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En este tipo de bombas, los pistones están colocados dentro de un tambor de cilindros, y se desplazan axialmente, es decir, paralelamente al eje. Los pistones disponen de un "pie" o apoyo que se desliza sobre un plato inclinado.
Estas bombas utilizan válvulas de retención o placas de distribución para dirigir el caudal desde la aspiración hasta la impulsión.
Bombas de Pistón de Plato Basculante
Este tipo de bomba puede trabajar en ambas direcciones. El plato inclinado es movido por el eje y el ángulo del plato determina la carrera del pistón. Las válvulas son necesarias para dirigir el flujo en la dirección correcta.
Funcionamiento
•Conjuntos pistón-cilindro.
•Mientras unos pistones → aspiran líquido, otros → impulsan;
•Flujo menos pulsante, siendo más continuo cuanto más pistones haya en la bomba.
•El líquido pasa al interior del cilindro en su carrera de expansión y posteriormente es expulsado en su carrera de compresión, produciendo así el caudal.
Los pistones son paralelos entre sí y también paralelos al eje.
Las bombas de pistones axiales poseen varios pistones que están colocados paralelamente al árbol de accionamiento.
Las bombas ajustables de pistones axiales regulan el caudal geométrico de máximo a cero. [2]
Tomado de: https://www.youtube.com/watch?v=EslP2Z3Udsk
Ventajas de las bombas de pistones
•Alta eficiencia volumétrica y mecánica
•Peso reducido y pequeñas dimensiones
•Operación a alta presión desde 700bar-1000 bar máximo.
•Trabaja con aceites con viscosidades de 60 a 70Cst de manera eficiente.
•Eficiencia del 85%(axial) al 90+%(Radial)
•Manejo de grandes volúmenes de caudal 1000-2000 L/min. [5]
•Altas velocidades máximas.
•Bajo nivel sonoro.
•Presiones máximas hasta 350 bar.
•Pequeñas dimensiones.
•Peso reducido.
•Elevados rendimientos volumétrico y mecánico.
•Acoplamiento ISO para montaje directo en la toma de fuerza.
Desventajas de las bombas de pistones
•Las bombas de pistón cuestan más por unidad para operar comparadas con las bombas centrífugas y las de rodillo.
•Alta generación de ruido en operación
•Los componentes mecánicos son propensos al desgaste
•Costos de mantenimiento pueden ser elevados
Características Técnicas de Bombas de pistones FHER
BOMBAS DE PISTÓNES RADIALES
Los pistones son perpendiculares al eje, en forma de radios.
Una bomba de pistón radial es una forma de bomba hidráulica. Los pistones de trabajo son perpendiculares al eje, en forma de radios.
En resumen, estas bombas se caracterizan por desarrollar elevadas presiones y el caudal que proporcionan es variable o fijo dependiendo del tipo de bomba [3]
Tomado de: https://in.pinterest.com/pin/536350636858751613/
En la bomba de engranajes, la energía mecánica del motor de accionamiento se transforma en energía hidráulica. La bomba tiene por objeto producir una corriente del líquido (un flujo de impulsión).
Una bomba hidráulica es un dispositivo tal que recibiendo energía mecánica de una fuente exterior la transforma en una energía de presión transmisible de un lugar a otro de un sistema hidráulico a través de un líquido cuyas moléculas estén sometidas precisamente a esa presión. Las bombas hidráulicas son los elementos encargados de impulsar el aceite o líquido hidráulico, transformando la energía mecánica rotatoria en energía hidráulica.
En la bomba de engranajes, la energía mecánica del motor de accionamiento se transforma en energía hidráulica. La bomba tiene por objeto producir una corriente del líquido (un flujo de impulsión).
La bomba de engranajes consta de los siguientes componentes importantes para su funcionamiento:
•Cuerpo con brida
•Dos ruedas dentadas
•Juntas
Las ruedas dentadas están bien ajustadas axialmente y en su periferia con respecto al cuerpo, con el objeto de mantener las pérdidas por fugas lo más pequeñas posible. La estructura de la bomba de engranajes es sencilla.
