Fos Hidraulica Interagrovial

JOHN DEERE LATIN AMERICA

FUNDAMENTOS DE HIDRAULICA

NIVEL 1 JUNIO 2000

INDICE TEMATICO

1- NOCIONES DE HIDRAULICA.2- BOMBAS HIDRAULICAS.3- VALVULAS HIDRAULICAS.4- CILINDROS HIDRAULICOS.5- MOTORES HIDRAULICOS.6- ACUMULADORES HIDRAULICOS.7- FILTROS HIDRAULICOS.8- DEPOSITOS,ENFRIADORES DE ACEITE MANGUERAS, TUBOS FLEXIBLES Y ACOPLAMIENTOS.9- JUNTAS Y RETENES .10- LIQUIDOS HIDRAULICOS.11- MANTENIMIENTO Y CONSERVACION.12- LOCALIZACION DE AVERIAS.13- SIMBOLOS PARA CIRCUITOS HIDRAULICOS.14- NORMAS DE SEGURIDAD.ANEXO 1 - CONTROL DE VALVULAS POR MICROPORCESADORES.ANEXO 2 - VALVULAS DE SECUENCIA Y MOTORES DE LEVA.ANEXO 3 - DIAGNOSTICO DE MAQUINA.

1

INDICE ALFABETICO

A Página Página

Acopladores ..................... - .. ......8-8, 8-11, 8-14Acopladores, averías de los ............. ..Acopladores de cierre deslizante .... . ....... ..

Acopladores de doble bola .... . ...................Acopladores de doble cono ..... . ..... . .

Acopladores, instalación de los ... .... ........Acopladores de manguito y cono .......Acopladores para tubería .. ....................

Acumuladores ........ ................. . ...... .Acumulador de diafragma ........... . .. . . ...............Acumulador de pistón .. ............ .. .... ... ....... ........Acumulador, precarga .. .. ......... .. .... . ........ ..

Acumulador, preparación ...................................Acumulador de vejiga ............

Acoplamientos hidráulicos rápidos ... .............Acumuladores cargados por muelle . .... . ......Acumuladores cargados con peso ..........Acumuladores neumáticos . .............................. . .

Acumuladores, precauciones con los ................Adaptadores para manguera .. .............................Agua en el aceite ....................... .. ........... .......... 10-4

Aire en el aceite, forma de evitar el problema ... 11-7Amortiguadores ............ . .................................. ...4-4Analizadores para sistemas hidráulicos ............. 12-5Aplicaciones de la hidráulica ... . ...... . ...... ......... 1-11Averías de los acopiadores para manguera ........ 8-11

.......... . : 2-19.......... . 9-3............. ... 2-19

Averías, localización en los cilindros .... ............... 4-7Averías, localización en el sistema .. ..................... 1-26Averías, localización en las válvulas .... ................ 3-18Averías de las mangueras ........ ...... ... ............ . ... 8-6

Averías de las tuberías ........... ........ . .. ................ 8-13Averías de las válvulas .. ..... . ... . .......... . .......... . 3-18

Averías de las bombas .... ........ ... .Averías de las juntas y retenes .... . ... . .....Averías, localización en las bombas

B

Bomba, cavitación ........ ........ ....Bomba de caudal constante ......... ......... ..

Bomba, caudal, presión y velocidad .......Bomba, desplazamiento ................Bomba de engranajes externos ......Bomba de engranajes internos ......

.... 2-182-22-2

... 2-1. 2-3

.... 2-4

8-16 Bomba, localización de averías ...... . ..... . ........... 2-198-11 Bomba, pérdidas por la ....................... . .............12-118-17 Bomba de pistones axiales ................. .......... ..... .. 2-10

8-17 Bomba, prueba de la ....... ......... . ...........................12-58-17 Bomba, rendimiento .... . . .... ................... ..............2-138-15 Bom-ba ruidosa ........... .......... ............................... .

....................................... ... ... .................................12-118-17 Bomba, sobrecarga de la . ...... ......................... ..... . ..

....................................... ... ... .................................2-178-15 Bombas de caudal variable ......................... ... ...... ......2-26-1 Bombas de engranajes ...... . .......... ...................... . . 2-36-4 Bombas de engranajes externos .......... .. ... . ......2-36-2 Bombas hidráulicas ....... . ... .. ............... . ......... ... .2-16-5 Bombas, mal funcionamiento ........ . . . ..................2-156-5 Bombas de paletas ......................... . . .. .................2-5

6-3 Bombas de paletas equilibradas 2-58-176-66-66-26-4

8-8

Bombas de pistones ........... -Bombas de pistones radiales ... ...

C

Cambio de filtro y aceite, importancia M ............-11-3Cambio o relleno de aceite . - .........- ... .......- ....11-3Capacidad de los depósitos ...................... ............8-1Cavitación en la bomba ............. ............. . ............2-18Ci indro de pistón escalonado .. ............. .. ...........4-5CÍ indro de pistón telescópico ................ ........................4-6CÍ indro remoto ... . ...... .... . ................. .. ..... 4-1,4-8Ci indros .............. .. ...... ... ... ................ .............. 4-1Ci indros de acción simple . ................. . ...... . 4-2Ci indros de doble acción . . ...... ....... . ......................4-3CÍ indros, cuidado de los ... ...... ........... ........ ........... 4-7CÍ indros, forma de identificarlos ........ . . ............. 4-7Ci indros de paletas ........... . ................... ............ ..4-6

Cilindros de pistón ... .... ............... . .......... . ...... . .....4-1Cilindros hidráulicos .. .............. .. . ...... . ....... . .........4-1Cilindros recuperadores . .......... ... .............. . ........ 4-5Cilindros secundarios . .... .. .............. .... ........... ... 4-4Comparación de sistemas cerrados ........ .. ..... ... 1-5Contaminación ......... . ..... .. .............. ... .................. 7-5Cuidado de los filtros ................. ....................... 7-7Cuidado de la bomba . ............. ......................... 2-19Cuidado de los cilindros . ........... ..........................4-7Cuidado de las juntas y retenes ............................9-5Cuidado de las juntas tóricas ..... ....................... 9-3

2

D Página L Página

Depósitos ............. ........ .... .................... ......... ....8-1Desgaste, prevención de¡ ....................... . ........... 10-2Desplazamiento de la bomba ....... ... .......................... . 2-1Dirección hidráulica asistida ..... . ............. 1-14, 12-12

Efectos de la contaminación .... ........Empaquetadura prensada . . ...................... 9-3Emulsificación de¡ aceite .. ........................ . ....... 16-4Enfriadores de aceite ........ .. ..................... ......... 8-2Enfriadores refrigerados por agua ....................... 8-2Espuma en el aceite ... ............ .... ................... . .12-11Expansión térmica ...................... ................ ......... 11-7

F

Filtrado, grado de¡ . ........................ . .........Filtros, cuidado de los ............ ........ ............Filtros, empleo de los ....................... .

Filtros hidráulicos ... . ................ ........Filtros en profundidad .......... .Filtros de superficie ........ .... ...... . . ........Frenos hidráulicos . ........ .... ..... ... .

Frenos actuados por fuerza hidráulica ........Frenos de mano ...... . .. . ... . .............. .Fugas internas de aceite ...............

G

Gama de presión de¡ motor ........ ............... .... . 5-10

H

Hidráulica, aplicaciones de la ...........................Hidráulica, principios básicos de .. . ... ...... . .. -Hidráulica, ventajas e inconvenientes ......... .......1-5

I

Indice de viscosidad ... .............. ............ ..... .. .... 10-2Inspección de la máquina .............. .. ................. .12-2

J

Juntas, averías y solucionesJuntas, cuidado de las .........

Juntas hidráulicas .... ... .........Juntas mecánicas .................Juntas metálicas ......... .........

Juntas tóricas ... .............. .................... ..................... . ...2

K

Kilovatios de¡ motor ...............

Lavado de¡ sistema hidráulico .........................Limitadores de carrera, bombas

de pistones .... .. .............. .............. ......... ..2-9, 2-12Limitadores de carrera, cilindros ....... . .........4-4Limpieza, importancia de la .............. ..... .. ... . ..... . 11-1Limpieza y lavado de¡ sistema .......... . ........... .... 11-4Líquido inadecuado ................................ . ...........2-16Líquidos, contaminación de los ............ . .............. 2-15Liquidos, cuidados de los .... ............. . ... ................. .................................................... .. .......... .. ..............10-5Liquidos hidráulicos ............... .... ......... . ............10-1Liquidos, propiedades de los .... .... . ............ ...... 10-1Localización de averías en las bombas ...............2-19

Localización de averías en los cilindros 4-7

LL

11-4

7-47-

77-7-3 Mangueras ............ .... .......... ................ ... .... ..... .8-

31-16

.11-5

Llenado de¡ sistema ........ . ..

MMalas prácticas .. .....

Mangueras, forma de elegirlas ...... . ........... . .... . 8-3Mangueras, instalación . .-

Mangueras, racores para .... -... ...... ......... . 8-7

............. .

Mantenimiento y conservación .. ....................... . Motor de engranajes ................... .... ........... . .Motores hidráulicos .................... .... .............. ..

Motores, localización de averías ... .... .................Motores, mal funcionamiento de los ............

Motores de paletas ......................... ............ .............Motores de pistón ................ .. . .

0

5-25-15-125-115-55-65-8

Oxidación, resistencia de los líquidos a la ........ .10-3Oxido y corrosión, prevención ........ .. ..... . ....... .10-3

p

Par motor ......... .......... . ................. .. ............................. 5-9Pérdidas, busca de los puntos de ... . ...... .. .......... 12

4Pérdidas externas de aceite ....... ... ............. .. . . 11-5Pérdidas externas de¡ sistema .. .. ............. .... .. .11-5

1 .................................................................................... ...... ............................. .. ........

Precarga de acumuladores ......... .... ............. .. .. 6-5Precarga, efecto sobre el acumulador ............... 6-4Principios básicos de hidráulica ........ . ..... ... . ....... 1-1Propiedades de los líquidos hidráulicos .... ......... 10-1Prueba de la bomba .... .... ............. .. ................ ....12-5Prueba de¡ sistema ........ ... ............. .. ............... . ... 12-1Purga de¡ aire de cilindros remotos .......... ... . ..... 4-8Purga de¡ aire de¡ sistema ............. .. ........... 11-7

Pérdidas Drevención de ............ .. .......

.. . ........ 5-9

-1

3

R

Racores sin abocardar . ..... .... ......... .... ... .......Racores abocardados .... .. ....... ..... . ....... .

Racores para manguera ....................... .. ..........8-8Racores para tubería .. .... .. ....... ..... ... ...... ....... .

Resistencia a formar espuma de los líquidos . ... 10-4Resistencia a la oxidación de los líquidos ........10-3Retenes con labio cargado por muelle .............. .. 9-2Retenes con labio de sellado ..... . ...... . ........ ...9-2Revisión de¡ aceite y el depósito ........... ............. 11-8Reglas generales de seguridad .............. . .......... 11-9Repartidor de caudal, sistema abierto .. .. . ......... 1-9

S

Sistema cerrado ...........-Sistema cerrado, variantes M ...Sistema cerrado, ventajas del ....

Sistema, cuidado M ......Sistema hidráulico de bulldozer ...

.. .... 1-7

........ 1-8

....... 1-7... 11-1

........ 1-24Sistema hidráulico de las cargadoras frontales . 1-23

Sistema, limpieza M ........ . .................. . ... . .......11-4Sistema, localización de averías .......... ...... .. ....... .12-1Sistema hidráulico de horquilla ........... ....... ................. .................................................................. ..... ........... 1-26Sistema hidráulico de retroexcavadoras ...... .. ..... 1-25Sistema, prueba de¡ ............ . ............... ................ 12-8Sistemas abiertos . .... ...... ... . .. . ......... . .... . .............. . 1-5Sistemas abiertos, variantes de los ..... ....... .. ... ....... ..... 1-8Sistemas abiertos, ventajas de los ...... . .... .. ......... 1-7

Sistemas hidráulicos, localizaciónde averías en los ...... ..... . . . ... ............. . ........ 12-8Sistemas hidráulicos de dirección ... ....... ..1-14, 12-12

Sistemas de nivelación automática ....Sobrecarga de la bomba .... ....... .. .......

Sobrecalentamiento de¡ aceite ............... .-Sobrecalentamiento, prevención M ....... .

Sobrerevolucionado de la bomba ..............

.. 1-22

... 2-17

...... 12-10...11-6.. 2-18

T

Tablas para la localización de averías ......... . .....12-8Tuberías .................. - ......- ....... .. ........ .. .... .. ....8-13Tuberías, averías de las .... ........ . .........................8-13Tuberías, selección de las ..... .................... . - ........ ........................................................ . ......... ....... .. .......8-13

V

Vaciado del sistema ...... .. . .... . ....................... ..Válvulas ............... ...... ...... . .... . .......... .Válvula reguladora de caudal .. .. ............. . ..... ...

Válvula reguladora de caudal por derivación .....Válvula repartidora de caudal .............. . ..... . .. ...Válvulas de aguja y bola .. ....... .. .............. .Válvulas de alivio . ....... . ...... . ........... ...... ..Válvulas de carrete de distribución .... ........ .

11-43-13-143-153-143-143-23-7

Válvulas de control .. ................ . ...... ............ 1-2, 3-63-63-184-63-73-13-213-13-173-43-1

Válvulas de distribuciónVálvulas de charnelas ....Válvulas de descarga térmicasVálvulas direccionales rotativas

Válvulas hidráulicas .......... .Válvulas, localización de averías ..............Válvula de presión reducida constante .......Válvulas con purga automática del aire ... .......Válvulas reductoras de presión ...... .Válvulas reguladoras de presión .. ... ..

Válvulas reguladoras de caudalcompensadas ..... ................... .. ... .

Válvulas, reparación de las ..... ..... .. ..Válvulas repartidoras de caudal prioritariasVálvulas repartidoras de caudal

proporcionales ........ ....... . ........... ........ ............ 3-16Válvulas de retención .... . ..... .... ...... .. ..... ... .............3-6Válvulas, tipos de ....... ....... . ...... ............ . ........3-1Válvulas pilotodas .................... .................. . .......3-5Viscosidad de los líquidos . . ........... . .................

.. 3-15

.. 3-193-16

1 - 1

NOCIONES DE HIDIRAULICA/CAPITULO 1

PRINCIPIOS DE HIDRAULICA

La hidráulica está basada en unos pocos principios, muysimples:

o Los líquidos no tienen forma propia.

o Los líquidos son prácticamente incompresibles.

Los líquidos transmiten en todas las direcciones lapresión que se les aplica.

Los líquidos permiten multiplicar la fuerza aplicada.

Fig. 1 - Los Líquidos no Tienen Forma Propia

LOS LIQUIDOS NO TIENEN FORMA PROPIA. Adquierenla forma de¡ recipiente que los contiene (Fig. l). Gracias aesta condición el aceite de cualquier sistema hidráulicopuede circular en cualquier dirección y a través de tuberíasy canalizaciones de cualquier diámetro o sección.

Fig. 3 - Los Líquidos Transmiten en Todas las Direcciones laPresión que Se Les Aplica

LOS LIQUIDOS TRANSMITEN EN TODAS LASDIRECCIONES LA PRESION QUE SE LES APLICA. Elexperimento de la Fig. 2 rompió la botella al no sercompresibles los líquidos y demostró que la presión estransmitida en todas las direcciones. Este hecho es demucha importancia para los sistemas hidráulicos. Tomardos cilindros de¡ mismo tamaño, como los de la Fig. 3 ycomunicarlos por medio de un tubo. Llenar de aceite hastael nivel indicado. Poner un pistón en cada cilindro, apoyadosobre la superficie de¡ líquido. Ejercer ahora una fuerza deun kilogramo sobre uno de los pistones. La presión setransmitirá al otro cilindro y el aceite hará subir el otropistón con la misma fuerza de un kilogramo.

Fig. 2 - Los Líquidos Son Prácticamente Incompresibles

LOS LIQUIDOS SON PRACTICAMENTEINCOMPRESIBLES. La Fig. 2 ilustra esta condición. Porrazones de seguridad, obviamente no realizaríamos esteexperimento mostrado. Sin embargo, si empujaríamoshacia abajo el corcho de la botella herméticamente cerrada,el líquido en la botella no se comprimiría. Primero serompería la botella. (NOTA: Los líquidos se comprimenligeramente bajo presión, pero para nuestro objetivo sonincompresibles.)

1 - 1 kg2 - 10 kg

3 - 10 cm34 -1 cm3

Fig. 4 - Los Líquidos Permiten Multiplicar la Fuerza Aplicada

LOS LIQUIDOS PERMITEN MULTIPLICAR LA FUERZAAPLICADA. Tomemos ahora otros dos cilindros, pero estavez de diámetro diferente, comunicándolos por medio de untubo como puede verse en la Fig. 4. El primer cilindro tieneuna sección de 1 CM2 de área, mientras que el segundocilindro tiene una sección de lo CM2. Aplicando ahora unafuerza de 1 kg al pistón de¡ cilindro de

Montemos un sistema hidráulico, pieza por pieza.Un sistema hidráulico elemental se compone de dos partes:

1-2 Nociones de Hidráulica

1 - Bomba

Fig. 5 - Sistema Hidráulico Elemental

menor diámetro, ésta se transmite a todo el sistema comoen el caso anterior. La fuerza transmitida así al pistón demayor diámetro es de 1 kg/CM2. Pero como este cilindrotiene una sección 10 veces mayor, la presión total ejercidasobre su pistón será de 10 kg. Dicho en otras palabras,hemos multiplicado la fuerza.

Este principio es el que nos permite parar una granmáquina con sólo pisar un pedal de freno.

COMO FUNCIONA UN SISTEMAHIDRAULICO

1. La BOMBA que impulsa el aceite.

2. El CILINDRO que transforma la fuerza hidráulica entrabajo.

Aplicando fuerza a la palanca de la Fig. 5, la bomba demano impulsa el aceite, que entra en el cilindro de laderecha. La presión de¡ aceite hace subir el pistón que llevala carga.

En efecto, la bomba convierte la fuerza mecánica enpotencia hidráulica, mientras que el cilindro convierte lapotencia hidráulica devuelta a fuerza mecánica paraefectuar el trabajo.

Pero si queremos que el sistema trabaje de un modocontinuo, tenemos que incorporarle otros elementos (Fig.6).

2 - Cilindro

3. VALVULAS DE RETENCION cuya función es la deretener el aceite en el cilindro entre cada dos emboladas yevitar el paso del mismo al depósito. Las válvulas de bola seabren cuando el aceite circula y se cierran en el momento enque deja de circular.

4. Un DEPOSITO para el aceite. Para poder seguirbombeando el aceite y subir la carga, se necesita másaceite. El depósito lleva un orificio de comunicación con elexterior que permite que el aceite vaya entrando en labomba por la acción de la gravedad.

Observar que la bomba es de menos sección que el cilindro.Por esta razón a cada embolada de¡ pistón de¡ cilindrosubirá nada más que una fracción de la carrera de¡ pistónde la bomba, pero la carga que levantará el cilindro esmucho mayor que la fuerza aplicada sobre el pistón de labomba. Si se desea levantar el mismo peso más de prisa,se deberá accionar también con más rapidez la bomba,aumentando el volumen de aceite que se envía al cilindro.

El sistema que hemos descrito puede encontrarse aplicadoen un gato hidráulico o en una prensa hidráulica; sinembargo, para cumplir con los requisitos de la mayoría delas aplicaciones, debemos proveer una mayor cantidad deaceite a una velocidad más uniforme y también debemostener mejor control del movimiento del aceite.

Completemos el circuito y agreguemos algunos elementosnuevos como los mostrados en las Figs. 7 y 8.

Nociones de Hidráulica 1 -3

1 - Válvula de Retención 3 - Depósito2 - Entrada de Aire Atmosférico 4 - Válvula de Retención

Fig. 6 - Sistema Hidráulico al que Se Han Añadido un Depósito y Dos Válvulas de Retención

1 - Bomba2 - Depósito3 - Válvula de Seguridad

4 - Cilindro Hidráulico5 - Válvula de Control

Fig. 7 - Sistema Hidráulico con Válvula de Seguridad, y Cilindro Hidráulico de Doble Acción


1 - Válvula Está Desviada, Enviando el Aceite Tal Como se Muestra 2 -Aceite a Presión Levanta el Pistón y Carga

3 - Este Aceite se Devuelve al Depósito

Fig. 8 - Sistema Hidráulico Func'onando - Levantando una Carga (Tipo Centro Abierto)

Ahora hemos agregado una bomba tipo engranaje. Esta esuna de muchos tipos de bombas que transforman la fuerzarotativa de¡ motor eléctrico o motor de combustión enenergía hidráulica. Para más detalles sobre bombas, ver elCapítulo 2.

5. La VALVULA DE CONTROL dirige el aceite. Esto permiteal operador controlar el suministro constante de aceitedesde la bomba hacia y desde el cilindro hidráulico.Cuando la válvula de control está en la posición neutral,mostrada en la Fig. 7, el flujo de aceite desde la bombapasa directamente a través de la válvula a la línea que llevael aceite devuelta al depósito. Al mismo tiempo, la válvulatiene aceite bloqueado a ambos lados de¡ cilindrohidráulico, impidiendo así el movimiento en cualquierdirección.

Cuando la válvula de control se mueve hacia abajo (Fig. 8),el aceite de la bomba se dirige a la cavidad en el fondo de¡pistón, empujándolo hacia arriba y levantando el peso. Almismo tiempo, la línea en la parte superior de¡ cilindro estáconectada a la galería de retorno, permitiendo que el aceiteforzado desde el lado superior de¡ pistón regrese aldeposito.

Cuando la válvula de control se mueve hacia arriba (no semuestra), el aceite se dirige a la parte superior de¡ cilindro,bajando el pistón del peso. El aceite del fondo del cilindroregresa al depósito.

6. La VALVULA DE SEGURIDAD protege el sistema contralas altas presiones. Si la presión requerida para levantar lacarga es demasiado alta, esta válvula se abre y alivia lapresión vaciando el aceite devuelta al depósito. La válvulade seguridad también se requiere cuando el pistón alcanzael final de su carrera. En este momento no existe ningúnotro paso para el aceite y debe regresar al depósito a travésde la válvula de seguridad.

Esto completa nuestro sistema hidráulico básico.

RESUMEN

Para resumir:

o La bomba = generador de fuerza

* Cilindro = trabajo

* Válvula = control del aceite

o Depósito = reserva de aceite

Para más detalles acerca de estos componentes, consultarel Capítulo 2 - Bombas, el Capítulo 3 Válvulas, el Capítulo 4- Cilindros, y el Capítulo 8 - Depósitos.

Nociones de

VENTAJAS E INCONVENIENTES DE LAFUERZA HIDRAULICA

Tal como ha visto en el sistema hidráulico simple, hemosdesarrollado el propósito de transmitir potencia desde unafuente (motor a combustión o motor eléctrico) al lugar dondese requiere esta potencia para trabajar.

Para comparar las ventajas y desventajas de¡ sistemahidráulico, hagámoslo con los otros métodos comunes detransferir potencia. Estos serían mecánicos (ejes,engranajes o cables) o eléctricos.

VENTAJAS

1. FLEXIBILIDAD - Diferente al método mecánico detransmisión de potencia, donde las posiciones relativas de/motor y lugar de trabajo deben permanecer relativamenteconstantes con la flexibilidad de las líneas hidráulicas, lapotencia se puede mover a casi cualquier lugar.

2. MULTIPLICACION DE FUERZA - En el sistema hidráulicose pueden usar fuerzas muy pequeñas para mover cargasmuy grandes simplemente cambiando los tamaños de loscilindros.

3. SIMPLICIDAD - El sistema hidráulico tiene menos piezasmóviles, menos puntos de desgaste. Y se lubrica por símismo.

4. COMPACIDAD - Comparar el tamaño de un motorhidráulico pequeño con un método eléctrico del mismocaballaje. Luego, imaginarse el tamaño de los engranajes yejes que se requerirían para crear las fuerzas que se puedelograr con una prensa hidráulica pequeña. El sistemahidráulico puede manejar más potencia para su tamaño quecualquier otro sístema.

5. ECONOMIA - Esta es la consecuencia natural de lasimplicidad y compacidad que provee un costorelativamente bajo de potencia transmitida. También, laspérdidas de potencia y fricción son comparativamentebajas.

6. SEGURIDAD - Hay menos piezas en movimiento, talescomo engranajes, cadenas, correas y contactos que enotros sistemas. Las sobrecargas pueden controlarse conmás facilidad usando válvulas de seguridad que lo que esposible con los disposítivos de sobrecarga en otrossistemas.

1-5

DESVENTAJAS

1. EFICIENCIA - Mientras la eficiencia del sistema hidráulicoes mucho mejor que el sistema eléctrico, es más baja quepara la transmisión mecánica de potencia.

2. NECESIDAD DE LIMPIEZA - Los sistemas hidráulicospueden averiarse por el óxido, corrosión, tierra, calor ydescomposición de los líquidos. La limp7eza y elmantenimiento son más críticos en e/ sistema hidráulico queen cualquier otro método de transmisión.

COMPARACION DE LOS SISTEMASHIDRAULICOS

Dos son los principales tipos de sistema hidráulicosempleados hoy en día:

o Sistemas de centro abierto

o Sistemas de centro cerrado

El sistema hidráulico simple que hemos estudiadoanteriormente en este capítulo (Fig. 8) es lo que llamamosun SISTEMA DE CENTRO ABIERTO. Este sistema requiereque el carrete de la válvula de control esté abierto para dejarque el flujo de la bomba pase a través de la válvula yregrese al depósito. La bomba que hemos usado suministraun flujo constante de aceite y el aceite debe tener un pasopara regresar cuando no se lo requiere para manejar unafunción.

En el SISTEMA DE CENTRO CERRADO, la bomba escapaz de "reposa” cuando el aceite no se requiere para unafunción. Por lo tanto, la válvula de control se cierra en elcentro, lo que hace cesar el flujo de aceite desde la bomba -característica de 11 centro cerrado".

En la Fig. 9 de la pagina siguiente se muestra el sistema decentro abierto en la posición neutral, mientras que en la Fig.10 se muestra el sistema de centro cerrado.

Resumiendo:

o El Sistema de Centro Abierto - la bomba funcionaconstantemente, con la válvula abierta en el centro paradejar que el aceite retorne al depósito.

o El Sistema de Centro Cerrado - el carrete de la válvulaestá cerrado en el centro para cesar el paso de aceitedesde la bomba en neutral.

1 -6 Nociones de Hidráulica

1 - La Bomba Gira Constantemente2 - El Aceite que Manda la Bomba Retorna al Depósito

3 - El Aceite Bloqueado Mantiene el Pistón Inmóvil4 - En la Posición Neutral, el Aceite Atraviesa la Válvula de Control

Fig. 9 - Sistema de Centro Abierto en Neutral

1 - Esta Bomba Deja de Mandar Aceite en la Posición Neutral- La Válvula Cierra el paso de¡ Aceite, que se Mantiene a la

Presión de Trabaja

3 - El Aceite Bloqueado Mantiene el Pistón Inmóvil

Fig. 10 - Sistema de Centro Cerrado, en Neutral


1 - Embolo de la Válvula de Control Corrido Hacia Arriba 2 -LaBomba Empieza a Mandar Más Aceite

3 - El Aceite a Presión Eleva el Pistón y la Carga- Aceite que Retorna al Depósito

Fig. 11 - Sistema Hidráulico de Centro Cerrado, en Trabajo, Elevando la Carga

SISTEMA DE CENTRO CERRADOVeamos un sistema de centro cerrado con una bomba decaudal variable.

En neutral, la bomba bombea aceite hasta que la presiónaumenta a un nivel predeterminado. Luego la válvulareguladora de presión permite que la bomba se cierre ymantenga su presión a la válvula.

Cuando la válvula de control funciona tal como se muestraen la Fig. 11, el aceite se desvía desde la bomba hacia elfondo de¡ cilindro.

La caída de presión causada por la conexión de la línea depresión de la bomba al fondo de¡ cilindro hace que labomba vuelva a trabajar, bombeando aceite al fondo delpistón y levantando la carga.

Cuando la válvula se mueve, la parte superior del pistón seconecta a una línea de retorno, permitiendo así que elaceite de retorno empujado desde el pistón regrese aldepósito o a la bomba.

Cuando la válvula se regresa a neutral, el aceite

queda nuevamente bloqueado a ambos lados del cilindro yla galería de presión de la bomba se cierra. En estemomento, la bomba queda en reposo.

Al mover el carrete en la posición hacia abajo (no semuestra); se dirige el aceite a la parte superior del pistón,moviendo la carga hacia abajo. Luego_ el aceite desde elfondo del pistón es enviado a la línea de retorno.

Con el sistema de centro cerrado, si la carga excede lapresión de reserva predeterminado o si el pistón llega altermina¡ de su carrera, el aumento de presión indica a labomba que se quede en reposo, eliminado así la necesidadde las válvulas de alivio para proteger el sistema.

Hemos construido el más simple de los sistemas de centroabierto y cerrado. Sin embargo, la mayoría de los sistemashidráulicos requieren que su bomba realice más de unafunción.

Veamos como se hace esto y comparemos las ventajas ydesventajas de cada sistema.


1 - Depósito2 - Bomba de Caudal Constante

3 - Válvula de Seguridad4 - Válvula de Control Direccional (Centro Abierto)

Fig. 12 - Sistema Hidráulico Abierto

VARIANTES DE LOS SISTEMASHIDRAULICOS ABIERTOS Y CERRADOS

Para realizar varias funciones a la vez, los sistemashidráulicos tienen las siguientes conexiones:

SISTEMAS DE CENTRO ABIERTO

Centro Abierto con Conexión en Serie

Centro Abierto con Conexión en Serie-Paralelo

Centro Abierto con Repartidor de Caudal

ISTEMAS DE CENTRO CERRADO

o Centro Cerrado con Bomba de Caudal Constantey Acumulador

Centro Cerrado con Bomba de Caudal Variable

examinemos todos estos sistemas, uno por uno.

SISTEMAS DE CENTRO ABIERTO

Sistema de Centro Abierto con Conexión en Serie

La Fig. 12 muestra una conexión en serie de un sistema decentro abierto. El aceite de la bomba es enviado a tresválvulas de control en serie. El retorno de la primera válvulaes enviado a la entrada de la segunda, etc.

En neutral, el aceite pasa a través de las válvulas

5 - Cilindros Hidráulicos

con Tomas de Fuerza Acopladas en Serie

en serie y regresa al depósito tal como se muestra con lasflechas. Cuando se hace funcionar la válvula de control, elaceite entrante es desviado al cilindro al cual sirve esaválvula.

El aceite de retorno de¡ cilindro es dirigido a través de lalínea de retorno y a la válvula siguiente.

El sistema está satisfactorio siempre que solamente unaválvula funcione a la vez. En este caso, está disponible paraesa función todo el rendimiento de la bomba a presión totalde¡ sistema. Sin embargo, si se hace funcionar más de unaválvula, el total de las presiones requeridas para cadafunción individual no puede exceder el ajuste de alivio delsistema.

Sistema de Centro Abierto con Conexión enSerie-Paralelo

Este sistema, ilustrado en la Fig. 13, es una variante de¡anterior. El aceite que envía la bomba atraviesa las válvulasque están conectadas al circuito en serie y en paralelo a lavez. Las válvulas de control suelen "apilarse" para disponerde mayor número de canalizaciones de paso para el aceite.

En neutral, el aceite pasa a través de las válvulas en serietal como se muestra con las flechas. Pero cuando se hacefuncionar cualquiera de las válvulas, se cierra el retorno y elaceite a presión llega a


Fig- 13 - Sistema de Centro Abierto con Conexiones en Serie-Paralelo

todas las válvulas a la vez por estar conectadastambién en paralelo (línea azul superior).Cuando se hacen funcionar dos o más válvulas a lavez, el primer cilindro hidráulico que responde essiempre el que menos presión necesita, y el último,el que más presión requiere para hacer su trabajo.Esta facultad de realizar dos o más funciones a lavez es, sin duda, una ventaja de este tipo de conexión sobre la conexión en serie ilustrada en la Fig.12.

Sistema de Centro Abierto con Repartidor deCaudal

La Fig. 14 ilustra un sistema hidráulico abierto conválvula repartidora de caudal. El repartidor de caudalrecibe todo el aceite que envía la bomba y lo reparteentre dos circuitos. Por ejemplo, se puede ajustar deforma que deje pasar primero el aceite por el circuitode la izquierda, en el caso de ser actuadas ambasválvulas de mando a la vez. También se puedeajustar de forma que reparta la presión por igualentre ambos circuitos o en una proporción determi-nada. En este sistema la bomba tiene que ser capazde entregar el caudal máximo que necesitan losdos circuitos funcionando a la vez. Esto significa quemucha de la potencia se gasta cuando se hacefunciona solamente una válvula de control.

Podemos ver ahora que el sistema de centro abiertoes útil cuando tiene que realizar una sola función,pero tiene un valor limitado cuando han de realizarsediversas funciones a la vez.

1 - Depósito2 - Bomba de Caudal

Constante3 - Válvula de Seguridad

4 - Repartidor de Caudal5 - Válvulas de Control6 - Cilindros (de Acción Simple)

Fig. 14 - Sistema Abierto con Repartidor de Caudal

Fig. 15 - Sistema Hidráulico Cerrado con Bomba de Caudal Constante y Acumulador


SISTEMAS DE CENTRO CERRADO

Sistema de Centro Cerrado con Bomba deCaudal Constante y Acumulador

Este sistema se muestra en la Fig. 15. Una bomba decaudal reducido pero constante, va cargando unacumulador de presión. Cuando el acumulador estácargado al máximo, la válvula de descarga desvía el aceitede la bomba devuelta al depósito. La válvula de retenciónbloquea el aceite a presión dentro de los circuitos quetrabajan con fuerza hidráulica.

Al hacerse funcionar la válvula de control, el acumuladordescarga su aceite y activa el cilindro. A medida que lapresión comienza a disminuir, el caudal de la bomba esenviado nuevamente por la válvula de descarga alacumulador para recargarlo.

Este sistema, empleando una bomba de poco caudal, eseficaz cuando el aceite a presión se necesita solamente porun corto período de tiempo. Sin embargo, cuando lasfunciones necesitan mucho aceite por períodos largos, elsistema de¡ acumulador no puede manejarlo a menos quesea un acumulador muy grande.

Sistema de Centro Cerrado con Bomba deCaudal Variable

Este sistema se muestra en la Fig. 16. Y hemos mostradomucho de este sistema en la Fig. 10, pero ahoraagregaremos una bomba de carga. Esta bombea aceitedesde el depósito a la bomba de

caudal variable. La bomba de carga abastece solamente elaceite de relleno requerido en el sistema y provee un pocode presión de entrada para que la bomba de caudal variablesea más eficiente. El aceite de retorno de las funciones de¡sistema es enviado directamente a la entrada de la bombade caudal variable tal como se muestra.

Vimos anteriormente que el sistema de centro abierto esuno de los más simples y baratos para los sistemashidráulicos que tienen solamente unas pocas funciones.Pero a medida que se agregan más funciones condemandas distintas para cada función, el sistema de centroabierto requiere el uso de repartidores de caudal paraproporcionar el caudal de aceite a esas funciones. El uso deestos repartidores de caudal en un sistema de centroabierto reduce la eficiencia produciéndose aumento decalor.

Las máquinas de hoy necesitan más potencia hidráulica y latendencia ha sido a usar sistemas de centro cerrado.

Por ejemplo, en un tractor moderno, se puede requeriraceite para la dirección de potencia, frenos de potencia,cilindros remotos, enganche de tres puntos, cargadoras yotros equipos montados en la unidad.

En la mayoría de los casos, cada una de estas funcionesrequiere una cantidad diferente de aceite. Con el sistema decentro cerrado, la cantidad de

Nociones de Hidráulica 1 - 11

Fig. 16 - Sistema Cerrado con

aceite. Con el sistema de centro cerrado, la cantidad deaceite para cada función puede controlarse mediante eltamaño de la tubería, tamaño de la válvula o mediante losorificios produciéndose menos aumento de calor cuando selo compara con los repartidores de caudal necesarios en unsistema de centro abierto comparable.

Otras Ventajas de los Sistemas de CentroCerrado

1. No se requieren válvulas de alivio en un sistema de centrocerrado básico porque la bomba se cierra por sí solacuando se alcanza la presión de reserva. Esto impide elaumento de calor en los sistemas en que la presión dealivio se alcanza con frecuencia.

2. El tamaño de la tubería, válvulas y cilindros puedenadaptarse según los requisitos de caudal de cada función.

3. Al usar una bomba más grande, hay disponible un caudalde reserva para asegurarse que se obtiene la velocidadmáxima hidráulica a bajas revoluciones por minuto de¡motor. También se pueden servir más funciones.

4. En funciones tales como los frenos que requieren fuerzapero muy poco movimiento de¡ pistón, el sistema de centrocerrado es muy eficiente. Al mantener la válvula abierta, seaplica constantemente presión de reserva al pistón de¡freno sin perder la eficacia porque la bomba regresa areposo.

Bomba de Caudal Variable

En un sistema de centro abierto similar, la bomba funcionaaliviada para mantener esta presión.

APLICACIONES DE LA FUERZAHIDRAULICALa fuerza hidráulica tiene miles de aplicaciones. Aquí vamosa ocuparnos de algunas de ellas en equipos agrícolas eindustriales.

En una sola máquina se pueden realizar o asistir con fuerzahidráulica diversas funciones. El tractor ilustrado en la Fig.17 emplea fuerza hidráulica para la dirección, los frenos, elequipo montado de control y abastecer la operación remotade equipos acoplados al tractor. Para cumplir con todasestas funciones basta un solo sistema hidráulico.

Examinemos brevemente las principales aplicaciones de lafuerza hidráulica.

SISTEMAS DE DIRECCION HIDRAULICALos tres tipos principales de dirección usados en lasmáquinas actuales son:

1. DIRECCION MANUAL

2. DIRECCION DE POTENCIA

a. Dirección hidráulica con barra de acoplamiento mecánica

b. Dirección hídrostáticac. Dirección de bomba dosíficadora

Fig. 17 - Tractor Moderno con Todos los Mandos Asistidos por Fuerza Hidráulica (Se Ilustra el Sistema de

Mientras se mantenga girando el volante de dirección, elaceite continuará moviendo las ruedas. Tan pronto sedetiene movimiento de¡ volante, la presión hidráulica hacegirar las ruedas poco más hacia la derecha, moviendo labarra de dirección hacia adelante y tirando la válvula haciaatrás devuelta a la posición neutral.

B. DIRECCION HIDROSTATICA

La dirección hidrostática no tiene conexión mecánica

1 - Cilindro de Control Remoto 4 - Válvula de Control Remoto 7 - Bomba HidráulicaPrincipal2 - Elevador de Potencia (Control de¡ Equipo)5 - Acumulador 8 – Cilindro de direcciónCilindro de Dirección3 - Válvula de Dirección de Potencia 6 - Enfriador de Aceite 9 - Servo-frenos


3. DIRECCION ASISTIDA POR FUERZAHIDRAULICA

Veamos cada tipo en detalle.

Dirección Manual

El volante de la dirección está unido directamente con lasruedas y todo el esfuerzo necesario para hacerlas girar lohace el conductor. No se usa fuerza hidráulica - solamenteesfuerzo mecánico.

Dirección de Potencia

Con dirección de potencia total, el único esfuerzo requeridode parte de¡ operador es fuerza suficiente en el volante dela dirección para abrir las válvulas. La potencia hidráulicaes suministrada por la bomba que entrega toda la fuerza dedirección hasta la capacidad de¡ sistema.

Estos sistemas se dividen en tres categorías principales.

A. DIRECCION HIDRALILICA CON BARRA DEACOPLAMIENTO MECANICA

La Fig. 18 ilustra la dirección hidráulica con una barra deacoplamiento mecánica. Mostramos el sistema hidráulicode centro abierto; sin embargo, se

puede adaptar igualmente al sistema de centro cerrado. Laoperación se muestra durante un giro hacia la derecha.

En el giro hacia la derecha, el operador da vueltas al volanteen la dirección hacia la derecha, tal como se muestra.Debido a la resistencia que oponen las ruedas al girar, el ejees empujado hacia afuera hacia la tuerca sinfín. Estocambia la válvula de carrete y el eje de la dirección haciaarriba, enviando el aceite al cilindro de las ruedasdelanteras. Este cilindro gira sobre un dispositivo de piñón ycremallera que hace girar las ruedas delanteras. El aceitedesde el otro lado del cilindro de la dirección es devuelto através de la válvula de carrete al depósito, tal como semuestra.


1 - Bomba 3 - Volante de Dirección 5 - Sinfín 7 - Cilindro de Dirección 9 - Pistones2 - Depósito 4 - Válvula de Carrete de 6 - Barra de Dirección 8 - Piñón y Cremallera 10 - Engranaje

de Dirección

Fig. 18 - Dirección Hidráulica Durante un Viraje Hacia la Derecha

entre la válvula de dirección y los cilindros de dirección.Básicamente, la operación es igual a la que reciénexplicamos excepto que tenemos una "barra" deacoplamiento" en vez de una mecánica.

La Fig. 19 de la página siguiente muestra el sistema dedirección hidrostática usada con el sistema hidráulica decentro cerrado. La operación se muestra durante un virajehacia la derecha.

Cuando el operador gira el volante de dirección hacia laderecha, el eje de dirección, que está roscado a través de¡pistón de la válvula de dirección, trata de tirar el pistónhacia arriba. Debido a que el aceite está atrapado en elcilindro en este momento, el eje en vez de mover el collarhacia abajo, gira la palanca pivote y abre una válvula depresión y retorno. Cuando las válvulas se abren, el aceite apresión entra en el cilindro de la válvula de dirección,empujando el pistón hacia arriba. Esto expulsa el aceite de¡cilindro de la válvula hacia el interior de¡ cilindro dedirección derecho, girando las ruedas delanteras hacia laderecha.

A medida que las ruedas giran, el aceite es expulsado delcilindro de la dirección izquierdo y regresa a través de laválvula de retorno abierto al depósito o bomba.

Cuando el operador deja de girar el volante de dirección, eleje de dirección es movido hacia arriba

por el cilindro de la válvula de dirección, tirando el collarhacia arriba y centrando la palanca pivote, cerrando así lasválvulas.

Durante el giro hacia la izquierda, se invierte la operación.(Para simplicidad, las válvulas usadas durante un giro a laizquierda no se muestran.)

C. DIRECCION DE POTENCIA CON BOMBADOSIFICADORALa dirección de potencia con bomba dosificadora consistede tres conjuntos (Fig. 20):

o bomba dosificadora

o válvula de dirección

o motor de dirección

Tal como sucede con la dirección hidrostática, no hayconexiones mecánicas entre los conjuntos en la direccióncon bomba dosificadora.

