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FLUIDOS PARA SISTEMAS HIDRAULICOS

Función de un Sistema Hidráulico La función principal de un sistema hidráulico es la de transmitir potencia, controlar fuerza y energía a través de medios mecánicos, eléctricos o fluidos, estos últimos, manejados a presión en un sistema cerrado.

Bases que rigen la Hidráulica La hidráulica esta basada en algunos principios que la mantienen regida en su funcionamiento, y el Teorema de Pascal es uno de ellos. Teorema de Pascal: “

La presión ejercida en un liquido contenido en un sistema cerrado, se transmite íntegramente en todas direcciones y actúa con una fuerza igual en todas las áreas que toca”

Fuerza y Presión Presión: la podemos definir como la fuerza ejercida en un área determinada. F

F

P=F/A

A

A

La diferencia de los tamaños de las áreas, hace que la fuerza aplicada se multiplique en la misma proporción. La presión en un sistema hidráulico será la fuerza que se opone al movimiento libre del fluido.

Ventajas La transmisión de potencia por fluidos otorga ventajas como:

•

La fuerza se transmite en cualquier dirección

•

Se puede variar fuerza y velocidad en grandes rangos

•

Menor perdida de potencia

•

Suavidad de operación

•

Fácil automatización

•

Fácilmente reversible (sin parar)

•

Todo lo anterior reflejado en ahorros, mayor economía.

Componentes de un Sistema Hidráulico •

Depósito

•

Líneas o Tuberías

•

Tapones

•

Filtros

•

Bombas

•

Válvulas

•

Actuadores

•

Fluidos

Depósito Tiene como función principal: •

Contener el fluido que abastece el sistema

También desempeña funciones secundarias: •

Disipar calor 

•

Decantar contaminación

•

Separador de aire

•

Separador de agua

Su tamaño debe de ser  de 2 a 3 veces por cada galón que maneje la bomba

Tipos de Bombas Para los sistemas hidráulicos se utilizan bombas del tipo desplazamiento positivo, siendo las más comunes:

•

Bombas de Engranes •

•

Bombas de Paletas Bombas de Pistones

Nota: las bombas sólo entregan gasto, no presión.

Bombas de Engranes Tienen como características principales:

•

Se utilizan en sistemas con presiones hasta de 3000 psi

•

No les afectan en gran consideración los contaminantes

•

Son económicas

Bombas de Paletas Estas bombas presentan las siguientes características: •

Manejan presiones hasta 3,000 psi

•

Son de desplazamiento variable o fijo

•

Presentan un diseño balanceado y no balanceado

•

Son sensibles a la contaminación

Bombas de Pistones Presentan como características: •

Manejan presiones hasta de 10,000 psi

•

Son sensibles a la contaminación

•

Su desplazamiento puede ser variable o fijo

Bombas Comparación entre bombas Engranes

Paletas

Pistones

 __________________________________________________________________  Presión promedio

500 psi

1000 psi

3000 psi

Presión Máxima

3000 psi

3000 psi

10000 psi

Eficiencia

Regular

Buena

Excelente

Duración

Regular

Buena

Excelente

 __________________________________________________________________ 

Válvulas •

Válvulas direccional: desvían el flujo de un punto a otro.

•

Válvulas controladoras de flujo: Algunas desvían el exceso de fluido del ajuste regulador.

•

Válvulas controladoras de presión: regulan la presión en el sistema, y pueden ser conocidas como de alivio, de descarga y reductoras de presión.

Sistema completo .

FLUIDOS HIDRAULICOS .