Funcionamiento
La bomba de engranajes funciona según el principio del desplazamiento. La rueda dentada A, impulsada en el sentido de la flecha, arrastra la rueda B con su dentado, haciéndola girar en sentido opuesto.
La cámara S tiene comunicación con el depósito. Al girar las ruedas y separarse los dientes quedan vacíos los entredientes (cámaras de los dientes). Por la depresión originada, se aspira líquido del depósito. Este liquido llena las cámaras de los dientes. Estas transportan el líquido a lo largo de las paredes del cuerpo hasta la cámara P.
Los dientes engranados impelen el líquido de sus cámaras al espacio P y evitan que regrese de ésta a la S. Como consecuencia, el líquido enviado a la cámara P ha de salir forzosamente de la cámara del cuerpo, para dirigirse hacia el consumidor. Como en una revolución de la rueda, la cantidad de cámaras que trasportan el líquido (desplazándolo) es una determinada, el volumen de líquido impulsado por revolución es constante. Se denomina volumen de extracción (centímetros cúbicos por revolución; cm3/rev). El caudal Q en Lt/min resulta del volumen de extracción multiplicado por el número de revoluciones ( ) por minuto.
En los entredientes entre las cámaras de aspiración y de presión se encuentra líquido aplas¬tado. Este se conduce a la cámara de presión por una ranura practicada en la cara frontal del cuerpo.
en Lt/min
Actividad: Observar detenidamente de FESTO Hydraulics “BOMBA, Válvula VLP Y FILTRO” en el enlace https://youtu.be/LQiA5Wpyhb4
Aplicación
Se utiliza para producir una corriente de líquido en instalaciones hidráulicas y para producir una corriente de lubricación.
Son bombas robustas de caudal fijo, con presiones de operación hasta 250 bar (3600psi) y velocidades de hasta 6000 rpm. Con caudales de hasta 250 CC/Rev. combinan una alta confiabilidad y tecnología de sellado especial con una alta eficacia.
Bomba hidráulica con un solo sentido de impulsión.
Bomba de engranajes
Partes de una bomba de engranaje
VENTAJAS
•Tienen una construcción simple
•Cojinetes externos que facilitan el mantenimiento
•Trabajan con motor eléctrico
•Estas bombas pueden llegar a dar un 93% de rendimiento volumétrico
•El tipo de bombas más utilizado es el de engranajes rectos
Actividad: Buscar en Youtube “Serie Energía Hidráulica Titulo Las Bombas y los Actuadores” en el enlace https://www.youtube.com/watch?v=8s7lzE_v-Ls se describen completamente las principales bombas, motores y cilindros hidráulicos.
Actividad : en esta página podrá encontrar todo tipo de componente hidráulico y de diferentes fabricantes http://www.olagorta.com
Gracias al movimiento cíclico constante de su parte móvil, una bomba de desplazamiento positivo es capaz de entregar un caudal constante de líquido y soportar (dentro de sus límites) cualquier presión que se requiera.
En otras palabras, una bomba de desplazamiento positivo genera caudal, pero a alta presión.
Una bomba de desplazamiento positivo consiste básicamente de una parte móvil alojada dentro de una carcasa. La bomba mostrada en la figura tiene un émbolo como parte móvil. El eje del émbolo está conectado a una máquina de potencia motriz capaz de producir un movimiento alternativo constante del émbolo. El puerto de entrada está conectado al depósito, en los puertos de entrada y salida, una bola permite que el líquido fluya en un solo sentido a través de la carcasa. Estas bombas las constituyen las del tipo oleohidráulico, es decir, bombas que además de generar el caudal, lo desplazan al sistema obligándolo a trabajar, este fenómeno se mantiene aún a elevadas presiones de funcionamiento.