Nota: Las indicaciones de direcciones se refieren a aquellastal como se ven desde el asiento del operador. El lado A yel lado B ayudan a identificar la dirección del movimiento enla caja de la válvula de dirección.

La Fig. 20 muestra la operación de la dirección de potenciacon bomba dosificadora durante un viraje hacia la derecha.Cuando el operador gira el volante hacia la derecha losengranajes en la bomba dosificadora


1 - Bomba2 - Depósito3 - Válvula de Retorno

4 - Válvula de Presión5 - Volante de Dirección6 - Pistón

Fig. 19 - Dirección Hidrostática Durante un Giro a la Derecha

cadora envían el aceite de sistema de dirección hacia lacaja de la válvula de dirección y hacia el extremo izquierdodel pistón de retroalimentación. Este aceite (bajo la mismapresión) mueve la válvula de dirección hacia el lado B.

El movimiento de la válvula de dirección abre el circuito deaceite de presión hacia el extremo del pistón de la dirección.El aceite desde el extremo derecho del pistón circuladevuelta hacia la galería de aceite de la válvula de direccióny hacia el depósito.

El aceite desde el extremo derecho del cilindro del pistón deretroalimentación es empujado hacia afuera, mediante elmovimiento del pistón, y regresa a través de la caja de laválvula de dirección hacia la bomba dosificadora.

Este movimiento de los pistones de retroalimentación ydirección desde la izquierda hacia la derecha hace que eleje corto gire hacia la derecha y de vueltas a las ruedasdelanteras hacia la derecha.

7 - Collarín8 - Palanca con Pivote9 - Cilindros de Dirección

Cuando el operador deja de girar el volante de dirección, losengranajes de la bomba dosificadora cesan de enviar aceitea la válvula de dirección. La presión del circuito, desde elextremo derecho del pistón de retroalimentación hacia laválvula de dirección, (causado por el movimiento de¡ pistónde retroalimentación) actúa contra el lado B de la válvula dedirección. La válvula se mueve hacia el lado A, cerrando lagalería de¡ aceite a presión desde la bomba hidráulicaprincipal, y deteniendo el movimiento de giro. La válvula secentra y bloquea el aceite en las galerías a ambos lados delpistón de dirección. El aceite bloqueado sostiene las ruedasen el giro hacia la derecha hasta que el operador giranuevamente el volante de la dirección.

Si se pierde el aceite desde el circuito de control, la presiónen el circuito de control disminuye. Esta reducción depresión hace que la válvula de relleno se desasiente y dejeque el aceite de retorno del pistón de la dirección rellene elaceite en el circuito de control.


Fig. 20 - Dirección con Bomba Dosificadora Durante un Giro Hacia la Derecha

En los tractores articulados, los pistones deretroalimentación y dirección son reemplazados por cilindroshidráulicos que controlan la dirección.

Giro Manual con Dirección de BombaDosificadora

Cuando no hay paso de aceite de presión de entrada a lacaja de la válvula de dirección, la máquina puede manejarsemanualmente. Sin el aceite a presión, la válvula de retenciónde entrada está asentada impidiendo la entrada de aceite alsistema de dirección desde la entrada del circuito de presióndel sistema hidráulico.

Cuando el operador gira el volante hacia la derecha (Fig.21) el aceite del sistema de dirección es enviadanuevamente hacia el lado A de la válvula de dirección yhacia el extremo izquierdo del pistón de retroalimentación.Se ejerce suficiente presión en el lado A de la válvula dedirección para desasentar la válvula de retención dedirección manual en la válvula de dirección hueca.

El aceite pasa entonces a través de la válvula de direcciónhacia el extremo izquierdo del pistón de

1

Fig. 21 - Válvula de Dirección Durante un Giro Hacia laDerecha Manual


dirección. La fuerza de¡ aceite sobre el pistón deretroalimentación y pistón de dirección mueve ambospistones hacia la derecha, girando el eje corto de ladirección hacia la derecha, y girando las ruedas delanterashacia la derecha.

El aceite desde el extremo derecho del cilindro de pistón deretroalimentación es expulsado, por el movimiento delpistón, y regresa a través de la caja de la válvula dedirección a la bomba dosificadora.

El aceite desde el extremo derecho del pistón de direcciónes empujado a regresar hacia la galería del aceite. Peroeste aceite no regresa al depósito. En cambio, abre laválvula de relleno del lado B y se une con el aceite queregresa del cilindro del pistón de retroalimentación. Estoasegura un suministro de aceite recirculante en el circuitode dirección.

Cuando el operador deja de girar el volante de dirección, losengranajes de la bomba dosificadora detienen el envío deaceite a la válvula de dirección.

La válvula de retención de dirección manual se asienta ydetiene el movimiento de viraje. Todo el aceite en elsistema de dirección queda atrapado y mantiene las ruedasen giro hacia la derecha hasta que el operador giranuevamente el volante de la dirección.

Dirección Asistida por Fuerza Hidráulica

En los sistemas de dirección asistidos por fuerza hidráulica(no se muestran), la fuerza de dirección es suministrada poruna combinación de esfuerzo manual y fuerza hidráulica.Se usa en sistemas donde el operador necesita tener unabuena sensación de la dirección.

En estos sistemas, la cantidad de aumento de presión en elsistema de dirección es en proporción directa a la cantidadde esfuerzo empleado por el operador. El uso más comúnde este sistema es en la dirección de potencia asistida paralos tractores con orugas.

Seguro Contra la Falla de la Dirección de Potencia

Si se pierde la presión del aceite de dirección en ladirección hidráulica con barra de acoplamiento mecánica,una barra sólida se hace cargo y el operador puedemanejar la máquina mecánicamente.

La misma protección se provee en la dirección de potenciahidrostática. Esto se realiza bloqueando el aceite en laválvula de dirección y usando el pistón de la válvula dedirección como un motor. En el viraje hacia la derecha, elpistón de la válvula de dirección es tirado hacia arriba,empujando el aceite hacia el cilindro de dirección derecho.En el viraje

izquierdo, el Pistón de la válvula de dirección es empujadohacia abajo, empujando el aceite al pistón izquierdo.

FRENOS Y SERVO-FRENOS HIDRAULICOS

Tres son los tipos principales de frenos empleados paraayudar a conducir o frenar las máquinas industriales yagrícolas:

o Frenos de mano

o Frenos hidráulicos

o Servo-frenos

1. FRENOS DE MANO. Cuando el operador aplica losfrenos, una articulación mecánica hace que los discos defrenos secos, o zapatas frenen las ruedas mediante fricción.

2. FRENOS HIDRUALICOS. Cuando el operador aplica losfrenos, empuja una columna de aceite bloqueado que fija eldisco o zapata de los frenos para frenar las ruedas.

3. SERVO-FRENOS. Al aplicar los frenos, se envía fuerzahidráulica para frenar las ruedas.

En algunas máquinas, se pueden usar dos tipos de frenos.Por ejemplo, los servo-frenos para detener la máquinapueden ser respaldados por un freno manual paraestacionamiento. Ambos frenos pueden activar un mismomecanismo de frenado.

En la mayoría de los tractores, los frenos están montadosen las ruedas traseras. Para girar, el operador aprieta elpedal para la rueda izquierda o derecha. Para frenar,empuja hacia abajo ambos pedales a la vez.

En las máquinas de tracción en las cuatro ruedas, un solomecanismo de frenado en la transmisión controlageneralmente toda la unidad.

Examinemos la operación de los frenos hidráulicos yservo-frenos en más detalle.

Frenos Hidráulicos

La Fig. 22 de la página siguiente muestra los frenoshidráulicos de un tractor típico. Se muestra la operacióndurante un giro hacia la izquierda.

Para un viraje pronunciado hacia la izquierda, el operadoraprieta el pedal de freno izquierdo. Esto hace girar el brazodel pedal contra el pistón del freno, tal como se muestra y lomueve hacia atrás. El pistón cierra la válvula de retenciónde entrada del depósito, bloqueando el aceite en el cilindro.A medida que el pistón se mueve un poco más, empuja elaceite bloqueado fuera del cilindro, desasentando la válvulade retención de salida.


X81691 - Pedal del Freno Izquierdo 5 - Placa de Presión 8 - Brazo del Pedal2 - Depósito de¡ Freno 6 - Válvula de Retención de Salida 9 - Mando Final (en el Eje Trasero Izquierdo)3 - Válvula de Retención de Entrada 7 - Pistón 10 - Pedal de Freno Suelto4 - Disco de Freno

Fig. 22 - Frenos Hidráulicos Durante un Giro Hacia la Izquierda

El aceite es empujado a través de la tubería hacia el mandofinal en el eje trasero izquierdo, donde aplica fuerza contrala placa de presión M freno (ver inserto). Esto empuja eldisco giratorio de¡ freno contra el costado de una placa fijafrenando el eje izquierdo y rueda.Cuando se suelta el pedal de¡ freno, se alivia la presióncontra el disco de¡ freno. El aceite que retorna de la unidadde¡ eje es dosificada por la válvula de retención de salida ydel retén (inserto, Fig. 22). La presión del resorte empuja elpistón nuevamente contra el frente. Esto crea un vacío en elcilindro, permitiendo que la válvula de retención del depósitose abre nuevamente. Entonces entra más aceite al cilindrosegún se necesite para el próximo frenado.

Cuando se aprietan ambos pedales de los frenos de unavez, las dos válvulas de los frenos envían aceite a losmandos finales. Para asegurarse que la presión de aceitees igual en ambos lados, se abren las válvulas debajo decada pistón del freno, conectando los dos cilindros de losfrenos.

Si el tractor se detiene o si falla el suministro de aceite, sepuede frenar usando el aceite de los depósitos de losfrenos. Normalmente, el aceite es suministrado a losdepósitos de los frenos desde el sistema hidráulico deltractor.

Servo-Frenos

Servo-frenos significa que la fuerza hidráulica controlacompletamente el frenado de la máquina, una

un Giro Hacia la IzquierdaFig. 23 - Servo-Frenos Durante


11

1 - Pedal de¡ Freno Izquierdo2 - Válvula de¡ Freno3 - Depósito de¡ Freno4 - Válvula de Retención de¡ Depósito

5 - Válvula de Retención de Entrada6 - Aceite de Entrada7 - Válvula de Retención de Salida

vez que el operador aprieta el pedal del freno para activarlas válvulas.

En la Fig. 23 se muestra los servo-frenos de un tractorsobre ruedas moderno con sistema hidráulico de centrocerrado. La operación se muestra con un giro hacia laizquierda.

Para un viraje pronunciado a la izquierda, el operadoraprieta el pedal de¡ freno izquierdo. Esto hace que laarticulación de la varilla se empuja hacia abajo sobre laválvula del freno abriéndola. El aceite de entrada a presiónpasa a través de la válvula abierta, empuja y abre la válvulade retención de salida y circula hacia el mando final del ejetrasero izquierdo (ver el inserto). Aquí el aceite empuja lospistones del freno y placas de presión para apretar el discodel freno giratorio contra la placa fija frenando la rueda y ejeizquierdos.

8 - Mando Final (En el Eje Transero Izquierdo) 9 -Discode¡ Freno

10 - Pistones del Freno

Cuando se suelta el pedal del freno, el resorte cierranuevamente la válvula del freno, y se corta el paso de¡aceite de entrada. Esto alivia la presión en el disco del frenoy en el eje, y se detiene el frenado a medida que un poco delaceite se devuelve a la zona de la válvula del freno. Esteaceite se vacía en el depósito del freno después de pasar laválvula y el émbolo de la válvula.Cuando se aprietan ambos pedales de los frenos a la vez,las dos válvulas de los frenos envían el aceite a los dosmandos finales. Para asegurarse que el frenado es igual, lasválvulas de compensación (no se muestran) se abren,conectando las dos válvulas de los frenos.

SEGURO CONTRA FALLA DE LOS SERVO-FRENOS

Si el tractor se detiene o si falla el suministro de

aceite de presión, todavía es posible frenar usando el aceitedel depósito del freno. Los servo-frenos entonces seconvierten en frenos hidráulicos, usando el aceitebloqueado para frenar el tractor.

La operación es la siguiente: a medida que falla la presión,la válvula de retención de entrada se cierra y el aceite quedabloqueado en la zona de la válvula del freno. Entonces, si seempuja el pedal del freno izquierdo, la cavidad de la bombadel freno se convierte en un dispositivo de cilindro y pistón,empujando el aceite hacia afuera hacia la unidad del ejetrasero. Al soltar el freno, se permite que el aceite regrese aldepósito del freno y más aceite entra a la zona de laválvula, más allá de la válvula de retención del depósitopara el próximo frenado.

tractor. Este equipo es controlado por el sistema usandodos métodos:

• La palanca de control• Sensor automático de carga

Digamos que el arado de la Fig. 24 está arrastrando y esnecesario levantarlo. Explicaremos lo que sucede cuando selevanta el arado, primero mediante la palanca de control yluego mediante el dispositivo sensor automático de carga.

El arado deja de elevarse cuando se cierra nuevamente laválvula (4), bloqueando el aceite en el aceite en el cilindro.Esto sucede cuando el pulsador de levar (2) actuando sobrela leva inclinada del del eje oscilante (7), regresa hacia atrásy suelta la varilla (3). Entonces el resorte cierra la válvula.

Nonciones de Hidráulica 1 -19

Fig. 24 - Elevación del Arado con la Palanca de Control

En las máquinas grandes, se usa un acumulador como"refuerzo" en caso de que falle el servo-freno. Elacumulador mantiene "cargas" suficientes de aceite apresión de reserva para varios frenados. Cuando se usaesta fuerza del depósito, todavía se pueden aplicar losfrenos usando el aceite bloqueado en el circuito.

SENSOR DE CARGA HIDRAULICO PARAEQUIPO MONTADO EN LA PARTE TRASERA

En los tractores modernos, a menudo los equipos talescomo el arado están montados en un elevador de potencia(o eje oscilante) en la parte trasera del

7 - Eje Oscilante8 - Brazo de Levante9 - Aceite de la Bomba

Elevación del Arado con la Palanca de Control

En la Fig. 24, el arado golpea contra suelo duro y eloperador desea levantarlo ligeramente. De modo quemueve la palanca de control (1) hacia adelante. Esto hacepivotear el pulsador de leva (2) hacia adelante y lo empujacontra la varilla (3) que abre la válvula (4). El aceite apresión entra al cilindro, empujando el pistón (5) haciaatrás. El pistón empuja contra el brazo del eje (6) hace girarel eje oscilante (7) y el brazo de levante (8) hacia arriba. Elbrazo de levante está sujeto al arado de modo que éste selevanta ligeramente para pasar por el terreno duro.

1 - Palanca de Control 2 -Pulsador de Leva3 - Varilla de Mando


4 - Válvula de Bola5 - Pistón6 - Brazo del Eje

1 - Surco M Arado2 - Barra de Acoplamiento3 - Eje Sensor de Carga4 - Pulsador de Leva

5 - Varilla de Control6 - Válvula de Bola7 - Cilindro8 - Brazo del Eje

Fig. 25 - Sensor Automático de Carga Eleva el Arado

Arado Levantado por el Sensor Automático de deCarga

En la Fig. 25, el arado golpea contra suelo duro (1) y el ejede control de carga (3) es tirado hacia atrás por las barrasde acoplamiento (2). Como resultado, el brazo de control decarga (12) pivotea contra el pulsador de leva (4). Elpulsador de leva empuja la varilla (5) que abre la válvula (6)y deja entrar el aceite a presión al cilindro (7). El pistón delcilindro empuja contra el brazo (8), girando el eje oscilante(9) y empujando hacia arriba el brazo de levante (10). Elbrazo de levante está sujeto al arado, de modo que lolevante ligeramente para ayudarlo a pasar el terreno duro.

Con el sensor automático de carga, el arado se bajanuevamente por sí sola cuando se pasa el terreno duro.Esto sucede a medida que la tensión en el eje de control decarga (12) se suelta parcialmente. Dobla hacia adelante yempuja hacia atrás la articulación para activar las otrasválvulas (no se muestran) que dejan salir un poco de aceitedel cilindro. Esto permite que los brazos de levante (10) se"asienten" bajando nuevamente el arado.

La profundidad regular del arado puede ajustarse en lapalanca de control. El arado permanecerá a estaprofundidad a menos que el dispositivo sensor de carga ledé una señal.

9 - Eje Oscilante10 - Brazo de Levante11 - Aceite de la Bomba12 - Brazo de Control de Carga

Recién hemos descrito el sensor de carga o control decarga.

Comúnmente hay disponibles otras dos opciones: Si sedesea, el operador puede trabar las señales del sensor decarga bloqueando el pulsador de leva (4) en su extremoinferior usando una palanca (no se muestra). Esto se llamacontrol de profundidad, pues el arado permanece ahora a laprofundidad ajustada por la palanca de control. La otraselección permite que el operador bloquee parcialmente elpulsador de la leva usando la palanca. Esto se llama controlde carga de profundidad, pues las señales de carga estánmodificadas por el ajuste de profundidad.

Se han diseñado algunos levantes hidráulicos dedoble operación. Normalmente se usan dos cilindroshidráulicos: un cilindro y válvula controla el equipo demontaje trasero, y el segundo acciona loscomponentes de montaje delantero o un aditamento.Sin embargo, los cilindros pueden hacerse funcionaren paralelo abriendo las válvulas que los unen almismo suministro de aceite a presión. También seusan dos palancas de control, una para cada función.Pero generalmente sólo una función (la trasera) tieneun dispositivo sensor automático de carga.


1 - Válvula de Control de Carga2 - Cilindro Sensor3 - Selector de Control de

Carga4 - Pulsador de la Leva5 - Pistón del Cilindro Sensor

6 - Brazo de Tracción 7 -Articulaciónde Tracción 8 -Resistencia al Suelo 9- Válvula de¡ Cilindro Sensor 10 -Orificio Variable 11 - Orificio

Fig. 26 - Eje Oscilante

EJE OSCILANTE CON SENSOR HIDRAULICO

El sistema sensor hidráulico de carga consiste de unaválvula de control de carga (1) y un Cilindro sensor (2). Elselector de control de carga (3) está en una posición en laparte superior del pulsador de la leva (4) para permitirdetectar al máximo la carga. El extremo de la varilla Mpistón M cilindro sensor (5) está sujeto a un brazo detracción (6). Los dos brazos de tracción están conectadospor un eje. Las articulaciones de tracción (7) están sujetas alos brazos de tracción.

A medida que el arado golpea contra suelo duro (8),aumenta la resistencia al suelo de la carga de arrastre enlos brazos de tracción. La fuerza de arrastre es transmitidaal cilindro sensor (2) por los brazos de tracción y tira elpistón de¡ cilindro sensor y válvula (9) hacia atrás.Entonces, pasa más aceite al cilindro sensor a través de unorificio variable (10), aumentando la presión sensora en laparte delantera de la válvula de control de carga (1). Elaumento en el presión sensora resulta en un movimientohacia atrás de la válvula de control de carga (1), pulsadorde la leva (4) y articulación de mando de la válvula (12) loque hace girar hacia la derecha la leva (13) de mando de laválvula. Notar que el orificio (11) deja pasar un poco deaceite desde la parte delan

12 - Articulación de Mando de laVálvula

17 - Caja de la Válvula deControl de Carga

13 - Leva de Mando de 18 - Resortela Válvula 19 - Válvula de Retorno

14 - Válvula de Presión 20 - Válvula de Alivio Térmico15 - Válvula de¡ Acelerador 21 - Bola de Retención16 - Pistón del Eje Oscilante 22 - Eje Oscilante

con Sensor Hidráulico

tera de la válvula de control de carga. Esto resulta en unapresión variable en la válvula dependiendo de la cantidadde aceite que entre a través del orificio variable (10).La rotación hacia la derecha de la leva de mando de laválvula hace que la válvula de presión (14) se abre y envíeaceite a presión a través de la válvula de¡ acelerador (15)hacia la parte trasera del pistón del eje oscilante (16). Laválvula de acelerador controla la velocidad de¡ paso deaceite hacia y desde el pistón de¡ eje oscilante. El pistón semueve hacia adelante y hace girar el eje oscilante (22),levantando las articulaciones de tracción (7) y el arado. Laretención de bola (21) impide que el aceite de retorno de laparte delantera del pistón del eje oscilante entre a la cajade la válvula de retorno (19).

Cuando el arado pasa el terreno duro, disminuye la fuerzade tracción de¡ cilindro sensor. El pistón del cilindro sensor(5) y la válvula (9) se mueven hacia adelante dejando pasarmenos aceite a través del orificio variable, disminuyendo lapresión sensora en la parte delantera de la válvula decontrol de carga. El resorte de la caja de la válvula decontrol decarga (17) empuja hacia adelante la válvula. El resorte (18)hace girar hacia la izquierda la leva de mando de la válvulay empuja el pulsador de la leva

válvula al depósito. A medida que la varilla de¡ cilindro seextiende, hace girar la articulación al eje de¡ arado, girandoel eje doblado hacia atrás y levantando el arado.


1 - Eje2 - Cilindro Remoto3 - Mangueras Flexibles

Fig. 27 - Elevación de Un Arado de Arrastre

(4) hacia adelante, junto con la válvula de control de carga.La válvula de presión (14) se cierra, y si es necesario, laválvula de retorno (19) se abre para bajar el arado.

Cuando las válvulas de presión y alivio se cierran, el aceitebloqueado en la parte trasera del eje oscilante puedeexpandirse si se eleva la temperatura de aceite. La válvulade alivio térmico (20) detecta la expansión térmica de¡aceite hidráulico en el sistema y se abre si ésta esdemasiado grande.

CONTROL REMOTO DEL EQUIPO

Los tractores pueden operar el equipo que no esté montadoen la unidad, pero es remolcado o empujado. Para controlareste equipo con los cilindros hidráulicos, se necesita unactuador remoto tal como un cilindro o un motor - separadode¡ tractor y conectado por mangueras flexibles.

Veamos el caso de¡ arado nuevamente - esta vez unoremolcado detrás del tractor (Fig. 27). El arado estáarrastrando demasiado y el operador desea levantarlo.Cuando esto sucede:

El operador mueve la palanca de control hacia adelante, talcomo se muestra. Esto activa la válvula de control queenvía aceite a presión hacia la parte delantera del cilindroremoto. A medida que el aceite empuja el pistón haciaatrás, la varilla de¡ cilindro se extiende. El aceite del otrolado del pistón es empujado hacia afuera y regresa a travesde la

4 - Válvula de Control5 - Palanca de Control6 - Acopladores de Desconexión de las Mangueras

por Medio de¡ Cilindro Hidráulico Remoto

Los cilindros remotos tiene cientos de usos en las máquinasmodernas (Ver el Capítulo 4 para los detalles sobre todoslos tipos de cilindros hidráulicos.)

Otro uso de los cilindros hidráulicos remotos es el motorhidráulico (ver Capítulo 5). Por ejemplo, se puede montarun motor pequeño en un elevador de granos portátil.

El motor convierte la fuerza hidráulica en movimientogiratorio impulsando así los mecanismos de elevación.

SISTEMAS DE NIVELACION AUTOMATICA(Cosechadoras para Laderas)

Los sistemas de nivelación automática se empleanprincipalmente en las cosechadoras para trabajar en ladera.

Este sistema especial se compone de tres partes: unsistema de nivel lleno de líquido, un sistema eléctrico, y unsistema hidráulico (Fig. 28). Los dos primeros sistemastienen la función de activar el sistema hidráulico.


1 - Rueda Izquierda2 - Cilindro Nivelador Izquierdo3 - Estrangulador de Paso de Aceite

- Sistema Hidráulico

5 - Solenoide Eléctrico6 - Carrete de la Válvula Niveladora7 - Sistema de Nivel de¡ Líquido8 - Sistema Eléctrico

Fig. 28 - Sistema de Nivelación Automática (Cosechadora de Laderas)

La operación es como sigue: Al inclinarse la cosechadorapara entrar en una ladera, quedando más baja la ruedaizquierda que la derecha, el dispositivo del nivel del líquidoactiva el sistema eléctrico. El solenoide mueve el carrete dela válvula niveladora y envía el aceite a los cilindrosniveladores de doble acción que actúan sobre cada rueda(Fig. 28). El cilindro izquierdo se extiende y el derecho seretrae de modo que las ruedas pueden adaptarse a lapendiente mientras la cosechadora se mantiene nivelada.

Cuando ésta se inclina al lado contrario, se invierte todo elproceso, Una vez nivelada, el aceite queda retenido en loscilindros hidráulicos mediante las válvulas de retención y elsistema de nivelación se desconecta automáticamente.

SISTEMAS DE CONTROL DE EQUIPOSMONTADOS EN LA UNIDAD

Las cargadoras frontales, bulldozers, retroexcavadoras

9 - Línea de¡ Suelo10 - Rueda Derecha11 - Cilindro Nivelador Derecho

y horquillas cargadoras generalmente están montadas enla máquina que las impulsa.

Es frecuente que se venden en el mercado como unidadesproyectadas para realizar un solo tipo de trabajo. Con elobjeto de facilitar su manejo se a generalizado el empleo defuerza hidráulica para maniobrar estos equipos montadossobre el tractor.

Sistemas Hidráulicos para Cargadoras Frontales

Casi todas las cargadoras frontales van montadas sobre elfrente de¡ tractor de ruedas o de orugas.

La Fig. 29 muestra un tractor de orugas con cargadorafrontal, equipado con sistema hidráulico de centro abierto.

La mayoría de las cargadoras realizan dos tipos de control:1) subir y bajar el aguilón, 2) vaciar y enderezar elcucharón. Ambos están generalmente controlados porfuerza hidráulica, mediante circuitos de aceite y controlesseparados.

1 - Subir y Bajar 2 - Inclinación Lateral 3 - Angulación

Fig. 30 - Operación M Bulldozer


1 - Depósito 5 - Cilindro del Cucharón 1 - Válvulas de Control 4 - Cilindro M Cucharón2 - Cilindro M Aguilón 6 - Válvulas de Control 2 - Palanca de Control 5 - Aguilón3 - Cilindro M Cucharón 7 - Cilindro M Aguilón 3 - Cucharón Volcado 6 - Cilindro M Aguilón4 - Bomba

Fig. 29 - Operación M Cargador

Cuando el operador mueve el cucharón de la cargadora,mueve la palanca de control que hace que la válvula decontrol envíe aceite a ambos cilindros de¡ cucharón. Estoextiende los cilindros, volcando el cucharón. Mientras serealice la operación, el aceite queda bloqueado dentro delos cilindros de¡ aguilón, manteniéndolo en alto.

Los cilindros de¡ aguilón y de¡ cucharón son de dobleacción de modo que puedan subir y bajar el aguilón pesado,o vaciar y enderezar el cucharón. (Algunos cilindros de¡aguilón pueden ser de acción simple y el cucharón se bajapor su propio peso.)

Cada circuito - aguilón y cucharón - es servido por supropia válvula de control. Cada válvula generalmente esaccionada por su propia palanca. En algunos casos, unapalanca está unida a ambas válvulas para una operación decuatro sentidos.

A veces se agrega un circuito hidráulico adicional para uncucharón de almejas o una tenaza u horquilla para troncosmontada en el aguilón de la cargadora.

Sistemas Hidráulicos para Bulldozer

El bulldozer generalmente va montado en la parte delanterade¡ tractor de orugas, a fín de que se adhiera mejor sobresuelos sueltos.

La mayoría de los bulldozers tienen tres tipos de control dela hoja: 1) subirla y bajarla, 2) angularla hacia la derecha ohacia la izquierda, y 3) inclinarla en sentido lateral (ver laFig. 30). En algunos bulldozers, los tres están controladospor la fuerza hidráulica. En otros, solamente uno o dos.

Al igual que las cargadoras, la mayoría de los bulldozerstienen sus propios sistemas hidráulicos. Las bombas tipoengranajes, válvulas de carrete "apiladas", y cilindros deacción doble son características comunes de estossistemas.

La válvula de control para subir y bajar la hoja tiene unaposición en que se deja flotante. Esto permite que la hojasiga las desigualdades de¡ suelo cuando se arrastra haciaatrás para alisar la tierra removida. En la posición flotante,el aceite circula libremente en ambos sentidos dentro de¡circuito. (Normalmente el aceite se bloquea dentro de¡circuito para dejar la hoja fija.)


1 - Depósito 9 - Retroexcavadora2 - Válvula de Control de la 10 - Tractor

Cargadora Frontal 11 - Pila de la Válvula de3 - Cilindro Estabilizador Control de la

Izquierdo Retroexcavadora4 - Cilindro para Giro de¡ Aguilón 12 - Válvula Selectora5 - Cilindro del Aguilón 13 - Válvula de Alivo6 - Cilindro de Empuje 14 - Bomba7 - Cilindro de¡ Cucharón 15 - Se Muestra el Sistema

1

1 - Cilindro de Empuje2 - Cilindro de¡ Aguilón3 - Palancas de Control de la Retroexcavadora4 - Válvulas de Control de la Retroexcavadora5 - Cilindro de Giro6 - Cilindro de¡ Estabilizador Izquierdo7 - Cilindro de¡ Cucharón

Fig. 31 - Funcionamiento de la Retroexcavadora (Combinada con la Unidad Cargadora Frontal)

Sistemas Hidráulicos de la Retroexcavadora

La retroexcavadora se emplea para hacer zanjas.Generalmente se monta sobre la parte trasera de lostractores industriales tales como cargadoras frontales obulldozers.

La Fig. 31 muestra una retroexcavadora típica. El aceitehidráulico para las retroexcavadoras es suministrado por elsistema hidráulico de¡ tractor. Con los sistemas de centroabierto, a menudo se

usa la válvula selectora para desviar el aceite durante laoperación de la retroexcavadora. (En la Fig. 31, la válvulaselectora desvía el aceite desde la cargadora frontal cuandose trabaja con la retroexcavadora. Con los sistemas decentro cerrado, el aceite está disponible "sobre demanda".)

El operador controla la retroexcavadora mediante laspalancas. Estas palancas envían el aceite a través de lasválvulas de control al cilindro adecuado para hacerfuncionar el aguilón, cucharón, empuje o


1 - Cilindro de Elevación 4 - Bomba 1 - Horquilla2 - Cilindros de Inclinación 5 - Válvula de Control 2 - Mástil3 - Depósito 6 - Cilindro de Desplazamiento Lateral

Fig. 32 - Funcionamiento de la Horquilla de Carga

estabilizador. Los cilindros son de acción doble para podertrabajar a plena fuerza en ambas direcciones. El cilindro degiro especial se usa para hacer girar el aguilón para vaciarel cucharón y regresar a la zanja.

Gracias a las mangueras flexibles que pueden verse en laFig. 31, la retroexcavadora se puede mover libremente sindañar los circuitos hidráulicos.

Sistema Hidráulico de la Horquilla de Carga

La horquilla de carga se usa para manipular, elevar yapilar diversos productos y materiales. Se fabricanhorquillas de carga proyectadas para hacer acopladas en laparte trasera de los tractores de rueda. El tractor se hacefuncionar en marcha atrás, el operador está sentadomirando hacia la horquilla.

La Fig. 32 muestra una horquilla de carga típica. El bastidorvertical se llama mástil, mientras que el dispositivo elevadorse llama horquilla. La horquilla puede tener su propiosistema hidráulico, ya sea un tipo centro cerrado o abierto.En estos sistemas generalmente se usan válvulas decontrol tipo carrete y cilindros de acción simple o doble.

La mayoría de las horquillas de carga tienen tres tipos decontrol hidráulico: 1) para subir y bajar la

horquilla, 2) para inclinar el mástil hacia adelante y atrás, 3)para desplazar el mástil de sentido lateral (opcional).

Para subir la horquilla y levantar la carga, el operadormueve la palanca de control para enviar el aceite tal comose muestra en la Fig. 32. La palanca de control envía aceitea presión al cilindro elevador, mientras que el aceite sebloquea en los circuitos de desplazamiento lateral y deinclinación. (Los tres circuitos tienen cada uno una válvulade carrete.)

DIAGNOSTICO Y PRUEBAS DE LOSSISTEMAS HIDRAULICOS

En el ultimo capítulo de este manual volveremos sobre elsistema hidráulico completo. En él aplicaremos estas"nociones de hidráulica" para localizar las fallas de¡ sistemay "remediar" las averías. El Capítulo 12 se titula"Localización de Averías y Pruebas de los SistemasHidráulicos".

Sin embargo, antes de analizar el sistema hidráulicocompleto, debemos de ocuparnos con más detalle de susdiversos componentes. De ellos nos vamos a ocupar en loscapítulos que siguen, empezando por la bomba hidráulica.

VERDADES HIDRALILICAS

He aquí algunas verdades claves que le ayudaran a usted acomprender la hidráulica:

1. La fuerza hidráulica se genera casi siempre por medio defuerza mecánica. Ejemplo: la bomba hidráulica accionadapor el cigüeñal de/ motor.

2. La fuerza hidráulica se utiliza casi siempre volviéndola atransformar en fuerza mecánica. Ejemplo: el cilindrohidráulico que eleva un pesado arado.

3. Hay tres tipos de energía hidráulica: a) la energíapotencia¡ en forma de presión: b) la energía cínética de loslíquidos en movimiento; y c) la energía en forma de calorengendrado por la resistencia a la circulación de/ líquido ofricción.

4. La energía hidráulica no se crea ni destruye; solamentese transforma.

5. Toda la energía que se mete en un sistema hidráulico,tiene que salir otra vez; ya sea en forma de trabajo(ganancia) o de calor (pérdida).

6. Cuando se estrangula el paso de un líquido se crea calory se pierde energía potencia (presión) para realizar eltrabajo. Ejemplo: una tubería o un tubo flexible de seccióninsuficiente o parcíalmente obstruidos. Los orificios y lasválvulas de seguridad son estrangulacionesintencionadamente incorporadas al sistema hidráulico.

Hay dos tipos básicos de aprovechamiento de 7. Elpaso del líquido a través de un orificio o de la fuerzahidráulica:

8. El aceite tiene que estar encerrado dentro de un sistemahermético para crear la presión necesaria para realizar eltrabajo.

9. El aceite sigue el camino de menor resistencia.

10. Por regla general, el aceite no es aspirado por la bomba,sino empujado hacia ella por la presión atmosférica. Esta esla razón de que el depósito tenga que tener en la parte dearriba un orificio de respiración que comuníque con laatmosfera.


11. La bomba no crea la presión; no hace más que poner ellíquido en circulación. La presión aparece por la resistenciaopuesta a la círculacíón del líquido.

12. Comparemos dos formas de utilizar la fuerza hidráulicaen igualdad de potencia disponible: Boffiba pequeña +cilindro de gran sección = más fuerza a menos velocidad;Bomba grande + cilindro de pequeña sección = menosfuerza a mayor velocidad.

En otras palabras, dos sistemas hidráulicos capaces deentregar la misma potencia, podrán trabajar a gran presióny circulando lentamente el aceite, o a baja presión ycirculando el aceite a gran velocidad.

13. Un sistema hidráulico básico tiene que tener lossiguientes componentes: un depósito que suministre elaceite; una bomba que fuerce el aceite a través del sistema;válvulas que regulen la presión y la distribución del aceite; yun cilindro (o motor) que transforme el movimiento dellíquido en trabajo.

14. Comparemos los dos tipos principales de sistemashidráulicos:

Sistema abierto = se varía la presión pero el flujo esconstante.

Sistema cerrado = se varía el flujo, pero se mantiene lapresión.

a) El hidrodíriámíco, que se sirve de líquidos a granvelocidad, aprovechando su 'Ympacto". Ejemplo:un convertidor de par.

b) El hidrostátíco, que aprovecha los líquidos encirculación a velocidad relativamente reducida peroa presiones más altas para obtener potencia.Ejemplo: casi todos los sistemas hidráulicos y losque se describen en este manual.

una estrangulación origina normalmente una celdade presión.

2-1

BOMBAS HIDRAULICAS/CAPITULO 2

INTRODUCCIONLa bomba es el corazón de¡ sistema hidráulico. Crea

el fluido del líquido que llena todo el circuito.

Bomba de agua Bomba cardíaca

Fig. 1 - Tres tipos de bombas

Bomba hidráulica

El corazón humano es una bomba (Fig. l), lo mismo queesa vieja bomba de agua que veíamos antes en las granjas.Entre uno y otra se sitúan los diversos tipos de bombasideadas por los ingenieros que, si por un lado trabajanmejor que la vieja bomba de agua, por otro no han logradoalcanzar todavía la perfección de esa bomba que es elcorazón humano. Antes, cuando se hablaba de "hidráulica"se hacía referencia a los líquidos en movimiento. Por esomismo, cualquier bomba que moviera un líquido sedenominaba bomba hidráulica.

Hoy en día, sin embargo, se entiende por "hidráulica" elestudio de la presión y el flujo de los líquidos, es decir, elmovimiento de¡ líquido y su capacidad para realizar trabajo.

Por lo tanto, hoy se llama bomba hidráulica a la que,además de mover el líquido, le obliga a trabajar ... dicho enotras palabras, LA BOMBA HIDRAULICA ES UN INGENIOCAPAZ DE CONVERTIR FUERZA MECANICA EN FUERZAHIDRAULICA.

¿QUE NECESITA UNA BOMBA PARASER "HIDRAULICA"?

Todas las bombas producen un flujo o corriente de líquido.Entregan un caudal. Desplazan el líquido de un punto aotro.

Pero este desplazamiento de¡ líquido puede ser de dosclases:

o Desplazamiento negativo

o Desplazamiento positivo

La Fig. 2 ilustra la diferencia entre uno y otro tipo dedesplazamiento. La vieja rueda de cangilones produce undesplazamiento negativo del agua que va pasando de unsitio a otro.

En cambio, las bombas empleadas hoy en día en los

sistemas hidráulicos, no solamente producen un caudal delíquido, sino que también son capaces de sostenerlocontra la resistencia opuesta a su circulación. Por eso sellaman de desplazamiento positivo. Obsérvese la juntahermética que cierra la caja en que gira el rotor. El líquidono puede retroceder en ningún momento.

Es decir, el líquido que sale por la boca de la bomba es"apoyado" por esta. Para indicar que el caudal entregadopor la bomba está apoyado en esta forma, se dice que eldesplazamiento de¡ líquido es positivo. Sin este apoyo, ellíquido movido por la bomba no podría vencer nuncaninguna de las resistencias que le opone el sistemahidráulico.Siempre que se necesita una presión alta de¡ líquido dentrode un circuito, se tiene que utilizar una bomba dedesplazamiento positivo. Así ocurre con todos los sistemashidráulicos modernos.

En los sistemas de baja presión, tales como losrepresentados por un sistema de refrigeración por agua oun sistema de riego por aspersión, se pueden emplearbombas de desplazamiento negativo.

En este Capítulo nos vamos a ocupar únicamente de labomba de desplazamiento positivo, que es el corazón delos modernos sistemas hidráulicos. Esta sí que es unaverdadera bomba HIDRAULICA.

CAUDAL DE LAS BOMBASHIDRAULICAS

El caudal es el volumen de aceite que entrega la bomba enuna unidad de tiempo.

Por el caudal que entrega, las bombas se dividen en dosgrandes categorías:

o Bombas de caudal fijo

o Bombas de caudal variable

2-2 Bombas hidráulicas

Fig. 3 - Diferencia entre una bomba de caudal fijo y otra decaudal variable

o LAS BOMBAS DE CAUDAL FIJO o constante entregansiempre el mismo volumen de aceite por unidad de tiempo.El volumen varía únicamente al variar la velocidad de girode la bomba.

Es cierto que las fluctuaciones de la presión dentro de¡sistema hidráulico pueden hacer que varíe algo el caudal,pero ello es siempre debido a las fugas de aceite hacia laboca de entrada a la bomba. La presencia de esta fugainevitable en las bombas de caudal constante es la razón deque éstas se suelan emplear más en sistemas de bajapresión o como bombas auxiliares de otra bomba quetrabaja en un sistema de presión más alta.

,* LAS BOMBAS DE CAUDAL VARIABLE son capaces devariar el volumen de aceite que entregan en la unidad detiempo - aunque no varíe su velocidad de giro.

Estas bombas llevan un mecanismo interior que hace variarel caudal que entregan de forma que se mantengaconstante la presión dentro de¡ sistema

hidráulico. Tal como ilustra la Fig. 3, cuando cae la presiónaumenta el caudal, y al revés.

En resumen:

Caudal fijo = flujo constante

Caudal variable = flujo variable

En el Capítulo 1 hemos comparado los sistemas abiertoscon los cerrados. Allí hemos visto ya que en el sistemaabierto varía la presión y se mantiene constante el flujo,mientras en que en el cerrado varía el flujo y se mantieneconstante la presión.

Ahora podemos saber ya cual es el tipo de bomba quenecesitamos para cada uno de estos sistemas:

Para el sistema abierto, bomba de caudal fijo.

Para el sistema cerrado, bomba de caudal variable.

Esta regla tiene excepciones como ya vimos en el Capítulo1, pero, en general, los tipos de bombas indicados seproyectan para el correspondiente tipo de sistemahidráulico.

Hagamos aquí un inciso para recordar una vez más que labomba hidráulica no crea la presión; solamente entregaun caudal de líquido. La presión surge por laresistencia ofrecida a la circulación de¡ líquido.

TIPOS DE BOMBAS HIDRAILILICAS

Ahora que sabemos lo que es una bomba hidráulica,veamos como son "por dentro".

Casi todas las bombas empleadas hoy son de tres tiposbásicos (Fig. 4):

o Bombas de engranajes

o Bombas de paletas

o Bombas de pistones

Bombas hidráulicas 2-3

Vamos a ver como trabaja cada uno de estos tres tipos debomba y las aplicaciones que tienen. En un determinadosistema hidráulico podrá emplearse una sola de estasbombas, o dos o más combinadas. Los tres tipos songiratorios: el líquido es movido por una pieza en rotación enel interior de la bomba. La bomba rotatoria tiene la ventajade ser más compacta para un mismo caudal. De ahí quesea el tipo ideal para montar en un vehículo, donde elespacio disponible siempre es más reducido que en unainstalación fija.

BOMBAS DE ENGRANAJES

Las bombas de engranaje son el "caballo de batalla" de lossistemas hidráulicos. Se utilizan mucho porque sonsencillas y económicas. Aunque con ellas no se puedavariar el caudal de aceite que entregan, su capacidad essuficiente para las necesidades de la mayoría de lossistemas que necesitan un caudal fijo. Muy a menudo seemplean también como bombas de carga de otras bombasmás grandes y de otros tipos.

Se emplean dos tipos básicos de bombas de engranajes:

o Bombas de engranajes externos

o Bombas de engranajes internos

Veamos como trabajan.

BOMBAS DE ENGRANAJES EXTERNOS

Las bombas de engranajes externos suelen constar de dosengranajes herméticamente acoplados dentro de una caja(Fig. 5). El eje de accionamiento hace girar uno de losengranajes que, a su vez, obliga a girar al otro. Lahermeticidad de¡ conjunto se consigue por medio decasquillos, superficies mecanizadas con alta precisión yplacas de fricción.

