
5
Fig. 5.4

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El pistón del cilindro hidráulico debe salir impulsado por el aceite hidráulico a una presión
formada como consecuencia del peso de la carga, en éste caso el peso del automovil, y
debe retornar por el peso de la misma carga cuando el aceite no aplique presión, esto es se
haya descargado a tanque.
Como se observa el aceite es impulsado por la bomba a traves de la válvula distribuidora 3
por la vía P y sale por la vía A, pasa por la válvula check 4 e ingresa al cilindro por la cara
del émbolo saliendo el pistón.
P T
A
Fig. 5.5

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El pistón entra como consecuencia del peso del mismo auto o el propio peso del pistón.,
para esto el aceite debe descargarse libremente hacia tanque, esto se logra a través de la
misma línea, esta vez por la valvula de estrangulamiento 5 para que el retorno no sea
violento hacia la vía A de la valvula distribuidora 3, la cual debe estar accionada para que
derive el aceite hidráulico de la vía A hacia el tanque T.
A
P T
Fig. 5.6

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Cuando es necesario detener la carga en un lugar, puede apagarse la bomba, sin accionar la
valvula distribuidora, con ello se consigue sostener la carga a través de la valvula check que
se encuentra en la salida de la bomba. Con ello se consigue dos cosas:
• Ahorro de energía. No es necesario consumir energía para sostener la carga.
• Se puede bajar la carga con la bomba apagada (debe accionarse a la válvula
distribuidora 3). Sólo es necesario prender la bomba cuando se desea que la carga suba.
Fig. 5.7

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Si mantiene prendida la bomba a pesar que el pistón ha llegado al final de su carrera
entonces abrirá la válvula limitadora de presión 2, ya que la bomba siempre envia caudal y
éste tiene que tener un camino de retorno a tanque que en este caso es la válvula
limitadora de presión.
P T
A
Fig. 5.8

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Fig. 5.9
6. MANDO DE UN CILINDRO DE DOBLE EFECTO
Un cilindro de doble efecto es aquel que tiene dos vias para el fluido. Por una vía ingresa
fluido al cilindro y por otra sale fluido del cilindro.
En la figura se muestra un sistema hidráulico tipico para el mando de un cilindro de doble
efecto. Se puede observar que los elementos utilizados para el mando son similares a los
elementos del mando de un cilindro de simple efecto, con excepción de la válvula
distribuidora.
P T
A B
En este sistema:
Para que el cilindro salga: La bomba impulsa aceite, éste pasa de la vía P hacia la vía A ,
continua por la valvula de estrangulamiento y se dirige hacia la cara del embolo del pistón,
de acuerdo a la resistencia que encuentre se formará presión, la velocidad de salida del
pistón dependera del caudal de aceite que llegue; por la cara del vastago debe salir otra
cantidad de aceite la que se dirige hacia la vía B de la válvula distribuidora, al pasar
libremente hacia la vía T y luego al tanque a través del filtro.

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Para que el cilindro entre:
P T
A B
La bomba impulsa aceite el cual ingresa a la válvula distribuidora por la vía P y sale por la
vía B, dirigiendose a la cara del vástago del cilindro.
El aceite de la cara del embolo es desplazado y circula a través de la válvula check sin
restricción hacia la vía A de la válvula distribuidora dirigiendose a la vía T, luego al filtro y de
alli al tanque.
En conclusión los sistemas hidráulicos abiertos son característicos para el mando de un
cilindro de simple o doble efecto, además también son utilizados para mandar un motor
hidráulico de giro de un solo sentido o motores de giro en doble sentido, las partes se
mantienen y solo hay diferencia en los tipos de válvulas a utilizar. (Fig. 5.11 y Fig. 5.12)
Fig. 5.10

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Fig. 5.11
P T
A
SISTEMA HIDRÁULICO PARA EL MANDO DE UN MOTOR DE GIRO EN UN SOLO
SENTIDO
P T
A B
SISTEMA HIDRAULICO PARA EL MANDO DE UN MOTOR DE GIRO EN LOS DOS
SENTIDOS
Fig. 5.12