Las bombas pueden clasificarse además dependiendo de la forma en que se desplaza la parte móvil de éstas; si el desplazamiento es rectilíneo y alternado, entonces se llamarán oscilantes, y si el elemento móvil gira se llamarán rotativas.
Se dice que una bomba es de desplazamiento no positivo cuando su órgano propulsor no contiene elementos móviles; es decir, que es de una sola pieza, o de varias ensambladas en una sola.
A este caso pertenecen las bombas centrífugas, cuyo elemento propulsor es el rodete giratorio. En este tipo de bombas, se transforma la energía mecánica recibida en energía hidro-cinética imprimiendo a las partículas cambios en la proyección de sus trayectorias y en la dirección de sus velocidades. Es muy importante en este tipo de bombas que la descarga de las mismas no tenga contrapresión pues si la hubiera, dado que la misma regula la descarga, en el caso límite que la descarga de la bomba estuviera totalmente cerrada, la misma seguiría en movimiento NO generando caudal alguno trabajando no obstante a plena carga con el máximo consumo de fuerza motriz.
Por las características señaladas, en los sistemas hidráulicos de transmisión hidrostática de potencia hidráulica, NUNCA se emplean bombas de desplazamiento NO positivo.
Se dice que una bomba es de desplazamiento positivo, cuando su órgano propulsor contiene elementos móviles de modo tal que por cada revolución se genera de manera positiva un volumen dado o cilindrada, independientemente de la contrapresión a la salida. En este tipo de bombas la energía mecánica recibida se transforma directamente en energía de presión que se transmite hidrostáticamente en el sistema hidráulico.
En las bombas de desplazamiento positivo siempre debe permanecer la descarga abierta, pues a medida que la misma se obstruya, aumenta la presión en el circuito hasta alcanzar valores que pueden ocasionar la rotura de la bomba; por tal causal siempre se debe colocar inmediatamente a la salida de la bomba una válvula de alivio o de seguridad con una descarga a tanque y con registro de presión.
La bomba hidráulica (de engranajes u otro tipo),el motor eléctrico , el depósito, La válvula limitadora de presión (válvula de seguridad) y las tuberías rígidas y los racores.
La bomba de engranajes (1) está unida al motor eléctrico (3) por medio de un embrague (2). La bomba de engranajes, el deposito y a válvula de seguridad están unidos entre sí mediante tuberías rígidas. El extremo de las tuberías que penetra en el depósito se encuen¬tra por debajo del nivel del líquido, para que en ellas no pueda entrar aire.
Actividad : en esta página podrá encontrar todo tipo de componente hidráulico y de diferentes fabricantes http://www.olagorta.com
Para simplificar la representación gráfica de los elementos y tuberías en los sistemas hidráulicos se emplean símbolos. Cada símbolo muestra un elemento y su función, pero no el tipo de construcción. Para estandarizar su empleo, estos símbolos están normalizados
La norma ISO 1219 estandariza los elementos y símbolos para los sistemas fluido – técnico (como son los hidráulicos y neumáticos).
Bomba hidráulica (bomba de engranajes)
Elemento para transformar la energía mecánica en energía hidráulica
Bomba hidráulica con un sentido de flujo de impulsión.
Motor eléctrico (Con velocidad casi constante)
Depósito Ventilado; aquí, con dos tuberías debajo del nivel del líquido
Tuberías
Los elementos hidráulicos se unen mediante tuberías: Tubería de trabajo (1) (para transmitir energía) o tubería de retorno, Tubería de pilotaje (2) (para accionar elementos hidráulicos) y tubería de fuga (3) (para la salida de las fugas de líquido que se producen)
Uniones de tuberías desmontables (p. ej, por rosca), fijas (p. ej, soldadas)
Cruce de tuberías
Tuberías cruzadas que no están unidas
Válvula limitadora de presión
Válvula para limitar fa presión de trabajo (será tratada en el siguiente ejercicio)
Válvula de cierre
Bloquea el paso del líquido en el sistema hidráulico
Grupo de accionamiento
Bomba hidráulica (1) y motor eléctrico (2) sobre un eje (3); Válvula limitadora de presión (4) (válvula de seguridad);
Depósito (5); tuberías; (6) debajo del nivel del líquido. Se distingue como unidad por el marco de puntos y trazos (7), el manómetro y la tubería de succión.