Su principio de funcionamiento es muy simple (Fig. 6). Elaceite atrapado entre los dientes de los engranajes y lasparedes de la caja, es llevado hacía la boca de salida. Losdientes opuestos que van engranando en el centro de lacaja hacen un cierre hermético que impide que el aceiteretroceda. El aceite es empujado hacia la boca de salida yobligado a circular por el sistema.

El aceite es empujado hacia afuera por la corriente continuade aceite bloqueado que entra a la cámara de salida concada rotación de los engranajes.

El aceite entra por detrás de la bomba por acción de lagravedad, procedente de¡ depósito.

En algunas bombas de engranajes la placa de fricción sepresiona para hacer más hermética la bomba y aumentarasí su rendimiento. Una pequeña parte de¡ aceite a presiónse desvía por detrás de la placa de fricción para que laaplique con más fuerza contra los engranajes.


BOMBAS DE ENGRANAJES INTERNOS

La bomba de engranajes internos también consta de dosengranajes, pero en ella el engranaje recto gira dentro deotro más grande de dientes internos. Los dientes de¡engranaje recto entran en toma con los de¡ engranaje mayoren uno de los lados, mientras que en el lado opuesto seinterpone entre ambos un separador en forma de lunacreciente. El eje acciona el engranaje recto que, a su vez,hace que gire también el engranaje de dientes internos.

Fig. 8 - Funcionamiento de la bomba de engranajes internos

El principio de funcionamiento es el mismo que el de labomba de engranajes externos, con la diferencia de que enésta ambos engranajes giran en la misma dirección (Fig. 8).

El aceite es atrapado entre los dientes y el separador yempujado hacia la boca de salida. Al engranar de nuevo losdientes forman un cierre hermético que impiden que elaceite retroceda hacia la boca de entrada. El. flujo de aceitees continuo.

La bomba es alimentada por la acción de la gravedad, quellena de aceite el vacío parcial que se va haciendo a medidaque los dientes empujan el aceite hacia delante.

Versión a base de rotor de la bomba de engranajesinternos

La bomba de rotor (Fig. 9) es una variante de la bomba deengranajes internos. El rotor y el estator giran dentro de lacaja. El rotor es de lóbulos redondeados en lugar de dientesy no es necesario el separador de forma de medialuna.

Durante la operación (Fig. 10), el rotor gira dentro de¡estator. El rotor tiene un lóbulo menos que el estator, demodo que solamente un lóbulo está totalmente engranadocon el estator en cualquier momento dado. Esto permite alos otros lóbulos delizarse sobre los lóbulos externos,formando un sello para impedir el retorno de¡ aceite.

A medida que los lóbulos se deslizan hacia arriba y encimade los lóbulos en el estator, se aspira aceite al interior. Amedida que los lóbulos caen en las cavidades del estator, elaceite es expulsado.

Bombas Hidráulicas 2-5

Fig. 10 - Funcionamiento de una bomba de rotor

BOMBAS DE PALETASLas bombas de paletas tienen muchas aplicaciones ypueden ser simples, dobles y hasta triples.

Todas las bombas de paletas mueven el aceite por mediode un rotor con ranuras en las que van alojadas las paletas.

L,as bombas de paletas más empleadas son de dos tipos:

o Bombas de paletas equilibradas

o Bombas de paletas sin equilibrar

Las bombas de paletas equilibradas son de caudal fijoúnicamente, mientras que las bombas de paletas noequilibradas pueden ser de caudal fijo o variable.

BOMBAS DE PALETAS EQUILIBRADAS

La bomba de paletas equilibradas (Fig. 11) consta de unrotor, accionado por un eje, que gira dentro de una cavidadde forma ovalada.

Las paletas van alojadas en las ranuras de¡ rotor,pudiéndose desplazar en sentido radial, hacia dentro yhacia fuera.

La bomba está equilibrada como puede verse por laposición de las bocas por donde entra y sale el aceite,ilustradas en la Fig. 12. La bomba lleva dos bocas deentrada en dos puntos diametralmente opuestos, y dosbocas de salida, en dos puntos diametralmente opuestostambién. Las dos bocas de entrada y las dos bocas desalida comunican por sendas canalizaciones con las bocasprincipales de entrada y salida.

El principio de funcionamiento de este tipo de bomba loilustra la Fig. 12. Al girar el rotor, la fuerza centrífuga hacesalir las paletas, aplicándolas contra la

1 - Rotor con paletas 2 - Estator de cavidad ovalada

Fig. 11 - Bomba de paletas equilibrada

1 - Boca principal de entrada2 - Boca de salida3 - Ranura4 - Boca de entrada

5 - Estator6 - Boca principal de salida7 - Rotor8 - Paleta

Fig. 12 - Funcionamiento de la bomba de paletas equilibrada

superficie interna del estator. Entre el rotor y el estator seforman dos cavidades de forma semilunar, subdivididas encavidades más pequenas por las paletas. Estas cavidadeslimitadas por las paletas aumentan y disminuyen devolumen dos veces por cada giro completo de¡ rotor. Lasbocas de entrada están situadas en los puntos en queempiezan a

3 - Boca de salida4 - Rotor

La bomba de paletas sin equilibrar, en cambio, admite quese varíe el caudal que entrega. Se puede diseñar de formaque pueda variarse la posición de su estator y sus bocas deentrada y salida con relación al descentrado de¡ rotor. Deesta forma se varía el volumen de las cámaras que formanlas paletas y, por lo tanto, el caudal de aceite movido por labomba. Tenemos, pues, una bomba de caudal variable.

Estos dos tipos de bombas de paletas permiten elegir entre:

2-6 Bombas hidráulcias

aumentar de volumen estas cavidades limitadas por laspaletas, y las bocas de salida están donde empiezan areducirse.Al aumentar de volumen las cámaras, aspiran aceite quelas paletas van empujando, obligándolo a salir de la bombaal reducirse el volumen de la cavidad que limitan.

En la segunda mitad de¡ giro de¡ rotor se repite el mismoproceso por las bocas situadas en los puntos opuestos.

BOMBAS DE PALETAS SIN EQUILIBRAR

- Boca de entrada -Paleta3 - Ranura

4 - Boca de salida5 - Rotor6 - Estator

Fig. 13 - Funcionamiento de la bomba de paletas sin equilibrar

El principio de funcionamiento de la bomba de paletas sinequilibrar es el mismo de la bomba de paletas equilibrada.

En esta, sin embargo, tiene lugar un solo ciclo de trabajo acada revolución del motor (Fig. 13). Por lo tanto, estabomba solo tiene una boca de entrada y otra de salida y elrotor está descentrado en relación con el estator.

Las cámaras formadas por las paletas aumentan devolumen a partir de la boca de entrada de aceite y sevuelven a contraer al aproximarse a la boca de salida.

El aceite es aspirado al aumentar el volumen de lascámaras y exprimido al contraerse éstas, lo mismo que enla bomba de paletas equilibrada.

Sin embargo, entre uno y otro tipo de bomba haydiferencias fundamentales que vamos a explicar ahora.

DIFERENCIAS ENTRE LAS BOMBAS DEPALETAS EQUILIBRADAS Y SIN EQUILIBRAR

La bomba de paletas equilibrada es, en realidad, unrefinamiento de la bomba sin equilibrar. ¿Qué es lo que hahecho necesario este refinamiento?

Fig. 14 - Presión ejercida sobre el rotor y el eje en la bombaequilibrada y sin equilibrar

En la Fig. 14 tenemos la respuesta a esta pregunta. Lasbombas de paletas sin equilibrar desgastaban en muypocas horas de servicio los cojinetes de su eje. Se pudocomprobar entonces que ello era debido a que el eje eraempujado hacia un lado nada más por el aceite comprimidohacia la boca de salida. Esta presión no se equilibraba conotra presión igual y opuesta, porque de¡ lado de la boca deentrada el aceite no tenía presión alguna.

La bomba de paletas equilibrada vino a resolver esteproblema. La presión se equilibra en ella haciendo que elaceite salga por dos puntos diametralmente opuestos enrelación con el eje de¡ rotor. Los cojinetes de¡ eje no sufrenasí desgaste prematuro y se alarga la vida útil de la bomba.

Con la bomba de paletas equilibrada se resolvió así unproblema, pero se creó otro: la bomba entregaba un caudalfijo. La posición de las bocas no se puede cambiar, porquela bomba se desequilibra.

Est

en

1 . Mayor número de horas de servicio o

2. Mayor flexibilidad de trabajo.

La elección dependerá siempre del trabajo que tenga querealizar la bomba en un determinado sistema hidráulico.

BOMBAS DE PISTONES

Las bombas de pistones se prefieren hoy para equipar losequipos hidráulicos modernos que trabajan a altasvelocidades y a altas presiones.

Estas bombas tienen el inconveniente de ser máscomplicadas y más caras que las otras.

Las bombas de pistones pueden ser de caudal fijo o decaudal variable.

Casi todas ellas se pueden incluir en uno de los dos grupossiguientes:

• Bombas de pistones axiales

• Bombas de pistones radiales

1 - Pistones axiales 2 - Pistones radiales

Fig. 15 - Disposición de los pistones axiales y radiales

Los pistones AXIALES son los que van montados con sueje longitudinal paralelo al eje longitudinal de la bomba.Véase la Fig. 15.

Los pistones RADIALES son los que se montan con su ejelongitudinal en sentido perpendicular al eje longitudinal de labomba, es decir, como los radios de una rueda.

Ambos tipos de bomba mueven al aceite por el movimientode vaivén de los pistones dentro de su respectivo cilindro.(Otro término para este movimiento es "alternativo").La Fig. 16 muestra una auténtica bomba de pistón de dobleefecto. Esta es la más eficaz de todas las bombashidráulicas, pero no se emplea en los sistemas hidráulicosmontados sobre vehículos, porque es demasiadovoluminosa.Las bombas de pistones radiales y axiales son todas dedoble efecto, pero el vaivén de los pistones se obtiene pormedio de un movimiento giratorio. De esta manera se logracombinar la eficacia de¡ pistón de doble efecto con lacompacidad de la bomba rotatoria.

Se obtiene así una bomba eficaz y apta para ser montadaen el sistema hidráulico de un vehículo.


1 - Boca de salida2 - Válvulas de retención

3 - Válvulas de retención4 - Boca de entrada

Fig. 16 - Bomba de pistón de doble efectoBOMBAS DE PISTONES AXIALES Las bombas depistones axiales se dividen en dos grandes grupos: de eje ypistones en línea y de eje angulado. Bombas de pistonesaxiales en línea

1 - Bomba de carga2 - Boca A3 - Bloque de cilindros4 - Pivote5 - Eje de accionamiento6 - Placa oscilante

Fig. 17 - Bomba de pistones axiales en línea, de caudal variableEn esta bomba el bloque de cilindros va montado sobre eleje de accionamiento, con el que gira solidario (Fig. 17).

7 - Pistón 8 -Servo-pistón 9 -Servo-cilindro 10 -Boca B 11 - Tapa

Los pistones se mueven dentro de loscorrespondientes taladros de¡ bloque de cilindros,paralelos al eje longitudinal de¡ mismo. Las cabezasde los pistones se apoyan sobre una placa inclinadaque se llama placa oscilante.


1 - Boca "A"2 - Retorno de aceite de¡ sistema hidráulico3 - Pistón4 - Bloque de cilindros

5 - Placa oscilante (inclinada)6 - Salida de aceite al sistema hidráulico7 - Boca "B"8 - Bomba de carga

Fig. 18 - Funcionamiento de la bomba de pistones axiales en línea

1 - Servo-cilindro superior2 - Placa oscilante (inclinándose)

3 - Palanca de mando4 - Válvula de regulación de¡ caudal5 - Servo-cilindro inferior

Fig. 19 - Servo-mando en funcionamiento para inclinar la placa oscilante


La placa oscilante no gira, pero se puede inclinar más omenos. Está montada sobre un pivote y su inclinación semanda por medio de un servo-mecanismo automático.

Como quiera que esta placa oscilante regule el caudal de labomba, ésta es de caudal variable.

Describiremos primero el funcionamiento de la bomba ydespués el M servo-mecanismo que regula el caudal.

En la Fig. 18, la placa oscilante se ha inclinado hacia laderecha por el extremo superior.

De la mayor o menor inclinación de la placa oscilantedepende la mayor o menor carrera de los pistones. A mayorinclinación, mayor carrera y mayor caudal de aceite movidopor la bomba.

Con la placa oscilante inclinada en la forma que ilustra lafigura, el aceite entra por la boca "A". A medida que gira elbloque de cilindros, los taladros van quedando alineadoscon esta boca, lienándose con el aceite que manda labomba de carga. Este aceite empuja los pistones contra laplaca oscilante. Los pistones comprimen el aceite que hallenado su cilindro, al girar sobre la placa oscilante,pasando de¡ extremo superior más alejado, al extremoinferior más próximo al bloque de cilindros. El aceitecomprimido sale entonces por la boca "B".

Si el ángulo de la placa oscilante fuera fijo, también seríafijo el caudal de aceite movido por la bomba.

Pero como en esta bomba se ha dispuesto la placaoscilante de forma que pueda variarse su inclinación, seconsigue variar así también el caudal de aceite entregadopor la bomba.

El servo-mecanismo que varía la inclinación de la placaoscilante se ha representado en la Fig. 19 y funciona de lasiguiente manera:

Para inclinar la placa oscilante se actúa la palanca demando, que desplaza el émbolo de la Fig. 19 y funciona dela siguiente manera:

Para inclinar la placa oscilante se actúa la palanca demando, que desplaza el émbolo de la válvula reguladora decaudal hacia la izquierda. El aceite de la bomba de cargapasa entonces al servo-cilindro superior que inclina la placaoscilante hacia la derecha.

El extremo inferior de la placa oscilante empuja el pistónde¡ servo-cilindro inferior, vaciándolo a través de la válvulade regulación de vuelta a la bomba.

Cuando la placa oscilante alcanza la inclinación que se leha querido dar con la palanca de mando, la válvulareguladora de caudal retorna a su punto

muerto y bloquea el aceite en los servo-cilindros. Estomantiene la placa oscilante hasta que se muevenuevamente la palanca.

La bomba de pistones sigue entregando aceite por la bocainferior y cargándose por la boca superior.

Inclinando la placa oscilante a la inversa, el aceite entraríapor la boca inferior y saldría por la boca superior. De estaforma, el servo-mecanismo que regula el caudal tambiénpuede hacer que el aceite a presión circule por uno de doscircuitos.

1 - Placa oscilante deinclinación fija

2 -Cilindro3 - Boca de entrada

5 - Boca de salida6 - Bloque de cilindros giratorio7 - Eje de accionamiento

Fig. 20 - Bomba de pistones axiales en línea, de caudal fijo

Hay otros dos modelos de bomba de pistones en línea.Ambos son de caudal fijo.

El primero de los tipos es el que ilustra la Fig. 20 y suprincipio de funcionamiento es el que acabamos dedescribir. Sólo se diferencia en que no llevaservo-mecanismo de regulación. La inclinación de la placaoscilante es fija en el ángulo mostrado.

El segundo de los tipos es muy diferente, como puede verseen la Fig. 21 (página siguiente). El bloque de cilindros es fijoy la que gira es la placa oscilante. Es esta la que al girarimprime a los pistones el movimiento de vaivén.

Las válvulas se usan para separar el aceite de entrada delde salida, lo dirije a cada perforación del pistón, tal como semuestra. La válvula de retención se asienta para impedir lasalida de¡ aceite por la canalización de salida hasta serempujado hacia afuera por el pistón.

Cada pistón actúa como una bomba separada abriendo ycerrando su válvula para completar el ciclo de aceite encada revolución.

2- 10 Bombas hidráulicas

21 - Eje de accionamiento

- Placa oscilante deinclinación fija

4 - Boca de entrada5 - Boca de salida6 - Placa oscilante giratoria

Fig. 21 - Bomba de pistones axiales en línea, de caudal fijo

Bomba de pistones axiales, de eje en ángulo.

Otro tipo de bomba de pistones axiales es la de eje enángulo. La Fig. 22 ilustra este tipo de bomba en la versiónde caudal fijo.

1 - Boca de entrada 2 –Pistón 3 - Placa giratoria deaccionamiento

4 - Eje de accionamiento5 - Bloque de cilindros giratorio6 - Boca de salida

Fig. 22 - Bomba de pistones axiales de eje en ángulode caudal fijo

La caja de esta bomba forma un ángulo con la cabeza enque alojan las piezas de accionamiento de la misma. El ejede accionamiento va acoplado a una placa que manda elvaivén de los pistones por medio de unas bielas.En esta bomba giran solidarios la placa de accionamiento yel bloque de cilindros, encerrados dentro de la misma caja.El vaivén de los pistones se consigue por el ángulo queforman el eje de accionamiento de la placa con el ejelongitudinal de¡ bloque de cilindros, bombean

do aceite tal como se muestra.BOMBAS DE PISTONES RADIALES

Las bombas de pistones radiales son las más ingeniosas detodas. Permiten obtener altas presiones, grandes caudales,grandes velocidades y variar el caudal.

Su principio de funcionamiento es muy simple, lo que noimpide que la bomba se pueda adaptar a muchos tipos desistemas hidráulicos y servicios.

Este tipo de bombas se mecanizan con alta precisión, por loque el desgaste causado por el empleo de aceites pocolimpios las avería irremisiblemente. Por otra parte, el propioaceite tiene que ser de unas características especiales quegaranticen la lubricación de las piezas en movimiento,ajustadas con gran precisión.

1 - Leva2 - Pistones

Leva Giratoria Pistones Giratorios

1 - Cilindro giratorio 2-Eje fijo

Fig. 23 - Dos tipos de bombas radiales

Las bombas de pistones radiales pueden ser de dos tipos(Fig. 23).

En el tipo de 1eva giratoria", los pistones se alojan en unostaladros practicados en el cuerpo de la bomba, que estáfijo. El movimiento de vaivén de los pistones lo produce laleva al girar el eje.

En el tipo de "pistones en rotación" estos se alojan en uncilindro giratorio. Al girar el cilindro los pistones salen por lafuerza centrífuga, y por estar descentrado el cilindro dentrode la caja, al girar aquel se produce el movimiento devaivén de los pistones.

Veamos con más detalle el funcionamiento de cada uno deestos dos tipos de bomba.

Bomba de pistones radiales (de leva giratoria).

La clásica bomba de pistones radiales ilustrada en la Fig.24 es de leva giratoria y suele construirse de cuatro o deocho pistones.


1 - Boca de entrada 5 - Pista 1 - Boca de entrada 6 - Canalización circular2 - Válvula de admisión 6 - Boca de salida 2 - Válvula de admisión de salida3 - Pistón 7 - Leva 3 -Al enfriador o depósito 7- Pista4 - Válvula de salida 8 - Eje de la bomba 4 - Pistón 8 - Boca de salida

5 - Válvula de salida 9 - LevaFig. 24 - Bomba de pistones radiales de leva giratoria 10 - Eje de la bomba

Los pistones van alojados en unos taladros radialespracticados en una caja fija. El eje de accionamiento llevauna leva que produce el vaivén de los pistones al girar,haciéndolos bombear aceite.

La entrada y salida de aceite se realiza por unascanalizaciones circulares que hay en cada lado de labomba. Cada cilindro lleva sendos taladros a uno y otrolado, que comunican con dichas canalizaciones circulares.Cada orificio M cilindro lleva una válvula con objeto de queel aceite pueda salir y entrar por las canalizaciones.

La leva levanta los pistones sucesivamente, obligando asalir el aceite. Un muelle hace que el pistón baje de nuevollenando el cilindro de aceite.

Tal y como la acabamos de describir, esta bomba sería decaudal fijo y no habríamos ganado nada con ella, porquepara eso se cuenta con bombas más sencillas, como son lade engranajes o la de paletas.

En efecto, la bomba de pistones radiales se empleaúnicamente cuando se necesita una bomba de caudalvariable.

Para variar el caudal de aceite que entrega la bomba seagrega a ésta un mecanismo que regula la carrera de lospistones.

Para comprender el funcionamiento de este mecanismo quehace variar la carrera de los pistones, veamos primerocomo funciona la bomba sin este mecanismo, o sea, sinvariar el caudal de aceite que entrega.

-1

Fig. 25 - Funcionamiento de la bomba de pistones radiales(sin mecanismo de regulación de su carrera)

CARRERA DE ADMISION DE LOS PISTONES

Al empujar el muelle al pistón hacia el centro de la bomba,se hace un vacío parcial en su cilindro. Este vacío, unido ala presión M aceite, abre la válvula de admisión, y el cilindrose llena de aceite. Cuando el cilindro se ha llenado elmuelle de la válvula de admisión, la cierra de nuevo.

Normalmente se utiliza una pequeña bomba de carga paraque el aceite a baja presión llene mejor los cilindrosradiales.

CARRERA DE COMPRESION DE LOS PISTONES

Al ser levantado por la leva, el pistón obliga al aceite a salirde su cilindro, abriendo la válvula de salida que comunicacon la canalización de salida. Al llegar al punto muertosuperior de su carrera, el pistón deja de empujar al aceite yla válvula de salida se vuelve a cerrar por la fuerza de sumuelle.

A partir de ese punto comienza otra vez la carrera deadmisión, iniciándose un nuevo ciclo.

Cada uno de estos ciclos se sucede con rapidez al girar laleva, dando lugar así a un flujo continuo de aceite.

El caudal de aceite entregado por la bomba dependería eneste caso, exclusivamente, de la velocidad de giro de su eje- si se tratara de una bomba de caudal fijo.

1 - Boca de entrada2 - Válvula de admisión3 - Válvula de salida4 - Canalización circular de salida

5 - Boca de salida6 - CárIer7 - Canalización de entrada8 - Orificio de purga

9 - Válvula de escape de¡ cárter 10 - Válvula reguladora de lacarrera de los pistones 11 - Tornillo de ajuste de la carrera.

Fig. 26 - Bomba de pistones radiales con mecanismo de regulación automática de la carrera de los pistones

REGULACION AUTOMATICA DE LA CARRERA

¿En qué forma hace variar el caudal de la bomba elmecanismo de regulación de la carrera de la bomba?

Una forma de variar el caudal de aceite entregado por labomba podría consistir en variar las revoluciones de su eje,pero para ello se necesitaría un dispositivo manualmecánico con el inconveniente de ser susceptible a loserrores cometidos por el operador y el de responder condemora a la demanda de aceite.

Otra manera de regular el caudal entregado por esta bombaconsiste en mantener los pistones separados de la levagiratoria. Esto es precisamente lo que hace el mecanismode regulación automática de la carrera de los pistones, quees hidráulico.

La válvula reguladora de la carrera de los pistones dejapasar aceite al centro de la bomba (Fig. 26). Este aceitetiene presión suficiente para separar los pistones de la leva.La válvula de escape del cárter está cerrada y bloquea elaceite dentro de aquel.

En esta situación, la bomba no mueve el aceite y está enreposo, aunque siga girando su eje.Cuando se necesita aceite en algún circuito hidráulico porhaberse abierto la correspondiente válvula

de mando, la presión cae por fuera de válvula de escapede¡ cárter, y el muelle de ésta la abre. El aceite de¡ cárterpasa entonces por ella a la canalización de entrada a labomba.

Al caer la presión de¡ aceite del cárter, los pistones vuelvena ponerse en contacto con la leva y empiezan a trabajar. Labomba "entrega de nuevo aceite".

A medida que la bomba va satisfaciendo la demanda deaceite, la presión de éste se restablece por detrás de laválvula de escape del cárter y ésta se cierra al mismotiempo que se abre la válvula que regula la carrera de lospistones. La bomba continúa trabajando hasta que elaumento de la presión del aceite dentro del cárter vuelve alevantar los pistones, separándolos de la leva giratoria. Labomba vuelve a quedar "en reposo".

En la situación de reposo, la bomba sigue moviendo unapequeña cantidad de aceite. Este aceite sale por un orificiode purga y retorna a la canalización de entrada, siendo sumisión la de enfriar y lubrificar la bomba.

La presión de trabaja del sistema se regula mediante untornillo de ajuste que lleva la válvula reguladora de lacarrera de los pistones. Con este tornillo se ajusta la presióna la que se abre la válvula para que el aceite entre en elcárter de la bomba. Según sea


la separación a que se mantengan los pistones de la leva,que dependerá de la presión de¡ aceite en el cárter, así serásu carrera de trabajo y, por lo tanto, el caudal de aceiteentregado por la bomba.

1 - Caja2 - Bocas de salida3 - Taladro de¡ pistón4 - Pistón

5 - Cilindro giratorio6 - Bocas de entrada7 - Eje fijo

Fig. 27 - Bomba de pistones radiales (tipo de pistones enrotación)

Bomba de pistones radiales (Tipo de pistones enrotación)

La otra versión de bomba de pistones radiales es la queilustra la Fig. 27.

Los pistones radiales son rotatorios y el principio defuncionamiento es muy similar al de la bomba de paletassin equilibrar. Al girar, el cilindro que lleva los pistones losobliga a entrar y salir dentro de su respectivo taladro. Lasbocas de entrada y salida van en el centro de¡ eje fijo,separados por una división.

A medida que el cilindro rota, los pistones son lanzadoscontra la caja mediante fuerza centrífuga. Se crea un vacíoparcial en los taladros de los pistones y el aceite circula enlas bocas de entrada para llenar los taladros, tal como semuestra.

Al continuar girando el cilindro, los pistones son obligados aentrar en su taladro, empujando el aceite hasta las bocasde salida.

El caudal que entrega la bomba se varía cambiando laposición de la caja con respecto al cilindro que lleva lospistones. De esta forma se varía la carrera de los pistones,y con ella el caudal de aceite.

Con esto hemos terminado de describir los tres

tipos de bombas más utilizados en los modernos sistemashidráulicos.

RESUMEN DE LOS DIFERENTES TIPOS DEBOMBASAntes de ocuparnos de las aplicaciones y el rendimientocomparado de los diferentes tipos de bombas hidráulicas,resumiremos los puntos principales acerca de ellas queacabamos de exponer.

Resumiendo:

1. La bomba hidráulica convierte fuerza mecánica en fuerzahidráulica o fuerza líquida. Dicho de otra manera, hacetrabajar a un líquido.

2. De los dos tipos principales de bombas (dedesplazamiento positivo y negativo) el más idóneo paradesarrollar fuerza por medio de un sistema hidráulico es elde desplazamiento positivo, por entregar un caudal delíquido capaz de vencer la resistencia que se le oponedentro del sistema hidráulico.

3. La bomba hidráulica puede diseñarse para producir yasea un volumen específico de líquido a una velocidadespecífica, o para producir un volumen variable de líquido auna velocidad constante ... caudal fijo o caudal variable.

4. Los tres tipos de bombas más comúnmente usados enlos sistemas hidráulicos de las máquinas son el deengranajes, el de paletas y el de pistones.

5. Los tres tipos de bombas indicados son rotatorios, lo quepermite reducir su tamaño para un mismo caudal de aceite.

6. En este capítulo sólo se han descrito los tipos básicos debombas hidráulicas. En realidad se

1

conocen y utilizan muchas variantes de los tipos descritos.

RENDIMIENTO DE LA BOMBAHIDRAULICAComo es natural, para conocer el sistema hidráulico afondo, no basta con conocer los tres tipos de bombashidráulicas más populares que hemos descrito. En efecto,también hay que conocer las aplicaciones que tiene y surendimiento.

CUALIDADES DE LA BOMBA

Hay tantas variedades de bombas y sistemas hidráulicos,que no es posible escoger un modelo particular de bombapara un determinado sistema.

Lo que si se puede hacer, en cambio, es describirlas buenas y malas cualidades de los tres tipos. debombas, para que el lector pueda juzgar por si 1

mismo la conveniencia de emplear uno u otro tipo de


bomba en un determinado sistema hidráulico.

TAMAÑO DE LA BOMBA

Una de las primeras consideraciones a tener en cuenta alescoger una bomba para el sistema de un vehículo, es eltamaño de aquella. En efecto el espacio de que puededisponerse para montar la bomba hidráulica siempre esreducido.

Por fortuna hay muchos modelos de bombas que cumplenesta condición de ser de tamaño reducido. Sólo en el casode necesitarse una gran potencia se tendrá que renunciar aesta condición, haciendo sitio para la bomba a expensas deotros elementos menos importantes.

CAUDAL, PRESION Y VELOCIDAD

Otra de las condiciones es el volumen de líquido que debeentregar la bomba.

El caudal que entrega una bomba se suele indicar en litrospor minuto. Este régimen recibe varios nombres -caudal,descarga, capacidad o tamaño ' Pero no basta indicar elcaudal que entrega la bomba. Hay que indicar también lapresión máxima que es capaz de soportar la bombaentregando el caudal especificado. En efecto, al aumentarla presión aumentan también las fugas de aceite dentro dela bomba y se reduce el caudal útil que ésta entrega.

Al indicar el caudal es preciso indicar también la velocidadde giro de la bomba y ello por dos razones.

En primer lugar, en las bombas de caudal constante ' éstees directamente proporciona¡ a la velocidad de giro de labomba.

En segundo lugar, es preciso conocer esta velocidad de girocon objeto de calcular el mecanismo de accionamientonecesario para que la bomba entregue el caudal nominal.Por lo tanto, la bomba hidráulica queda caracterizada por elcaudal en litros por minuto, por la presión en kilogramos porcentímetro cuadrado y por las revoluciones por minuto aque ha de girar. Por ejemplo "43,5 lpm a 13 790 kPa y 2100rprri". (l = litros)

En algunas bombas se indica además el caudal intermitenteque son capaces de entregar. En estos casos se trata de lamáxima potencia a que pueden trabajar por un período detiempo limitado.

RENDIMIENTO DE LA BOMBA

El rendimiento de la bomba, o sea, la eficacia con quetrabaja, también tiene importancia para seleccionar undeterminado tipo.

Una determinada bomba podrá entregar el caudal quenecesitamos, a la presión necesaria y a unas

revoluciones que podemos obtener . . . pero absorbiendomucha potencia mecánica. 0 podrá resultar muy cara porexigir para ello materiales especiales y una construcciónmuy cuidada. Por todas estas razones importa conocer elrendimiento de cualquier bomba hidráulica antes dedecidirse por un determinado tipo. Se trata de obtener elcaudal de aceite necesario de una manera eficiente yeconómica.

La calidad de una bomba se juzga por tres características:

o Rendimiento volumétrico

o Rendimiento mecánico

o Rendimiento total

EL RENDIMIENTO VOLUMETRICO es la relación entre elcaudal efectivo que entrega la bomba y el caudal teóricoque entregaría en condiciones ideales. La diferencia entreuno y otro suele ser debida a las fugas internas de labomba.

EL RENDIMIENTO MECANICO es la relación entre elrendimiento total de la bomba y su rendimiento volumétrico.La diferencia entre uno y otro suele ser debida a la fricciónde sus piezas en movimiento.

EL RENDIMIENTO TOTAL es la relación entre la potenciahidráulica que entrega la bomba y la potencia mecánicaque absorbe. Es igual al producto de¡ rendimientomecánico por el rendimiento volumétrico.

FACTORES QUE INFLUYEN EN LA SELECCIONDE UN DETERMINADO TIPO DE BOMBA

Al seleccionar una bomba hidráulica se tiene que tener encuenta, además de las características generales que seacaban de exponer, otros factores muy variados, como laadaptabilidad de la bomba a determinados líquidos, suadaptabilidad a diferentes tipos de sistemas y circuitos, elambiente en que ha de trabajar la bomba, su costo, etc.Todos estos factores forman parte de la selección de unabomba para un sistema en particular.

COMPARACION DE LAS BOMBASDE ENGRANAJES, DE PALETAS YDE PISTONES

Ahora que sabemos como juzgar la calidad de una bombahidráulica, vamos a comparar entre sí los tres tiposprincipales.

No se olvide, sin embargo, que hablamos en términosgenerales. Para especificaciones más detalladas consultarel manual técnico de la maquina.

TAMAÑO

Los tres tipos de bombas se construyen de todos los

tamaños posibles. Este factor, por lo tanto, no es decisivoen ninguno de los tres tipos.

sistema. Cualquiera de estos dos errores se traducirá enpérdidas: en el primer caso por ser la bombainnecesariamente grande y costosa, y en el segundo,porque se averiará con mucha frecuencia.

Por eso, para prevenir averías hay que conocer el sistemahidráulico, cuidarlo como requiere, hacerlo trabajar dentrode sus posibilidades y emplear los líquidos recomendados.

Como ya hemos dicho, los líquidos contaminados o


Las bombas de engranajes suelen ser las de tamaño másreducido, las de pistones, las más grandes y las de paletasde un tamaño intermedio entre aquellos dos tipos. La razónno se debe a la falta de espacio, si no a los requisitos deentrega de los diferentes sistemas.

CAUDAL, PRESION Y VELOCIDAD

El caudal sí que distingue a los tres tipos de bombas. Lasde pistones entregan mayor caudal a más presión ytrabajan a más revoluciones. Le siguen las bombas depaletas, y a éstas, las bombas de engranajes.

Véase el siguiente cuadro comparativo:

Caudal Presión Velocidad(l/min) (kPa) (rpm)

Engranajes 0,75- 570 1725-17 240 800-3500Paletas 1,9 - 945 1725-17 240 1200-4000Pistones 1,9 -1700 5170-34 475 600-6000

Como puede verse, hay bombas para todos los caudales, loque no quiere decir que los sistemas hidráulicos de lasmáquinas trabajen con un margen de caudales tan amplio.

En los modernos equipos agrícolas e industriales se trabajacon caudales de cinco a doscientos litros por minuto.

Las presiones con que trabajan estos sistemas suelen estarcomprendidas entre 690 a 17 240 kPa. La velocidad de girode la bomba suele ser de 800 a 3500 rpm.

El rendimiento de las bombas de engranaje, de paletas y depistones es de un 75% a un 95%.

Las bombas de pistones suelen ser las de rendimiento másalto, y las de engranaje, las de rendimiento más bajo,ocupando las de paletas una posición intermedia. Nosestamos refiriendo a los tres rendimientos de que hemoshablado antes, sin tener en cuenta la adaptabilidad de labomba al sistema, el material de que está fabricada o sucoste.

RESUMEN ACERCA DEL RENDIMIENTOPodemos decir, en resumen, que el factor principal a teneren cuenta para escoger un tipo de bomba que se adapte aun determinado sistema hidráulico, es el que se refiere a lasexigencias de¡ sistema en cuestión. Sería absurdo montaruna bomba de gran caudal en un sistema que requiera pococaudal, o una bomba que tuviera que trabajarininterrumpidamente en el límite superior de su capacidadpara satisfacer solamente las necesidades mínimas de undeterminado

Debe emplearse siempre una bomba adaptada a lasnecesidades de¡ sistema, pudiendo ser de engranajes, queconsta de menos piezas y de menor precisión, o depistones, con numerosas piezas mecanizadas contolerancias mínimas y más caras por esta razón.

Eligiendo la bomba con este criterio se logrará que trabajecon más economía que si le "falta" o le "sobra" potencia.

AVERIAS DE LAS BOMBAS

EL FACTOR HUMANOLa mayor parte de las averías de las bombas hidráulicas sedeben a errores de¡ operador: falta de cuidados periódicos,reparaciones mal hechas, bombas que se hacen trabajar amayor régimen del que se especifica y, por último, la causamás frecuente, el empleo de líquidos que contienenimpurezas o son de mala calidad.

Una bomba hidráulica puede desgastarse por el usonormal, pero pocas averías suelen ser causadas por"envejecimiento" de la bomba.

Basta examinar la relación de causas de averías para darsecuenta de que la más frecuente son los ERRORES QUECOMETE EL OPERADOR.

Es oportuno que digamos aquí y ahora, que éste es uno delos motivos principales que nos ha inducido a escribir estemanual. Explicando la teoría y el funcionamiento de lossistemas hidráulicos, esperamos contribuir a que sereduzca ese gran porcentaje de averías causadas porerrores humanos.

En lo que queda de este capítulo vamos a ocuparnos de lascausas más generales de las averías de las bombas, decomo se pueden prevenir y de como se reparan.

LIQUIDOS CONTAMINADOSEn el Capítulo 10 nos ocupamos de los líquidos hidráulicosy de su manipulación por lo que ahora vamos a explicarnada más lo que le ocurre a la bomba cuando el líquidoestá contaminado o no se adapta a las necesidades deaquella.


F3061

Fig. 28 - Pistones de bomba rayados por un líquido contaminado

inadecuados, son la causa más frecuente de las averías delas bombas hidráulicas.

Los líquidos contaminados pueden averiar las bombas devarias maneras. Las partículas duras, arena, etc., quepueda llevar el líquido en suspensión hacen que este actúecomo abrasivo de las piezas de la bomba mecanizadas congran precisión (Fig. 28). De esta forma se produce undesgaste prematuro de la bomba y aumentan las fugasinternas, perdiendo rendimiento.

Por reacción química de¡ líquido sometido a grandescambios de temperatura, y por condensación, se forman enél cienos. Este cieno se adhiere a las piezas de la bomba,pudiendo llegar a obstruir el paso de¡ aceite (Fig. 29). Si seobstruye la boca de entrada de aceite, la bomba se quedasin líquido y el calor desarrollado por fricción hará que seagarrote.

El aire, el agua y el calentamiento también dan lugar a quese forme cieno por oxidación con las mismasconsecuencias para la bomba. Véase la Fig. 30.

Fig. 30 - Desgaste excesivo causado por cieno(Aro de una bomba de paletas)

El agua y otros líquidos extraños pueden oxidar las piezasmóviles y la caja de la bomba (Fig. 31 y 32). Las capas deóxido formados sobre el metal, se pueden desprender yactuar como partículas abrasivas.

Fig. 32 - Bomba de paletas equilibrada, oxidada por elagua que contenía el líquido hidráulico

LIQUIDOS INADECUADOS

Es muy importante que la viscosidad de¡ líquido seaadecuada para la bomba en cuestión. La viscosidad de unlíquido indica la mayor o menor facilidad con que fluye. Unlíquido de gran viscosidad, indicada por un número muyalto, ofrecerá mucha resistencia

a fluir. En la práctica se suele indicar la viscosidadhablando de líquidos de mayor o menor "densidad".

Líquidos demasiado "ligeros":

A continuación se indican algunas de las consecuenciasque puede tener el empleo de líquidos de densidadinadecuada:

1. Aumentan las fugas de líquido internas y externas.

2. La bomba patina sobre el líquido, lo que da lugar a quese caliente y se reduzca su rendimiento.

3. Las piezas se desgastan más por falta de unalubrificación adecuada.

4. No se alcanza la presión de trabajo requerida dentro de¡sistema.

5. El sistema hidráulico da la sensación de tener 11

elasticidad" cuando se pone en trabajo.

Líquidos demasiado "densos":

1 . Aumenta la fricción interna, y con ella, la resistenciaopuesta por el líquido a fluir por 'todo el sistema.

capaces de causar averías. Estas sustancias pueden atacarlas fibras o los materiales sintéticos de las juntas o retenesde la bomba. Las juntas y sellos en mal estado son causasde fugas internas y externas de aceite. También puedenhincharse o encogerse produciendo el mismo resultado.

ALGUNOS LIQUIDOS SE DESCOMPONENAlgunos líquidos no son adecuados para trabajar endeterminadas condiciones. Por ejemplo, puede ocurrir quela bomba tenga que trabajar constantemente a altastemperaturas y al máximo rendimiento y que el líquido noresista estas condiciones, y se descomponga.

Estos líquidos alterados pueden ser la causa de algunas delas averías que hemos mencionado.

ABUSO DEL SISTEMA HIDRAULICOSi bien es cierto que las averías causadas por sobrepasar lacapacidad de la bomba, son mucho menos frecuentes, estaposibilidad también hay que tenerla en cuenta.


3. El sistema hidráulico trabaja con pereza y a saltos.

4. Aumenta la caída de presión dentro de¡ sistema.

5. Se necesita más potencia para realizar el mismo trabajohidráulico.

F »66

Fig. 33 - Aro de una bomba de paletas, desgastado porun líquido inadecuado

ALGUNOS LIQUIDOS ATACAN LAS JUNTAS

Algunos líquidos contienen sustancias químicas

Fig. 34 - Eje roto por exceso de tensión de la correade transmisión

Sobrecarga de la bombaCasi todas las bombas están proyectadas de forma que lessobre potencia trabajando en servicio continuo. De estaforma se les puede hacer trabajar en el límite de sucapacidad durante períodos de tiempo cortos, sin el riesgode averías o desgaste prematuro.

¿Que pasaría si se obligara a la bomba a trabajarcontinuamente en el límite de su capacidad? ¿Qué lespasaría, por ejemplo, a los cojinetes de la bomba?

Pongamos un ejemplo: supongamos que la bomba haestado trabajando a una presión de 6900 KPa y que la vidaútil de sus cojinetes es de 4800 horas. Aumentemos ahorala presión de trabajo a 13 800

2. Aumenta la temperatura y las probabilidades de que seforme cieno.

Recuérdese siempre que la bomba hidráulica es un delicadoinstrumento de precisión. Revolucionándola o cargándolamás allá de¡ máximo recomendado, se acortará su vida,bajará su rendimiento y se averiará con más frecuencia.Véase la Fig. 34.

40004000 rpm

Aplicada a nuestro ejemplo:


kPa. ¿Cuál será la vida útil de los cojinetes en estascondiciones? Se puede calcular mediante la siguientefórmula:

Vida del cojinete = Vida M cojinete usado(Nueva presión/antigua presión)3

Sustituyendo en esta fórmala los datos M ejemplo quehemos puesto, tendremos:

- 4800 horas 4800(13 800 kPa/6900 KPa)3 = 23 (ó 2 x 2 x 2) 8

= 600 horas

Vemos, por lo tanto, que haciendo trabajar a la bomba auna presión doble, se acorta su vida útil 8 veces, o sea, de4800 horas a sólo 600 horas.

Son varias las causas que pueden hacer que aumente lapresión de trabajo de una bomba en servicio, como el nocuidar el sistema hidráulico, el sobrecargar la bomba o lasobstrucciones de¡ sistema que pasan inadvertidas.

Exceso de velocidad de la bomba

Aumentando la velocidad de giro de la bomba también sereduce la vida útil de sus cojinetes. También esto sedemuestra con una fórmula. Tomemos la bomba de¡ejemplo anterior y doblemos la velocidad. Recuérdese quela vida útil de sus cojinetes es de 4800 horas. La fórmulaes la siguiente:

Vida delcojinetenuevo = _Vida útil normal x velocidad normal

Vida delcojinete = 4800 horas x 2000 rpm = 9.600.000

= 2400 horas

Doblando la velocidad, acortamos la vida de la bomba a lamitad de lo normal. Hemos visto así que la sobrecarga dela bomba al no respetar los límites máximos especificados,acorta su vida útil.

