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.
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.
La tapa de presión es una combinación de dos válvulas:
La válvula de alivio que mantiene la presión máxima del colchón de aire y la válvula atmosférica que permite el ingreso del aire del exterior, cuando en el interior del tanque el aire tiene un valor inferior a la atmosférica.
La válvula de alivio existente en la tapa del tanque se abre cuando la
presión del colchón de aire es superior a la del valor del resorte, permitiendo
que el exceso de presión se descargue al exterior, limitando de esta manera la
presión máxima permisible.
Los tubos de llenado de aceite hidráulico, tienen una malla que sirve de
pre - filtro, para captar impurezas mayores.
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.
Este tipo de filtros van montados en el interior del tanque y sumergidos ene el aceite hidráulico.
La vista de la izquierda corresponde a un flujo normal y la vista de la derecha el flujo a través del Bypass.
El mantenimiento de los filtros es probablemente el factor más importante para obtener una larga vida del sistema hidráulico. La negligencia y descuido de los filtros y el sistema es sentenciar a una rápida destrucción.
Estudiares los tipos de 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 aceite viaja alrededor de la periferia de la carcasa atrapado entre los dientes del engranaje. El aceite no viaja por el medio de los dientes.
Esta situación crea una diferencia de presiones entre el tanque de aceite que tiene presión atmosférica (14.71lb/pulg2) alimentándose la entrada de la bomba de esta manera. El aceite es atrapado entre los dientes y la periferia de la carcasa, viajando hasta el otro extremo de la salida.
Los dientes de los engranajes siguen girando y llevando entre sus dientes el aceite atrapado
Ahora comienza a producirse la descarga, el espacio de salida continuamente disminuye y fuerza el aceite a circular formándose de esta manera el flujo.
En la parte central de unión de los dientes hay una constante hermeticidad o bloqueo que impide que el aceite de salida retorne a la entrada.
Algunas bombas de engranajes están equipadas con platos presurizados hidráulicamente. Un plato a cada lado cubre y asienta sobre los engranajes.
La presión de aceite de salida, fuerza los platos contra los engranajes cuando existe carga en el sistema.
A mayor carga en el sistema es más la presión, de tal manera que los platos trabajarán más forzados contra los engranajes, reduciendo al mínimo fugas internas en la bomba y elevando la eficiencia de la misma.
Por el motivo que el rotor no está centrado en el anillo interior de la carcasa, los vanes son forzados hacia fuera y dentro de las ranuras del rotor cuando está en movimiento. El incremento de espacio en la entrada provoca una caída de presión (vacío) llenando de aceite la entrada que fluye desde el tanque por diferencia de presiones. El aceite es llevado por los vanes al lado de descarga, donde el espacio decrece forzando al aceite a través del pasaje de descarga.
El siguiente grupo de bombas usan pistones para mover aceite. 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
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.
Notamos que el plano inclinado ha sufrido una ligera modificación, convirtiéndose en un anillo o plano inclinado.
El rotor está constituido de muchos cilindros que es accionado por el eje que da movimiento al rotor. Además el pistón encaja convenientemente en el cilindro.
Cuando el cilindro es girado por el eje, los pistones son forzados hacia adentro y afuera alternativamente en el cilindro resbalando alrededor del plato inclinado.
Durante media revolución un pistón está en carrera de admisión tomando el fluido y llenando el cilindro. Durante la otra media revolución el fluido es forzado a descargar
La bomba de pistones tiene una configuración que permite los cambios de cantidad y dirección de flujo. Esto se cumple por el cambio de ángulo del plato con los pistones desplazándose contra él.
Cuando el plato está derecho o perpendicular y aunque los cilindros en conjunto giren no existe flujo, por que los pistones no tienen movimiento alterno en el cilindro.
El ángulo del plato puede también ser controlado por un resorte en el cilindro de carga denominado presión compensadora. Cuando la presión en la descarga es igual a la presión de resorte en el cilindro de descarga es igual a la presión del resorte, el plato queda en posición vertical y no mueve fluido.
Cuando la presión de descarga disminuye, el resorte compensador fuerza el plato cambiando el ángulo, causando que la bomba mueva fluido.
La bomba tiene la habilidad de ajustar automáticamente el flujo
requerido del sistema.
Cada una de las tres bombas estudiadas: la de engranajes, vanes y pistones, tienen particulares ventajas, la mayor parte de bomba de engranajes que se usan son fáciles de fabricar. Ellas pueden producir un gran flujo para sus medidas y tolera mas las impurezas que la bomba de vanes y de pistones.
Las bombas de vanes son silenciosas, pues la cámara entre vanes son pequeñas y ajustan constantemente.
Están uniformemente compensadas por el desgaste; los vanes simplemente saldrán hacia fuera en su ranura. Generalmente la bomba de vanes no tolera impurezas y éstas no son usadas en altos volúmenes de flujo o altas presiones.
Se presentan varios términos comúnmente usados cuando hablamos de bombas. A Ud. le convendría familiarizarse con ellos. El primero es desplazamiento de la bomba. Desplazamiento de la bomba es la cantidad de fluido que puede moverse mediante una revolución completa. El desplazamiento es determinado por el tamaño y el número de cámaras del interior de la bomba.
Por ejemplo, en la bomba de engranajes, cada cámara retiene una pulgada cúbica de fluido y durante una revolución, 12 cámaras están en servicio. En consecuencia, el desplazamiento será 12 cámaras por 1 pulg3 ó 12 pulg3.
La bomba de pistones es un ejemplo de bomba de desplazamiento variable. Su construcción permite que la cámara sea variable por que variable es la carrera de los pistones. Nosotros sabemos que el desplazamiento de la bomba es la cantidad de fluido que puede moverse durante una revolución completa.
Volumen es la cantidad de fluido que una bomba puede moverse en un minuto. Esto es determinado por el desplazamiento de la bomba y el número de revoluciones en un minuto. El volumen de una bomba cambia con la velocidad. El volumen de una bomba se expresa en galones por minuto o litros por minuto.
Otro factor que afecta al volumen de las bombas, es la resistencia al flujo o presión, en contraste con el trabajo. Este gráfico muestra la presión a lo largo de la línea horizontal y los galones a lo largo de la línea vertical.
Desde 0 a 2000 PSI estas bombas tienen la capacidad de producir 20 galones por minuto, pero superior a 2000 PSI la cantidad de flujo es menor. Es importante tener en cuenta las RPM de las bombas y la presión del sistema, cuando hablamos sobre volumen.
Las bombas son también conocidas por su régimen de presión. Conviene recordar que las bombas causan el flujo y no la presión. La resistencia al flujo causa la presión.
El régimen de presión de una bomba es la cantidad de presión que pueda soportar antes de averiarse.
Ahora una rápida reseña antes de pasar a otro tópico.
Las bombas están clasificadas de acuerdo al tipo: engranajes, vanes y pistones. De acuerdo al desplazamiento: No positivo, Positivo, Fijo y variable. De acuerdo al volumen: desplazamiento, RPM y resistencia a la presión; y de acuerdo a la presión: compatible a la presión máxima capaz de soportar una bomba.
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