Actividad: Observar detenidamente de FESTO Hydraulics “BOMBA, VLP, DEPOSITO Y FILTRO” https://youtu.be/LQiA5Wpyhb4
Los filtros hidráulicos son el componente principal del sistema de filtración y de refrigeración de una máquina hidráulica, de lubricación o de engrase.
La función de un filtro mecánico es remover la suciedad de un fluido hidráulico. Esto se hace al forzar la corriente fluida a pasar a través de un elemento filtrante poroso que captura la suciedad.
El sistema hidráulico del equipo pesado o maquinaria industrial es lo que termina haciendo el trabajo pesado. Cada partícula de desgaste del sistema reduce la eficiencia del equipo y aumenta el costo de operación. La sustitución de filtros solamente por la equivalencia de rosca o la empaquetadura puede producir serios daños, ya que los filtros hidráulicos tienen que resistir altas presiones y filtrar partículas muy pequeñas.
El filtraje del líquido a presión en las instalaciones tiene gran importancia para conservar las funciones y la duración de los equipos hidráulicos. La abrasión metálica, la abrasión de los elementos de estanqueidad, el polvo y la suciedad del aire se entremezclan con el líquido a presión, especialmente durante el rodaje. Estas partículas, más o menos grandes, deben ser filtradas continuamente, pues de lo contrario obstruirán poco a poco los conductos y las aberturas importantes de la instalación. Las perturbaciones producidas pueden ser grandes. Las impurezas producen un desgaste muy grande en las piezas móviles de la instalación hidráulica. Los filtros de tamiz imantado garantizan un filtraje suficiente con el montaje de un elemento filtrante consistente en un tejido de alambre de malla estrecha preimantado y un fuerte imán.
El propósito de la filtración no es solo prolongar la vida útil de los componentes hidráulicos, si no también evitar paradas producidas por la acumulación de impurezas en las estrechas holguras y orificios de las modernas válvulas y servoválvulas. Para prolongar la vida útil de los aparatos hidráulicos es de vital importancia emplear aceites limpios, de buena calidad y no contaminado. La limpieza de los aceites se puede lograr reteniendo las partículas nocivas o dañinas y efectuando los cambios de aceite en las fechas y periodos que establecen los fabricantes o que determinan las especificaciones técnicas del aceite y/o elementos del circuito.
Los elementos que constituyen contaminantes para el aceite pueden ser entre otros:
•Agua
•Ácidos
•Hilos y fibras
•Polvo, partículas de junta y pintura
El elemento que debe retener estos contaminantes es el filtro.
Para evitar que los aceites entren en contacto con elementos contaminantes; puede procurarse lo siguiente:
•1. En reparaciones, limpiar profusamente
•2. Limpiar el aceite antes de hacerlo ingresar al sistema
•3. Cambiar el aceite contaminado periódicamente
•4. Contar con un programa de mantenimiento del sistema hidráulico
•5. Cambiar o limpiar los filtros cuando sea necesario
El filtro mostrado al lado está previsto para ser montado en la tubería de retorno,
Se diferencia entre:
Filtraje por aspiración
El filtro se monta en la tubería de aspiración, se emplea para proteger la bomba de daños producidos por cuerpos ajenos se pueden producir daños por cavitación, (véase el ejercicio: Motor hidráulico) cuando los filtros están sucios. En muchos casos se opta por usar una coladera que es una malla metálica que evita solo que partículas metálicas ó sólidas ingresen a la bomba sin causar mucha restricción.
Filtraje de presión
El filtro se monta en la tubería de presión para proteger los elementos hidráulicos (p. ej., válvulas servopilotadas) contra cuerpos ajenos, (se utiliza poco).