CAVITACION

La cavitación en la boca de entrada a la bomba es otracausa de averías que suele presentarse por el indebidomantenimiento y funcionamiento del sistema hidráulico.

Cuando no entra suficiente líquido en la bomba, el vacíoque se forma por aspiración hace que aparezcan huecos ocavidades que pueden estropear la bomba.

Cuando la bomba trabaja a gran velocidad, haciendo

circular el aceite con poca resistencia, existiendo al propiotiempo una estrangulación que limita el paso del aceite deldepósito a la bomba, ésta aspira más aceite del que recibe,haciendo un vacío que da lugar a que se formen cavidadeso huecos en el líquido que entra.

El vacío hace que estas cavidades se llenen de líquidoevaporado al reducirse la tensión de vapor del mismo. Latensión de vapor de un líquido es el punto en que comienzaa evaporarse a una temperatura dada.

La situación aún se complica más porque el vacío de estascavidades hace que se desprenda también el aire disueltoen el líquido, llenando también las cavidades.

El daño lo sufre la bomba al pasar estas cavidades del ladode baja presión de la bomba, al lado de alta presión, dondeson comprimidas. Se produce entonces un fenómenoparecido a una implosión, que hace que se desprendanpequeñas partículas metálicas de la bomba y que ésta vibrey haga ruido al trabajar.

Si se deja trabajar la bomba en estas condiciones, sufriráun desgaste excesivo y su funcionamiento será irregular,terminando por agarrotarse.

En el Capítulo 1 nos hemos ocupado de los sistemashidráulicos básicos. Ahora solamente queremos describirlas consecuencias que pueden tener para la bomba loscambios hechos en el sistema hidráulico que afecten alrendimiento de aquella.

Recuérdese que todo sistema hidráulico se calcula yproyecta con precisión. El circuito recorrido por el líquido,los ángulos y el diámetro de las tuberías, la situación de lasválvulas, filtros y depósitos, - todo ha sido cuidadosamenteproyectado para obtener el máximo rendimiento posible delsistema hidráulico.

El cambio o sustitución indebida de algún componente delsistema hidráulico, puede afectar al funcionamiento de labomba y averiarla.

Por ejemplo, el cambio de una tubería de entrada a labomba por otra de menor sección, podrá ser la causa deque se formen cavidades en la bomba.

También puede tener malas consecuencias el cambiar desitio el depósito para montarlo más lejos de la bomba. Ellopodría dar lugar a que no recibiera bastante líquido.

La bomba podrá quedarse también sin líquido si el depósitoes demasiado pequeño.

Por último, la bomba podría averiarse en el caso deemplear tuberías de un material que no resistiera la presióny llegaran a reventar.

Nueva vel. De la bomba

=4800

Bombas hidráulicas 2- 19

MANTENIMIENTO INADECUADOEl mantenimiento inadecuado también puede ser perjudicial para

la bomba. Así, por ejemplo, el no inspeccionar con la debidafrecuencia las tuberías de entrada de aceite en busca de posiblepérdidas de líquido, podrá ser la causa de que entre aire en elsistema, formando espuma y cavidades. Un nivel de líquidodemasiado bajo en el depósito, puede tener los mismos efectos. Eldescuidar la limpieza del sistema hidráulico ante la probabilidad queel líquido esté contaminado, equivale a dejar que la bomba se averíe.

7. Regulador de 7. Ajustarlo como indica el macaudaldes- nual de taller de la máquina.reglado (bombade caudalvariable).

8. Piezas rotaso gastadas enel interior dela bomba.

II- FALTA DE PRESION

8. Revisar las causas de la avería ycorregirlas. Reparar o cambiarlas piezas de acuerdo con elmanual técnico.

Para más detalles acerca de estos cuidados y tra- 1. La bomba no 1 . Consultar los remedios debajos de mantenimiento. Véase el capítulo 11 "Man- entrega la Parte 1.tenimiento y conservación". líquido.

2. Las paletas 2. Buscar rebabas o partículasno salen de metálicas que agarrotan la

DIAGNOSTICO DE LAS FALLAS DE la ranura. paleta en la ranura. Reparar oLA BOMBA cambiar. Limpiar todo el sis-En la siguiente relación se enumeran las causas que tema si se encuentran sucie-pueden averiar la bomba hidráulica. dades.Ya hemos visto que la mayor parte de las averías se 3. El líquido 3. Falla mecánica de algún otrodeben a descuidos o errores cometidos por el opera- retorna al elemento de¡ sistema, espe depósito sin cialmente de la válvula dedor. Para evitar estos errores es preciso atenerse trabajar. descarga. Si es por suciedad,a las recomendaciones que se dan en el manual limpiar todo el sistema y rede instrucciones de la máquina y realizar todos los llenar con el líquido adecuadotrabajos de mantenimiento y conservación que sedan en aquél.

tarse en la bomba hidráulica.

La siguiente relación le ayudará a diagnosticar y 4. Pistón o vál- 4.remediar algunas de las fallas que pueden presen- vula de la

bomba rotoso agarrotadosen posiciónabierta, dejando pasarlíquido haciael retorno.

I- LA BOMBA NO ENTREGA LIQUIDO

Causa posible

Falta de nivel 1. Llenar el depósito con el lí-en el depósito. quido recomendado. Buscar

posibles pérdidas.

5.

Despiezar la bomba, averiguar lacausa y corregirla. Repararla deacuerdo con el manual técnico dela máquina.

2. Entrada a la 2. Desmontar y limpiar. Revisar III -PRESION BAJA 0 CAMBIANTEbomba filtros y depósito. 1. Líquido frio. 1. Calentar el sistema. Hacerloobstruida. trabajar únicamente a la tem-

3. Entrada de 3. Reparar la causa. peratura de régimen recomenaire a la bomba. dada.

Pocas revolu- 4. Hacer que gire al régimen 2. Líquido de 2. Cambiar el líquido por otro deciones de la especificado. Si va por co- viscosidad la densidad recomendada.bomba. rrea, comprobarla. inadecuada.

Cieno o sucie- 5. Despiezar y limpiar la bomba. 3. Entrada de aire 3. Reparar o limpiar de acuerdodad en la Limpiar todo el sistema y re- u obstrucción con el manual técnico de labomba. llenar con líquido nuevo. en la admisión. máquina.

6. Líquido de- 6. Consultar recomendaciones 4. Poca veloci- 4. Darle la velocidad especifi masiado de¡ fabricante y rellenar con dad de la cada.

viscoso. líquido recomendado. bomba.

1. Comprobar y cambiar. Cerjuntas de¡ eje,en mal estado.

1. Retenes y

2. Entrada deel tubo de aspiración estásumergido en el líquido. (Paracomprobar la hermeticidad de lasjuntas, echar líquido en ellas yobservar si cambia el ruido de labomba).

2. Reparar o cerciorarse de que

1. Tubería de

ciorarse de que el líquido noataca a las juntas y retenes.Emplear el líquido recomendadopor el fabricante.

4. Revisar en busca de fugas y

purgarlo.4. Aire en elsistema.


III -PRESION BAJA 0 CAMBIANTE - Cont.

5. Piezas de la 5bomba agarrotadas.

6. Exceso de 6.holgura de laspiezas de labomba.

Despiezarla y repararla deacuerdo con el manual técnico dela máquina. Buscar rebabas opartículas metálicas en el líquido.Limpiar todo el sistema si seencuentran materias extrañas.

Despiezarla y repararla. Si el 2.desgaste es anormal, averiguar la causa consultando lahoja de servicio y reparacio-nes y revisando todo el sistema.

IV. LA BOMBA HACE RUIDO

admisiónestrangulada uobstruida.

aire por laadmisión.

. Falta de nivel. 3

5 -Exceso deviscosicdad

6. Exceso deviscosidad.

7. Pieza de labombaagarrotada.

8. Piezas gas- 8.tadas o rotas.

V. DESGASTE EXCESIVO

1. Abrasivos ocieno en ellíquido.

Exceso a falta deviscosidad.

1. Limpiar o reparar.

Rellenar hasta el nivel con ellíquido recomendado.

5. Rellenar con líquido de ladensidad recomendada.

6. Poner la bomba a la velocidad recomendada.

7. Buscar materias extrañas en ellíquido o rebabas en las piezas.Limpiar el sistema y rellenarlo sise encuentra suciedad, o repararo cambiar la pieza de acuerdocon el manual técnico de lamáquina.

Comprobar o corregir la causa dela falla. Reparar o cambiar laspiezas averiadas.

2.

3. Presión detrabajodemasiado altapara la bomba.

4. Entrada deaire o estran-gulaciones quehace quese formencavidades.

5. Eje de labomba malalineado.

1 . Buscar la causa de lacontaminación. Instalar ocambiar el filtro. Reparar ocambiar las piezas gastadas deacuerdo con el manual técnico dela máquina. Cambiar el líquido.

Cambiar el líquido por otro de ladensidad recomendada.

3. Comprobar la válvula de descarga limitadora de presión.

4. Eliminar la causa. Comprobar eldesgaste de las piezas. Cambiarlas que lo requiera.

5. Verificarlo y corregirlo con elmanual técnico de la máquina

.

VI- PERDIDA EXCESIVA DEL LIQUIDO

VII . ROTURA DE PIEZAS INTERNAS

1. Presión detrabajoexcesiva.

1. Buscar la causa de¡ malfuncionamento. Reparar deacuerdo con el manual técnico dela máquina.

2. Agarrotamien- 2. Comprobar el nivel de¡ líquidoto por falta en el depósito, la permeabi-de líquido. lidad de¡ tubo de aspiración y

la de¡ filtro para el líquido.

3. Abrasivosque no sonretenidos porel filtro.

3. Revisar el filtro para el líquido.

3-1

VALVULAS HIDRAULICAS/CAPITULO 3

REGULACION DE LA PRESION

INTRODUCCION

DISTRIBUCION DE CAUDAL

Fig. 1 - Tres tipos fundamentales de válvulas hidráulicas

Los sistemas hidráulicos se gobiernan mediante válvulas.Por medio de ellas se regula la presión, se distribuye elaceite y se regula su caudal a través de los circuitoshidráulicos.

Las válvulas se pueden clasificar en tres grupos principales:

o Válvulas reguladoras de la presión de¡ aceite

o Válvulas distribuidoras de aceite

o Válvulas reguladoras de caudal de aceiteEn la Fig. 1 se ilustra la función de cada uno de estos trestipos de válvulas.

Las VALVULAS REGULADORAS DE PRESION se empleanpara limitar o reducir la presión dentro de¡ sistema, paradescargar la bomba o para fijar la presión de entrada Maceite a un determinado circuito. Son válvulas reguladorasde presión, las válvulas de alivio, las válvulas reductoras,las válvulas repartidoras secuenciales y las válvulas dedescarga.

Las VALVULAS DISTRIBUIDORAS controlan el sentido Mflujo de¡ aceite por el sistema hidráulico. A este tipo deválvulas pertenecen las válvulas de retención, las válvulasde carrete, las válvulas rotativas, válvulas de vástagocontroladas por piloto y válvulas electrohidráulicas.

Las VALVULAS REGULADORAS DE CAUDAL se

REGULACION DE CAUDAL

emplean para variar el volumen minuto de¡ aceite, bien seapor estrangulación o bien sea por derivación. A este tipo deválvulas pertenecen las reguladoras de caudal,compensadas y no compensadas, y las válvulasrepartidoras de caudal.

Algunas válvulas son variantes de alguno de estos trestipos principales. Otras, son combinaciones como, porejemplo, las válvulas reguladoras de caudal con válvulalimitadora de presión incorporada.

Las válvulas se pueden actuar de varias maneras:manualmente, con fuerza hidráulica, con electricidad o confuerza neumática. En algunos sistemas hidráulicosmodernos se hace que toda la secuencia de operacionesrealizadas por una máquina de gran complejidad se controlede modo automático.

Examinemos con más detalle cada uno de estos tipos deválvula, empezando por las válvulas regu¡adoras depresión.

VALVILILAS REGULADORAS DEPRESION

Las válvulas reguladoras de presión se emplean para:

o Limitar la presión

o Reducir la presión

o Fijar la presión de entrada al circuito

o Descargar la bomba

3-2 Válvulas hidráulicas

VALVULAS DE ALIVIO

Todo sistema hidráulico se calcula para trabajar dentro deun determinado margen de presiones. Si no se limitara lapresión.sería excesiva para el trabajo a realizar.

Las válvulas de alivio evitan estos inconvenientes. Sonválvulas de seguridad que descargan la presión cuandoésta pasa de un determinado límite.

Se emplean dos tipos de válvulas de descarga:

Válvulas de alivio de ACCION DIRECTA, que abren ocierran y

Válvulas de alivio con VALVULA PILOTO, que "dispara"la válvula principal

Válvulas de alivio de acción directa

CERRADA ABIERTA

Fig. 2 - Funcionamiento de la válvula de aliviode acción directa

La Fig. 2 ilustra el funcionamiento de esta sencilla válvula.Cuando la fuerza del muelle es mayor que la presión de¡aceite. aquel mantiene la bola aplicada contra su asiento yla válvula permanece cerrada.

Cuando la presión de¡ aceite vence la fuerza de¡ muelle, laválvula se abre. El aceite se descarga, retornando aldepósito, limitándose así la presión máxima.

La válvula se cierra de nuevo cuando se reduce la presiónpor la descarga de aceite.

Algunas válvulas de alivio son ajustables. Lo más corrientees que lleven ur) tornillo por detrás de¡ muelle (véase la Fig.3) con el que se aumenta o reduce la fuerza del muelle,enroscando o desenroscando el tornillo.

"Vástago" es el nombre de la pieza de trabajo de la válvula.Los vástagos de bola son los más usados,

pero tienen el inconveniente de que, a veces, "ratean" alabrir o cerrar la válvula con mucha frecuencia. En otrasválvulas el cierre se hace mediante conos, discos o botones(Fig. 3).

PRESION DE ABERTURA Y PRESION REALZADA

"La presión de abertura" es aquella que empieza a abrir laválvula. "La presión de régimen" es aquella que mantiene laválvula completamente abierta.

En la Fig. 3 »se ha ilustrado el momento de empezar aabrirse la válvula de alivio y el momento en que ya estácompletamente abierta. Como puede verse, la presión derégimen es bastante más alta que la presión de abertura.Ello se debe an que la fuerza de¡ muelle aumenta al abrirsemás la válvula.

PRESION DE ABERTURA PRESION DE REGIMEN

Fig. 3 - Válvula de alivio mostrando de razón de quese realce la presión

Esta circunstancia "realza la presión" sobre el valor a que seajustó la válvula, siendo éste precisamente el mayorinconveniente de esta válvula de alivio tan simple.

APLICACIONES DE LAS VALVULAS DE ALIVIO DEACCION DIRECTA

Estas válvulas se emplean principalmente en circuitos depoco caudal y cuando no es de esperar que la válvula tengaque funcionar con gran frecuencia.

Responden con rapidez, por lo que son ideales para evitarlas subidas bruscas de presión. Por esta razón se empleancomo válvulas de seguridad para evitar averías M sistemahidráulico por exceso de presión.

Las válvulas de alivio de acción directa se empleantambién como válvulas piloto para disparar

Si bien responden con menos rapidez que las válvulas deacción directa; a las elevaciones de la presión, estasválvulas de alivio pilotadas tienen la ventaja, en cambio, demantener más constante la presión dentro de¡ sistemamientras descargan aceite.

Las válvulas de alivio de acción directa son muy simples. Sifallan, no pasa nada. Su avería se advierte por la falta depresión y se remedia fácilmente cambiando el muelle roto ouna bola o un asiento gastado.

PRESION DE ABERTURA Y REALZADO DELA PRESION

Las dos válvulas se vuelven a cerrar en el momento en quela presión baja del límite para el que han sido ajustadas.

Válvulas hidráulicas 3-3

válvulas de alivio pilotadas. De estas nos vamos a ocuparen el capítulo siguiente.

Válvulas de alivio pilotadas

CERRADA

1 - Canalización en la válvula principal 2 -Canalización no detectora 3 - Válvula piloto4 - Muelle 5 - Muelle

Fig. 4 - Válvula de alivio controlada por válvula piloto

Para grandes caudales de aceite y diferencias de presiónpequeñas se suelen emplear válvulas de alivio controladaspor una válvula piloto.

ABIERTA1 Caudal 4 - Válvula de alivio pilotada2 Presión de régimen 5 - Presión de abertura3 Válvula de alivio de acción 6 - Presión

acción directa7 - Entrada8 - Salida9 - Drenaje Fig. 5 - Comparación de las presiones de abertura y de10 - Descarga régimen en válvulas de alivio simples y pilotadas

La válvula piloto controla la válvula de alivio principal. Casisiempre se trata de una pequeña válvula de alivio conmuelle, incorporada dentro de la válvula de alivio principal(Fig. 4).

La válvula de alivio principal está cerrada mientras lapresión de¡ aceite no llega al límite para el que ha sidoajustada. La canalización (1) de la válvula principal (6)equilibra la presión y el muelle (5) mantiene cerrada laválvula.

La válvula piloto (3) también está cerrada en este momento.La presión de¡ aceite en la canalización (2) no es suficientepara abrirla.

Al aumentar la presión de¡ aceite a la entrada de la válvulaprincipal, aumenta también en la canalización (2). Cuandola presión en esta canalización alcanza el límite para el queha sido ajustada la válvula piloto (3), ésta se abre. La caídade presión resultante detrás de la válvula de alivio principal(6) la hace abrirse. Ahora el trabajo de alivio principalcomienza a medida que el exceso de aceite es vaciado a laboca de descarga, impidiendo que siga aumentando lapresión de entrada.

Las válvulas de alivio pilotadas realzan menos la presión deabertura a que son ajustadas, que las válvulas de descargade acción directa. En la Fig. 5 se compara elcomportamiento de los dos tipos de válvula de alivio. Comopuede verse por las curvas correspondientes, la válvula dealivio de acción directa comienza a abrirse a la mitad de lapresión de régimen, aproximadamente, mientras que laválvula pilotada abre al 90% de la presión de régimen.

APLICACIONES DE LAS VALVULAS DE ALIVIOPILOTADAS

Debido a que estas válvulas abren a una presión muypróxima a la de régimen de la válvula, protegen mejor elsistema hidráulico descargando menos aceite. Por estemotivo se emplean en sistemas hidráulicos que trabajan amucha presión y con grandes caudales de aceite.


VALVULA ABIERTA;NO TRABAJA

1 - Del circuito principal

VALVULA PARCIALMENTECERRADA; REDUCE LA PRESION

2 - Al circuito secundario

Fig. 6 - Válvula reductora de presión

VALVULAS REDUCTORAS DE PRESION

Estas válvulas se emplean para reducir la presión dentro deun determinado circuito, por debajo de la presión que hayen el sistema hidráulico principal.

Cuando la válvula reductora no trabaja, está abierta (Fig.6). Cuando trabaja, tiende a cerrarse, como puede verse enla figura.

Funcionan de la siguiente manera: Cuando la presiónempieza a aumentar en el circuito secundario, el émbolo esempujado hacia arriba y se estrangula el paso de¡ aceite. Lapresión se equilibra con la fuerza de¡ muelle, de forma quese mantiene la que se necesita en el circuito secundario. (Lafuerza de¡ muelle se ajusta mediante un tornillo).

Esta válvula es sensible a la presión de¡ aceite por su ladode salida hacia el circuito secundario. Trabaja, pues, alrevés que la válvula de descarga, que es sensible a lapresión de¡ aceite en su lado de entrada y está cerradacuando no trabaja.

La válvula reductora de presión limita la presión máximadentro de¡ circuito secundario con independencia de loscambios de presión en el circuito principal, mientras no seinvierte el sentido de¡ flujo de aceite. La inversión del flujode aceite provocaría el cierra total de la válvula.

Dos tipos de válvulas reductoras de presión

Las válvulas reductoras de presión pueden funcionar de dosmodos:

A presión reducida fija

A reducción de presión fija

Las VALVULAS QUE TRABAJAN A PRESION REDUCIDAFIJA mantienen ésta con independencia de

PRESION REDUCIDA FIJA REDUCION DE PRESION FIJA

1 - De¡ circuito principal2 - Al circuito secundario3 - Estrangulación

1 - Estrangulación2 - De¡ circuito principal

Fig. 7 - Dos tipos de válvulas reductoras de presión

la presión de¡ circuito principal (siempre que esta últimasea más alta).

Las VALVULAS QUE TRABAJAN A REDUCCION DEPRESION FIJA causan una reducción constante dela presión, lo que significa que la presión a la salida de laválvula varía con la presión del circuito principal. Porejemplo, la válvula puede ajustarse para que reduzca lapresión en 3450 kPa. Si la presión de¡ sistema de de 13790 kPa, la válvula reducirá la presión a 10 340 kPa. Ysi la presión de¡ sistema fuera de 10 340 kPa, la válvulala reduciría a 6895 kPa.

La Fig. 7 ilustra el principio de funcionamiento de los dostipos de válvulas.

La válvula que mantiene la presión reducida fijaequilibra la presión del circuito secundario contra la fuerzade un muelle ajustable que trata de abrir la válvula. Cuandocae la presión dentro de¡ circuito secundario, el muelle abrela válvula lo suficiente para mantener constante la presiónreducida dentro de él.

La válvula que produce una reducción fija de lapresión, equilibra la presión dentro del circuito principal, a laentrada de la válvula, con la presión de¡ circuito secundario,a la salida de la válvula, y con la fuerza de un muelle. Porser idénticas las secciones de ataque de la presión a laentrada y a la salida de la válvula, la reducción constante depresión que se obtenga por medio de ella dependeráexclusivamente de¡ ajuste M muelle.

Obsérvense las estrangulaciones indicadas en la Fig. 7.En ellas es donde se reduce la presión. Por la tanto, lasválvulas reductoras de presión no hacen

Válvulas hidráulics 3-5

más que estrangular más o menos el paso de¡ aceite.

Ya vimos en el Capítulo 1 que TODA ESTRANGULACIONPROVOCA, NORMALMENTE, UNA CAIDA DE PRESION.

Válvulas reductoras pilotadas

Al igual que las válvulas de alivio, las válvulas reductorasde presión también pueden controlarse por medio de unapequeña válvula piloto.

El funcionamiento de la válvula reductora es el mismo quese acaba de describir, con la única diferencia de que laválvula principal es "disparada" por una válvula piloto.

La incorporación de la válvula piloto permite márgenes deajuste más amplios y el funcionamiento más regular de laválvula.

VALVULAS REPARTIDORAS DE CAUDALSECUENCIALES

Las válvulas repartidoras de caudal secuenciales seemplean para repartir el aceite a presión, consecutivamente,por diferentes circuitos de un mismo sistema. Por reglageneral no dejan pasar aceite a un segundo circuito,mientras no se ha satisfecho la demanda de aceite de unprimer circuito.

PRIMERA SECUENCIA,VALVULA CERRADA

SEGUNDA SECUENCIA,VALVULA ABIERTA

1 - Entrada 2 - Al primer circuito 3 - Al segundo circuito

Fig. 8 - Funcionamiento de la válvula secuencia¡

La Fig. 8 ilustra el principio de

válvula repartidora de caudal secuencial.

funcionamiento de la

Cuando la válvula está cerrada, el aceite pasa libremente alprimer circuito.

Al abrirse la válvula deja pasar una parte de¡ aceite a unsegundo circuito.

La válvula se abre cuando el aceite que entra en el

primer circuito alcanza una presión predeterminada(ajustable por medio del tornillo de la válvula). Al alcanzarseesta presión, la válvula se abre y deja pasar aceite a unsegundo circuito.

Una de las aplicaciones de estas válvulas secuencialesconsiste en obtener la extensión sucesiva de dos cilindroshidráulicos. El segundo cilindro hidráulico empieza aextenderse cuando el primero ha terminado de extenderse.En este caso, la válvula mantiene la presión dentro delprimer cilindro extendido mientras se extiende el segundo.

Las válvulas secuenciales llevan algunas veces válvulas deretención dispuestas de manera que permitan el reflujo delaceite del segundo circuito al primer circuito, pero el repartosecuencia¡ del caudal sólo se produce cuando el aceite fluyedel primer circuito al segundo circuito.

VALVULAS DE DESCARGA

Las válvulas que llamamos de descarga tienen por objetodejar pasar el aceite sobrante~ desde la bomba hidráulica aldepósito, una vez alcanzada la presión de régimen dentrodel sistema. Estas válvulas pueden instalarse a la salida dela bomba por medio de un racord en T.

En algunos sistemas hidráulicos no se necesita caudal deaceite alguno durante parte del ciclo de trabajo. Si la bombatuviera que mandar el aceite sobrante al retorno, a través deuna válvula de descarga, se perdería una gran cantidad defuerza hidráulica en forma de calor. Esta es la razón de que,en lugar de aquellas, se emplee en estos casos una válvulade descarga.

Cuando la válvula está cerrado (Fig. 9) el muelle mantieneel émbolo apretado contra su asiento. La presión en lapequeña canalización que actúa la válvula no es suficientepara vencer la fuerza del muelle. La boca de la válvula quecomunica con el retorno al depósito, está cerrada y no haydescarga de aceite.

La válvula se abre cuando aumenta la presión en lacanalización que actúa la válvula hasta el punto de vencerla fuerza del muelle. Entonces la presión desplaza elémbolo que da paso al aceite a presión hacia el retorno aldepósito. En esta situación el aceite de la bomba sedescarga en el depósito a baja presión.

Válvulas de descarga para sistemas con acumulador depresión

En los sistemas que llevan acumulador de presión, tambiénse suelen emplear válvulas de descarga para descargar elaceite de la bomba cuando el acumulador de presión haterminado de cargarse. (En


VALVULA CERRADA

VALVULA ABIERTA

1 - Canalización que actúa 3 - Al depósito válvula de

En este momento el aceite de baja presión en neutral esdirigido al extremo grande de¡ pistón grande.

Cuando el acumulador se descarga y se produce la caídade presión, el muelle mueve la válvula contra la presiónreducida de¡ sistema en el pistón pequeño y la presiónneutral contra el extremo grande de la válvula.

Esto significa que la válvula se cierra a una presiónligeramente mayor que con la que se abre. Esto da a laválvula una gama de operación e impide el rateo.

VALVULAS DE DISTRIBUCION

Las válvulas de distribución dirigen el flujo del aceite por elsistema hidráulico. A esta clase de válvulas pertenecen lassiguientes:

9 9 9 Las válvulas de retención

Las válvulas rotativas

Las válvulas de carrete de distribución

o Válvulas de vástago pilotadas

la válvula descarga o Válvulas electrohidráulicas2 - De la bomba hidráulica

Fig. 9 - Funcionamiento de la válvula de descarga

el Capítulo 6 se describen los acumuladores de presión).

La válvula está cerrada mientras la bomba carga elacumulador.

A medida que la presión aumenta, empuja el pistón sensorpequeño contra la válvula grande comprimiendo el muelle.Cuando la presión de¡ acumulador alcanza aquelladeterminada por el ajuste del muelle, la válvula se abredejando pasar aceite y descargando la bomba.

VALVULA DE RETENCION

En la Fig. 10 se han ilustrado estas tres clases de válvulas.El mecanismo de cada una de ellas es distinto. La válvulade retención lleva un cono que se levanta o se aplica contrasu asiento; la válvula rotativa consta de un rotor que abre ycierra unas canalizaciones para el aceite; la válvula decarrete de distribución, por último, lleva un carrete conranuras que se corre para cerrar o abrir pasos de aceite.

Examinemos estas válvulas con más detalle.

VALVULAS DE RETENCION

Las válvulas de retención son válvulas simples que

VALVULA ROTATIVA

Fig. 10 - Tres tipos de válvulas para regular la circulación de¡ aceite

VALVULA DE CARRETE DE DISTRIBUCION

ABIERTA CERRADA

1 - Salida 2 - Entrada

Fig. 11 - Funcionamiento de la válvula de retención

actúan en un solo sentido. Se abren para permitir el pasodel aceite en un determinado sentido y se cierran paraimpedir que éste retroceda.

La Fig. 11 muestra una válvula de retención simplefuncionando.

La válvula se abre por la presión del aceite dentrode¡ sistema, que levanta el cono de su asiento alvencer la fuerza de¡ muelle. Al abrirse la válvula, elaceite pasa libremente al circuito como puede verseen la figura.

La válvula se cierra cuando baja la presión de en-trada a la misma. Al cerrarse bloquea el aceitedentro de¡ sistema e impide su retroceso.

Las válvulas de retención suelen instalarse en lastuberías de aceite, pero también pueden ser partede otras válvulas, como las de reparto secuencia¡ decaudal o las reductoras de presión.

Si bien las válvulas de retención se emplean casisiempre para impedir el retroceso de¡ aceite, también se dan casos en que este retroceso se necesitadurante una fase de¡ ciclo de trabajo. Para estoscasos se han ideado las válvulas de retención pilo-tadas. Así, por ejemplo, se puede instalar una vál-vula de retención en la tubería que va a un cilindrohidráulico para evitar el retroceso por fugas deaceite en el sistema. Pero como el cilindro tambiéntiene que poderse retraer, se emplea un pistón pilotocapaz de mantener abierta la válvula de retenciónmientras trabaja el cilindro hidráulico.

VALVULAS ROTATIVAS

Las válvulas rotativas se suelen emplear como válvulas piloto para dirigir el aceite a otras válvulas.

La Fig. 12 muestra una válvula de distribución rotativa de cuatro bocas. El cuerpo de la válvula lleva


Fig. 12 - Válvula de distribución rotativa

unos orificios que quedan frente a las canalizaciones de unrotor. La válvula ilustrada es de las que son actuadas amano, pero también hay válvulas de esta clase que seactúan con fuerza hidráulica o eléctricamente.

En la Fig. 12 se ha ilustrado la válvula en la posición en quedeja que el aceite que manda la bomba hidráulica pase alcircuito que está en servicio, mientras por la otracanalización de la válvula se da paso al aceite de retorno.Las dos canalizaciones cruzadas de¡ rotor de la válvulaestán a distinto nivel.

Las válvulas de distribución rotativas pueden ser de dos,tres o cuatro direcciones. Ello depende de la situación delos orificios y de las canalizaciones del rotor. Las de dosdirecciones son simples válvulas para abrir o cerrar el paso;las de tres y cuatro direcciones se suelen proyectar para serutilizadas como válvulas piloto.

Las válvulas de distribución rotativas se suelen emplear ensistemas de baja presión y poco caudal. Emplear ensistemas de baja presión y poco caudal. Son simples ycompactas y ello permite utilizarlas como válvula piloto deotras válvulas con las que se gobiernan sistemashidráulicos más complejos.

VALVULAS DE CARRETE DE DISTRIBUCION

El carrete de estas válvulas distribuye el aceite por uno uotro circuito, al ser corrido hacia delante o

hacia atrás. Cuando esta clase de válvula se emplea como"válvula de controV, permite gobernar con ella las distintasunidades de fuerza de los modernos sistemas hidráulicos.


Hay una infinidad de variantes de esta clase de válvulas.Las hay para dos, cuatro y seis circuitos y suelenconstruirse de forma que puedan "apilarse".

La Fig. 13 ilustra una válvula de carrete de distri-

Fig. 13 - Válvula de carrete de distribución

1 - Izquierda

bución para dos circuitos. Corriendo el carrete desde laposición de punto muerto (ilustrada en la figura) hacia laderecha o hacia la izquierda, se abren unas canalizacionesy se cierran otras, dejando pasar aceite a presión a una delas bocas y abriendo el retorno de la otra.

El carrete de distribución suele ser de superficie endureciday esmerilada con precisión. También suele cromarse paraevitar que se oxide.

La válvula ilustrada en la Fig. 13 es de tres posiciones y"cuatro vías". Las tres posiciones son: punto muerto,izquierda y derecha. Las cuatro vías son: la de la bomba, laM depósito, la de la boca no. 1 y la de la boca no. 2 de¡cilindro.

La Fig. 14 ilustra la misma válvula en funcionamiento.

Al correr el carrete de distribución hacia la izquierda, abre elpaso de¡ aceite de la bomba hacia la boca M lado izquierdode¡ cilindro. Al mismo tiempo abre el paso al aceite deretorno del extremo opuesto de¡ mismo cilindro.

Corriendo el embolo de distribución hacia la derecha sainvierte el sentido de circulación de¡ aceite y el cilindrotrabaja en sentido opuesto.

En la posición de punto muerto de la palanca de mando(véase la Fig. 13), el carrete de distribución cierra las doscanalizaciones que van al cilindro, bloqueando el aceitedentro de él, por lo que no se puede mover en ninguno delos dos sentidos.

2 - Punto muerto 3 - De la bomba 4 - Al depósito 5 - Derecha

Fig. 14 - Mando de un cilindro hidráulico por medio de una válvula de carretede distribución


SISTEMA ABIERTO SISTEMA CERRADO

1 - Al cilindro 2 - De la bomba 3 - Al cilindro 4 - Al depósito

Fig. 15 - Válvulas de carrete de distribución para sistemas abierto y cerrado (en punto muerto)

Válvulas de carrete de distribución para sistemas decentros abiertos y cerrados.

En el Capítulo 1 nos hemos ocupado de dos tipos desistemas hidráulicos: los abiertos y los cerrados.

Cada uno de ellos requiere un tipo de válvula de carrete dedistribución distinto (Fig. 15).

La válvula para SISTEMA DE CENTRO ABIERTO dejapasar el aceite a través de ella, para que retorne aldepósito, cuando el carrete está en punto muerto.

Las válvulas de carrete de distribución para SISTEMASDE CENTRO CERRADO cíerran el paso de aceite de labomba cuando el carrete está en punto muerto.

Por regla general, el carrete de distribución cierra las bocaspara el cilindro, cuando está en punto muerto. Sin embargo,en algunas válvulas de esta clase no se cierran ¡as bocaspara el cilindro con objeto de dejar a éste en posición"flotante".

Mando de las válvulas de distribución

Las válvulas de distribución se pueden actuar a mano o sepueden actuar por medio de válvulas piloto, deelectroimanes o de aceite a presión sobre uno de losextremos de embolo.

Los mecanismos de retén a veces se usan para sostener laválvula en posición durante cada operación.

Válvulas de distribución múltiples

Las válvulas de carrete de distribución pueden ser múltiplespara realizar diversas funciones. Las válvulas múltiplespueden ser de dos clases:

PILAS DE VALVULAS, formadas por varios cuerpos deválvulas unidas.

o VALVULAS MULTIPLES MONOBLOQUE, en las quetodos los carretes de distribución van en un solo bloque.

En la Fig. 16 pueden verse ambos tipos de válvulasmúltiples.

Válvula múltiple monobloque (Seccionada)

Fig. 16 - Dos tipos de válvulas múltiples

1 - Al retorno2 - Desde la función

3 - Vástago de retorno

4 - A la función5 - Entrada6 - Vástago de presión

Fig. 18 - Válvulas de vástago - presión y retorno


Las pilas de válvulas tienen la ventaja de que se puedenañadir fácilmente más cuerpos de válvula al conjunto. Tieneel inconveniente de que requieren que el cierre entre lascaras adosadas de los cuerpos de las válvulas, seaperfectamente hermético.

Las válvulas múltiples monobloque son menos flexiblespero no tienen, en cambio, problemas de fuga de aceite. Suinconveniente principal es el de tener que cambiarse laválvula múltiple completa si se avería alguno de loscilindros en que van alojados sus carretes de distribución.

En ambas clases de válvulas múltiples se suele emplearuna boca de entrada común para todas las válvulas y otrasola boca, también común, para el retorno. Una y otra clasede válvula múltiple se puede diseñar para sistemashidráulicos cerrados o abiertos.

Aplicación de las válvulas de carrete de distribución

Este tipo de válvulas se ha popularizado mucho en lossistemas hidráulicos modernos, por varias razones:

1) Porque responden con rapidez. Las válvulas de carretede distribución se mecanizan con gran precisión y permitenuna exacta dosificación de¡ aceite.

2) Por su adaptabilidad. Añadiendo orificios se puedencontrolar con una sola válvula el número de vías que senecesite.

3) Por su compacidad. Apilando las válvulas se consiguereducir el espacio que ocupan, lo que tiene muchaimportancia en los equipos móviles.

El inconveniente de estas válvulas estriba en que exigen unbuen servicio de conservación. El aceite sucio daña lassuperficies de los carretes mecanizadas con alta precisión,haciendo que dejen de trabajar con eficacia. La suciedad,por mínima que sea, también suele agarrotar estasválvulas, haciendo que trabajen con irregularidad.

La más importante a tener en cuenta es que los carretes dedistribución de estas válvulas se mecanizan con altaprecisión para que ajusten perfectamente en sucorrespondiente taladro de¡ cuerpo de la válvula.

VALVULAS DE VASTAGO PILOTADAS

Este tipo de válvula se usa en las zonas donde esconveniente tener la válvula montada en un lugardistanciado. La válvula puede estar montada cerca de lafunción que controla. Esto elimina la necesidad de colocar yhacer pasar las tuberías hidráulicas y mangueras por largasdistancias para cada función.

1 - Entrada2 - Salida3 - Cerrada

4 - Abierta5 - Vástago de presión

Fig. 17 - Válvulas de vástago básicas (Cerrada y abierta)

La válvula reduce los problemas debido a fugas de laválvula (tal como la desviación de¡ cilindro) porque es unaque tiene muy pocas fugas. Cada válvula puede ajustarsepara variar el caudal.

Las válvulas de vástago reguladas por piloto (Fig. 17)regulan el caudal de¡ aceite a presión hacia unafunción y el aceite de retorno desde la función. Por lotanto, se usan dos vástagos (a presión y de retorno),(Fig. 18). Cuando el vástago de presión se abre, elvástago de retorno también se abre porque ambosestán conectados por un eje (Fig. 18, derecha). Estopermite paso de aceite hacia y desde la función.


La válvula de vástago es activada por la válvula piloto. Secrea una diferencia de presión en el lado inferior de¡ vástagode presión. El caudal de aceite requerido para crear estadiferencia es regulado por la válvula piloto (Fig. 19). Laválvula piloto se abre ya sea manualmente o mediante unsolenoide electrónico.

Cuando la válvula piloto se abre, se permite que el aceitepiloto escape de la cavidad en que se encuentra debajo de¡vástago de presión (Fig. 19, derecha). El aceite a presiónque está entrando a la caja de¡ cuerpo de la válvula escapaz de empujar hacia abajo el vástago de presión,abriendo la válvula y moviendo la función. La válvulapermanece abierta mientras la válvula piloto esté abierta.

Una vez que se cierra la válvula piloto (Fig. 19, izquierda),ya no puede escapar el aceite piloto. El aceite de lacanalización de aceite a presión rellena la zona de aceitepiloto debajo del vástago de presión, a través de la ranuraen el borde externo de¡ vástago (Fig. 19). La presión de¡aceite piloto aumenta hasta quedar igual a la de¡ aceite deentrada de la válvula. Recordar, la zona debajo del vástagode presión es más grande la zona encima de él.

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Por consiguiente, con la presión de aceite igual a amboslados de¡ vástago, éste es empujado hacia arriba contra suasiento para cerrar la válvula y detener el flujo de aceitehacia la función.

Conjuntos de válvulas de vástago rnúltiples

Lo anterior muestra cómo una válvula de vástago simpleregula el caudal M aceite a presión en una dirección. Por lotanto, para controlar una función en dos direcciones, senecesitan válvulas de dos vástagos.

Se conecta un cilindro a las bocas de trabajo de la válvulade control (Fig. 20) - el extremo de la varilla M cilindro a laboca A y el extremo de la cabeza de¡ cilindro a la boca B.

Cuando se abre la válvula piloto para el conjunto de vástagoA (Fig. 20), el aceite a presión empuja hacia abajo elvástago de presión de¡ conjunto A. El vástago de retorno seabre al mismo tiempo que el vástago de presión.

Entonces el aceite a presión fluye hacia una canalizaciónconectando la cavidad encima de¡ vástago A

1 - Al retorno2 - Desde la función3 - A la función4 - Entrada5 - Aceite piloto

6 - Circuito piloto7 - Válvula piloto (cerrada)8 - Válvula piloto (abierta)9 - Palanca manual

Fig. 19 - Control Piloto de las válvulas de vástago

1 - Cavidad del aceite

de retorno 2 - Boca A 3 -Cilindro 4 - Conjunto devástago B 5 - Boca B 6 -Válvula

7 - Al colector8 - Vástago de presión

9 - Boca de entrada de¡ aceite apresión

10 - Conjunto de vástago A11 - Boca del aceite de retorno12 - Vástago de retorno


de presión con la boca A. El aceite pasa al extremo de lavarilla M cilindro, haciendo que se retraiga. La canalizaciónde conexión deja que el aceite a presión entre y pase por laabertura donde está ubicado el vástago de retorno Mconjunto B. Con el vástago de retorno B cerrado, el aceite apresión es dirigido a la boca A.

El aceite de retorno desde el cilindro pasa a la boca B, através de la cavidad ubicada encima M vástago de presiónpara el conjunto B, a una segunda canalización de aceite.Esta canalización dirige el aceite de retorno desde la boca Bal vástago A de retorno que está abierto. El aceite deretorno luego pasa más allá M retorno abierto al interior dela cavidad de aceite de retorno y por fin al circuito de aceitede retorno.

Con conjunto B de la válvula de vástago controla el caudalM aceite de presión fuera de la boca B (Fig. 21).Nuevamente, la abertura de la válvula piloto para elconjunto B de¡ vástago, crea una caída de presión debajode¡ vástago de presión para el conjunto B. Entonces, elaceite a presión M sistema empuja y abre el vástago depresión y al mismo tiempo abre el vástago de retorno parael conjunto B.

1 - Boca de¡ aceite de retorno 7 - Válvula piloto

2 - Cavidad de¡ aceite deretorno3 - Boca A4 - Cilindro5 - Conjunto del vástago6 - Boca B

8 - Aceite piloto al retorno 9-Vástago de presión10 - Boca de entrada del

aceite a presión11 - Conjunto de vástago A12 - Vástago de retorno

Fig. 21 - Válvulas de vástago extendiendo el cilindro

El ' aceite a presión circula más allá M vástago de presiónabierto hacia la boca B, y hacia la cabeza M cilindro. Elcilindro se extiende.

El aceite de retorno desde el cilindro entra a la boca B, yhacia la cabeza de¡ cilindro. El cilindro se extiende.

El aceite de retorno desde el cilindro entra a la boca A yfluye más allá M vástago de retorno B al interior de lacavidad de¡ aceite de retorno que está conectada al circuitode retorno.

VALVULAS ELECTROHIDRAULICAS

Las válvulas de control hidráulicas pueden ser activadas porun solenoide eléctrico. Los solenoides están diseñados parahacer trabajos mecánicos mediante electromagnetos (Ver elFOS Sistemas Eléctricos).