Funciones de los fluidos hidráulicos - Transmitir potencia - Enfriar  - Mantener presión - Lubricar piezas móviles - Sellar 

Propiedades Las propiedades que debe de cumplir un fluido hidráulico son: - Viscosidad adecuada - Un buen índice de viscosidad - Baja compresibilidad - Compatibilidad con sellos, juntas y pinturas - Resistencia a la oxidación - Excelente lubricidad - Resistencia a la formación de espuma - Excelente demulsibilidad - Resistencia a la herrumbre y corrosión

Elevada viscosidad Las consecuencias de tener una viscosidad alta son:

- Ruido y cavitación en la bomba (erosión en válvulas) - Fricción fluida - Pérdida de presión - Elevada temperatura - Respuesta lenta - Incrementos de consumo de energía

Viscosidad baja Cuando la viscosidad es baja provoca:

- Minimiza la lubricación dinámica - Fugas internas y externas - Contacto y desgaste metálico en bombas y válvulas - Pérdidas de presión - Disminuye la eficiencia del sistema, menor  precisión

Indice de viscosidad El fluido hidráulico al estar en constante circulación y al estar pasando por restricciones, tiende a calentarse, por  lo que sufre un adelgazamiento en su viscosidad. Un buen índice de viscosidad permite que el fluido hidráulico mantenga variaciones muy ligeras de viscosidad por efectos de temperatura. De no ser así se presentarían movimientos erráticos y contactos metálicos. Para un fluido hidráulico se considera que un valor de 95 mínimo para su índice de viscosidad es efectivo.

Resistencia a la oxidación La oxidación del aceite es provocada por: - Contacto excesivo con oxigeno (aire, fugas, retornos fuertes, depósito pequeño, flujo turbulento) - Elevada temperatura (10ºC arriba de 80ºC duplica la oxidación del aceite) - Contacto con ciertos metáles (Pb, Fe, Cu, Zn y Cd)

Baja formación de espuma La formación de espuma en los fluidos hidráulicos provoca movimientos erráticos en el sistema, ya que el aire es un fluido compresible, además que acelera la oxidación. Las causas principales de formación de espuma son: - Línea de retorno al depósito muy alta - Fugas en las líneas de succión de la bomba - Depósitos pequeños - Flujos turbulentos - Línea de retorno no llena

Demulsibilidad La demulsibilidad en los fluidos hidráulicos es muy importante, ya que se refiere a la rápida separación del aceite con el agua, un fluido hidráulico contaminado con agua provoca merma de película lubricante permitiendo el contacto metálico, oxida el aceite y herrumbra partes ferrosas. Las posibles fuentes de contaminación con agua son: - Condensación de la humedad del aire - Intercambiador roto - Salpique externo

Mantenimiento de los fluidos Un buen mantenimiento de los fluidos hidráulicos consiste en: - Almacenar y manejar correctamente el fluido - Seleccionar el fluido correcto - Prevenir los arrastres de aire del sistema - Mantener temperaturas de operación por  debajo de los 60ºC - Mantener limpios los sistemas - Tener un control de fugas

Fugas Las fugas son determinantes para mantener en buen estado el fluido y los equipos, ya que aparentemente las fugas son de adentro hacía afuera, pero son por ellas que puede haber introducción de contaminantes. Pero lo más representativo es que las fugas son pérdidas económicas muy grandes, por ejemplo: Una gota de aceite cada segundo representa 1533 litros de aceite por año, cantidad considerable.

Tipos de fluidos hidráulicos - Minerales (Parafínicos)

- Sintéticos (Polialfaolefinas)

- Resistentes al fuego (Agua-glicol, agua-aceite)

FLUIDOS HIDRAULICOS RALOY .

Minerales Productos con características Antiherrumbrantes y Antioxidantes: Turbinas

ISO

32

Turbinas

ISO

46

Turbinas

ISO

68

Productos con características antidesgaste: Hidraloy

150

ISO

32

Hidraloy

220

ISO

46

Hidraloy

300

ISO

68

Sintéticos y resistentes al fuego Productos sintéticos premium antidesgaste: - Synfilm - Syndraulic - Parafilm - Byo-Syn (Biodegradable) Productos resistentes al fuego: - Hidráulico Fluido FR-46