En la figura vemos un filtro instalado a la salida de la bomba y delante de la válvula reguladora de presión y alivio. Estos filtros deben poseer una estructura que permite resistir la máxima presión del sistema. Por seguridad deben poseer una válvula de retención interna. La máxima perdida de carga recomendada con el elemento limpio es de 5 PSI.
Filtro en línea
Filtraje de retorno
El filtro se monta en la tubería de retorno (es el más empleado)
Filtro de retorno
Símbolo según ISO 1219
Filtro con indicador de acumulación de impurezas
La válvula abre el paso por el cheque cuando el filtro está sucio
COMPONENTES DE UN DE FILTRO
En general, los filtros están constituidos por un conjunto formado por:
•El elemento filtrante o cartucho.
•La carcasa o contenedor.
•Dispositivo de control de colmatación.
•Válvulas de derivación, antirretorno, purgado y toma de muestras.
•En el caso de los strainers, el propio elemento filtrante puede ser el único componente si se sitúa en el extremo de una línea de aspiración, normalmente sumergida en el depósito del fluido.
UBICACIÓN DE LOS FILTROS HIDRÁULICOS
•Filtro de impulsión o de presión
situado en la línea de alta presión tras el grupo de impulsión o bombeo, permite la protección de componentes sensibles como válvulas o actuadores.
El filtro se monta en la tubería de presión para proteger los elementos hidráulicos (p. ej., válvulas servopilotadas) contra cuerpos ajenos, (se utiliza poco). En la figura vemos un filtro instalado a la salida de la bomba y delante de la válvula reguladora de presión y alivio. Estos filtros deben poseer una estructura que permite resistir la máxima presión del sistema. Por seguridad deben poseer una válvula de retención interna. La máxima perdida de carga recomendada con el elemento limpio es de 5 PSI.
•Filtro de retorno:
en un circuito hidráulico cerrado, se emplaza sobre la conducción del fluido de retorno al depósito a baja presión o en el caso de filtros semi-sumergidos o sumergidos, en el mismo depósito. Actúan de control de las partículas originadas por la fricción de los componentes móviles de la maquinaria.
•Filtro de succión:
llamados también strainers, se disponen inmediatamente antes del grupo de impulsión a manera de proteger la entrada de partículas al cuerpo de las bombas.
El filtro se monta en la tubería de aspiración, se emplea para proteger la bomba de daños producidos por cuerpos ajenos se pueden producir daños por cavitación, cuando los filtros están sucios. En muchos casos se opta por usar una coladera que es una malla metálica que evita solo que partículas metálicas ó sólidas ingresen a la bomba sin causar mucha restricción.
•Filtro de llenado:
se instalan, de manera similar a los filtros de venteo, en la entrada del depósito habilitada para la reposición del fluido hidráulico de manera que permiten su filtración y la eliminación de posibles contaminantes acumulados en el contenedor o la línea de llenado de un sistema centralizado.
MICRONAJE Y EFICIENCIA DEL FILTRO HIDRÁULICO
La contaminación del aceite es el enemigo número uno del equipo.
Los estudios de los fabricantes indican que el nivel de contaminación es directamente relacionado a la vida útil del equipo.
Los análisis normales de aceites usados nos indica el estado básico de contaminación en partes por millón, nivel de aditivos, desgaste, etc.
Éste análisis normalmente mide las partículas menores a 5 micrones .
Una vez que tenemos un control básico, se recomienda hacer el conteo de partículas junto con el análisis básico del aceite.
Para evaluar el grado de contaminación de partículas, se desarrolló la Tabla ISO 4406.
Para evitar que los aceites entren en contacto con elementos contaminantes; puede procurarse lo siguiente:
1. En reparaciones, limpiar profusamente
2. Limpiar el aceite antes de hacerlo ingresar al sistema
3. Cambiar el aceite contaminado periódicamente
4. Contar con un programa de mantenimiento del sistema hidráulico
5. Cambiar o limpiar los filtros cuando sea necesario