Las válvulas controladas por solenoides se usan en

1 - Interruptor oscilante2 - Batería3 - Solenoide4 - Válvula de solenoide

5 - Desde la bomba6 - Válvula de dirección7 - Cilindro8 - Al depósito

Fig. 22 - Solenoide izquierdo energizado


los lugares en que las válvulas están ubicadas cerca de lasfunciones que controlan. En estos casos, las válvulascontroladas por solenoide eliminan la necesidad de usarlargas mangueras hidráulicas y tuberías a cada función.Las válvulas son controladas por el sistema eléctrico.

Los solenoides usados para controlar el caudal de¡ aceitehidráulico básicamente consisten de contactos y devanadosalrededor de¡ cilindro hueco. El cilindro contiene un núcleomóvil o válvula. Cuando se energiza el devanado con lacorriente de la batería, la válvula de¡ solenoide se empujahacia arriba dejando que el aceite de la bomba hidráulicaprincipal entre al centro hueco de la válvula de¡ solenoide.El aceite es dirigido a través de la válvula de¡ solenoidehacia el lado izquierdo de la válvula de dirección.

El solenoide del lado derecho no se energiza y la presióndel muelle empuja hacia abajo la válvula del solenoide

1 - Interruptor oscilante2 - Batería3 - Solenoide4 - Desde la bomba

5 - Válvula de dirección6 - Cilindro7 - Al depósito8 - Válvula de solenoide

Fig. 23 - Interruptor oscilante en neutral

Esto cierra la canalización y evita que el aceite a presiónentre en el centro hueco de la válvula de solenoide derecha.Ahora se deja que el aceite sin presión pase desde el ladoderecho de la válvula de dirección, a través de la válvula de¡solenoide derecho y de vuelta al depósito.

Debido a la diferencia de presión, la válvula de dirección semueva hacia la derecha, abriendo la canalización para elaceite a presión hacia el lado izquierdo del cilindro.

El aceite sin presión desde el lado derecho de¡ cilindro pasaa través de la válvula de dirección y de vuelta al depósito.

Cuando el interruptor oscilante se coloca en la posiciónneutral (Fig. 23), ambas válvulas de solenoide una posiciónde reposo hacia abajo. Esto evita que el aceite a presiónentre a cualquiera de las dos válvulas de solenoide. Unapresión de muelle igualada centra la válvula de dirección,cortando el paso

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1 - Interruptor oscilante2 - Batería3 - Solenoide4 - Desde la bomba

5 - Válvula de dirección6 - Cilindro7 - Al depósito8 - Válvula solenoide

Fig. 24 - Solenoide derecho energizado


de aceite a presión al cilindro. El aceite queda atrapado aambos lados M cilindro.

Cuando el interruptor oscilante se empuja hacia abajo en ellado derecho (Fig. 24), el solenoide derecho se energiza(Fig. 24). La acción de las válvulas y el caudal de aceiteinvierten el circuito de cuando el interruptor oscilante estabaenergizando el solenoide izquierdo.

VALVULAS REGULADORES DE CAUDAL

Las válvulas reguladores de caudal actúan estrangulando elpaso M aceite o derivando una parte de él (Fig. 25).

Fig. 25 - Principio de funcionamiento de una válvula de caudal

En muchos sistemas hidráulicos es preciso poder regularcon máxima precisión la velocidad de extensión de uncilindro o la velocidad de giro de un motor hidráulico. Ellose puede conseguir regulando el volumen minuto de aceiteque se manda al órgano que transforma la fuerza hidráulicaen fuerza mecánica. Con bombas hidráulicas de caudalconstante, la velocidad de trabajo de un cilindro o de unmotor hidráulicos se controla mediante válvulas reguladorasde caudal.

Las válvulas reguladoras de caudal se dividen en dos tipos:

VALVULAS REGULADORAS DE CAUDAL, a base deun orificio que dosifica el paso M aceite.

VALVULAS REPARTIDORAS DE CAUDAL que, ademásde regular el caudal, lo reparten entre dos o máscircuitos.

Veamos con más detalle como son ambos tipos de válvula.

VALVULAS REGULADORES DE CAUDAL

Estas válvulas pueden regular el caudal de dos maneras:

1) Estrangulando el paso de¡ aceite que entra o sale en elórgano cuya velocidad de trabajo se está regulando. Estasválvulas no están compensadas.

2) Derivando el aceite parcialmente, fuera del órgano cuyaVelocidad se está regulando. Estas válvulas suelen estarcompensadas.

Las válvulas no compensadas no compensan los cambiosde presión. La presión a la salida de la válvula, depende dela presión que hay a la entrada de la misma. Estas válvulasno se suelen emplear en circuitos donde se requiere unaregulación muy exacta de¡ caudal de aceite. A este tipopertenecen las válvulas de aguja y de bola.

Las válvulas compensadas mantienen el caudal constante ala salida, aunque cambie la presión a la entrada. En efecto,estas válvulas regulan el caudal, manteniendolo constanteaunque la presión caiga a la entrada de la válvula.

Válvulas de aguja de bola (no compensadas)

Estas válvulas no compensadas se emplean mucho en loscircuitos hidráulicos. Aunque tienen el inconveniente de nocompensar los cambios de presión, tienen la ventaja, encambio, de ser muy simples y poderse ajustar para dosificarel caudal de aceite con gran precisión.

F 3086CERRADA PARCIALMENTE

ABIERTA

Fig. 26 - Válvula de aguja

COMPLETAMENTEABIERTA

La válvula de aguja (Fig. 26) es un dispositivo deestrangulación de¡ paso de aceite. Enroscando hacia dentrola aguja, se cierra totalmente el paso. Cuanto más sedesenrosca, más aceite pasa y mayor es la presión, por lotanto, a la salida de la válvula.

La válvula de aguja se suele instalar en el eje oscilante Mtractor. Aquí regula la velocidad de caída de¡ eje oscilante yM apero que está montado en él.

La válvula de bola se diferencia de la de agujaúnicamente en que la punta de¡ tornillo es esférica.


ORIFICIO DE REGULACION ABIERTO

1 - Boca de entrada 2-Orificio fijo

ORIFICIO DE REGULACIONPARCIALMENTE CERRADO

3 - Orificio de regulación 4-Boca de salida

Fig. 27 - Válvula reguladora de caudal que compensa lasvariaciones de presión

(Estas válvulas se suelen emplear más para regular el pasode¡ agua, donde no es preciso controlar el caudal con tantaprecisión).

Válvulas reguladoras de caudal compensadas

Como ya se ha explicado, las válvulas reguladoras decaudal compensadas, mantienen constante el caudal deaceite a la salida de la válvula, aunque varíe la presión a laentrada de la misma. Así, por ejemplo, si aumenta lapresión, la válvula se cierra parcialmente para mantener elmismo caudal de salida. La Fig. 27 ilustra elfunctionamiento de una de estas válvulas.

Cuando más de¡ caudal predeterminado trata de pasar porel orificio, la diferencia de presión entre el frente y costadode la válvula aumenta. Esto comprime el muelle y mueve laválvula para limitar el caudal en el orificio de salida. Estoaumenta la presión en el interior de la válvula y reduce elcaudal desde el orificio fijo.

Sin importar que cambios se hagan en la presión delcircuito de trabajo o en la presión de entrada, el muellemantendrá la misma caída de presión y, por lo tanto elmismo caudal por el orificio fijo.

Esta válvula se usa en los sistemas de centro cerradodonde las variaciones de caudal están controladas por labomba.

PASO TOTAL POR LA BOCA DE SALIDAY PARCIAL POR LA DERIVACION

1 - Boca de entrada 2-Boca de salida

PASO TOTAL POR LA DERIVACIONY PASO ESTRANGULADO POR LA SALIDA

3 - Boca de derivación

Fig. 28 - Válvula reguladora por derivación

Regulación del caudal por derivación

Otra forma de válvula de control de caudal es la reguladorade caudal por derivación.

Esta válvula se usa en los sistemas de centro abierto,cuando el rendimiento total de la bomba debe usarse en lafunción, pasarse a otra función o devolverse al depósito. Laválvula reguladora también emplea el principio de muelle yorificio fijo para controlar el caudal.

La presión en el costado de la válvula está determinado porla presión de trabajo de la función (salida). (Ver la Fig. 28,superior). La válvula mantiene la presión de entrada losuficientemente alta para mantener la diferencia de presióncorrecta a través del orificio. Esto se hace vaciando odesviando el exceso de aceite. A medida que aumenta elcaudal, la presión aumenta en la cabeza de la válvula. Estoempuja la válvula de vuelta hacia atrás, agrandando laabertura de derivación y manteniendo la misma presión queanteriormente (Fig. 28, inferior).

El aceite de derivación puede dirigirse a otra función o devuelta al depósito. Cuando se dirige a otra función, laválvula se convierte en una válvula de prioridad,asegurando que la primera cantidad predeterminada deaceite pasa a la canalización de salida de la funciónprimaria y que el resto va a una función secundaria(derivación).

Fig. 29 - Repartidor prioritario


Hay una válvula de alivio instalada en la salida de estaválvula para proteger el sistema contra las presionesexcesivas causadas por "sobrepresiones" que pueden cerrarcompletamente la boca de derivación.

VALVULAS REPARTIDORAS DE CAUDAL

Las válvulas repartidoras de caudal regulan éste y loreparten entre dos o más circuitos. El caudal lo puedenrepartir de los siguientes modos:

Las válvulas PRIORITARIAS dejan pasar todo el caudala un determinado circuito, hasta que sobra aceite; enese momento, el aceite sobrante queda a disposición deotros circuitos.

Las válvulas de PRIORIDAD AJUSTABLE hacen lomismo que la anterior, con la única diferencia de que elcaudal del circuito prioritario se puede ajustar.

Las válvulas PROPORCIONALES reparten el caudalsimultáneamente entre varios circuitos, pudiéndoseregular el de cada uno de ellos. En el caso de doscircuitos, por ejemplo, la proporción entre el caudal deuno y otro puede hacerse que sea de 50 a 50 ó de 90 a10.

Repartidores prioritarios

El repartidor prioritario ilustrado en la Fig. 29 vaincorporado en la misma bomba hidráulica. Reparte elcaudal que entrega la bomba entre dos bocas de salida.Una de ellas es la boca que tiene prioridad, no llegandoaceite a la segunda boca hasta que no se satisface lademanda de la primera.

1 - Boca prioritaria2 - Boca secundaria

3 - Boca de entrada 4 -Orificio fijo

El carrete de distribución de la válvula repartidora se correhacia un lado u otro abriendo más el paso a una boca desalida al tiempo que estrangula el paso a la otra. El aceite apresión que entra en la válvula empuja el carrete dedistribución contra el muelle.

Cuando se reduce el caudal que entrega la bomba,

el carrete se corre hacia la derecha abriendo más el pasode aceite hacia el circuito que tiene prioridad. El caudal deaceite es dosificado por el orificio que lleva este émbolo.

Al aumentar el caudal de aceite entregado por la bomba, seproduce una caída de presión mayor al otro lado de¡ orificiode dosificación, lo que hace que el carrete se corra hacia laizquierda comprimiendo el muelle. De esta forma se abremás el paso de aceite al circuito secundario. El circuitoprioritario sigue recibiendo la misma cantidad de aceite y elsecundario recibe ahora al aceite sobrante.

Ilustraremos el funcionamiento de esta válvula con unejemplo práctico. En una cargadora frontal con direcciónasistida por fuerza hidráulica, el circuito hidráulico prioritarioes el de dirección, siendo el secundario el de los cilindroshidráulicos de la pala cargadora. Es cierto que los cilindrosde la pala cargadora necesitan más caudal de aceite, perola dirección es más vital para el funcionamiento de lamáquina. Supongamos que la bomba hidráulica entrega apleno régimen un caudal de 40 L/min., y que se necesitan10 L/min. para la dirección asistida por fuerza hidráulica y30 L/min. para la cargadora. A bajo régimen de¡ motor elcaudal entregado por la bomba pueda llegar a ser de sólo10 L/min. En este último caso, todo el caudal que entrega labomba va al circuito que tiene prioridad. A velocidadescomprendidas entre la máxima y la mínima de¡ motor, elcaudal se reparte en diferentes proporciones, pero ladirección hidráulica siempre recibe los 10 L/min. quenecesita.

En los repartidores prioritarios ajustables se puede ajustaresta prioridad por medio de palancas externas,electroimanes, dispositivos hidráulicos compensadores o,interiormente, variando la presión de¡ muelle de la válvula oel número de suplementos que lleva. Los repartidoresprioritarios se utilizan siempre con una válvula de descargapara protegerlos de las puntas de presión, que puedenllegar a cerrar por completo la boca de salida secundaria.

Obsérvese la similitud entre el repartidor prioritario y laválvula reguladora por derivación (Fig. 28). Elfuncionamiento es similar, pero el resultado es diferente: elrepartidor de caudal alimenta dos circuitos en trabajo,mientras que la válvula reguladora por derivación soloalimenta un circuito, y deja retornar al depósito el aceitesobrante.

Repartidores proporcionales

Esta válvula no hace más que repartir el caudal entre doscircuitos (Fig. 30). La proporción entre ambos caudalespuede ser de 50 a 50 hasta de 90 a 10.


1 - Boca de salida no. 2 2-Boca de salida no. 1

3 - Boca de entrada

Fig. 30 - Repartidor de cauidal porporcional

El repartidor de caudal ilustrado en la figura es el que seusa en el sistema de dirección de potencia de los tractoresoruga. Envía una cantidad igual de aceite a las válvulas dedirección derecha e izquierda. Esto se hace teniendo losdos orificios de la línea de entrada en los extremos de¡carrete, de¡ mismo tamaño.

Cuando se activa la válvula de dirección derecha, el soportede presión desde la válvula mueve el carrete hacia laizquierda. Restringe la boca izquierda lo suficiente paramantener igual la presión (presión requerida para mover ladirección) a cada lado de¡ carrete. El carrete flotalibremente de modo que siempre mantiene su equilibrio.

Debido a que la presión de entrada a cada orificio es igual,a que la presión en cada extremo del carrete es igual y aque el caudal que pasa a través de un orificio es el mismocon la misma caída de presión, siempre existirá un caudaligual hacia ambas válvulas de dirección, sin importar cualse use.

Para repartir el caudal de una forma distinta al 50-50,solamente es necesario variar el tamaño proporciona¡ delos dos orificios.

VALVULAS DIVERSAS

VALVULA DE PURGA AUTOMATICA

La válvula de purga automática del aire se emplea paraeliminar todo el aire que pueda contener el sistemahidráulico.

Esta válvula se coloca en el punto más alto del sistema,donde tiende a acumularse el aire. La presión del líquido enel sistema y dentro de la válvula, la mantiene cerrada.

A medida que se va acumulando el aire en el cuerpo de laválvula, va desplazando el líquido y al desplazarse ellíquido, la válvula se abre. El líquido a presión obliga a saliral aire y "purga" el sistema de esta forma. Al salir el aire,vuelve a llenarse de líquido el cuerpo de la válvula y ésta secierra impidiendo la fuga de aceite. Al acumularse de nuevoel aire en el cuerpo de la válvula, se repite el ciclo que seacaba de describir.

VALVULAS DE COMPUERTA

1 -Asientos 2 - Boca de entrada

Fig. 31 - Válvula de compuerta cerrada

Las válvulas de compuerta se emplean para abrir o cerrar elpaso por una tubería. El cierre se hace por medio de uncono que se sube o se baja por medio de un tornillo (Fig.31). Estas válvulas están proyectadas para abrir o cerrar elpaso por una tubería, pero no para estrangularloabriéndolas parcialmente.

Si bien las válvulas de compuerta ofrecen muy pocaresistencia al paso del líquido cuando están completamenteabiertas, es difícil abrirlas o cerrarlas a gran presión.

FALLAS DE LAS VALVULAS Y SUSSOLUCIONES


VALVULAS DE PASO

Fig. 32 - Válvula de paso abierta

Las válvulas de paso son muy simples y suelen ser detamaño muy reducido. Suelen emplearse para purgar el airede los sistemas hidráulicos, conectar y desconectarmanómetros y vaciar el aceite de¡ sistema. En la Fig. 32se ha ilustrado una válvula de paso, abierta. Dando uncuarto de vuelta a la llave, se cierra el paso de aceite. Laválvula ilustrada es para presiones reducidas. Modificandola válvula, podría trabajar a presiones mucho más altas.

VALVULAS DE CHARNELA

F 3093

ABIERTA CERRADA

Fig. 33 - Válvula de charnela o chapaleta

Las válvulas de charnela son, fundamentalmente, válvulasde retención. Permiten el paso de¡ líquido en una soladirección. Se fabrican de todos los tamaños, por lo que lashay muy pequeñas y muy grandes.

Aunque suelen montarse de forma que la chapeleta secierre por la acción de la gravedad o la presión, a vecesllevan un muelle para iniciar el cierre. La presión queretrocede provoca un cierre hermético de la chapeleta.

Las válvulas hidráulicas se labran a máquina con granprecisión porque tienen que regular con exactitud la presión,el sentido y el volumen/minuto del líquido que circula por elsistema hidráulico. Por regla general, las válvulas no llevanjuntas debido a que no pierden apenas aceite mientrasestán bien ajustadas y se conservan adecuadamente.

La materia extraña que pueda contener el aceite, como lasuciedad, es la causa más común de fallas de las válvulas.Bastan pequeñas partículas de suciedad o cieno para que laválvula deje de funcionar correctamente y acabe por sufrirgraves averías. Estas pequeñas partículas harán que laválvula se agarrote, obstruirán los orificios calibrados oactuarán como abrasivos que harán que la válvula termineperdiendo aceite. Cualquiera de estas causas es suficientepara que la máquina trabaje mal e incluso para que llegue apararse. Todos estos inconvenientes se evitan trabajandocon limpieza.

El sistema hidráulico debe llenarse siempre con el aceiterecomendado por el fabricante. Además de esto se debenobservar estrictamente las instrucciones que se dan en elmanual de¡ operador. Debido a que la oxidación producepartículas que pasan al aceite, se hace indispensableemplear siempre aceites no oxidantes. Periódicamente setiene que cambiar el aceite y limpiar los filtros.

Para el mejor servicio de las válvulas deben adoptarse lassiguientes precauciones.

ANTES DE DESMONTAR UNA VALVULA

1. Desconectar la batería para que el motor no puedaarrancar accidentalmente y para no causar cortocircuitoscon las herramientas.

2. Antes de desconectar ninguna tubería de la válvula setiene que actuar su palanca de mando en todas lasdirecciones para dejarla sin presión.

3. Apoyar sobre bloques o depositar sobre el suelo lasgrandes unidades hidráulicas antes de desmontar ningunapieza.

4. Antes de desmontar cualquier pieza, limpiar a fondo laválvula sus alrededores. Se puede utilizar el chorro de vaporpara esta limpieza pero A CONDICION DE QUE NO ENTREAGUA EN ES SISTEMA. Cerciorarse de que todas lasmangueras y tuberías están herméticamente conectadas.

5. Si no se dispone de chorro de vapor, limpiar con gas-oilo con otro disolvente apropiado. No limpiar jamás condisolvente para pintura o acetona. Tapar inmediatamentelas bocas desconectadas.


CONSEJOS PARA EL DESPIECE DE VALVULAS

1. Las válvulas hidráulicas no deben repararse nunca sobreel suelo de¡ taller o donde haya peligro de que recojanpolvo. HACER EL TRABAJO SIEMPRE SOBRE UNA MESAPERFECTAMENTE LIMPIA. Comprobar que todas lasherramientas están limpias y no tienen grasa.

2. Al despiezar la válvula se deben marcar las piezas pararecomponerlas en la misma forma. Los carretes dedistribución se ajustan para un determinado cuerpo deválvula, por lo que no se pueden intercambiar. Lassecciones de válvula se deben unir entre sí por el mismoorden en que iban.

3. Cuando se tenga que coger la caja de una válvula entrelas mordazas de un tornillo de banco, se hará con lamáxima precaución para no estropearla. Conviene cubrir lamordaza con plomo o cobre para no dañar la caja de laválvula.

4. Todas las bocas de la caja de la válvula se tienen quetapar después de sacar las piezas. Solo así se puede evitarque entre en ella materia extraña.

5. Las válvulas cargadas con un muelle hay que abrirlascon precaución para no lesionarse al saltar aquel. Si elmuelle está comprimido a gran presión, se debe emplearuna prensa para desmontarlo.

6. Lavar todas las piezas de la válvula en un disolventepara grasas limpio que no sea corrosivo. Secar las piezascon aire comprimido y ponerlas sobre una superficie limpiapara examinarlas. No secar las válvulas con papel oalgodones. Se podrían desprender hilos que, al penetrar enel sistema hidráulico, podrían ser la causa de su malfuncionamiento.

7. NO EMPLEAR TETRACLORURO DE CARBONO para lalimpieza porque estropea las juntas de goma.

8. Después de limpias y secas las piezas, se debenembadurnar inmediatamente con un aceite anticorrosivopara sistemas hidráulicos. Después se deben guardardonde no se ensucien ni puedan mojar, hasta el momentode reinstalarlas.

9. Al despiezar la válvula se deben revisar cuidado-samente los muelles, cambiando todos los que esténdeformados, rotos u oxidados.

Los muelles se prueban con un aparato que mide sufuerza comprimidos a una determinada longitud(Fig. 34).

REPARACION DE VALVULAS

Reparación de válvulas de distribución

Los carretes de distribución de estas válvulas seesmerilan con gran precisión para ajustarlos a sucorrespondiente taladro de la caja de la válvula. Se

Fig. 34 - Medida de la fuerza de un muelle

procura conseguir de esta forma el ajuste más exactoposible para reducir al mínimo las fugas internas de aceite.

Para conseguir este ajuste tan preciso, se requieren unatécnica y un equipo especiales. Esta es la razón de queestos carretes de distribución se suministren siempre consu correspondiente caja en forma de JUEGO DE PIEZAS,no pudiéndose adquirir por separado.

Al reparar estas válvulas se tienen que examinar loscarretes de distribución y los taladros en busca de lasseñales de desgaste y avería indicadas en la Fig. 35. Sobreel carrete de distribución se pueden

1 - Examinar el retén2 - Examinar en busca de rebabas3 - Buscar incrustaciones en estos puntos4 - Buscar arañazos en estos puntos

Fig. 35 - Inspección del taladro y del carrete de distribución dela válvula

3- 20 Válvulas hidráulicas

adherir o incrustar las impurezas que contenga el aceite.Cuando los arañazos no son muy profundos y lasincrustaciones son superficiales, el carrete de distribuciónse puede pulimentar con polvo de óxido de hierro. NOQUITAR las incrustaciones del taladro de la válvula. Si losarañazos y las incrustaciones son profundos, se tendrá quecambiar el cuerpo de la válvula con su carrete dedistribución. Si la válvula funcionaba con irregularidad o seagarrotaba antes de desmontarla, es posible que la causade la falla fuera el desgaste de¡ carrete de distribución o de¡cuerpo de la válvula, en cuyo caso se tendrían que cambiarambos.

Reparación de las válvulas reguladoras de caudal

F 3096

1

F3097

1 - Revisar las superficies en contacto 2-Buscar arañazos en el émbolo

4

3 - Buscar rebabas

Fig. 37 - Inspección de una válvula limitadora de presión

Si los arañazos no son profundos, los asientos y vástagosde válvula se pueden pulimentar con polvo de óxido dehierro. NO QUITAR las incrustaciones de¡ taladro de laválvula.

Algunos asientos y vástagos de válvula son de nylon. Estematerial es muy resistente al desgaste y su elasticidad lepermite hacer un cierre hermético.

Los asientos de nylon no dañan el vástago cuando esmetálico. Al reparar estas válvulas se deben cambiar laspiezas de nylon por piezas de nylon también.

1 - Examinar el orificio 3 - Examinar el muelle COMPROBACION DE LAS VALVULAS DE2 - Buscar desgaste de¡ carrete 4 - Buscar rebabas ALIVIO NO AJUSTABLES, TIPO CARTUCHO

Fig. 36 - Inspección de una válvula reguladora de caudal

1. En los carretes de válvula que tienen orificios, hay querevisar estos porque pueden estar parcialmente obstruidos(Fig. 36). Se limpian con aire comprimido o con un alambrefino.

2. Todas las piezas de la válvula hay que lavarlas a fondopara eliminar las partículas de esmeril. Este abrasivopodría averiar todo el sistema hidráulico.

3. Comprobar el ajuste de¡ carrete dentro de su taladro.Aceitándolo ligeramente, debe entrar resbalando por supropio peso.

Reparación de las válvulas limitadoras de presión

Si la presión del sistema hidráulico es demasiado baja, setiene que comprobar la fuerza de¡ muelle de la válvula dedescarga limitadora de presión. Según el caso se podráremediar la falla cambiando el muelle o poniendo mássuplementos para comprimir más el muelle. Al añadirsuplementos hay que cerciorarse de que el muelle no hayaquedado totalmente comprimido.

ASIENTOS Y VASTAGOS DE VALVULA

Examinar los asientos de válvula en busca de señales defugas de aceite. Cambiar la válvula si se encuentran facetasplanas en el asiento o en el vástago.

Si la malla de la válvula de alivio o el orificio se obstruyen,el aceite ya no puede entrar en el cuerpo de la válvula y yano se equilibra la presión entre el disco que lleva el orificio yla válvula piloto (Fig. 38).

Esta obstrucción hace de esta forma que la válvula deseguridad abra a una presión más baja de

1 - Examinar la malla 3 - Examinar los asientos2 - Examinar las juntas tóricas 4 - Examinar el orificio

Fig. 38 - Inspección de una válvula de alivio tipo cartucho


aquella para la que está ajustada, y a consecuenciade ello el sistema hidráulico responde con pereza.

Por eso es necesario comprobar siempre que estánbien limpios el orificio y la malla de filtro de la válvula.

También deben examinarse las juntas tóricas por siestuvieran en mal estado, y perdieran aceite.

Cada cartucho para válvula de alivio lleva grabado enla cabeza el número de identificación de la pieza, ellímite de presión y la fecha de fabricación (Fig. 39).Tener en cuenta estos datos al hacer sucomprobación.

1 - Número de la pieza 2-Limite de presión (15 515kPa)

3 - Fecha de fabricación

Fig. 39 - Significado de los números grabados sobre el cartuchode una válvula de alivio tipo cartucho

Los cartuchos de estas válvulas se pruebanmontándolos en el sistema hidráulico y haciéndolofuncionar hasta que se alcanza la presión de aberturade la válvula. En ese momento se lee la presión en unmanómetro intercalado en el circuito de la válvula dedescarga.

ARMADO DE VALVULAS

1. Al armar una válvula es preciso trabajar con la másescrupulosa limpieza. Las piezas se lavan en petróleo,se secan con aire comprimido y se mojan en aceitehidráulico que contenga un anticorrosivo. Esteaceitado facilita el armado y proporciona el engraseinicial. También se puede emplear vaselina depetróleo para colocar las juntas tóricas de forma queno se muevan al hacer el montaje.

2. En este momento se tiene que volver a comprobarlas piezas ajustadas de la válvula, que deberán estarlibres de rebabas y pintura.

3. Al reparar una válvula se tiene que cambiar todoslos retenes y juntas y mojarlos en aceite hidráulicolimpio antes de instalarlos. El aceite hace que sepeguen y facilita el montaje.

4. Cada carrete de distribución debe reinstalarse en elcuerpo de válvula de¡ que se sacó. Las secciones deválvula deben reinstalarse también por el ordencorrecto en que iban.

5. Al armar las válvulas hay que evitar todo lo quepueda deformarlas, como el apriete desigual de lostornillos, las superficies alabeadas o el no tener encuenta la dilatación que se produce al calentarse elaceite, que alarga las tuberías conectadas a laválvula. Cualquiera de estas causas puede hacer queel carrete de distribución se agarrote.

6. Después de apretar los tornillos se comprueba elbuen funcionamiento de los carretes de distribución.Si no se mueven bien, se tiene que variar el aprietede los tornillos de fijación de la válvula.

LOCALIZACION DE LAS AVERIASDE LAS VALVULAS

A continuación se indican determinados fallas de lasválvulas y la causa probable de los mismos. Paraobtener más información deberá consultarse siempreel manual técnico de la máquina en cuestión.

VALVULAS REGULADORAS DEPRESIONVálvulas de alivio

PRESION BAJA 0 IRREGULAR1. Ajuste incorrecto.

2. Partícula de suciedades virutas o rebabas que nodejan cerrar bien la válvula.

3. Vástago asientos gastados o deteriorados.4. Pistón que se agarrota en el cuerpo de la vál-

vula.5. Muelle débil.6. Extremos de¡ muelle en mal estado.7. Cuerpo o asiento de la válvula deformados.8. Orificio equilibrador bloqueado.

FALTA DE PRESION

1 . Orificio equilibrado obstruido.2. Mal asiento de¡ vástago.3. Holgura en el carrete.

4. La válvula de agarrota en el cuerpo o en la tapa. 5.Muelle roto.6. Partícula, viruta o rebaba que mantiene parcial

mente abierta la válvula.7. Vástago o asiento gastado o en mal estado.8. Cuerpo o asiento de la válvula deformados.

RUIDO DE RATEO DE LA VALVULA

1. Aceite demasiado denso.2. Cono o asiento defectuosos.3. Demasiada presión en el retorno.4. Ajuste de la abertura muy próximo al de otra vál

vula de¡ mismo circuito.5. Muelle de válvula inadecuado.


EL AJUSTE NO ES POSIBLE MAS QUE A UNAPRESION EXCESIVA

1. Muelle roto.2. Muelle fatigado.3. Muelle inadecuado.4. Tubería de drenaje obstruida.

RECALENTAMIENTO DEL SISTEMA

1 . Trabajo continuo a la presión de descarga.2. Aceite demasiado denso.3. Fuga de aceite por el asiento de la válvula.

Válvulas reductoras de presión

PRESION IRREGULAR

1. Suciedad en el aceite.2. Vástago o asiento gastados.3. Orificio equilibrador obstruido.4. El carrete se agarrota en el cuerpo de la válvula.5. Tubería de retorno al depósito obstruida.6. El plano de los extremos de¡ muelle no es nor-

mal a su eje.7. Muelle inadecuado.8. Muelle fatigado.9. Válvula desajustada.

10. Desgaste de¡ taladro en que va el carrete.

Válvulas repartidoras secuenciales

MAL FUNCIONAMIENTO DE LA VALVULA

1 . Instalación inadecuada.2. Ajuste inadecuado.3. Muelle roto.4. Cuerpo extraño en el asiento de¡ vástago o en

los orificios.5. Junta que pierde.6. Tubería de retorno obstruida.7. Tapas de la válvula mal apretadas o mal insta-

ladas.8. Embolo de la válvula gastado o arañado.9. Asiento de¡ vástago gastado o arañado.

10. Orificios agrandados, funcionamiento a saltosde la válvula.

11. Agarrotamiento por incrustaciones de impurezas de¡aceite (por recalentamiento o aceite inadecuado).

ABERTURA PREMATURA DEL PASO ALCIRCUITO SECUNDARIO

1 . Ajuste de la válvula a una presión demasiadobaja.

2. Demasiada carga en el circuito primario.3. Demasiada inercia de la carga de¡ circuito pri

mario.

EL CIRCUITO SECUNDARIO NO FUNCIONA 0LO HACE DESPACIO

1 . Ajuste de la válvula a una presión demasiadoalta.

2. Válvula de alivio ajustada de forma que cierraa la misma presión que la válvula secuencial

3. Carrete agarrotado.

Válvulas . de descarga

LA VALVULA NO DESCARGA LA BOMBA PORCOMPLETO

1. Válvula ajustada a una presión demasiado alta.2. Falta de presión en el sistema.3. Carrete agarrotado.

VALVULAS DE DISTRIBILICION

Válvulas de carrete de distribución

Válvulas rotativas

Válvulas de retención

DISTRIBUCION INCOMPLETA 0 DEFECTUOSA

1 . Varillaje de mando con holgura o agarrotado.2. Presión de cebado insuficiente.3. Electroimán quemado o defectuoso.4. Muelle de centrado defectuoso.5. Ajuste inadecuado de¡ carrete.

EL CILINDRO SE EXTIENDE 0 RETRAE CONLENTITUD

1 - El carrete de distribución no se centra bien.2. El carrete de distribución no se corre hasta el

tope.3. El cuerpo de la válvula está gastado.4. Fuga de aceite por el pistón, dentro de¡ cilindro.5. Fugas en los asientos de la válvula.

LA CARGA DEL CILINDRO DESCIENDE CON ELCARRETE DE DISTRIBUCION EN SU POSICIONCENTRAL

1 . Conexiones flojas de las tuberías con la caja dela válvula.

2. Fugas de aceite por las juntas tóricas de muellesy tapones.

3. Muelle de bloqueo roto.4. Fugas de aceite por las válvulas de alivio de¡

circuito.

LA CARGA DEL CILINDRO DESCIENDE UN POCODESPUES DE ELEVADA

1. Muelle o asiento de la válvula de rentencióndefectuosos.

2. Posición del carrete de distribución mal ajustada.


EL ACEITE SE CALIENTA (SISTEMAS DECENTRO CERRADO)

1 . Fuga de aceite por el asiento de la válvula (haypresión en el circuito de retorno).

2. Válvulas mal ajustadas.

VALVULAS REGULADORAS DE CAUDAL

Válvulas reguladoras y repartidoras de caudalEL CAUDAL VARIA

1 . Carrete agarrotado en el cuerpo de la válvula.2. Fugas en el cilindro o en el motor.3. Aceite demasiado denso.4. Poca caída de presión a través de la válvula.5. Suciedad en el aceite.

LA PRESION VARIA

1. Vástago o asiento de válvula gastados.2. Suciedad en el aceite.

CAUDAL INADECUADO

1. Válvula mal ajustada.2. Carrera de¡ pistón de la válvula restringida.3. Canalizaciones u orificios obstruidos.4. Pistón de la válvula deformado.5. Fugas de aceite en la válvula de alivio de¡ cir

cuito.6. Aceite demasiado caliente.

EL ACEITE SE CALIENTA

1 . Velocidad inadecuada de la bomba.2. Trabajo hidráulico ininterrumpido con abertura de

las válvulas de alivio.3. Conexiones inadecuadas.

4-1

CILINDROS HIDRAULICOS/CAPITULO 4

INTRODUCCION

Fig. 1 - Cilindro de pistón

El cilindro es el órgano que realiza el trabajo en el sistemahidráulico. Vuelve a transformar la fuerza hidráulica enfuerza mecánica. Los cilindros son los

"brazos" de los circuitos hidráulicos.

En el Capítulo 1 se explican las aplicaciones de la fuerzahidráulica y la forma en que se emplean los cilindroshidráulicos para accionar equipos suspendidos oremolcados (con cilindros remotos). En ambos casos, elcilindro es básicamente igual y sólo cambian los accesoriospara acoplarlo.

TIPOS DE CILINDROS

En este Capítulo nos ocupamos de dos tipos principales decilindros, a saber:

o Cilindros de pistón - que producen un movimiento rectilíneo.

o Cilindros de paletas - que producen un movimiento circular.

(Otro transformador de fuerza hidráulica en movimientogiratorio, es el motor hidráulico que se trata en el Capítulo5).

CILINDROS DE PISTON

Los cilindros de pistón pueden ser de dos tipos:

o CILINDROS DE ACCION SIMPLE - que actúan con fuerzaen un solo sentido (Fig. 2). El aceite a presión entra por unextremo de¡ cilindro, nada más, para levantar la carga. Elcilindro se vuelve a retraer por el peso de la carga o por lafuerza de¡ muelle.

* CILINDROS DE DOBLE ACCION - capaces de actuar confuerza en ambos sentidos (Fig. 2). El aceite a presión entraalternativamente por un extremo u otro del cilindro, segúnesté retraído o extendido, actuando con fuerza en ambossentidos.

CILINDRO DE ACCION SIMPLE

1 - Elevar 2 - Bajar 3 - Bajar por gravitación

CILINDRO DE DOBLE ACCION

4 - Extendido 5 - Retraído

Fig. 2 - Diferencia entre el cilindro de acción simple y el dedoble acción

En ambos tipos de cilindro es un pistón el que se encargade recibir el empuje del aceite a presión, transmitiéndolo auna biela. Estos pistones suelen llevar juntas, segmentos yretenes para evitar las fugas de aceite.

4-2 Cilindros hidráulicos

CILINDROS DE ACCION SIMPLE

1 - Charnela2 - Entrada de aceite3 - Junta de¡ pistón4 - Pistón

En los cilindros de acción simple, el aceite a presión actúasobre una de las caras de¡ pistón nada más (Fig. 3). Elpistón con su biela salen de¡ cilindro por la presión de¡aceite. Cuando cesa de actuar la presión, el peso o la carga(o un muelle) hacen que la biela se retraiga de nuevo. Lacharnela sirve para articular el cilindro entre los dos puntosde trabajo.

Por la otra cara el pistón está seco. En ese extremo de¡cilindro tiene que haber un orificio de respiración para quepueda salir el aire que empuja el pistón, o para que puedaentrar cuando el cilindro se retrae. El cilindro trabaja mejorasí, no haciéndose el vacío. Con objeto de que no entresuciedad, el orificio de respiración suele taparse con unfiltro poroso.

El pistón lleva una junta que evita que el aceite pase a laotra cara. Sobre la misma biela se monta una junta quetiene por objeto limpiarla cuando se retrae.

En algunos cilindros de acción simple la, biela no

5 - Orificio de respiración6 - Biela7 - Junta limpiadora de la biela8 - Cilindro

Fig. 3 - Cilindro de acción simple, típico

lleva pistón, haciendo las veces de éste el extremo de lapropia biela. Son los llamados cilindros hidráulicos tipoariete (Fig. 4). La biela es de diámetro un poco másreducido que el diámetro interior de¡ cilindro. (Sobre elextremo de la biela que hace las veces de pistón hay unpequeño reborde que impide que la biela se pueda salir de¡cilindro).

Este tipo de diseño ofrece varias ventajas frente al tipo depistón: 1) La biela es de mayor diámetro y no se dobla porefecto de las cargas que actúan sobre ella en sentidolateral. 2) Las juntas son exteriores y más fáciles decambiar por esta razón. 3) Las rugosidades que puedantener las paredes interiores de¡ cilindro, no afectan a lasjuntas. 4) No se necesita orificio de respiración, porque elaceite a presión llena toda la cámara interior de¡ cilindro.

Los cilindros de acción simple se prefieren para algunosequipos móviles en los que lo único que se necesita eslevantar la carga para volver a dejar que baje por su propiopeso.

F 3103

6

\ 5

1 - Charnela2 - Entrada de aceite

3 - Junta de la biela (en caja) 6 - Cilindro

Fig. 4 - Cilindro tipo ariete

4 - Biela (ariete)5 - Junta limpiadora

Cilindros hidráulicos 4-3

1 - Extendido 2 - Retraído

1 - Charnela2 - Boca de aceite3 - Juntas de¡ pistón

CILINDROS DE DOBLE ACCION

4 - Pistón5 - Boca de aceite6 - Biela de¡ pistón

Fig. 5 - Cilindro de doble acción, típico

Los cilindros de doble acción actúan con fuerza en ambossentidos. Cuando el aceite a presión entra por un extremo,el cilindro se extiende, y cuando lo hace por el otro, elcilindro se retrae (Fig. 5). El aceite del lado opuesto delpistón es obligado a retornar al depósito.

En los cilindros de doble acción tiene que llevar juntasherméticas el pistón y la biela.

En la Fig. 6 se ilustran dos tipos de cilindros de dobleacción.

El tipo SIN EQUILIBRAR, o diferencial, se caracterizaporque la fuerza aplicada por el lado M pistón de¡ que va labiela, es menor que la que se aplica por el lado opuesto.Ello es debido a que la biela ocupa una parte de lasuperficie del pistón sometida a la presión del aceite. Estoscilindros se utilizan cuando se necesita un movimiento deextensión más lento pero con más fuerza, y un movimientode retracción más rápido y con menos fuerza.

7 - Junta de la biela8 - Extremo desmontable

- Cilindro

Sin equilibrar(Diferencia¡)

Equilibrado(idéntica fuerza enambos sentidos)

Fig. 6 - Dos tipos de cilindros de doble acción

En el cilindro EQUILIBRADO, la biela va por ambas carasM pistón. De esta forma ambas superficies de trabajo sonidénticas el cilindro se retrae o se extiende con la mismafuerza.

(Como es natural, el equilibrio o desequilibrio de estoscilindros depende también de las cargas. Si la carga quetienen que mover en uno y otro sentido no es la misma, elcilindro se desequilibra.)


CARACTERISTICAS ESPECIALES DE LOSCILINDROS DE PISTON

Casi todos los cilindros de pistón presentan característicasespeciales que permiten multiplicar sus funciones oadaptarlos a distintos trabajos.

1 - Orificios de purga2 - Válvulas de purga3 - Salida de aceite4 - Válvula de parada

5 - Brazo de la válvula de parada 6 -Topede parada de la biela (Ajustable)

Fig. 7 - Cilindro con parada hidráulica

LIMITADORES DE CARRERA

Algunos cilindros llevan un dispositivo de parada hidráulico,que actúa cerrando la salida de aceite (Fig. 7).

Al retraerse la biela, el tope ajustable de ésta toca el brazode la válvula de parada, y ésta se cierra. El aceitebloqueado hace que la presión aumente por la otra cara de¡pistón. Este aumento de presión lo acusa la válvula demando, que vuelve a punto muerto automáticamente. Eltope de la biela permite dar a ésta la carrera que se desee.

También se emplean los topes mecánicos para limitar lacarrera de las bielas.

Para hacer que el aumento de presión sea menos brusco, elcilindro ilustrado en la Fig. 7. lleva un dispositivo(representado en el recuadro de la Figura) consistente endos pequeños orificios de purga que dejan salir unacantidad limitada de aceite al continuar retrayéndose elcilindro (por mantener la palanca de mando en la posiciónde retracción). En esta condición se desplaza la válvula depurga montada dentro de la válvula de parada, hastaquedar aplicada sobre el extremo de la válvula de parada,cerrando en este momento por completo la salida de aceitedel cilindro.

Un mecanismo de muelles hace que el aceite a presión queentra en el cilindro abra de nuevo las válvulas.

Fig. 8 - Funcionamiento de un cilindroprincipal con cilindro secundario

La velocidad de trabajo de algunos cilindros también esajustable. Esta se suele ajustar en la válvula de mando delcilindro en cuestión por medio de algunos de losdispositivos para la regulación de¡ caudal (descritos en elCapitulo 3).

CILINDROS SECUNDARIOS

Los cilindros secundarios funcionan con el aceite queatraviesa el cilindro principal (Fig. 8). El aceite a presiónacciona primero el cilindro principal. Una parte de¡ aceitepasa por una válvula u orificio que lleva el pistón, al otrolado de éste, yendo desde allí al cilindro secundario. Laválvula o el orificio se pueden calcular de forma que amboscilindros trabajen al mismo tiempo o de forma que elsegundo la haga con retraso. Cuando el cilindro principalestá completamente retraído, se abre otra válvula quepermite el retorno al depósito del aceite de¡ cilindrosecundario, pasando a través de¡ cilindro principal.