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La mayor parte de los sistemas hidráulicos son sistemas hidráulicos abiertos. Aquí se
muestra una aplicación en una máquina inyectora.
Una máquina inyectora es una máquina que toma pelets de material sintético y los calienta
a la vez que los traslada a través de un tornillo para inyectarlo en un momento con gran
fuerza sobre un molde realizando un conformado en caliente, de un objeto de plástico como
por ejemplo un balde.
7. SISTEMA HIDRÁULICO CERRADO
También denominado comúnmente SISTEMA HIDROSTÁTICO.
Se denomina sistema hidráulico cerrado porque el mismo aceite del sistema recircula, esto
es la bomba toma aceite de retorno del motor hidráulico y lo envía nuevamente hacia el
motor esto constituye un sistema cerrado.
Los sistemas hidrostáticos sólo son posibles con actuadores que tomen y entreguen el
mismo caudal, como el caso de un motor hidráulico o de un cilindro de doble vástago.
El tanque hidráulico existe realmente en un sistema auxiliar del sistema hidrostático, para
cumplir con las funciones de refrigeración y limpieza, pero no tendrá las dimensiones de un
sistema abierto.
Los sistemas hidrostáticos también tienen su sistema de limitación de presión así como de
regulación de velocidad a través de la regulación del caudal que envía la bomba a pesar que
gira a la misma velocidad, de aquí que se utilicen bombas de caudal variable.
Los sistemas hidrostáticos tienen mucha aplicación en los sistemas donde se necesiten altos
torques y bajas velocidades como el sistema de desplazamiento a orugas de una maquinaria
pesada como se muestra en el ejemplo de la Fig. 5.15.
(Esta retroescavadora tiene sistemas hidráulicos abiertos para el mando de los pistones
mostrados y un sistema cerrado para el desplazamiento de la oruga).
En particular a este tipo de circuito se analizarán en detalle en temas posteriores.
8. COLORES NORMALIZADOS DE PRESIÓN
Es importante que pueda reconocer las zonas de presión y descarga del aceite, ya que es
una forma eficiente de ubicarse en los diagramas hidráulicos. Se debe colorear
principalmente las zonas de presión y zonas de descarga de los sistemas, para esto existe
un código de colores dentro del cuál resalta basicamente los colores rojo y celeste o azul.
Fig. 5.14

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La zona de presión esta constituida por el aceite que se encuentra entre la salida de la
bomba, y la entrada P de la válvula distribuidora, ésta se pintará de color rojo.
La zona de descarga estará constituida por la linea T de salida del aceite de la válvula
distribuidora T hacia el tanque, ésta se pintará de color celeste o azul.
Las líneas A y B que se dirigen hacia el actuador podemos identificarles con color naranja
por ejemplo.
También se colorea la salida de la válvula limitadora de presión hacia el tanque con color
azul o celeste, ya que es una zona de descarga.
La zona de succión de la bomba ( zona del tanque hasta la entrada de la bomba ) es una
zona de baja presión e inclusive de depresión (menor presión que la presión atmosférica),
pero también podemos representarla con color azul o celeste.
La información hidráulica más completa es la que dispone de colores en sus diferentes zonas
y se pueden utilizar la siguiente equivalencia (Joint Industry onference J.I.C. y American
National Standards Institute A.N.S.I.):
PRESIÓN DEL SISTEMA Rojo
CAUDAL DE RETORNO Azul
ASPIRACIÓN O DRENAJE Verde
CAUDAL CONTROLADO Amarillo
PRESIÓN REDUCIDA, PRESIÓN PILOTO O PRESIÓN DE
CARGA
Naranja
PRESIÓN INTENSIFICADA Violeta
FLUÍDO INACTIVO Blanco
FIN DE LA UNIDAD