Existe otra variante en la que se conectan en serie trescilindros. El aceite entra primero en el más grande loscilindros y lo extiende. Este cilindro bombea entonces elaceite al cilindro que le sigue en tamaño que, a su vez, lomanda al más pequeño. El volumen de cada cilindro sepuede calcular de forma que los tres se extiendan a la vez.La aplicación más corriente de este dispositivo la tenemosen los aperos remolcados en que es preciso actuar tresmecanismos distintos a la vez. Es condición indispensableen este caso que el más grande de los tres cilindroshidráulicos tenga fuerza suficiente para levantar todo elapero.

AMORTIGUADORESla cabeza de menor diámetro de¡ pistón, empujándola conrapidez hasta el momento en que el aceite a presión llega ala segunda cabeza del pistón, de mayor diámetro, que es laque trabaja (Fig. 10). Todo la superficie de¡ pistón asume lacarrera de fuerza.

CILINDROS RECUPERADORES

En el cilindro recuperador, el aceite que sale por el extremode la biela se canaliza de nuevo hacia la cabeza de¡ pistónpara aumentar la velocidad de su carrera. El aceite deretorno de¡ extremo de la biela de¡ cilindro hidráulico sesuele mandar al pistón, tal como puede verse en la Fig. 11,con objeto de sumar este caudal al normal a través de laválvula de control de¡ cilindro. Durante este ciclo, la presiónes igual en ambos extremos de¡ cilindro. Sin embargo, elcilindro todavía se sigue extendiendo porque las áreas delos dos extremo no son iguales. En efecto, se aplica presiónal área más grande en el extremo izquierdo, moviendo elpistón hacia la derecha, tal como se muestra. El pistón semueve muy ligero, pero tiene muy poca fuerza.

Algunos cilindros llevan amortiguadores para reducir lavelocidad de la carrera de su biela al llegar al final de lamisma. Estos amortiguadores actúan como verdaderosfrenos hidráulicos" que evitan las averías por impacto. En laFig. 9, tenemos un cilindro que trabaja normalmentedurante la parte principal de su carrera (dibujo No. 1) peroque reduce su velocidad al cerrar el propio pistón uno de losorificios de salida de¡ aceite (dibujo No. 2). Cerrado elorificio principal, el aceite tiene que salir más despacio porel orificio más pequeño, reduciendo la velocidad de lacarrera.

AMORTIGUACION DEL FIN DE CARRERA

3 - Orificio más pequeño 4 - Orificio normal de salida, cerrado

Fig. 9 - Cilindro con amortiguación del fin de carrera

F 3109

Fig. 10 -Cilindro de dos pasos

CILINDROS DE DOS PASOS

Los pistones en escalón permiten al cilindro iniciar lacarrera con mucha velocidad y poca fuerza y terminarla apoca velocidad y mucha fuerza. Para ello se hace que elaceite a presión actúe primero sobre


1 - Válvula de control 2 - Bomba 3 - Cilindro

Fig. 11 - Cilindro recuperador (de doble acción)

CILINDROS DE PISTON QUE PRODUCEN MOVIMIENTOROTATORIO

Los cilindros de pistón se pueden montar en oposición, enun mecanismo de tira y empuja, para producir unmovimiento rotatorio. (Los cilindros de paletas tambiénproducen movimiento rotatorio - véase más adelante eneste mismo Capítulo). En algunos casos se utiliza un piñóny una cremallera con un cilindro de acción simple a cadaextremo, para obtener un movimiento rotatorio alternante.Al aplicar la presión, la cremallera sale o entra en el cilindroobligando al piñón a girar. El final de la carrera de estospistones suela amortiguarse (ver arriba) por elprocedimiento que hemos descrito más atrás.


PISTONES TELESCOPICOS

En esta aplicación, la biela de¡ cilindro tiene un tubo internoy uno externo. La biela sale de¡ cilindro en una sola piezahasta que el tubo exterior da en el tope. En ese momentocomienza a extenderse el tubo interior, hasta el final de lacarrera. Este tipo de cilindro también se puede diseñar deforma que salga primero el tubo interior y le siga el exterior.Para ello se dispone un bloqueo hidráulico entre ambostubos. La velocidad de la carrera de una y otra biela,depende de su diámetro. Este tipo de cilindro solo puede serde acción simple.

VALVULAS DE RETENCION DE SEGURIDAD

En algunos cilindros se pone una válvula de retención en laboca de entrada de aceite a presión para que el aceitequede bloqueado dentro de¡ cilindro y este no se mueva aconsecuencia de las fugas que pueda tener el sistema. Sifalta el suministro de aceite a presión, la válvula deretención se cierra y bloquea el aceite en el cilindro. Esto esmuy necesario cuando el cilindro está elevando una cargaconsiderable. Como ejemplo podemos citar los cilindroshidráulicos empleados para nivelar las cosechadorasespecialmente proyectadas para trabajar sobre laderaspendientes. (Véase el Capítulo 3 en que se describen condetalle las válvulas de retención).

VALVULAS DE DESCARGA PARA LAPROTECCION CONTRA EL CALENTAMIENTO

El calor hace que se dilate el aceite y que aumente lapresión dentro de¡ cilindro. El sol ha hecho estallar algunavez un cilindro en reposo, con el aceite bloqueado. Paraevitar que esto ocurra se dotan a veces los cilindros deválvulas de descarga que abren a una presión mucho másalta que la presión a que trabaja el sistema, limitando lapresión máxima dentro de¡ cilindro por el calentamiento delaceite (ver el Capítulo 3 para más detalles.)

CILINDROS DE PALETAS

El cilindro de paletas produce un movimiento rotatorio.

La Fig. 12 ilustra un cilindro de paletas. La presión de¡aceite hace girar la paleta móvil, solidaria con el eje. Elaceite sale por el orificio de¡ lado opuesto del cilindro.

La velocidad de¡ movimiento rotatorio, también se puede"amortiguar" o "frenar hidráulicamente" en este cilindro. Algirar la paleta móvil, llega a cerrar el orificio de salida de¡aceite, y este tiene que continuar saliendo más despacio porel orificio más pequeño, reduciendo la velocidad del giro enla última parte del mismo.

1 - Paleta móvil2 - Cilindro3 - Eje4 - Paleta fija al cilindro

5-Tapa6 - Orificio más pequeño7 - Salida de aceite

Fig. 12 - Cilindro de paletas

El cilindro de paletas se utiliza para girar sobre su eje elaguilón de las retroexcavadoras. Gracias a este dispositivo,el operador puede pasar rápidamente el cucharón desde latrinchera que está excavando hasta el punto dondeamontona la tierra. La "arnortiguación" o 1renado hidráulico"de¡ movimiento rotatorio de¡ cilindro al llegar a la posiciónextrema, evita la parada brusca de¡ movimiento y losgolpes.

Casi todos los cilindros de paletas son de doble acción. Lapaleta fija al cilindro, lo divide en dos cámaras. El aceite apresión se manda de una a otra cámara según el sentidodel giro.

Como ya hemos explicado antes, también se puedeconseguir un movimiento rotatorio limitado mediante doscilindros de pistón dispuestos de forma que uno tira cuandoel otro empuja (ver al comienzo de este capítulo).

JUNTAS Y RETENES

En los cilindros se utilizan diferentes tipos de juntas yretenes. El tipo de junta empleado depende de la presión yde la temperatura de¡ aceite, de que la parte se mueva o no,de la velocidad con que se mueva y de las puntas depresión que tenga que soportar. Véase la Fig. 13.

En el Capítulo 9 de este manual se describendetalladamente las juntas y retenes empleados en ¡Os

sistemas hidráulicos. En él se explica también comose deben cuidar los retenes.


IDENTIFICACION DE LOS CILINDROSLos cilindro hidráulicos que se montan en los equipos llevanuna plaquita con sus características. Estas consisten enunos números que indican el diámetro de¡ cilindro. Estaspodrían ser, por ejemplo, las siguientes:

Plaquita25 6430 7635 89

Diámetrode¡ cilindro

64 mm76 mm89 mm

Por lo tanto, las dos primeras cifras indican el diámetro de¡cilindro en milímetros.

Si no sabe usted que diámetro debe tener el cilindrohidráulico que necesita para un determinado trabajo,consulte el manual del operador de la máquina en cuestióno búsquelo por su número en el catálogo de piezas derecambio.

PRUEBA Y LOCALIZACION DE LAS AVERIAS DE LOSCILINDROS

Los cilindros se pueden probar en la misma máquina.Consúltese el Capítulo 12, "Localización de averías yprueba de los sistemas hidráulicos" para más detalles sobreeste particular. En el mismo Capítulo se encontrará uncuadro sinóptico de las causas y remedios de las fallas quese pueden presentar en los cilindros.

Bajo el siguiente epígrafe se tratan algunos de losproblemas más corrientes.

MANTENIMIENTO DE LOS CILINDROSLos cilindros hidráulicos son compactos y relativamentesimples. Los puntos claves que hay que vigilar son losretenes y los pivotes. A continuación se dan algunosconsejos para mantenerlos en buen estado defuncionamiento.

1. FUGAS EXTERNAS - Si el cilindro pierde por las tapasde sus extremos, empiécese por apretar e§tas. Si continúala pérdida de aceite, cámbiese la junta. Si el cilindro pierdepor la biela, cambiar la empaquetadura. Los labios desellado del retén deben mirar hacia la boca de entrada deaceite a presion. Si el retén continúa perdiendo aceite,revisar los puntos 5 a 9.

2. FUGAS INTERNAS - Las fugas internas, por las juntasdel pistón, se notan porque el cilindro trabajaperezosamente y se retrae poco a poco con la carga. Estasfugas pueden ser debidas al desgaste de las juntas ysegmentos del pistón o de las paredes interiores delcilindro. Estas últimas se rayan y desgastan por la suciedady la arenilla que puede llevar el acetie.

NOTA IMPORTANTE: Siempre que se repara un cilindrohay que cambiar todas sus juntas y retenes.

3. REPTACION DEL CILINDRO - Si el cilindro repta cuandoes detenido a media carrera, es señal de que tiene fugasinternas (punto 2) o está gastada la válvula de control(véase el Capítulo 3).

4. FUNCIONAMIENTO PEREZOSO - La causa máscorriente de que un cilindro trabaje con pereza,

1 - Retén acopado 6 - Junta tórica2 - Retén con brida 7 - Empaquetadura comprimida3 - Retén de sección en U 8 - Junta mecánica4 - Retén de sección en V 9 - Junta metálica no expandible5 - Retén con labio de sellado cargado con un muelle 10 - Junta metálica expandible

Fig. 13 - Juntas y retenes de los cilindros hidráulicos


es el aire que se pueda acumular dentro de él. (Al final deeste capítulo se explica como se purga el aire de loscilindros.) Las fugas internas pueden ser otra de las causas(punto 2). Si el funcionamiento es perezoso al empezar atrabajar con el sistema hidráulico y va normalizándose amedida que se calienta el aceite, es señal de que se estáempleando un aceite demasiado denso (consúltese elmanual del operador de la máquina en cuestión). Si elcilindro continúa trabajando con pereza después desubsanar todos estos posibles defectos, se tiene que revisartodo el sistema hidráulico en busca de componentesdesgastados. (Para más detalles sobre este particularconsúltese el Capítulo 12.)

5. PUNTOS DE MONTAJE FLOJOS - Los puntos dearticulación del cilindro pueden estar flojos. Los pernos opasadores tendrán que apretarse o cambiarse en caso dedesgaste. El exceso de holgura en los puntos dearticulación del cilindro, avería los retenes de aceite de labiela. Revisar periódicamente los puntos de articulación delos cilindros.

6. DESALINEACION - Las bielas tiene que estar bienalineadas en todo momento. Si se "descentra" la carga queactúa sobre la biela, esta flecta y avería el retén de aceite.En casos extremos la biela puede llegar a doblarse o aromperse por los puntos de soldadura.

7. FALTA DE ENGRASE - La falta de engrase de la bielapuede dar lugar a que se agarrote en la empaquetadura,extendiéndose a saltos, especialmente en los cilindros deacción simple.

8. ABRASIVOS SOBRE LA BIELA - Al salir la biela delcilindro se pueden adherir a ella tierra y suciedad. Alretraerse de nuevo el cilindro, esta suciedad es arrastradahacia dentro por la biela, averiando el retén de aceite. Estaes la razón de que se suela poner por delante del retén unajunta que limpia la biela al retraerse esta. En otros casos sepone un capuchón de goma sobre el extremo del cilindro.También puede crear un problema la oxidación de la biela.Por eso deben guardarse los cilindros con la bielacompletamente retraída.

9. MUESCAS Y REBABAS DE LA BIELA - La parteexpuesta de la biela puede ser dañada por objetos duros.Las asperezas de su superficie pulimentada, dañan el reténde aceite. Toda aspereza debe lijarse con papel de esmerilinmediatamente, hasta dejar la superficie de la bielaperfectamente lisa.

10. REVISION DEL ORIFICIO DE RESPIRACION Loscilindros de acción simple (exceptuados los de tipo ariete)tienen que tener un orificio por el que pueda entrar o salir elaire del lado seco del cilindro. Para que no entre suciedadpor este orificio se le

ponen filtros de diversos tipos. La mayoría de ellos seauto-limpian, pero es necesario revisarlos periódicamentepara cerciorarse de su buen funcionamiento.

F 3113

Fig. 14 - Purga del aire de un cilindro remoto

PURGA DEL AIRE DE LOS CILINDROSREMOTOS

Siempre que se conecte un cilindro al sistema hidráulico, setiene que purgar el aire atrapado dentro de él. De noeliminar todo el aire, el cilindro trabajara con pereza. Parapurgar el aire del cilindro, se conecta primero al sistemahidráulico. Después se apoya sobre el suelo con el extremode la biela hacia abajo, tal como puede verse en la Fig. 14.(Si el cilindro está montado, se suelta el extremo de la bielapara que pueda moverse libremente). Se pone en marcha elmotor y se actúa de 7 a 8 veces la palanca de la válvula demando hidráulica para extender y retraer el cilindro. De estaforma se elimina todo el aire que contiene. (En los cilindrosde doble acción es posible que se tenga que invertir laposición del cilindro sobre el suelo para repetir elprocedimiento con el extremo de la biela hacia arriba).

MOTORES HIDRAULICOS/CAPITULO 5

INTRODUCCION En la práctica es frecuente que se acoplen una bomba conun motor hidráulico para conseguir una transmisión defuerza, en cuyo caso ocurre lo siguiente:

1. La bomba es accionada mecánicamente y aspira líquidoque manda a presión hasta el motor.

2. El motor es accionado por el líquido a presión que lemanda la bomba y, a su vez, actúa mecanicamente sobre lacarga.

Por lo tanto, el motor hidráulico es un convertidor de fuerzacomo el cilindro (Capítulo 4). Ahora bien, este motorconvierte la fuerza en movimiento giratorio. (El cilindro depaletas también es un convertidor de fuerza giratorio, perode giro limitado.)

BOMBA MOTOR COMPARACION DE LA BOMBA1 - La bomba empuja el líquido 2 - El motor es accionado CON EL MOTOR

por el líquido

Fig. 1 - Comparación entre un motor y una bomba hidráulicos

Un motor hidráulico puede compararse a una bombahidráulica que trabajara al revés (Fig. l).

La bomba empuja el líquido, mientras que el motores accionado por el líquido. Así tenemos que:

0

9

La construcción del motor es muy parecida a la de labomba. De unos y otras se conocen los mismostres tipos básicos - de engranajes, paletas y pistones.Muchas veces sus piezas son intercambiables.

La bomba - aspira el líquido y lo manda a la salida,transformando fuerza mecánica en fuerza hidráulica.

El motor - recibe el líquido a presión que llega a laboca de salida después de haber transformado sufuerza hidráulica, en fuerza mecánica.

1 - El líquido a presión que manda la bomba entra por aquí2 - Este líquido obliga a girar a las partes móviles de¡ motor3 - El movimiento de giro se transmite a un eje

Tanto la bomba como el motor hacen un cierre herméticopara que el líquido no pueda retroceder caudal positivo. Sineste cierre hermético interno, la presión del líquido no haríagirar al motor bajo carga.

En algunos casos especiales se modifica una bombahidráulica para transformarla en motor. Pero antes detransformar una bomba en motor es preciso estudiarcuidadosamente las condiciones en que va a trabajar y lasconsecuencias probables. Así, por ejemplo, cuando se hacetrabajar a una bomba hidráulica como motor, se desgastanmás los cojinetes de su eje.

4 - El eje se acopla mecánicamente a la carga y provee movimientogiratorio mecánico

5 - El líquido sale por aquí a baja presión, retornando a la bomba

Fig. 2 - Principio de funcionamiento de¡ motor hidráulico

5-2 Motores hidráulicos

Fig. 3 - Tres tipos de

CAUDAL Y PAR MOTOREl rendimiento de un motor se llama par motor. Esta es unamedida de la fuerza rotativa en el eje impulsor del motor.

El par motor solamente es una medida de fuerza por ladistancia (como en metros Newton), no de la velocidad deesta fuerza.

La relación entre velocidad de giro y par motor depende delcaudal - del volumen del líquido que llena el motor en cadaciclo de trabajo.

Los motores, al igual que las bombas, también pueden serde dos tipos desde este punto de vista:

o DE CAUDAL CONSTANTE, en cuyo caso la velocidad de¡motor varía con el caudal de¡ líquido a presión con que sealimenta. Normalmente estos motores desarrollan un parde torsión constante.

* DE CAUDAL VARIABLE, en cuyo caso el motor es develocidad y par motor variables. El caudal y la presión de¡líquido con que se alimenta el motor se mantienenconstantes, pudiéndose variar la velocidad y el par motorpor medio de dispositivos con los que se aumenta o reduceel volumen de la cámara de¡ motor en que entra el líquido.

En este mismo Capítulo se describen más adelante lasaplicaciones y el rendimiento de uno y otro tipo de motores.

TIPOS DE MOTORES HIDRAULICOSSe emplean tres tipos básicos de motores hidráulicos, (Fig.3) que son los siguientes:

DE ENGRANAJES DE PALETAS DE PISTONES

motores hidráulicos

o Motores de engranajes

o Motores de paletas

o Motores de pistones

Como puede verse, se trata de los mismos tipos básicosque hemos visto en las bombas hidráulicas (Capítulo 2).

El principio de funcionamiento de los tres tipos es el mismo:el motor contiene una unidad rotatoria movida por líquidosque entran en la cámara.

Veamos como funciona cada uno de estos tipos de motor.

MOTORES DE ENGRANAJESLos motores de engranajes se emplean mucho porque sonsencillos y económicos. Para lo que más se emplean espara accionar pequeños equipos a distancia.

Estos motores suelen ser de tamaño reducido y tienennumerosas aplicaciones por lo fáciles que son de acopiar.Para ello basta dotarlos de un soporte de montaje universaly de tubos flexibles para el aceite hidráulico.

Los motores de engranajes pueden girar en ambossentidos, pero en ellos no es posible variar el volumen de lacámara.

Existen dos tipos básicos de motores de engranajes:

o De engranajes externos

o De engranajes internos

Veamos como funcionan uno y otro tipo.

El aceite a presión obliga a girar a los engranajes en sentidoopuesto. El engranaje que lleva el eje de salida realiza eltrabajo mecánico por intermedio de él.

Motores hidráulicos

MOTORES DE ENGRANAJES EXTERNOS

1 - Cuerpo del motor 3 - Placa de cierre2 - Engranajes 4 - Tapa delantera con bujes

Fig. 4 - Motor de engranajes externos

El motor de engranajes externos es un duplicado de labomba de engranajes. Contiene dos engranajes iguales yen toma, dentro de la caja (Fig. 4).

1 - Caja del motor 4 - Eje loco

2 - Eje de salida del motor3 - Boca de entrada

5 - Boca de salida

Fig. 5 - Funcionamiento de¡ motor de engranajes externos

5-3

El aceite va perdiendo presión al transformarse esta enfuerza mecánica por el giro de los engranajes. Por el ladoopuesto de la caja de los engranajes el aceite ha perdidocasi toda la presión y es reconducido a la bomba hidráulicao al depósito.

Motor de engranajes externos, compensado

1 - Canalización de retorno 3 - Canalización de aceite a2 - Entrada de aceite a presión

presión 4 - Salida de retorno

Fig. 6 - Motor de engranajes externos, compensado

Algunos motores de engranajes externos estáncompensados para que las presiones se repartanuniformemente por el perímetro de los engranajes (Fig. 6).De esta forma se alarga la vida útil de los cojinetes.

El motor básico es el mismo, pero en él se han practicadounas canalizaciones para llevar el aceite a presión a sendospuntos, diametralmente opuestos al de entrada, de lacámara en que giran los engranajes. Lo propio se hace conel aceite de retorno. De esta manera, el eje de cadaengranaje soporta la misma presión en puntos opuestos,compensándose el efecto de ésta.


MOTOR DE ENGRANAJES INTERNOS

F3042

4

5

1 - Conmutador 5 - Eslabón de acoplamiento de¡ rotor2 - Disco espaciador 6 - Rotor 1 - Rotor 3 - Entrada3-Tapa 7 - Cuerpo del motor4 - Estator 8 - Eje de¡ motor 2 - Estator 4 - Salida

Fig. 7 - Motor de engranajes internos

Uno de los motores hidráulicos de engranajes internos másempleados, se asemeja en todo a la bomba de rotordescrita en el Capítulo 2. En la Fig. 7 puede verse este tipode motor.

Por no ser exactamente engranajes, las piezas móviles deeste motor se llaman estator y rotor; este último gira dentrode aquél.

El rotor está montado en posición excéntrica con relación alestator. El estator tiene un lóbulo más que el rotor, de formaque siempre hay un sólo lóbulo de¡ rotor encajado entre doslóbulos del estator, mientras el lóbulo opuesto del rotorhace un cierre hermético con el correspondiente lóbulo delestator.

Fig. 8 - Funcionamiento de¡ motor de engranajes internos

El aceite a presión que entra en la cámara empuja loslóbulos del rotor y del estator (Fig. 8) obligando a girar aambos. Al girar, los lóbulos opuestos van cerrando yabriendo alternativamente el paso del aceite. De esta formase va transformando la presión en movimiento rotatorio,saliendo el aceite sin presión por la boca de retorno.

La Fig. 9 ilustra otro tipo de engranajes internos. Ambosengranajes están separados en este motor por una pieza enforma de luna creciente - igual que en la bomba deengranajes internos que se describió en el Capítulo 2. Elfuncionamiento es igual que el de la bomba, pero invirtiendola entrada y salida de aceite.

Motores hidráulicos 5-5

MOTORES DE PALETAS

Al igual que las bombas de este tipo, los motores de paletastambién pueden ser compensados y sin compensar. Casitodos los motores de paletas con que se equipan lasmáquinas modernas, son de¡ tipo compensado, porquepara estas aplicaciones no es necesario que tengan unacámara de volumen variable. Los motores compensadosduran más (porque desgastan menos los cojinetes) yresultan así más económicos.

El motor de paletas compensado (Fig. 11) trabajaanálogamente a una bomba de paletas (Capítulo 2). El rotorgira en este caso por la presión del aceite contra laspaletas.

1 - Salida2 - Caja del motor3 - Eje4 - Separador fijo

5 - Engranaje exterior6 - Entrada7 - Engranaje interno

Fig. 9 - Motor de engranajes internos con separador

1 - Clip de resorte2 - Paleta3 - Estator

4 - Rotor5 - Eje del motor

Fig. 10 - Motor de paletas compensado

El motor de paletas se diferencia de la bomba homónima enque lleva un dispositivo para mantener las paletas aplicadascontra el estator. Este dispositivo puede consistir en unosclips de resorte o en unos muelles instalados dentro de laranura de¡ rotor en que va alojada la paleta (Fig. 10).

En la bomba de paletas no es necesario empujar a estaspara que salgan, porque lo hacen por la fuerza centrífugade¡ rotor al girar. En cambio, en el motor de paletas elaceite a presión pasaría al otro lado antes de haberempezado a girar el rotor, si no estuvieran aplicadas lapaletas contra la cara interna del estator, por la fuerza de unmuelle o de un resorte.


1 - Salida 3 - Paleta 5 - Estator2 - Rotor 4 - Clip de resorte 6 - Entrada

Fig. 11 - Funcionamiento de¡ motor de paletas compensadoRESUMEN: MOTORES DE PALETASCOMPENSADOS

Los motores de paletas compensados no admiten que sevaríe el volumen de su cámara. Sin embargo, se puededesarrollar con ellos mayor potencia y con mejorrendimiento que con los motores de engranajes. El sentidode giro de su eje se puede invertir fácilmente con sóloinvertir el sentido en que circula el líquido.

ADVERTENCIA: Casi todas las bombas hidráulícas depaletas pueden funcionar como motores hídráulicos, peropara ello es indispensable que lleven muelles o resortes queobliguen a las paletas a salir de la ranura.

MOTORES DE PISTONES

Los motores de pistones se prefieren cuando se requierenaltas velocidades o presiones. Son menos simples que losotros dos tipos de motores que se acaban de describir y poreso mismo son también más complicados y costosos yrequieren mayores cuidados.

Al igual que la bomba homónima, el motor de pistonestambién puede ser de los siguientes dos tipos:o De pistones axialeso De pistones radiales

Para los equipos móviles se suelen preferir los motoreshidráulicos de pistones axiales. El motor de pistonesradiales se emplea, en cambio, en instalaciones fijas dondeno hay limitaciones de espacio y se requieren mayorespotencias.

MOTORES DE PISTONES AXIALES

10 9

1 - Válvula repartidora decaudal

2 –Colector3 - Boca A4-Tapa5 -Bloque de cilindros6 - Placa inclinada fija

7 - Pistones8 - Plato de válvulas9 - Boca B

10 - Válvula reguladora depresión de carga

11 - Válvula de descargalimitadora de presión

Fig. 12 - Motor de pistones axiales, de cilindrada invariable

La Fig. 12 ilustra un motor de pistones axiales en línea, decilindrada invariable.

Este motor se utiliza para el accionamiento hidráulico deuna máquina autopropulsada.

La tapa de¡ motor lleva las bocas A y B, por las que entra elaceite a presión para el funcionamiento de¡ motor. Por esasmismas bocas retorna el aceite sin presión a la bombahidráulica.

Los pistones van alojados en unos taladros practicados enel cilindro que gira, aplicándose contra un plato inclinadofijo.

El aceite a una presión muy elevada (Fig. 13) entra en lostaladros por la boca A, empujando el corrrespondientepistón contra el plato inclinado fijo. Al no moverse el platoinclinado, el pistón resbala por el plano y obliga a girar albloque de cilindros, que lo hace solidario con el eje de¡motor.

A medida que va girando el bloque de cilindros se vanalineando con la boca A los taladros sucesivos, con lo quecontinúa el movimiento rotatorio.

En la segunda mitad de la rotación de¡ bloque de cilindros,sus taladros se van alineando con la boca B, por la que saleel aceite sin presión, obligado por el pistón que vuelve aentrar en su taladro al continuar resbalando sobre el ladoopuesto del plato inclinado.

Para invertir el sentido de giro del motor, basta invertir elsentido en que circula el aceite a presión, haciéndolo entrarpor la boca B para que salga por la boca A.


1 - Válvula reguladora de presión de carga 6 - Plato inclinado fijo 10 - Boca B2 - Válvula de alivio limitadora de presión 7 - Eje del motor 11 - Válvula de alivio limitadora de presión3 - Boca A 8 - Caja del motor 12 - Caja de válvulas4 - Pistón 9 - Bloque de cilindros 13 - Válvula repartidora de caudal5 - Tubería motor-bomba

Fig~ 13 - Funcionamiento del motor de pistones axiales, de cilindrada invariable

Las válvulas mostradas a la izquierda en Fig. 13, que llevael motor se utilizan para protegerlo y para regular sufuncionamiento. En total lleva una válvula repartidora decaudal, dos válvulas de alivio limitadoras de presiónmáxima y una válvula reguladora de la presión de trabajo.

El funcionamiento básico de todas estas válvulas sedescribe en el Capítulo 3. En el caso de este motor lafunción de estas válvulas es la siguiente:

La válvula repartidora de caudal se corre hacia un lado uotro respondiendo a la presión del aceite e impide que elaceite a presión llegue a la canalización de baja presión delcircuito. Mientras el motor está en marcha, esta válvula dejapasar el aceite hacia la válvula reguladora de presión decarga.

Las válvulas de alivio limitan la presión máxima del aceiteque llega a una u otra boca, según el sentido en que estégirando el motor. Al sobrepasar la presión del aceite undeterminado límite, la válvula se abre, protegiendo así almotor de posibles sobrecargas. Al reducirse la carga alvalor normal, la válvula se cierra de nuevo y el motor vuelvea girar a la velocidad de trabajo.

La válvula reguladora de presión de carga deriva el excesode aceite que manda la bomba hidráulica, hacia la caja delmotor, desde la que retorna por una tubería a la bombahidráulica principal. Este aceite refrigera y lubrifica el motory la bomba hidráulica principal.

Motores de pistones axiales, de cilindrada variable. LaFig. 14 ilustra uno de estos motores. Se trata de unacombinación de bomba y motor para accionar una máquinaauto-propulsada.

1 - Eje de entrada 2 - Palanca para variar lainclinación del plato de la bomba 3 - Caja deválvulas 4 - Palanca para variar la inclinación delplato del motor

5 - Motor6 - Eje de salida7 - Eje del motor8 - Bomba hidráulica

Fig. 14 - Motor de pistones axiales, de cilindrada variable(unidad constituida por bomba y motor)

La bomba y el motor comparten las mismas válvulas yestán acoplados en ángulo de 900. Las válvulas canalizanel aceite que manda la bomba hacia el motor. Dentro de lacaja de válvulas va también una pequeña bomba de carga.

5-8 Motores Hidraulicos

La bomba y el motor son muy similares; casi todas suspiezas son idénticas.

ADVERTENCIA: Aunque muchas de las piezas de/ motor yde la bomba hidráulica sean idénticas, no debenintercambiarse después de haber tenido en servicio launidad durante mucho tiempo. Las piezas en movimiento sevan suavizando y desgastando de manera peculiar, deforma que llega un momento en que no es posible yacambiarías de sitio sin causar fugas internas de aceite ypérdida de potencia.

El funcionamiento del motor de pistones axiales decilindrada variable lo ilustra la Fig. 15. Se diferencia Manterior únicamente en que en este se puede variar lainclinación M plato.

El aceite a presión empuja el pistón contra el platoinclinado, y al resbalar aquel sobre éste, hace girar elbloque de cilindros con el eje. El aceite sin presión esobligado a salir de cada cilindro al llegar el pistón a la otramedia vuelta, momento en que empieza a entrar en sucilindro, obligado por la inclinación del plato.

La cilindrada depende de la carrera de¡ pistón hasta tocar elplato inclinado.

En la Fig. 15 se puede ver un plato cuya inclinación se varíapor medio de un brazo y de una palanca. A menorinclinación, menor cilindrada.

El tope sirve para limitar la inclinación mínima que se lepuede dar al plato.

Cuanto más inclinado el plato, mayor es la cilindrada y lavelocidad con que gira el motor. Sin embargo, si el motorestá siendo abastecido por una bomba de

caudal constante, el resultado será par motor pero menorvelocidad.

RESUMEN DE TIPOS DE MOTORESCon esto hemos terminado de describir los tres tiposbásicos de motores hidráulicos que se conocen.Antes de pasar a describir las aplicaciones y el rendimientopropio de estos motores, hagamos un resumen de todo loque acabamos de exponer.Resumiendo:

1. Un motor hidráulico es una bomba invertida: la bombaempuja el líquido, mientras que el motor es empujado porel líquido.

2. La bomba transforma fuerza mecánica en fuerzahidráulica, mientras que el motor transforma fuerzahidráulica en fuerza mecánica.

3. El conjunto de bomba y motor funciona del modosiguiente: la bomba es accionada mecánicamente y bombeahacia el motor el líquido que aspira. El motor es accionadopor el líquido a presión que le manda la bomba, y accionala carga por un acoplamiento mecánico.

4. El aspecto y la construcción de un motor hidráulico sonmuy similares a los de una bomba.

5. La bomba hidráulica es, en realidad, un mecanismo deaccionamiento, como el cilindro hidráulico.

6. Los tres tipos básicos de motores hidráulicos son: el deengranajes, el de paletas y el de pistones. Los tres songiratorios.

7. Nos hemos ocupado únicamente de los tipos básicos demotores. En la práctica se conocen muchas variantes paraaplicaciones especiales.APLICACIONES Y RENDIMIENTOS DE LOSMOTORES HIDRAULICOS En la primera parte deeste Capítulo se ha explicado como está construido y comofunciona cada uno de los tipos básicos de motoreshidráulicos empleados en los modernos equipos agrícolas eindustriales.

Ahora tenemos que ocuparnos de otros aspectos de¡ motorhidráulico, a saber: de cómo se emplea, por qué se empleay de cuáles son las características de los tres tipos demotores descritos por lo que se refiere a potencia,rendimiento, tamaño, costo, etc.

determinado para una aplicación particular, por ser muyvariados los motores y sistemas hidráulicos que existen.Tenemos que limitarnos a describir en términos generaleslas buenas y las malas características de cada tipo, paraque el lector pueda juzgar por sí mismo y darse cuenta decual es la razón por la que se elige un tipo particular demotor para una aplicación determinada.


1 . Fórmula para calcular el par motor:P (Par motor) = F (Fuerza) x D (Distancia)

2. El factor distancia es la medida de la rectaque une el centro del eje (A) con el punto deaplicación de la fuerza (B).

3. Ejemplo: si el radio de la polea es de 1 m(centro del eje a punto deaplicación) y la fuerza aplicadaes de 7 N, tendremos:P = F x D;P = 7 x 1;Par motor = 7 N -m

1 - Fuerza 7 N -m 2 - Igual a 7 N -m depar motor 3 - Potencia

SELECCION DEL MOTOR

Para seleccionar un motor hidráulico tenemos que saberprimero qué es lo que pretendemos conseguir con él. Paraello tenemos que calcular la fuerza y la velocidad quenecesitamos, lo que no significa que después baste conescoger un motor de gran potencia para resolver elproblema en todos los casos, ni que se tenga que escogerun motor de la potencia justamente requerida. Con estoqueremos decir que cada aplicación requiere un tipodeterminado de motor, independientemente de la fuerza quetenga que desarrollar.

PAR MOTOR

Lo primero que se debe considerar es tener un motor quepueda girar la carga. Sin embargo, el par motor estádirectamente relacionado con el aceite a presión. Por estarazón, la mayoría de los regímenes de par motor se indicancomo una presión de 1000 kPa.

El par motor siempre debe calcularse bajo cargas máximas.El par motor necesario para arrancar una carga siempre esmayor que el necesario para mantenerlo en rotación. Demodo que para seleccionar un motor se debe considerar elpar motor.

Ejemplo: Tenemos un motor de 7 N -m por 1000 kPa. Estosignifica que si tenemos 1000 kPa de presión en el sistema(ver la Fig. 16), podemos ejercer una fuerza de 7 N -mdesde el centro del eje (punto B). Si la presión de nuestrosistema es de 10.000 kPa, nuestro par motor máximo seríade 70 N -m en el punto B ó 70 n -m de par motor en el eje.

Como pueden darse cuenta, el par motor es la fuerzaaplicada a una distancia del centro de un eje.

4 - 1000 kPa de presión de aceite aplicada aquí en la entrada A - Elrégimen de¡ motor es 7 N -m por cada 1000 kPa B - Pero si el sistemaaplica 10.000 kPa en la entrada, el par motor será igual a 70 N -m en elpunto b.

Fig. 16 - Cálculo simple de¡ par motor

Se expresa en N -m.

El aceite entra aquí con unafuerza de 1000 kPa

Al seleccionar un motor, se debe invertir el procedimiento.

Ejemplo: La presión de nuestro sistema es de 1500 kPa ynuestra carga máxima es de 70 N -m. Los requisitosentonces serán para un motor con un régimen de par motorde 4 N -m por cada 1000 kPa de potencia.

Se notará que el par motor está afectado solamente por lapresión de aceite. El volumen de¡ aceite no cambia el parmotor.

VELOCIDAD

Una vez que se han determinado los requisitos de par motorde¡ motor, se debe entonces suministrar suficiente aceitepara lograr la velocidad adecuada. Con una bomba desuministro dada, solamente el volumen de aceite afecta lavelocidad.

KILOVATIOS DEL MOTOR

Kilovatio es la medida de¡ trabajo total por el tiempoefectuado por el motor. Es la combinación de fuerza yvelocidad, siendo 1 Kilovatio el trabajo realizado para moveruna fuerza de 60.000 Newtons, una distancia de 1 metro en1 minuto.

La forma más común de clasificar los motores es según elpar motor máximo.

TAMAÑO DEL MOTOR

Una de estas otras características prácticas es el tamañode¡ motor. Como es bien sabido, en casi todos los equiposmóviles el espacio para la instalación de componenteshidráulicos es limitado.


CUADRO COMPARATIVO DE MOTORES

MOTORES MOTORES MOTORES PISTONES (AXIALES)DE ENGRANAJES DE PALETASExternos Internos (compensa- Cilindrada Cilindrada

dos) invariable variableDimensiones Pequeños Pequeños Pequeños Medianos Medianos

-medianos -medianos -medianos -grandes -grandesRelación pesolpot.en NlkW 5.4 5.4 6 8.3 19

Presiones de trabajo(kPa) 690-17 240 690-17240 690-20685 690-34475 690-34475

Margen de rprn 100-3000 100-5000 10-3000 10-3000 10-3000

Par motor efectivo(% de/ teórico) 80-85 80-85 85-95 90-95 90-95

Par de arranque(% del teórico) 70-80 75-85 75-90 85-95 85-95

Par de sobrecargamomentánea(% del par motorefectivo) 110-120 115-130 120-140 120-140 120-140Rendimiento volu-métrico (%) 80-95 85-95 85-95 95-98 95-98Rendimiento global(%) 65-90 65-90 75-90 85-95 85-95Vida útil de loscojinetes 1/2 carga(en horas) 5000-10000 5000-10000 7000-15000 15000-25000 15000-25000Cilindrada Fija Fija Fija Fija VariableReversíbífidad Posible Posible Posible Muy Buena Muy BuenaCómo funcionacomo bomba Bien Bien Bien Muy bien Muy bienCoste inicial ($IkW) 6.70 7.70 8.75 9.25 14.75

Vida útil de loscojinetes a plenacarga (en horas) 2000-5000 2000-5000 3000-6000 7000-15000 7000-15000

NOTA: Los valores de este cuadro no son absolutos. Varían con el modelo de motor.

Afortunadamente, los motores hidráulicos se fabrican detodos los tamaños. Sin embargo, puede darse el caso denecesitarse un motor de mayor potencia, en cuyo supuestose tendrá que dar prioridad a la potencia sobre el tamañodel motor.

GAMA DE PRESION DEL MOTOR

Ya hemos dicho que la potencia y el par motor dependen dela presión. Aparte de esto es preciso conocer la presiónmáxima a que puede trabajar un motor. No debe instalarsenunca un motor que no admita la presión máxima delsistema hidráulico en cuestión, de hacerlo se tendría queproteger con válvulas de descarga para limitar la presión.Por la misma razón, instalar un motor que admitiera mayorpresión que la del sistema hidráulico, sería hacer un gastoinutil.

GAMA DE VELOCIDAD DEL MOTOR

Las revoluciones a que trabaja el motor es otro importantefactor a tener en cuenta. Obligando a un motor a que trabajea menos revoluciones de las recomendadas, esantieconómico por aumentar el deslizamiento y las fugasinternas. La velocidad también afecta a la potencia, por loque es preciso hacer trabajar al motor a las revoluciones enque rinde la máxima potencia.PAR MOTOR - DE TRABAJO,PARADA Y SOBRECARGA

En todos los motores se suele especificar el par motorteorico, que sirve de base para calcular el par motorefectivo, el de parada y el de sobrecarga momentánea. Sinembargo, es preciso conocer estos valores prácticos porqueun motor con un par de torsión teórico muy grande, puedetener un par eficaz mucho menor , o un par de arranque


o de parada muy pequeños, de forma que no nos sirva paratrabajar con grandes cargas. Durante el trabajo tambiénpuede ocurrir que un motor tenga que desarrollarmomentáneamente un par de fuerza mayor de¡ par motornominal.

ESTUDIO COMPARATIVO

Después de explicar algunas de las característicasfundamentales de los motores hidráulicos, vamos acomparar entre si los tres tipos básicos que ya conocemos.

En el cuadro de la página anterior se encuentran unos datosque sirven para comparar los distintos tipos de motores entérminos muy generales. Téngase en cuenta que no sepretende con él destacar las cualidades de un determinadotipo de motor o marca de motor. Habrá motores decaracterísticas superiores a las indicadas en el cuadro, porlo que, antes de decidirse por un motor, le recomen amosque examine las distintas marcas que se ofrecen.

FACTORES VARIOS

Otros factores que sirven para identificar un motor y que espreciso tener en cuenta en la elección, son los siguientes: elrendimiento volumétrico en trabajo, el rendimiento global,las fugas internas con el par de torsión de parada, la vidaútil de los cojinetes, la cilindrada (fija o variable) lareversibilidad, la facultad de funcionar como bomba o motor,la potencia en función de¡ peso, el mantenimiento requeridoy el costo inicial. Todos estos factores pesan a la hora dedecidirse por un determinado motor.

FALLAS Y AVERIAS DE LOS MOTORESHIDRAULICOS

En este Capítulo acabamos de señalar lo mucho que separecen la bomba y el motor hidráulico. Por desgracia,también se parecen por el tipo de fallas y averías a queestán expuestos.

Las causas de estas fallas y averías pueden clasificarsedentro de alguno de los siguientes capítulos:

o Líquido inadecuado

o Falta de mantenimiento

o Condiciones de funcionamiento inadecuadas

o Motor inapropiado

o Diseño de sistema hidráulico inapropiado

o Fallas mecánicasAnalicemos estas causas.LIQUIDO INADECUADOEl motor no se diferencia en este aspecto de los

otros componentes de¡ sistema hidráulico - tambiénnecesita recibir suficiente cantidad de un líquido limpio y dela calidad y densidad apropiadas.

Las fallas y averías causadas por el empleo de líquidosinadecuados se exponen extensamente en los capítulos 2 y10, pudiéndose aplicar a los motores hidráulicos casi todaesta información. Remitimos al lector a los citados capítulospara no repetir aquí lo expuesto en ellos.

FALTA DE MANTENIMIENTO

La falta de cuidados y revisiones periódicas de un motorhidráulico es la segunda causa más importante de susaverías. Muchos son los descuidos de esta clase, entre losque merecen destacarse los siguientes:

1) El no revisar y reparar las tuberías y conexiones paraevitar los escapes de líquido o la entrada de aire en elsistema. En estas condiciones puede entrar aire y suciedaden el sistema hidráulico, se reduce la presión y el motorfunciona con irregularidad.

2) No revisar y reparar otros componentes de¡ sistemahidráulico, tales como bombas, válvulas de mando o filtros.El mal estado de estos componentes puede ser la causa dedesgaste prematuro de las piezas de¡ motor, por exceso opor falta de presión.

3) E.¡ no instalar el motor correctamente. Al no estar su ejeperfectamente alineado se desgastan excesivamente suscojinetes y se pierde potencia. Un eje mal alineado reduceel par motor, aumenta el rozamiento y causarecalentamiento que puede terminar en rotura.

4) El no cuidar de que el líquido empleado sea de la calidady densidad apropiadas (véase el Capítulo lo).

5) El no haber sabido encontrar la causa de¡ malfuncionamiento de un motor. Siempre que un motor funcionemal o se averíe, se tiene que empezar por averiguar lacausa de la falla. Huelga decir que si no se corrige la causa,el motor volverá a sufrir la misma avería.

En el Capítulo 11 de este Manual se describen con másdetalle los trabajos de mantenimiento y conservación querequieren los sistemas hidráulicos.

MALAS CONDICIONES DE FUNCIONAMIENTO

Una manera segura de averiar un motor hidráulico consisteen sobrecargarlo. Cada motor tiene sus limitaciones por loque se refiere a la presión, la velocidad, el par de torsión, elcaudal, la carga y la temperatura máximas que admite.Estos límites son distintos para cada motor y vienenindicados en las especificaciones de¡ fabricante.


Máquina auto-propulsada por un gran motorFig. 17

Seguidamente se hace la relación de lo que le puede ocurriral motor al sobrepasar estos límites:

Exceso de presión - aumenta el desgaste por falta delubrificación, recalienta el motor por hacerlo patinar más y lohace trabajar con un par de torsión excesivo.

Exceso de velocidad - recalienta el motor por aumentar eldeslizamiento y aumenta el desgaste de sus cojinetes ypiezas en movimiento.

Par motor excesivo - sobrecarga los cojinetes y el eje,especialmente en aquellas aplicaciones en que se invierterepetidas veces el sentido de giro de¡ motor.

Exceso de caudal - recalienta el motor por la presión de¡líquido que lo atraviesa sin transformarse en trabajo útil.

Exceso de carga - fatiga los cojinetes y el eje.

Exceso de temperatura - reduce el rendimiento y lavelocidad al reducir la densidad de¡ aceite y puede conducira un rápido desgaste por falta de lubrificación.El arranque de¡ motor en tiempo frío es otra de las causasque pueden averiarlo. Casi todos los fabricantes de motoreshidráulicos los acompañan de unas instrucciones detalladassobre la manera de ponerlos en marcha. El no atenerse aestas instrucciones puede ser la causa de¡ desgasteprematuro de¡ motor y hasta de su agarrotamiento por faltade lubrificación, de que se reduzca su par de torsión deparada por debajo de¡ especificado y de que se fatiguenexcesivamente los cojinetes y el eje.

MOTOR 0 SISTEMA HIDRAULICOINAPROPIADOS Y FALLAS MECANICASEstas tres últimas causas de averías son obvias. No suelenplantear problemas, pero es preciso prestarles la debidaatención para que no los lleguen a plantear.

Elevador de grano accionado por un pequeño motorDos aplicaciones de¡ motor hidráulico

En el apartado en que se describen las características delos motores hidráulicos hemos visto ya la importancia quetiene la elección correcta de un motor para una determinadaaplicación.

El sistema hidráulico también tiene que ser apropiado, esdecir, las tuberías tienen que tener la sección necesaria y noestar aplastadas ni dobladas para no aumentar la fricción ysobrecalentar el líquido. Por sistema hidráulico apropiado seentiende también que lleve las válvulas de mando y deregulación requeridas por la bomba y el motor. Significa, porúltimo, que el motor y el sistema hidráulico son compatibles.

Las fallas mecánicas que acaban por producirse en elfuncionamiento normal de¡ motor, no se pueden prevenir. Loúnico que se puede y se debe hacer es revisar y cuidarperiódicamente todo el sistema (véase el Capítulo 1 l), paraque no nos sorprendan.

RESUMEN: APLICACION Y RENDIMIENTO DEL MOTORHIDRAULICO

Resumiendo lo dicho en este Capítulo, exponemos acontinuación lo que tiene que hacerse para que el motorhidráulico trabaje bien durante muchas horas de servicio.

1. Seguir las recomendaciones de¡ fabricante al pie de laletra y respetar las especificaciones. Ello significa hacertrabajar el motor dentro de los límites especificados yrepararlo con piezas originales.

2. Elegir un motor capaz de satisfacer todas lasnecesidades de¡ sistema hidráulico y de la aplicación a quese destina. Esto no quiere decir tampoco que se debaescoger un motor más grande de lo necesario, porquetambién así funcionará mal y rendirá menos.

3. Adoptar un programa completo de mantenimiento ycuidados periódicos de¡ motor, llevando un registro detodos los servicios realizados.

1 . Falta de 1- Buscar entradas de aire o escape

presión del líquido

III -FUNCIONAMIENTO IRREGULAR DEL MOTOR

3. Revisar la bomba y la válvulas de mando.

2- Mala circula- 2ción del líquido.

3. Los mandosno actúan.

IV. EL MOTOR GIRA AL REVES

CONCLUSION: APLICACIONES DE LOSMOTORES HIDRAULICOS

Para terminar este Capítulo vamos a insistir en algunospuntos relativos a los motores hidráulicos.

Los motores hidráulicos se van empleando cada vez más ensistemas o aplicaciones en que se habían utilizado hastaahora motores eléctricos o transmisiones mecánicas. Dosson las razones de que cada vez se empleen más losmotores hidráulicos:

1. Cada vez se emplea más la fuerza hidráulica,especialmente para el accionamiento de equipos móvilesagrícolas o industriales.

2. Cuando se dispone de fuerza hidráulica, el motorhidráulico ofrece numerosas ventajas frente a otrossistemas de accionamiento.

La mayor de todas es la de ser capaz de desarrollar mayorpotencia- con menos peso. Sí se compara un motor eléctricocon un motor hidráulico de la misma potencia, se advierte enseguida que este último es varias veces más pequeño queaquel, lo cual es una ventaja para un equipo móvil.

Otra ventaja que ofrece el motor hidráulico es la facilidadcon que se puede mandar. Basta una fuerza mínima paracontrolar una gran fuerza. Un buen ejemplo de esto lotenemos en la dirección asistida por fuerza hidráulica dediversas máquinas.

Otra ventaja más es la de poderse mandar el motorhidráulico con gran precisión. Basta actuar una palanca paraque el motor trabaje con suavidad y uniformidaddesarrollando poca o mucha fuerza. No hay correas nicadenas y no se producen retardos entre la palanca demando y la fuerza que ésta controla. La simplicidad, laeconomía y la seguridad terminan de redondear la lista deventajas que ofrece el motor hidráulico, que aún tiene la dellevar un mínimo de piezas en movimiento.

Puede decirse, resumiendo, que el motor hidráulico es unexcelente transformador de energía a condición de que estécalculado para la aplicación especial que se le vaya a dar,se le haga trabajar dentro de los límites especificados y sele presten los servicios y cuidados periódicos convenientes.

DIAGNOSTICO DE AVERIAS

En la siguiente relación se enumeran algunas de las averíaso fallas más frecuentes de los motores hidráulicos,indicándose la posible causa y la forma de remediarla.

1. EL MOTOR NO GIRA

Causa posible Remedio

1. Eje agarrotadopor:

a. Exceso decarga.

b. Falta de lubrificación.

c. Eje mal alineado.

2. Eje roto. 2.

3. No llega 3.presión.

4. Líquido 4.contaminado.

II. EL MOTOR GIRA DESPACIO

1 . Densidad 1.

inadecuada.2. Bomba o motor 2.

gastados.

3. Líquido sobre- 3.calentado.

4. Filtroobstruido.


a. Comprobar la capacidadde carga de¡ motor.

b. Revisar nivel y calidad, presióny temperatura de¡ líquido.

C. Alinear el eje con la carga.

Cambiar el eje; averiguar la causade la rotura.

Revisar y reparar tuberías ycanalizaciones obstruidas o quepierden.

Limpiar todo el sistema hidráulico(Capítulo 11) buscar causa de lacontaminación. Rellenar conlíquido apropiado.

Rellenar con líquido de ladensidad adecuada.

Revisar y reparar bomba o motor.

Buscar estrangulaciones,comprobar densidad y falta denivel.

4. Averiguar la causa de laobstrucción y limpiar o cambiar elfiltro.

Buscar entradas de aire o escapede líquido.

1. Acoplamiento 1. Invertir el acoplamiento.invertido entrebomba y motor.

2. Puesta a punto 2. Consultar las especificacióincorrecta. nes del fabricante.

V. EL EJE DEL MOTOR NO GIRA

1. Cargaexcesiva.

2.

1. Acopiar la carga especificada.

Desgaste del 2. Cambiar las piezas gastadas. motor.

6-1

ACUMULADORES HIDRAULICOS/CAPITULO 6

PARA ACUMULAR ENERGIA PARA CONSEGUIR UN AUMENTO GRADUALDE LA PRESION

PARA AMORTIGUAR LAS PUNTAS DE PRESION PARA MANTENER LA PRESION CONSTANTE

Fig. 1 - Cuatro aplicaciones de¡ acumulador de presión

El acumulador de energía más sencillo es un muelle. Al sercomprimido almacena fuerza. También puede utilizarse paraamortiguar los golpes o para aplicar progresivamente unafuerza sobre una carga. Los acumuladores hidráulicostrabajan como el muelle.Consisten en un recipiente en el que se acumula líquido apresión.

APLICACIONES DE LOSACUMULADORES

Las cuatro aplicaciones principales de los acumuladores depresión son las siguientes (Fig. 1):

o Como acumuladores de energía

• Como amortiguadores para las puntas depresión

• Para conseguir un aumento gradual de lapresión

• Para mantener constante la presión

La mayoría de los acumuladores sirven para cualquiera delas cuatro aplicaciones mencionadas. En la práctica semontan en los sistemas hidráulicos para realizar una de lascuatro funciones nada mas.

Los ACUMULADORES DE ENERGIA se suelen emplearpara "reforzar" la presión hidráulica en sistemas hidráulicoscon bombas de caudal constante. El

1 - Válvula para gas 5- Orificio de purga2 - Cámara de gas 6- Pistón libre3 - Cámara de aceite 7- Empaquetadura4 - Al sistema hidráulico

(Algunos acumuladores que trabajan a baja presión y ensistemas más bien estáticos, no llevan ninguna separaciónentre el gas y el aceite. En los modernos sistemashidráulicos apenas se emplean los acumuladores de estaclase que, además, tienen el inconveniente de que no se lespuede dar una carga previa).

Fig. 2 - Acumulador de pistón típico

6-2 Acumuladores hidráulicos

acumulador se carga de aceite a presión durante losperíodos de reposo de¡ sistema hidráulico y lo realimenta enlos períodos de trabajo, cuando cae la presión del aceite. Labomba carga de nuevo el acumulador después de cadaciclo de trabajo. Estos acumuladores se emplean algunasveces también como reserva de presión de aceite para elcaso de que falle la bomba. Como ejemplo de este casopueden citarse los frenos asistidos por fuerza hidráulica delas máquinas más pesadas. En el caso de fallar elsuministro de aceite a presión, el acumulador mantiene lapresión dentro de¡ circuito de los frenos siendo todavíaposible frenar la máquina.

Los acumuladores proyectados para que AMORTIGUENLAS PUNTAS DE PRESION se cargan con el exceso deaceite durante la elevación brusca de la presión para dejarlosalir de nuevo una vez pasada la "punta". De esta manerase reducen las vibraciones y el ruido que produce el sistemahidráulico durante el trabajo. El acumulador tambiéncontribuye a mantener la presión constante en los sistemasequipados con bombas de caudal variable. En el momentode desactivarse la bomba se produce una caída de presiónque el acumulador "se encarga de igualar.

Los acumuladores proyectados para conseguir unAUMENTO GRADUAL DE LA PRESION se emplean para"suavizar" el ciclo de trabajo de un pistón contra una cargafija, como en el caso de una prensa hidráulica. Elacumulador absorbe una parte de aumento de la presión yfrena la carrera de¡ pistón. Los acumuladores proyectadospara MANTENER LA PRESION CONSTANTE se cargancon un peso que mantiene una determinada presión dentrode un circuito hidráulico cerrado. En el circuito hidráulicocerrado la presión puede variar por fugas de aceite o por laexpansión o contracción causadas por el calentamiento oenfriamiento de¡ líquido, pero gracias a la acción de lagravedad, el peso de¡ acumulador compensa estasvariaciones y mantiene la presión constante.

TIPOS DE ACUMULADORES

Los tipos principales de acumuladores son los siguientes:

• Neumáticos (cargados con gas)

• Cargados con peso• Cargados con muelle

ACUMULADORES NEUMATICOS

Ya vimos en el Capítulo 1 que los líquidos no se puedencomprimir. En cambio, los gases se comprimen. Por estacondición se utilizan en muchos acumuladores paracargarlos de energía o para que actúen de amortiguadoresen las elevaciones bruscas de la presión.

El adjetivo "neumático" indica que el acumulador trabaja congas comprimido. En este tipo de acumuladores el gas y elaceite ocupan el mismo recipiente.

Al aumentar la presión de¡ aceite, el gas se comprime. Alreducirse la presión, el gas se expande de nuevo haciendosalir el aceite de¡ acumulador.

En la mayoría de los ingenios de este tipo el gas se separade¡ aceite por medio de un pistón, una vejiga o undiafragma. De esta manera se evita que el gas se mezclecon el aceite y pueda entrar en el sistema hidráulico.

La Fig. 2 muestra un ACUMULADOR DE PISTON típico. Escomo un cilindro hidráulico pero sin biela. Un pistón'Jlotante" separa el gas de¡ aceite.

El pistón entra ajustado dentro de¡ cilindro y lleva unaempaquetadura que separa el gas de¡ aceite. La doubleempaquetadura qL.e puede apreciarse en la figura, obliga adisponer un orificio de purga para dar salida al aceite que seva acumulando entre ambas empaquetaduras.

Este acumulador se puede cargar con gas a presión antesde instalarlo en el sistema hidráulico. Para ello basta conllenar la cámara de gas a la presión deseada con un gasinerte como el nitrógeno seco.

Acumuladores hidráulicos 6-3

Los acumuladores de pistón se tienen que cuidar conesmero para evitar que aparezcan fugas internas. Encambio, tienen la ventaja de acumular una gran cantidad deenergía en relación con su tamaño y de funcionar con granprecisión.

1 - Gas

Fig. 3 - Acumulador de vejiga

2 - Aceite

Los acumuladores representados en las Figuras 3 y 4 sonde¡ tipo de VEJIGA.

Un balón o vejiga flexible de goma sintética contiene el gasy lo separa M aceite M sistema hidráulico. En la partesuperior de¡ acumulador hay una válvula para cargar lavejiga con gas comprimido.

Para no dañar la goma al cargar la vejiga, el acumuladorlleva un platillo de protección (Fig. 4). Cuando se expande lavejiga, este platillo impide que se meta por la boca deentrada de¡ aceite, con lo que la goma se rompería.

En la Fig. 4 se ha representado un acumulador con unaválvula dosificadora en la boca de entrada de aceite. Estaválvula deja que el aceite entre libremente en elacumulador, pero restringe su salida para que lo haga máslentamente.

Los acumuladores de vejiga también se pueden cargarantes de ponerlos en servicio.

1 - Válvula de carga2 –Vejiga3 - Platillo protector4 -Al sistema hidráulico

5 - Entrada de aceite6 -Aceite7 - Gas

Fig. 4 - Funcionmiento de¡ acumulador de vejiga

1 - Cámara de gas2 -Válvula de gas3 -Diafragma

4 - Cámara de aceite5 - Al sistema hidráulico

Fig. 5 - Acumulador de diafragma


En los ACUMULADORES DE DIAFRAGMA el gas se separade¡ aceite por medio de un diafragma metálico. El diafragmametálico va soldado o otro diafragma de goma que flectacon los cambios de presión (Fig. 5). Este tipo deacumuladores se caracteriza por pesar poco, siendo esta larazón de que se empleen más en los aviones.Efecto de la carga de gas en los acumuladoresneumáticos

¿A qué presión de¡ gas se debe cargar un acumuladorneumático?

Depende de cómo tenga que trabajar el acumulador.

1 - Aceite del sistema2 - 250 CM3 de aceite3 - 500 CM3 de aceite4 - 1000 CM3 de aceite5 - Boca de carga con gas6 - Acumulador

1 - Presión de¡ aceite de¡ sistema (kPa)2 - Presión de la carga de gas (kPa)3 - Volumen M aceite (CM3)

4 - Punto en que el acumulador no admite más aceite

Fig. 6 - Efecto de la carga de gas en un acumulador neumático

Las curvas de la Fig. 6 demuestran cómo afectan alfuncionamiento de¡ acumulador 6 cargas de gas diferentes.

La presión de estas cargas es de 13800, 6900 , 3450, 2070,690, y o kPa (indicadas en la parte de arriba de las curvas).

El acumulador tiene una cilindrada de aceite de 980 CM3

(indicada sobre la abscisa.)

Al aumentar la presión de¡ sistema (indicada sobre laordenada) el aceite que entra en el acumulador vacomprimiendo el gas y reduciendo su volumen.

Como puede verse por las curvas, cuanto mayor es la cargade gas, tanto mayor tiene que ser la presión de¡ sistemahidráulico para forzar la entrada de aceite en el acumulador.En el caso ilustrado, la presión de¡ aceite tiene quesobrepasar los 13 800 kPa para entrar en el acumulador conla carga mayor de gas.

La carga de gas también influye en el volumen de aceite queel acumulador admite a una determinada presión.

Cuanto menor la carga de gas, más aceite admite elacumulador a una presión dada.

En resumen: el tipo y la aplicación de¡ acumuladorneumático dependen de la presión y de¡ caudal de aceiteque se necesiten. En otras palabras, de la presión máxima aque se tenga que trabajar y de¡ volumen de aceite que tengaque poder almacenar el acumulador.

Precauciones que deben adoptarse con losacumuladores neumáticos

Cuando se trabaja con acumuladores neumáticos seobservarán los precauciones que se indican a continuación.Los detalles concretos de carácter técnico se encontraránmás adelante bajo el epígrafe "Mantenimiento y carga de losacumuladores neumáticos',«

1. ATENCION: EL ACUMULADOR NO DEBE CARGARSENUNCA CON OXIGENO. La mezcla de¡ aceite con oxígenoa presión puede originar una explosión.

2. No cargar nunca el acumulador con aire. Al comprimir elaire se condensa el vapor de agua que lleva y este puedeoxidar los metales. El óxido, a su vez, puede dañar lasjuntas e inutilizar el acumulador. Por otra parte, en contactocon el aire el aceite se oxida y descompone.

3. El acumulador debe cargarse siempre con un gas inerte,que puede ser el nitrógeno seco. Este gas no contiene nivapor de agua ni oxígeno, por lo que no ataca al metal, ni alaceite.

4. No cargar nunca un acumulador a más presión que larecomendada por el fabricante. Consultar las característicasy respetar la "presión de trabajo".

5. Antes de desmontar un acumulador de un sistemahidráulico, hay que descargar toda la presión.


6. Antes de despiezar un acumulador hay que descargartanto la presión hidráulica como la presión de/ gas.

7. Al despiezar un acumulador hay que tomar lasprecauciones necesarias para que no puedan entrar en suinterior suciedad y materias abrasivas.

Entretenimiento y carga de los acumuladoresneumáticos

PRUEBA DEL ACUMULADOR CARGADO, EN LAMAQUINA

1. Para comprobar si el acumulador pierde gas, se aplicasolución jabonosa a la válvula de gas y a las juntas externasque pueda llevar el acumulador. Si se forman burbujas, esseñal de que el acumulador pierde.

2. Para comprobar la presencia de fugas internas de gas seexamina el depósito del sistema hidráulico: si hay fugas degas, el aceite hace espuma. También indica que hay fugasinternas el hecho de que el acumulador no actúe. Estasfugas se producen generalmente por rotura de la vejiga o delas juntas del pistón en el interior del acumulador.

3. Si las comprobaciones anteriores demuestran que elacumulador está en buen estado, pero no actúa o lo hacecon pereza, entonces se tiene que recargar (véase másadelante).

ANTES DE DESMONTAR EL ACUMULADOR DE LAMAQUINA

Cerciorarse de que se ha descargado toda presionhidráulica. Para dejar el sistema sin presión se tiene queparar la bomba hidráulica y actuar con la palanca de mandoalguno de los mecanismos del circuito del acumuladorhidráulico, para descargar toda la presión del aceite(también se puede abrir uno de los tornillos de purga).

DESMONTAJE DEL ACUMULADOR DE LA MAQUINA

Después de haber descargado toda la presión del sistemahidráulico, se procede a desmontar el acumulador de lamáquina, para repararlo o cargarlo.

REPARACION DEL ACUMULADOR

1. Antes de despiezar el acumulador se tiene que descargartoda la presión del gas. Para ello basta generalmente condesenroscar poco a poco la válvula de gas. Para ello sepuede instalar previamente la válvula de carga, si fueranecesario. El gas no debe descargarse jamás apretando elobús de la válvula, porque podría romperse.2. Proceder al despiece del acumulador sobre un banco detrabajo perfectamente limpio.

F 3137

1 - Válvula reductora de la botella 4 - Válvula de gas2 - Botella de nitrógeno seco 5 - Manómetro3 - Acumulador

Fig. 7 - Carga previa del acumulador de tiponeumático3. Cerciorarse del estado de todas sus piezas buscando

posibles causas de fugas de gas o aceite.

4. Tapar todas las bocas con capuchones de plástico o telalimpia tan pronto se abran.

5. Examinar las juntas de la vejiga o del pistón -por siestuvieran deterioradas, cambiándolas en caso necesario.

6. Siempre que se cambie un obús, cuidar de volver ainstalar el tipo recomendado.

7. Hacer con gran cuidado la recomposición delacumulador.

CARGA PREVIA DEL ACUMULADOR

Conectar el tubo flexible de la botella de nitrógeno seco a laválvula de carga del acumulador y abrir la válvula reductorade la botella (Fig. 7).

La válvula reductora de la botella de nitrógeno se debe abrirpoco a poco hasta que el manómetro indique una presiónigual a la recomendada por el fabricante del acumulador.Alcanzada ésta se cierra la válvula de carga delacumulador, y a continuación la válvula reductora de labotella. Desconectar el tubo flexible.

NOTA: Para medir la presión de la carga de gas delacumulador montado en la máquina, se tiene que


descargar primero la presión hidráulica. De no hacerlo así,la lectura que se haga no indicará la verdadera presión delgas.

1 - Pesos 2 - Pistón 3-Aceite a presión

4 - Al sistema hidráulico 5-Cilindro 6 - Junta

Fig. 8 - Acumulador cargado con peso

INSTALACION DEL ACUMULADOREN LA MAQUINA

Instalar el acumulador en la máquina y conectar todas lastuberías. Poner en marcha el motor y actuar alguno de losmandos hidráulicos para purgar el aire del sistema. Verificara continuación el funcionamiento correcto de¡ acumulador.

ACUMULADORES CARGADOS CON PESO

El tipo más antiguo de acumulador que se conoce es el quese carga con un peso (Fig. 8).Este tipo de acumulador consiste en un cilindro y un pistónsobre el que gravitan unos pesos.

El funcionamiento es muy simple. El aceite a presión de¡circuito hidráulico entra en la cámara inferior y hace subir alpistón cargado con los pesos. De esta forma queda cargadoel acumulador. Cuando se necesita el aceite cae la presióndentro de¡ sistema hidráulico y el acumulador lo alimentadescargándolo en él por la acción de la gravedad.

La ventaja principal de¡ acumulador cargado con peso es lade mantener constante la presión.

Su principal inconveniente es el de ser muy volumi-

DESCARGA

Fig. 9 - Funcionamiento de¡ acumulador cargado por un muelle

noso y pesado. En los equipos móviles no tiene aplicaciónpor estos motivos.

ACUMULADORES CARGADOS POR UN MUELLE

Este acumulador es muy parecido al anterior, pero en estees un muelle el que acumula la energía.

El aceite a presión carga el acumulador al comprimir elmuelle (Fig. 9). Al caer la presión en el sistema hidráulico, elmuelle hace salir el aceite de¡ acumulador.El acumulador ilustrado en la Fig. 9 es de tipo interno, conaumento progresivo de la presión, para el accionamiento deun cambio de velocidades automático. Al pasar a otravelocidad con la palanca de cambio se produce en el circuitohidráulico una caída de presión que el acumuladorcompensa inmediatamente, actuándose de esta manera sinretardo los pistones hidráulicos que desembragan el motor.Inmediatamente comienza a subir la presión gradualmente,con lo que se embraga de nuevo con suavidad.

Regulando el caudal de aceite que entra en el acumuladorse puede variar el tiempo invertido en cargarlo (Fig. 10). Lavelocidad de carga de¡ acumulador se regula siempre quese quiere lograr el accionamiento suave y progresivo de unmecanismo man-


1 -25-

Presión de aceite (kPa) Descargade¡ acumulador Tiempo ensegundos desde el comienzo delcambio de velocidad

3 - Carga de¡ acumulador 4-Carga máxima

Fig. 10 - Ciclo de trabajo de¡ acumulador cargado por muelle

dado por fuerza hidráulica. Analizando la curva de presiónde¡ acumulador se ve como cae esta al descargarse aquel,para aumentar lentamente después, al empezar a cargarsede nuevo y alcanzar finalmente, con gran rapidez la presiónmáxima M sistema, al terminar de llenarse el acumulador. Elretardo con que se alcanza de nuevo la presión máxima enel ciclo de carga se puede aumentar o reducir aumentandoo reduciendo la entrada de aceite en el acumulador.

Las características de trabajo del acumulador cargado pormuelle se pueden variar de las siguientes maneras: 1)cambiando la fuerza del muelle 2) cambiando la longitud delmuelle 3) variando la compresión previa del muelle 4)cambiando el diámetro del pistón ó 5) cambiando la carreradel pistón.

En la Fig. 11 se puede apreciar el efecto de emplear unmuelle más fuerte con menos compresión previa (B), encomparación con otro muelle más débil (A).

Se aprecia de esta manera la gran importancia que tieneemplear un muelle de la fuerza correcta para elfuncionamiento de este tipo de acumuladores.

Por este motivo es indispensable emplear siempre piezasde recambio originales y atenerse a las recomendacionesdel fabricante en la reparación de estos acumuladores.

La Fig. 12 ilustra otro acumulador en el que los muelles vansobre unas varillas fijas al disco del pistón,

A - Muelle A - más débil, con más compresión previaB - Muelle B - más fuerte, con menos compresión previa

Ejemplo ilustrado:Volumen del acumulador - 150 CM3Sección del pistón - 30 Cm2

Fuerza del muelle con el A Bacumulador descargado - 556 N 222 NFuerza del muelle con el

acumulador cargado

1 - Presión del aceite (kPa)2 - Muelle B3 - Muelle A4 - Carga plena

Fig. 11 - Influencia de la fuerza del muelle en el funcionamiento delacumulador

3558 N 4148 N

5 - Entrada de aceite en cm3 6-Presión a la que el acumuladorcomienza a tomar aceite

1 – Muelle 2 -Pistón

3 - Junta4 - Del sistema hidráulico

Fig. 12 - Acumulador de presión cargado por muelle


que los comprime contra la brida de¡ cilindro al subir por lapresión de¡ aceite. A estos muelles se les da unadeterminada compresión previa por medio de las tuercas deajuste.

La gran ventaja de los acumuladores cargados por muellees que no necesitan ser recargados como los de gas.

Su inconveniente es el de resultar demasiado grandescuando se necesitan grandes caudales o altas presiones deaceite. Por esta razón sólo resultan prácticos en aquellasaplicaciones donde se requieren solamente pequeñosvolúmenes y presiones.

7-1

FILTROS HIDRAULICOS/CAPITULO 7

¿POR QUE SE EMPLEAN LOS FILTROS?Recuérdese que los líquidos hidráulicos, además de servirde medio para transmitir fuerza, tienen que actuar comolubrificantes de piezas mecanizadas con gran precisión.

El aceite contaminado actúa como abrasivo y puede sercausa de que se agarrote el émbolo de distribución de unaválvula de control, que entra Muy ajustado en su taladro. Elaceite sucio puede estropear irremediablemente lassuperficies finamente labradas a máquina y una minúsculapartícula de arena se puede atascar en un orificio dedosificación calibrado, siendo la causa de que se pare todala máquina.

No es difícil darse cuenta de que para que el sistemahidráulico funcione debidamente, es indispensable que elaceite se conserve perfectamente libre de todacontaminación.

Fig. 1 - El polvo es una de las causas principalesde la contaminación de los líquidos hidráulicos

Hay que luchar constantemente contra la suciedad, porqueestá por todas partes. Basta ver la figura 1 para darsecuenta de que la atmósfera polvorienta que rodea lasmáquinas es una de las causas principales de lacontaminación del aceite.

Otra causa de contaminación es la propia máquina Eltrabajo y el desgaste normal de sus piezas producenrebabas y hace que se desprendan pequeñas partículasmetálicas.

Valorándolo en dólares, resulta mucho más barato comprarun buen filtro y cuidarlo como requiere, que cambiar unabomba o una válvula desgastada por un líquidocontaminado.

¿COMO SE EMPLEAN LOS FILTROS?En los filtros de PASO TOTAL, todo el aceite que circula porel sistema hidráulico, tiene que pasar por el filtro. Este tipode filtros suele instalarse en la tubería de entrada a labomba y en la tubería de retorno al depósito. Como esnatural, también se pueden instalar otros filtros adicionalesdelante o detrás de otros componentes hidráulicos.

Los filtros EN DERIVACION se acoplan a una T de latubería de aceite a presión, de forma que solamente pasapor el filtro una parte de¡ aceite que circula por el sistemahidráulico. El resto del aceite continúa sin filtrar a través delsistema hidráulico y retorna al depósito.

Fig. 2 - Filtro para el aceite de la caja de cambiosy sistema hidráulico de un tractor

La instalación del filtro en el sistema hidráulico depende deldiseño de la máquina. En la Fig. 2 se ilustra el caso de untractor en el que la caja del filtro es parte integral de la cajade cambios. En la Fig. 3, en cambio, se ilustra un filtro deaceite instalado exteriormente, próximo a la bombahidráulica. Sea la que quiera la forma en que vaya instaladoel filtro, su objeto es siempre el mismo: mantener limpio elaceite.

El filtro retiene las partículas que lleva el aceite que loatraviesa. La Fig. 4 ilustra un filtro de paso total que constade dos unidades filtrantes en la misma

1 - Depósito de aceite 2 - Filtro de aceite dentrodel depósito

Fig. 3 - Filtro de¡ sistema hidráulico de unacosechadora

caja. El aceite que viene del depósito atraviesa la malla defiltro y, después de filtrado, continúa hacia la bombahidráulica. Esta lo manda a la válvula de control que, a suvez, le da paso hacia los cilindros hidráulicos desde los queretorna al depósito después de pasar por la otra unidadfiltrante dispuesta en el retorno de aceite.Aunque el elemento filtrante esté nuevo, se produce unapequeña diferencia de presión entre el interior y el exterior,porque el filtro siempre restringe algo el paso de¡ aceite. Escomo cuando se intenta abrir una puerta con tela metálicacontra una potente corriente de aire. Si se cubre la telametálica de la puerta, aumenta considerablemente laresistencia ofrecida por el viento. Los mismo ocurre con elfiltro hidráulico. A medida que se va ensuciando elelemento filtrante, aumenta la diferencia de presión hastaque, finalmente, deja de pasar el aceite cuando el elementoestá totalmente obstruido.

Para evitar que la presión de¡ aceite suba hasta el punto deromper el filtro o que alguno de los circuitos hidráulicosllegue a quedarse sin presión, el filtro suele llevar unaválvula de descarga que deriva el aceite cuando el elementofiltrante está totalmente obstruido por la suciedad. (Estaderivación de seguridad no debe confundirse con el sistemade filtro en derivación.)En la Fig. 5 puede verse el funcionamiento de la válvula dealivio que deriva el aceite. Obsérvese que la malla filtrantesituada en la tubería de aspiración de la bomba, no tieneválvula de alivio. La diferencia en la acción de filtrado deuna y otra unidad hace que el filtro situado en el retorno delaceite al depósito, se ensucie mucho más que la malla quefiltra el aceite que aspira la bomba hidráulica.

Como es natural, siempre que se abre la válvula de aliviodeja pasar aceite sin filtrar a los diversos circuitoshidráulicos. Si no se cambia inmediatamente el elementofiltrante obstruido, la suciedad del

1 - Nivel del aceite en 3 - Malla filtrante sobre la boca el depósito de aspiración2 - Elemento filtrante para 4 - A la bomba

el aceite de retorno 5 - De la válvula de controlFig. 4 - Filtro de paso total

1 - Indicador de obstruccióndel filtro

2 - Válvula de alivio abierta3 - Elemento filtrante para

el aceite de retorno(obstruido)

4 - Malla filtrante sobre la bocade aspiración (obstruida) 5 -A la bomba 6 - De la válvulade control 7 - Nivel delaceite en el depósito

Fig. 5 - Válvula de alivio del filtro

Filtros hidráulicos 7-3

1 - Depósito2 - Indicador de obstrucción de¡ filtro3 - Filtro

Fig. 6 - Indicador de obstrucción del filtro

aceite hará que aumente el desgaste de los componenteshidráulicos y la malla filtrante de la boca de aspiración se iráobstruyendo cada vez más hasta dejar a la bombahidráulica sin aceite.

Los indicadores de obstrucción del filtro ilustrados en lasfiguras 5 y 6, facilitan la revisión para saber cuando espreciso limpiar el filtro y cambiar el elemento.

Cuando el filtro lleva válvula de alivio, tiene muchaimportancia emplear el cartucho de filtro recomendado y elaceite correcto recomendado también en el manual deinstrucciones. Si se emplea un elemento filtrante de otrascaracterísticas o un aceite demasiado denso, la diferenciade presión entre el interior y el exterior del filtro puede llegara ser tal que se abra la válvula de alivio que deriva el aceitesin filtrarlo, aunque no esté obstruido el elemento filtrante.

TIPOS DE FILTROS

Veamos ahora los tipos de filtros que se emplean en lossistemas hidráulicos y la eficacia con que filtran el aceite.

Los filtros se pueden clasificar en tipos de superficie y tiposde filtrado en profundidad, según la forma en que retenganla suciedad el líquido.

LOS FILTROS DE SUPERFICIE retienen sobre la mismatoda la suciedad y las partículas de un diámetro mayor quesus poros (Fig. 7). Algunas partículas pasarán e irán a caeral fondo del depósito de aceite, pero otras se irán quedadoatascadas en los poros y acabarán por obstruir el elementofiltrante, obligando a cambiarlo.

F 3150

Fig. 8 - Filtro de malla de alambre

Fig. 9. Filtro de espiral metálica

Los filtros dejan pasar las partículas más pequeñas yretienen las más grandes pero no es fácil indicar la eficaciacon que filtran. Por el hecho de quedar atrapado el materialen el filtro, el paso a través de este va siendo cada vez másrestringido.

7-4 Filtros hidráulicos

I il

Fig. 10 - Elemento filtrante de papel plisado

Un filtro de superficie muy comúnmente empleado consisteen una malla de alambre muy fina (Fig. 8). También sonfiltros de superficie los formados por discos metálicos o depapel apilados, por una cinta metálica arrollada de canto enespiral para formar un cilindro (Fig. 9) por un puñado decelulosa embutida en un cilindro con agujeros o por unalámina de papel plisada en forma cilíndrica (Fig. 10).

Fig. 11 - Filtro hecho con desperdicios de algodón

Los elementos que filtran EN PROFUNDIDAD sediferencian de los filtros de superficie en que hacen pasarel aceite por un gran volumen y en todas las direcciones,antes de que lleguen al sistema hidráulico (Fig. 1 l).

La acción de filtrado en profundidad puede tener lugar porabsorción o por adsorción.

En el filtrado por absorción la suciedad es retenida como elagua que retiene una esponja. El aceite

atraviesa una masa de material poroso, que pueden serdesperdicios de algodón, pulpa de madera, madejas delana, papel o cuarzo, quedando la suciedad atrapada en elinterior de la masa porosa. Este tipo de filtro retiene laspartículas que lleva el aceite en suspensión, así como unaparte M agua y de las impurezas solubles en el agua.

Los filtros que adsorben las impurezas, actúan como losfiltros por absorción, pero han sido tratados químicamentepara que fijen los contaminantes del aceite. Estos filtros sehacen con carbón vegetal, con papel tratado químicamenteo con arcilla grasa. Además de retener las partículas quelleva el aceite en suspensión y las impurezas hidrosolubles,también separan de¡ aceite otros contaminantes, como losque se producen por la oxidación y degradación del aceite.Los filtros adsorbentes también suelen retener los aditivosque llevan los aceites, por lo que no suelen emplearse enlos sistemas hidráulicos.

EFICACIA DEL FILTRADOAdemás de¡ tipo de filtro hay que tener en cuenta la eficaciay el grado de¡ filtrado. El grado de¡ filtrado es el que indicacual es la partícula más pequeña que es capaz de retener elfiltro. La medida más comúnmente empleada para indicar elgrado de filtrado es la micra (una micra es una milésima demilímetro).

Para hacerse una idea de¡ tamaño de una micra, bastaimaginarse que hacen falta 1000 unidades de estas puestasen línea para obtener un milímetro.

La partícula más pequeña que es capaz de ver el ojohumano sin cristales de aumento, es de 0.001 mm, por loque gran parte de la suciedad retenida por el filtro delsistema hidráulico está formada por partículas invisibles. Porejemplo, las cosechadoras para cereales de hoy en díallevan filtros que retienen partículas de un diámetro de 10micras (= 0,01 mm) que es, aproximadamente, la décimaparte del tamaño de un granito de sal fina de mesa.

Los filtros de malla de alambre dejan pasar partículasrelativamente grandes, de un diámetro de hasta 150 micras(= 0,15 mm). A pesar de no filtrar tan bien, se emplean enlas bocas de aspiración de las bombas porque no ofrecenapenas resistencia al paso del aceite y de esta manera sealeja la posibilidad de que la bomba no pueda aspirar aceitepor obstrucción del filtro.

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Figros hidráulicos

Dos o más partículas pueden entrar simultáneamente en unporo y quedar atascadas en él. A partir de este momento,ese poro retendrá partículas mucho más pequeñas de lasque retenía inicialmente. Poco a poco se van acumulandomás partículas en los poros y el filtro acaba por obstruirsetotalmente.

1 - Diferencia de presión en el filtro 2 - Punto en que abre laválvula de derivación del filtro 3 - Período en que debe cambiarseel filtro 4 - Tiempo de servicio M filtro

Fig. 12 - Vida útil de un elemento filtrante

En el gráfico de la Fig. 12 puede verse como se vareduciendo gradualmente el diámetro de los poros del filtrohasta llegar un momento en que se produce un aumentobrusco en la diferencia de presión entre el interior y elexterior de¡ filtro. En este punto el filtro deja de trabajar ydebe limpiarse, cambiando el elemento filtrante.

CONTAMINACION

¿En qué consiste la contaminación de¡ sistema hidráulico ycomo se produce?

Los líquidos, las partículas metálicas y no metálicas y lasfibras son las materias más comunes que suelen contaminarel aceite del sistema hidráulico (Fig. 13). Estas materiaspueden provenir del exterior, pero también puedenproducirse dentro de¡ propio sistema hidráulico.

El aire es una de las fuentes principales de contaminación.El aire atmosférico puede estar cargado de humedad, departículas ligeras y de polvo. Todos estos contaminantespueden penetrar en el sistema hidráulico con el aire a travésde bocas de respiración o de llenado, a través de juntas yretenes o al abrir el sistema para repararlo o acoplarle algúncircuito.

El propio sistema hidráulico es también una importantecausa de la contaminación de¡ aceite. Durante el períodoinicial de suavizado se desprenden pequeñas partículas demetal y otros abrasivos que contaminan el aceite. Más tarde,durante el funcio-

Fig. 13 - Agentes contaminantes

F 3155

namiento normal de la máquina, esta produce otrasmaterias contaminantes, como son partículas de pintura dejuntas, retenes, así como metálicas.

El aceite hidráulico también se puede contaminar porguardarlo en recipientes sucios y emplear en sumanipulación embudos sucios o algodones sucios y quedesprenden hilos.

Fig. 14 - El mal trato puede inutilizar el filtro

El mal trato de los filtros puede reducir su eficacia e inclusoser la causa de que se desprendan partículas que pasen alaceite (Fig. 14).

El propio aceite es otro origen de contaminación.

Por el efecto del agua, del aire, del calor y de la presión, elaceite se descompone poco a poco y va formando cieno yácido. El cieno no actúa como abrasivo, pero formasustancias gomosas que se adhieren a las piezas enmovimiento, obstruyen los orificios de paso y atrapan laspartículas abrasivas que lleva de aceite en suspensión.

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partes de la pieza que suelen estar labradas a máquina conalta precisión (Fig. 17). Las partículas más pequeñasconsiguen introducirse entre piezas muy ajustadascausando su agarrotamiento. Otras partículas se incrustanen metales más blandos y actúan entonces como abrasivosde juntas y retenes dando lugar a que aumenten las fugasinternas de aceite y la pérdida de fuerza.

Fig. 17 - La suciedad desgasta el émbolode distribución de la válvula

2 - Embolo de válvula1 - Patrícula grande

7-6 Filtros hidráulicos

Los ácidos pican y corroen las superficies metálicas,tornándolas ásperas y aumentando el desgaste, creando deesta forma una nueva fuente de contaminación.

EFECTOS DE LA CONTAMINACION

Todos estos contaminantes afectan notablemente elrendimiento del sistema hidráulico.

Fig. 15 - Filtro de 100 micas completamente obstruido

El agua, incluso en pequeñas cantidades, oxida lassuperficies metálicas pulimentadas y contribuye a que seforme cieno que se adhiere a las piezas en movimiento yobstruye los filtros (Fig. 15). Un filtro obstruido puede hacerque aumente la cantidad de aceite sucio sin filtrar quecircula por el sistema hidráulico, y puede llegar, incluso, ahacer que se queden sin aceite los componenteshidráulicos.

Filtro de 150 micas corrido por acción química

Los ácidos que contiene a veces el cieno pueden atacar losmetales, como la malla de filtro ilustrada en la Fig. 16. De lamalla corroída por los ácidos se desprenden nuevaspartículas metálicas que aumentan la contaminación de¡aceite.

Las partículas metálicas y no metálicas que el aceite llevaen suspensión causan averías muy notorias ' Las másgruesas quedan atrapadas en los bordes de piezas enmovimiento y hacen que el cieno se fije en esos puntos,aumentando el desgaste de unas

Fig. 18 - Los hilos y fibras pueden obstruir un orificio

Los hilos y fibras más finas de trapos y algodonesempleados en la limpieza pueden introducirse en los poros yen los pequeños orificios (Fig. 18). Los hilos y fibras nosuelen causar averías por sí mismos pero forman urdimbresen las que quedan atrapadas partículas que acaban porobstruir los orificios.

Lo que importa recordar es que el daño causado porun agente contaminante no guarda relación directa consu tamaño y naturaleza. Cada partícula de suciedad esuna "semilla" de abrasivos que va contaminando cadavez más el aceite hasta causar una avería definitiva delsistema hidráulico de la máquina.

Filtros hidráulicos 7-7

CUIDADOS DE LOS FILTROSAhora que sabemos cuales son las causas de lacontaminación del aceite y las averías a que da lugar,veamos lo que se puede hacer para evitarla.

Como ya se ha dicho antes, la misión de un filtro es la deatrapar y eliminar toda la suciedad que pueda llevar el aceitedel sistema hidráulico. Por eso cuesta trabajo comprenderque se tenga que cambiar el aceite con la misma frecuenciaa pesar de emplear un buen filtro. Recuérdese, sin embargo,que el aceite está contaminándose sin interrupción desdefuera y desde dentro del sistema hidráulico, y como quieraque la capacidad de cualquier filtro es limitada, este nopuede conservar la calidad necesaria del aceite más quedurante un período de horas de trabajo cuidadosamentecalculado por el fabricante. El filtro no puede alargar la vidaútil de aceite.

La capacidad de cualquier filtro de aceite es limitada.Solamente retiene las partículas de un tamaño determinadoo mayores y solamente filtra uno o dos de los elementos quehacen que se forme cieno en el aceite. Las partículas máspequeñas y los otros ingredientes del cieno no los puederetener el filtro y solamente se pueden eliminar cambiandoel aceite. Con el tiempo el filtro se va obstruyendo y acabapor dejar de funcionar.

Por todo lo que se acaba de decir, la única manera segurade evitar la contaminación del aceite consiste en adoptar unprograma regular de cuidados del sistema hidráulico.

Síganse siempre al pie de la letra las recomendaciones de¡fabricante acerca del cambio del aceite, con objeto deeliminar los agentes contaminantes que el filtro no puederetener. El cambio del -aceite del sistema hidráulico revistemayor importancia durante el período de suavizado de lamáquina, porque el filtro se obstruye con mucha mayorrapidez de lo que se obstruye durante el funcionamientonormal.

Obsérvese la más escrupulosa limpieza en todo trabajo quese haga en el sistema hidráulico. No hay ningún filtro quepueda evitar las consecuencias de un trabajo hecho sin lanecesaria limpieza. Un componente sucio o un embudosucio contaminan todo el sistema como acabamos de ver yuna pequeña cantidad hace que aumente progresivamentela contaminación y el desgaste.

Síganse las recomendaciones del fabricante y límpiese ocámbiese el filtro cuando esté obstruido. Si la máquina nova provista de un indicador del grado de obstrucción delfiltro, obsérvense rigurosamente los períodos de cambio defiltro recomendados en el

¿COMO PUEDE EVITARSE

LA CONTAMINACION

DEL ACEITE?

1. Cambiar periódicamente el aceite sucio. Si se tiene quetrabajar en atmósferas muy polvorientas o con mucho barro, cambiar elaceite con mayor frecuencia.2. Emplear recipientes limpios para el aceite y trabajar con limpieza.3. Cambiar o limpiar los filtros tan pronto se obstruyan.

Fig. 19 - ¿Cómo puede evitarse la contaminación de¡ aceite?

manual de instrucciones para el operador de la máquina.Por último, emplear únicamente el filtro y el aceiteadecuados para el sistema hidráulico en cuestión.

8-1

DEPOSITOS, ENFRIADORES DE ACEITE, MANGUERAS,TUBERIAS, TUBOS FLEXIBLES Y ACOPLAMIENTOS/CAPITULO 8

INTRODUCCION

En este Capítulo nos vamos ocupar de los elementosque unen los distintos componentes de¡ sistema hidráulico, asi 1 como de los depósitos y radiadores.Aunque estos componentes son menos complejosque otros de los que ya nos hemos ocupado, no dejan por eso de ser vitales para el buen funcionamiento M sistema hidráulico. Algunos de ellos requieren trabajos de mantenimiento especiales quetodo mecánico debe conocer.

DEPOSITOS

Todo sistema hidráulico tiene que tener un depósito. Nosolamente sirve este para almacenar el aceite, sino quetambién ayuda a limpiarlo de impurezas, a que sedesprenda el aire y a que se enfríe.CAPACIDAD DE LOS DEPOSITOS

El depósito debe ser compacto, pero su capacidad debe sersuficiente para que satisfaga los siguientes requisitos:

Para contener todo el aceite que retorna por gravedad.

9 Para mantener el nivel del aceite por encima de la bocade aspiración.

o Para disipar el exceso de calor que se produce duranteel funcionamiento normal del sistema hidráulico. (Véasetambién el apartado "radiadores de aceite" que figura eneste mismo Capítulo).

o Para que se sedimente la matería extraña y sedesprenda el aire que pueda llevar el aceite ensuspensión.

CARACTERISTICAS DE LOS DEPOSITOS

Para poder cumplir todas las funciones que se acaban deenumerar, el depósito debe reunir determinadascaracterísticas (Fig. l).

1. EL TAPON de la boca de llenado debe hacer un cierrehermético, pero puede llevar un ORIFICIO DERESPIRACION que filtre el aire que entra en el depósitopara que el aceite pueda salir empujado por la presiónatmosférica. El filtro del orificio de respiración debe estarsiempre bien limpio para que no se haga un vacío parcialdentro del depósito, que restringiría la salida del aceite poracción de la gravedad.

NOTA: En un sistema hidráulico ideal podría utílizarse undepósito sin orificio de respiración. Ahora

1 - Orificio de respiración2 - Tapón de llenado3 - Tubería de retorno4 - Salida de la bomba5 - Tapón de vaciado

6 - Filtro de malla de la bocade aspiración

7 - Pantalla de separación8 - Indicador de nivel de aceite

Fig. 1 - Depósito

bien, como quiera que en la práctica el nivel del aceite varíaen el depósito por las diferencias de temperatura y de lacilindrada de los pistones, no se puede prescindir del orificiode respiración.

2. EL INDICADOR DE NIVEL ilustrado en la Fig. 1 es muyútil porque permite comprobar éste sin abrir el depósito. Noobstante, todavía está muy generalizado el empleo desondas para medir el nivel del aceite.

3. La PANTALLA de separación sirve para evitar que semezcle directamente el aceite que retorna al depósito, conel aceite que aspira la bomba. La separación da tiempo aque se sedimenten las impurezas del aceite de retorno yevita que vuelva a ser aspirado el aceite que acaba deentrar en el depósito. En los depósitos de diseño másmoderno, sin embargo, no se necesita esta separación porla forma en que se disponen las bocas de entrada y salidade aceite y los filtros.

4. Las TUBERIAS DE ENTRADA y SALIDA DE ACEITE sedisponen de forma que comuniquen con el depósito en lospuntos de menor tubulencia y aireación. Pueden entrar en eldepósito por arriba o por los lados, pero sus bocas tienenque quedar cerca del fondo del depósito. Si la boca deretorno queda por encima del nivel de aceite, puede darlugar a que este se mezcle con aire y haga espuma.

NOTA: Cuando se acople al depósito alguna nueva tuberíade retorno de un equipo auxiliar, se cuidará

8-2 Depósitos, enfriadores de aceite, mangueras, tuberías, tubos flexibles y acoplamientos

de ínstalarla correctamente para que el aceíte no hagaespuma.

5. EL FILTRO DE LA BOCA DE ASPIRACION sueleser de malla y suele ir en serie con el filtro principal de¡sistema hidráulico, que también puede ir instalado enel depósito. En el Capítulo 7, "Filtros de aceite" sedescriben estos componentes.

6. EL TAPON DE VACIADO sirve para cambiar elaceite. Algunos tapones son magnéticos para queatraigan y fijen las partículas metálicas que puedallevar el aceite en suspensión.

COLOCACION DEL DEPOSITO

1 - Depósito independiente2 - Depósito formado por la caja de cambios y diferencia¡

Fig. 2 - Colocación de¡ depósito en dos modernos tractores

En las modernas máquinas agrícolas e industriales, eldepósito tiene que ser compacto y ligero. El bulldozerilustrado en la Fig. 2 lleva un depósito independiente,mientras que el tractor de ruedas de la misma figurautiliza la caja de cambios y de¡ diferencia] comodepósito para el aceite de¡ sistema hidráulico. Elemplazamiento del depósito depende del diseño de lamáquina, es decir, del espacio disponible y de lacapacidad que tenga que tener.

ENFRIADORES DE ACEITE

En los modernos sistemas hidráulicos que trabajan

a grandes presiones, la refrigeración de¡ aceite planteaun serio problema. Por regla general, el aceite no seenfría bastante al circular por el sistema durante eltrabajo. En estos casos es necesario emplearenfriadores de aceite.

Los tipos de enfriadores más comúnmente empleadosson los siguientes:

o Los enfriadores por aire

o Los erifriadores por agua

En la Fig. 3 se han ilustrado ambos tipos deenfríadores para el aceite.

En los ENFRIADORES POR AIRE se utiliza éste paradisipar el calor de¡ aceite. En las máquinas móviles seemplea el mismo ventilador M sistema

ENFRIADOR POR AIRE

1 - Salida de aceite2 - Entrada de aceite

3 - Aletas de refrigeración 4- Ventilador

F 3164

1 - Salida de aceite2 - Entrada de aceite3 - Tubos para el agua

ENFRIADOR POR AGUA

4 - Entrada de agua 5- Salida de agua

Fig. 3 - Enfriad0res de aceite

de refrigeración de¡ motor (radiador), para enfriar elenfriador de aceite (véase la Fig. 4).

El enfriador tiene unas aletas que dirigen el chorro deaire hacia un serpentín por el que pasa el aceite.

El enfriador puede llevar también un depósito paraalmacenar el aceite enfriado. Algunos enfriadores deaceite llevan también una válvula de derivación para elcaso de que se obstruya el serpentín.

Depósitos, enfriadores de aceite, mangueras, tuberías, tubos flexibles y acoplamientos 8-3

1 - Enfriador de aceite

Fig. 4 - Instalación de un enfriador de aceite típico

Los ENFRIADORES POR AGUA se valen de una corrientede agua para enfriar el aceite. El agua circula por múltiplestubos que el aceite baña por fuera. En las máquinas móvilesse suele emplear la misma agua del sistema derefrigeración del motor, para enfriar el aceite.

Otro tipo menos corriente de enfriador de aceite evaporaagua para enfriarlo. El agua es pulverizada sobre unserpentín por el que pasa el aceite, y evaporada por unacorriente de agua forzada. La evaporación de¡ agua robacalor al serpentín y enfría el aceite. Este enfriador tiene elinconveniente de ocupar más espacio que los anteriores.

UBICACION DEL ENFRIADOR DE ACEITE

Los enfriadores por aire se suelen colocar delante de¡radiador de¡ sistema de refrigeración de¡ motor paraaprovechar la corriente de aire producida por el ventilador.Los enfriadores se pueden montar en distintos sitios de lamáquina pero, por regla general, se montan siempre cercade¡ depósito o de¡ ventilador de¡ motor.

TUBOS FLEXIBLES

Los tubos flexibles son los mejores para unir los distintoscomponentes del sistema hidráulico. Además de podersedoblar, absorben las vibraciones y los picos de presión yson fáciles de instalar.

1 - Cubierta exterior2 - Capas de refuerzo

3 - Tubo interior

Fig. 5 - Estructura de un tubo flexible

El tubo flexible consta de las siguientes capas básicas(Fig. 5):

o Un tubo interior

o Varias capas de refuerzo

o Una cubierta exterior

El TUBO INTERIOR es de caucho sintético resistente alaceite. Tiene que ser de superficie lisa, flexible y capaz deresistir el calentamiento y la corrosión.

Las CAPAS DE REFUERZO varían con el tipo de tuboflexible. Estas capas (o lonas) se fabrican de fibrassintéticas o naturales, de malla metálica o de unacombinación de ambas. Las resistencia de estas capas derefuerzo, depende de la presión a que trabaje el sistemahidráulico en el que se emplea el tubo flexible.

La CUBIERTA EXTERIOR tiene por objeto proteger lascapas de refuerzo. Suele ser de una goma especialresistente a los abrasivos, al aceite, a la suciedad y a ¡aacción de la intemperie.

Los tubos flexibles suelen llevar racores metálicos porambos extremos. De éstos nos vamos a ocupar en estemismo Capítulo, en el apartado titulado "Racores paramanguera".

FORMA DE SELECCIONAR LOS TUBOS FLEXIBLES

Para seleccionar un tubo flexible hay que saber lo siguiente:

1. El caudal del sistema hidráulico en trabajo, para conocerel calibre del tubo que se necesita.

2. La presión y la temperatura a que trabaja el sistemahidráulico, para determinar el tipo de tubo flexible que senecesita.

Recuérdese que la sección del tubo debe ser suficiente parael caudal de aceite.


Un tubo de sección insuficiente estrangula el paso de/aceite, lo recalienta y causa pérdidas de presión.

Un tubo de sección excesiva puede resultar demasiado débilpara la presión a que trabaja el sistema. Los tubos de mássección tiene que estar más reforzados para trabajar a lamisma presión que los tubos de menos sección. Ademásson más caros que éstos últimos.

Otro factor a considerar: el tubo flexible debe ser compatiblecon líquido M sistema.

Forma de seleccionar el tipo de tubo

Los tubos flexibles se clasifican de acuerdo con la presiónque son capaces de resistir. Existen los cuatro tipossiguientes:

Tubos de baja presión

Tubos de presión media

Tubos de alta presión

Tubos de muy alta presión

Los tubos flexibles para altas presiones llevan más

TUBO DE BAJA PRESION

1 - Cubierta de goma o algodón 3 - Tubo interior de goma2 - Malla metálica de refuerzo sintética

F 3167 A

TUBO DE ALTA DE PRESION

capas de refuerzo o capas de refuerzo más gruesas (Fig. 6).

Sin embargo, la máxima presión que un tubo flexible escapaz de soportar varía con su sección. El tubo de mayorsección soporta menos presión que el de menor sección dela misma estructura.

La presión nominal que debe soportar el tubo flexible depende de la presión de trabajo del sistema hidráulico. Aquella tiene que ser tal que soporte las elevacionesbruscas de presión que se producen durante elfuncionamiento normal del sistema hidráulico.

La temperatura de¡ aceite también tiene gran importanciapara la selección de¡ tubo flexible. Los cuatro tipos que sehan descrito con capaces de soportar las temperaturas detrabajos normales, pero para trabajar a temperaturas muyelevadas se fabrican tubos flexibles especiales.

En el cuadro que figura a continuación se describen laestructura y las aplicaciones de los cuatro tipos de tubosflexibles que se han citado.

TUBO DE PRESION MEDIA1 - Cubierta de goma o algodón 3 - Tejido de algodón interior2 - Malla metálica simple de 4 - Tubo interior de goma

refuerzo sintética

TUBO DE MUY ALTA PRESION

1 - Cubierta de goma 3 - Mallas metálicas de refuerzo 1 - Cubierta de goma 3 - Tejido de algodón2 - Tejido de algodón 4 - Tubo interior de goma sintética 2 - Espiral de alambre multiple 4 - Tubo interior de goma

de refuerzo sintética

Fig. 6 - Cuatro tipos de tubos flexibles


TUBO DE BAJA PRESION

EstructuraTubo interior: goma

sintética negra.

Refuerzo: tejido de fibrareforzado con unaespiral de alambre

AplicaciónTubos para aceites

minerales, gasolinao gas-oilEn la aspiracióno en el retorno.

para que no se Margen de temperatura:colapse. -40'C a 120'C.

Cubierta: goma sintética Vacio: 102 kPa Hgresistente al aceite ylos abrasivos.

Tubo interior: gomasintética negra, re-sistente al aceite.

Refuerzo: malla de fibra,una capa.

Cubierta: goma sintéticanegra, resistente alaceite y los abrasivos.

Tubo interior: gomasintética negraresistente al aceite.

Refuerzo: dos capas demalla de fibra.

Cubierta: goma sintéticanegra resistente alaceite y los abrasivos.

Solamente para el retornodel aceite hidráulico opara usos

generales en laconducción de gas-oil,gasolina, agua,mezclasanticongelantes, aire yotras sustanciasquímicas.

Temperaturas queresiste:

-400C a 1200C.Solamente para el retorno

de¡ aceite hidráulico opara usos generales enla conducción de gas-oil,gasolina, agua, mezclasanticongelantes, aire yotras sustanciasquímicas.

Temperaturas queresiste: -400C a1200C.

NOTA IMPORTANTE: Los tubos de BAJA presión Estructura

NO SE RECOMIENDAN para el circuito de aceite apresión de los sistemas hidráulicos. Esta es la razónde que no se incluyan en el cuadro de tubos flexibles recomendados para diversas presiones detrabajo.

TUBOS DE PRESION MEDIA

Estructura

Tubo interior: gomasintética. Refuerzo: dosmallas de fibra.

Cubierta: goma sintéticaresistente al aceite y alos abrasivos.

Aplicación

Conducciones de aceite,gas-oil soluciónanticongelante o agua.

Temperaturas queresiste: -40'C a120'C.

Tubo interior: goma sin- Conducciones de aceite,

tética negra resistente gas-oil, o agua.

al aceite.Refuerzo: una malla de

alambre de acerotensil.


Estructura

Tubo interior: goma sintética negra resistenteal aceite.

Refuerzo: dos o másmallas de alambre deacero tensil.

Cubierta: goma sintéticanegra resistente alaceite y a losabrasivos.

Tubo interior: goma sin-tética negra.

Refuerzo: dos o másmallas de alambre deacero tensil.

Cubierta: goma sintéticaverde resistente alaceite y a losabrasivos.

Temperaturas queresiste: -40'C a120'C.

TUBOS DE ALTA PRESION

Aplicación

Conducciones de aceite,gas-oil, gasolina o agua.

Temperaturas queresiste: -40'C a95'C

Conducciones hidráulicaspara soluciones a basede fósfo-esteres (nodeben emplearse paraaceites minerales).

Temperaturas queresiste:

-40'C a 95'C

NOTA: Los tubos flexibles para alta presión de/ primer tipose emplean mucho en los sistemas hídráulícos de lasmáquinas agrícolas e industriales.

TUBOS DE MUY ALTA PRESION

Aplicación

Tubo interior: goma sin- Conducciones hidráuli-tética negra resistente cas o de gas-oil.al aceite. Temperaturas que

Refuerzo: espirales múl- resiste:tiples de alambre de -400C a 950Cacero tensil yuna malla deuna malla de fibra.


NOTA IMPORTANTE.- Los tubos flexibles para muy altaspresiones se emplean en circuitos donde se producenpuntas de presión muy altas. Estas picos de presiónoriginan puntos débiles en las mallas de alambre de lostubos flexibles menos reforzados. El refuerzo a base deespirales de alambre que llevan


los tubos para muy altas presiones, no se debilita por laspuntas de presión.

Resumen: Modo de seleccionar el tubo

En el cuadro que figura a continuación se indica la clase detubo flexible que se requiere para trabajar a distintaspresiones. Conocida la sección del tubo que se necesita, sebusca en una de las tres columnas la presión más próxima.Si esta se encuentra en la primera columna, se deberáemplear un tubo de presión media. Si en la segundacolumna, un tubo de alta presión y si en la tercera columna,un tubo de muy alta presión.

CUADRO DE TUBOS PARA DIFERENTESPRESIONES DE TRABAJO

Sección 1. emplear tubo 2. emplear tubo 3. emplear tubode/ tubo para presión para ALTA pre- para MUY ALTAen mm MEDIA, una sión, multiples presión con espi

malla de alam- mallas de alam- rales de alambre,bre, con pre- bre, con pre- con presionessiones de siones de de trabajo de:trabajo de: trabajo de:

kPa kPa kPa

6.4 20685 34475 -10 15511 27580 3447513 13790 24 132 2758016 12066 18961 -19 10342 15507 2068525 5516 12926 2068532 4134 11 204 2068538 3448 8618 2068550 2413 7756 1207

Nótese nuevamente como los tubos flexibles más largos serecomiendan para presiones más bajas que los más cortosde la misma construcción.

AVERIAS DE LOS TUBOS FLEXIBLES

Siempre que un tubo flexible se averíe prematuramente, setiene que examinar detenidamente en busca de grietas,pinchazos, rozaduras, calentamiento, torsión longitudinadecuada o tipo inadecuado para el trabajo que realiza.

Es relativamente frecuente que los tubos flexibles presentenGRIETAS, que no siempre indican que el tubo ha quedadoinservible. Lo que importa es la profundidad de la grieta.Estas deben revisarse periódicamente en los circuitos dealta presión.

Los PINCHAZOS son a veces muy difíciles de encontrar.Aunque se pierda muy poco aceite por ellos, este se puedeacumular con el tiempo aumentando el riesgo de incendio.

La LONGITUD INCORRECTA de un tubo flexible hace queéste se estire en exceso por efecto de la

presión, cuando es demasiado corto, o que quede muysuelto y expuesto a ser averiado por piezas móviles, cuandoes muy largo.

El ROZAMIENTO desgasta la cubierta de¡ tubo, debilita lascapas de refuerzo y es causa de averías prematuras. Lostubos flexibles deben fijarse con abrazaderas para que no serocen, o aislarse con protectores.

Fig. 7 - Abrazadera para tubo

El CALOR de¡ escape del motor y del radiador puede averiarlos tubos flexibles. Por esta razón es preciso disponerlos deforma que pasen a distancia de las partes más calientes ose apoyen sobre defensas que impidan el contacto directocon el hierro caliente.

La TORSION del tubo puede estrangular el paso de aceite yaveriar el tubo. Los tubos se fabrican de forma que sepuedan doblar o flexionar, pero no está previsto que sepuedan torsionar. La causa más frecuente de que un tuboquede torsionado es que se acople incorrectamente a unapieza en movimiento.

Para corregir, en parte, esta situación se fija el tubo pormedio de una abrazadera en el punto en que empieza latorsión. De esta forma se hace que el tubo se mueva en dosplanos. Siempre que sea inevitable que se produzca ciertogrado de torsión de¡ tubo, convendrá dejar éste lo más largoposible.

Las averías por no ser el tubo de las CARACTERISTICASCORRECTAS, se deben a que no se ha tenido en cuenta lasección adecuada o la presión a que tiene que trabajar eltubo. En este Capítulo se incluye una tabla para facilitar laselección de los tubos flexibles. En este aspecto resultasiempre contraproducente economizar. Un tubo decaracterísticas insuficientes está expuesto a todas lasaverías mencionadas antes.

-1


El empleo de RACORES INADECUADOS, por su sección opor su tipo, también es causa de avería. En este mismoCapítulo se incluye más adelante un apartado sobreracores.

El COLAPSO de¡ tubo de aspiración se puede producirsolamente en la capa más interna, cuando empieza aenvejecer el tubo, obstruyendo el paso de¡ aceite, sin que seaprecie ninguna anomalía exterior de¡ tubo. El colapso de untubo de aspiración se reconoce porque la bomba se vuelveruidosa, falta presión de aceite o el sistema parece trabajarcomo si fuera de goma o no responde en absoluto.

La MALA INSTALACION de los tubos flexibles es la causaprincipal de sus averías. Incluimos aquí la torsión ,

1. EVITESE LA TENSION DEL TUBO1 - Mal 2 - Bien

5. EVITESE EL CALOR

, las rozaduras, los codos muy agudos, el exceso o la faltade longitud de¡ tubo, el exceso de empalmes, el montajeinvertido, etc. Siendo tantas las posibles causas de averíase hace indispensable evitarlas con un montaje correcto,siguiendo las instrucciones que se dan en este mismoCapítulo bajo el epígrafe 1nstalación de los tubos flexibles".

INSTALACION DE LOS TUBOS FLEXIBLES

En la instalación de tubos flexibles hay que atenerse a lasseis normas básicas siguientes:

1. No dejar los tubos tirantes. Instálense siempre con unpoco de holgura. Los tubos tensados se debilitan por efectode la prisión.

1- Mal 2-Bien

2. EVITENSE LOS BUCLES

6. EVITENSE LAS ANGULACIONES AGUDAS

1 - Mal 2 - Bien 1 - Mal 2 - Bien

Fig. 8 - Instalación de tubos

Fig. 9 - Modo de disponer los tubos


2. Evítense los bucles. Mediante el empleo de conectoresde empalme en ángulo se puede reducir la longitud de lostubos, se evitan los bucles y se consigue una instalaciónmás limpia.

3. Evítese toda torsión. Los tubos se debilitan y los racoresse aflojan durante el funcionamiento. Déjese suficientelongitud de¡ tubo libre donde haga falta.

Apriétese el racor sobre el tubo y no el tubo sobre el racor.

4. Evítense las rozaduras. Fíjese el tubo medianteabrazaderas para que no pueda rozar por el movimiento delas piezas. Si no basta con esto, protéjase el tubo por mediode una coraza metálica.

5. Evítese el calor. Manténganse los tubos alejados de¡colector de escape y otras superficies calientes. Si el tubono se puede alejar de estas zonas, protéjase con unapantalla.

6. Evítense las angulaciones agudas. El ángulo mínimoque puede formar el tubo depende de su fabricación,sección y presión a que trabaja. El fabricante suele indicarel ángulo mínimo admisible. Cuanto más reducida lapresión, más se puede doblar un tubo. Siempre que seaposible se debe disponer el tubo en forma tal que se evitenangulaciones excesivas. Recuérdese que solamente el tuboes flexible. El racor no es flexible.

INSTALACION DE TUBOS

En la Fig. 9 puede apreciarse de un solo golpe de vistacomo deben instalarse los tubos flexibles.

Resumiendo podemos decir que instalando los tubos conbuen aspecto, quedarán también instalados del modo másfuncional posible.

CONECTORES PARA TUBOS

Los conectores para tubos o mangueras son de dos tipos:

o Los racores, que forman parte del tubo.

Adaptadores, que son una pieza separada que seutiliza para conectar el tubo flexible a otras bocas.

1 - Conector macho 2 - Conector hembra

Fig. 10 - Conectores macho y hembra

Los racores y adaptadores pueden ser machos o hembras yse acoplan mutuamente (Fig. 10).

Los conectores se fabrican de acero, bronce, aceroinoxidable y, para algunas aplicaciones especiales, deplástico. El acero es el más corrientemente empleado porser el que mejor soporta las altas presiones y el calor.

Examinemos los distintos tipos de conectores.

Racores para manguera

Los racores para manguera o tubo flexible logran hacer uncierre hermético por alguno de los cinco sistemas ilustradosen la Fig. 11.

Se emplean tanto racores rectos como en ángulo. Losracores en ángulo deben emplearse únicamente para llegara puntos que tengan difícil acceso o para modificar lainstalación del tubo flexible.

Los racores para tubo flexible pueden ser permanentes orecambiables (Fig. 12).

Los RACORES PERMANENTES se desechan juntamentecon el tubo flexible, al que van fijos por un pliegue oremachados. Algunos distribuidores tienen máquinasestrechadoras de tubos con las que pueden fabricarconjuntos de tubos flexibles usando racores permanentes ymangueras de su stock cortadas al largo necesario (ver laFigura 13).


F3173A

1 - Cierre roscado metalcontra metal

- Cierre seco contra asientocónico de 301

Fig. 11 -

Los RACORES RECAMBIABLES se atornillan o se fijanmediante abrazadera al extremo del tubo flexible. Se puedequitar y poner en el tubo nuevo, después de cortarlo a lamedida. Cambiando la boquilla del casquillo, se puedecambiar el paso de rosca del racor. Como es natural, losracores recambiables son algo más caros que lospermanentes.

Los racores para media y para alta presión no se diferencianen nada exteriormente, salvo por unas marcas especialesque llevan solamente los de alta presión. Estas marcasconsisten en unas muescas como las que pueden verse enla Fig. 12 inferior.

Si no se tiene en cuenta esta indicación se produciránpérdidas de presión, calentamientos, roturas de los tubosflexibles y otras averías.

3 - Cierre abocardado contra cono4 - Cierre por junta tórica5 - Cierre por junta tórica sobre brida

hendida

Cinco sistemas para conseguir un cierrehermético en los racores

PERMANENTE

a - Cierre abocardado S.A.E. sobrecono de 45' b - Cierreabocardado J.I.C. sobre conode 37'

RECAMBIABLE

1 - Ca9quillo2 - Tuerca hexagonal3 - Boquilla

4 - Muesca5 - Racor para presión media6 - Racor para alta presión

Fig. 12 - Racores para manguera


FUENTE DE POTENCIA:1. Bomba manual2. Bomba de aire3. Bomba hidráulica

2

F 3174 A

1 - Manguera con los racoresinsertados para estrecharlos

Dedos de terraja(Estrechar el racor)

1. Corta el tubo flexible einsertar la virola en elextremo.

A - Virola B - Vástago

Sujetar el vástago en laprensa de tornillo y empujarel tubo flexible en elvástago.

3. Empujar la virola contrael vástago.

MAQUINA ESTRECHADORA DETUBOS FLEXIBLES (instalaracores permanentes en los tubosflexibles hidráulicos)

3 - Estrechar la perilla de¡ indicador 4-Desde la fuente de potencia 5-Cilindro con ariete

4. Conectar la máquina a lafuente de potencia, ajustar losdedos de la terraja y el tope deprofundidad. Para estrechar eltubo flexible, insertar elconjunto de¡ tubo flexible yempujar el ariete hacia arriba alajuste. Aliviar la presión y sacarel tubo flexible.

C - Tubo D - Palanca de mano E - Máquina

Fig. 13 - Instalaciones de los racores premanentes usando unamáquina estrechadora de tubos flexibles típica

Instalación de los racores perrnanentes

Los racores permanentes se instalan usando una máquinaestrechadora de tubos flexibles (Fig. 13).

La máquina estrechadora puede accionarse por una bombamanual, una bomba de aire o una bomba hidráulica.

Tal como se muestra en los insertos de la Fig. 13, el tuboflexible se corta, monta en sus racores, se inserta en lamáquina y se estrecha.

El estrechamiento verdadero lo hacen los dedos de terrajaaccionados por el ariete del cilindro.

Los dedos de terraja se ajustan para el tamaño de¡ tuboflexible, mientras que el tope de profundidad se ajusta allargo adecuado del racor. Asegurarse de

seguir las instrucciones específicas dadas con el manualpara la máquina estrechadora. Solamente hemos mostradouna unidad típica.

Instalación de racores recambiables

Los racores recambiables se montan con ayuda deherramientas de mano y un tornillo de banco. Para bajapresión se emplean racores sin casquillo, como el quepuede verse en la primera columna de la Fig. 14.

Los racores para presión media (columna del centro) y paraalta presión (columna de la derecha) son todos de casquilloy boquilla.

Hay que cerciorarse siempre de que se han apretado bienlos racores porque el reventón de un tubo flexible de altapresión puede ser muy peligroso.


SIN CASQUILLOBaja presión

CASQUILLO Y BOQUILLA(Presión media, una capa

de malla de alambre)

CASQUILLO Y BOQUILLA(Alta presión - muesca en el casquillo;varias capas de malla de refuerzos)

INSTALACION

1. Cortar el tubo con un cuchillo afilado yaceitar el interior de¡ tubo y la boquilla de¡racor.

2. Introducir la boquilla en el tubo hasta quehaga tope.

DESMONTAJE

1. Cortar el tubo hasta el final de la boquilla.

2. Doblar el tubo y sacarlo de un tirónseco.

1. Cortar el tubo con una sierra fina. Biselarel extremo de¡ tubo si fuera necesario.Enroscar el tubo en el casquillo girandole ensentido contrario a más manecillas de¡ reloj,hasta que haga tope; desenroscar 1/4 devuelta.

2. Para terminales machos: introducir elmandril de montaje (de tamaño adecuado) en la boquilla y aceitar la rosca de la

boquilla, el útil de montaje y el interior

3. Para terminales hembra, enroscar laboquilla en el sentido de las agujas de¡

4. Para terminales hembra, apretar laboquilla y la tuerca en el útil de montaje.Enroscar la boquilla en el casquillo en elsentido de las agujas de¡ reloj. Dejar unaholgura de 0.76 mm a 1.5 mm entre tuerca ycasquillo.

Fig. 14 - Instalación de racores recambiables

1. Cortar el tubo a la longitud deseada. Sifuera necesario quitar la cubierta protectora,se da un corte circular que profundice hastala malla metálica y después otrolongitudinal, separando ahora el trozo decubierta protectora. Limpiar la malla con uncepillo de alambre blando. No deshilachar lamalla.

2. Enroscar el extremo pelado de¡ tubo en elcasquillo en sentido contrario a las agujasde¡ reloj, hasta que haga tope.

3. Aceitar la rosca de la boquilla y el interiorde¡ tubo. Emplear grasa para los tubos demayor sección.

4. Enroscar la boquilla en el casquillo de¡racor en el sentido de las agujas de¡ reloj.Dejar una separación de 0.76 mm a entretuerca y casquillo.

F 3175

reloj, en el casquillo, hasta el tope.


F 3176

Adaptadores para tubo flexible

1 - Conexión sobre un componente3 - Conexión a través de un manparo

Fig. 15 - Cuatro aplicaciones de lo

Se llama adaptador una pieza separada que se utiliza paraconectar un tubo flexible a una boca o a otro racor.

Como quiera que casi todos los componentes hidráulicosllevan bocas con rosca cónica para tubería, se tienen queenroscar en éstas, adaptadores con objeto de poderconectar a éste el racor del tubo flexible.

Los adaptadores tienen cuatro aplicaciones principales (Fig.15):

Conexión sobre un componente

Empalme de varios tubos flexibles

o Conexión a través de un mamparo (para fijar latubería conectada al tubo flexible)

o Como reductor, en lugar de un casquillo.

Instalación de los adaptadores

Además de las reglas que ya hemos dado para lainstalación correcta de los tubos flexibles, hay doce reglasmás para instalar bien los adaptadores, que son estas:

1 . La presión de trabajo del adaptador debe ser la mismaque la del tubo flexible conectado a él.

2 - Empalme de varios tubos flexibles 4- Reductor

adaptadores para tubo flexible

2. Al instalar un adaptador hay que cuidar de que lleve sujunta.

3. Siempre que sea posible se deben emplear adaptadoresabocardados o racores acodados para tubo flexible, enlugar de adaptadores para tubería.4. La disposición de las tuberías se deben mejorar pormedio de adaptadores angulados de 450 y 90'.

5. Montar primero la pieza macho del adaptador sobre eltubo flexible, y después la pieza hembra.6. Apretar la tuerca de unión únicamente hasta que hagabuen cierre - no apretarla demasiado.

7. Apretar únicamente la tuerca y no el casquillo.

8. Aplicar una pasta hermética únicamente sobre la roscamacho - cerciorarse de que la pasta es compatible con elaceite hidráulico.

9. Hacer el montaje con llaves fijas y no con tenazas paracañería.

10. Para no torsionar el tubo, se deben emplear dos llavesfijas.

11 . Se debe apretar el racor sobre el tubo y no el tubosobre el rácor.

12. Como regla general se debe apretar primero el racor conlos dedos hasta que no vaya más, dándole


después un tercio de vuelta más con la llave fija. Si pierde,se aprieta un cuatro de vuelta más.

Fallas de los adaptadores para manguera

La falla más corriente de¡ adaptador consiste en que pierde.Suele ser la consecuencia de¡ mal estado de su rosca, de lajunta tórica o de la adaptación.

En algunos casos el racor pierde por estar mal montadosobre el extremo de la manguera.

También fallan los adaptadores y los racores por apretardemasiado la tuerca quedando floja la rosca de¡ tubo.

Otra causa de averías suele ser el aplicar pasta herméticaen exceso, con lo que se reduce el paso y se contamina elaceite.

Los casquillos de los adaptadores o de los racores sepueden agrietar cuando son de baja presión y se instalan enun circuito de alta presión.

TUBERIAS DE ALTA Y BAJA PRESION

Las tuberías para baja presión son más fáciles de doblar yabocardar, requieren menos racores, se pueden volver autilizar y tienen menos pérdidas.

Las de alta presión tienen la ventaja de ser más baratas ymás fáciles de instalar cuando se tienen que unir dos puntosen línea recta. Se emplean más para instalacionespermanentes.

Tanto uno como otro tipo de tuberías tienen que ser de lasección necesaria para que no se produzcan pérdidas.

CARACTERISTICAS DE LAS TUBERIAS

Las tuberías de alta presión para sistemas hidráulicos sehacen de acero estirado en frío, sin costuras.

En los sistemas hidráulicos NO deben emplearse tuberíasde hierro galvanízado, porque la capa de zinc se puededesprender y averiar válvulas y bombas.

La tubería se puede fabricar de diversos materiales:

Cobre - el cobre se emplea sólo para tuberías de bajapresión. También el inconveniente de que se tornaquebradizo al abocardarlo o al calentarlo a altastemperaturas.

Aluminio - también se emplea únicamente en tuberías debaja presión, pero con la ventaja de que se abocarda y sedobla muy bien.

Plástico - se emplea únicamente para tubería de bajapresión, siendo el nylon el más adecuado.Acero - el tubo de acero estirado en frío es el que seemplea hoy normalmente en los circuitos de alta

presión de los sistemas hidráulicos. Hay dos tipos de tubode acero: sin costura y soldados a la eléctrica. Los tubos sincostura se obtienen por estiramiento en frío de lingotesperforados. El tubo soldado se hace enrollando una chapade acero en frío, soldándola y estirándola.

1 - Tubería de alta presión

Fig. 16 - Dos tipos de tuberías

2 - Tubería de baja presión

SELECCION DE LA TUBERIAEl grosor de la pared determina la presión que es capaz desoportar la tubería. Ahora bien, al cambiar una tubería nobasta tener en cuenta la presión a que trabaja, sino quetambién hay que respetar su sección.

Recuérdese siempre que:

La falta de sección de la tubería provoca caídas de presión,reduce el flujo y provoca el calentamiento - causa de que sepierda potencia.El exceso de sección de la tubería encarece ésta y haceque ocupe más espacio.Cerciorarse siempre de que las tuberías y las mangueras otubos flexibles son capaces de soportar la misma presióndentro del mismo circuito hidráulico.Su sección interior debe ser la misma.

FALLAS DE LAS TUBERIASLas tuberías de buena calidad rara vez sufren averías.

Evítense las abrazaderas flojas, causa de vibraciones.

Revísense las tuberías que hayan podido sufrir golpes o elimpacto de objetos punzantes.

Examínense en busca de "puntos húmedos" que podríanindicar la presencia de un pequeño poro en la tubería.


INSTALACION DE LAS TUBERIAS

1 . Siempre que se cambie una tubería, emplear otra deidénticas características.

2. Siempre que sea posible, se evitarán las uniones en línearecta, especialmente si la separación entre los puntos queune la tubería es poca. Una tubería recta y corta no tiene"sitio" para alargarse o contraerse con los cambios detemperatura y de presión.

3. Cuando se instalen tuberías muy largas se deberán fijarmediante cartelas y abrazaderas para que no quedensometidas a tensiones. Todos los componentes o racoresde algún peso se tienen que atornillar para que no gravitensobre la tubería.

4. Cuando una tubería tenga que atravesar un mamparo, seutilizará un adaptador que la fije a éste. De esta manera sefacilita el desmontaje y se da un punto más de fijación a latubería.

5. Al instalar una tubería nueva hay que cerciorarse de queno contiene óxido ni incrustaciones. Para dejar su interiorlimpio y brillante se emplea el decapado por chorro dearena o por baño en ácido.

INSTALACION DE LAS TUBERIAS DE BAJA PRESION

1. Siempre que se cambie una tubería emplear otra deidénticas características.

2. Emplear el menor número posible de racores, doblandoconvenientemente la tubería. No usar sustitutos.

3. Planear la instalación de la tubería de forma que secumplan las siguientes condiciones:

a. Que se tenga que doblar pocas veces y en ángulospoco cerrado.

b. Que no estorbe el trabajo de¡ operador de la máquina,ni el acceso a puertas o mandos, y que no sobresalganmientras sea posible.

c. Que no unan dos puntos en línea recta. Estas líneasrectas son difíciles de instalar y no se les deja sitio paraque se alarguen o contraigan.

Fig. 18 - Instalación de tuberías

d. Que las tuberías largas se apoyen en cartelas o sefijen mediante abrazaderas. El aspecto de la instalaciónes mejor si se agrupan varias tuberías en un mismopunto de fijación.

e. Que no atraviese la tubería chapas o mamparos,siempre que se pueda evitar. Si tiene que atravesaralgún mamparo, se dispondrá un adaptador para facilitarel desmontaje y dar a la tubería un punto de apoyo más.

4. Instalar la tubería M modo siguiente:

a. Poner los racores o adaptadores sobre loscomponentes que han de conectarse por medio de latubería.

A - Tubo bien doblado B-Codo aplanado

C - Codo abolladoD - Codo arrugado

Fig. 17 - Tubo bien y mal doblado

b. Presentar la tubería y decidir en que punto se va adoblar para acoplarla. Emplear una herramienta idóneapara doblar tubos, con objeto de evitar que al doblarloquede como se ilustra en la Fig. 17. El tubo debedoblarse con precisión y sin arrugarlo para que no quedereducida su sección. Por regla general, el radio de lacurva de¡ tubo deberá ser, como mínimo, de tres a cincoveces su diámetro.

c. Guiarse por la Fig. 18 para instalar las tuberíasconvenientemente.

CONECTORES PARA TUBERIA


Las tuberías se conectan normalmente haciéndoles unarosca por fuera y enroscándolas en un taladro de roscacónica. Para aplicaciones hidráulicas se han normalizadodos tipos de rosca: la "American Standard Tapered Thread(NPT)" y la "Dryseal American" o "National Taper PipeThread (NPTF)".

En la rosca NPT el cierre hermético lo hacen los flancos dela rosca, por lo que requieren una pasta hermética.

En la rosca l\IPTF las crestas tocan en los fondos antes queen los flancos de las roscas. El cierre hermético se hace alaplastarse las crestas de la rosca.

Las roscas herméticas NPT y NPTF son intercambiables,pero para obtener un buen cierre con la segunda de ellas,es preciso que el macho y la hembra se correspondanexactamente.

Además de estos tipos de rosca especiales para lograr uncierre hermético con o sin pasta, las tuberías puedenconectarse también mediante racores con contratuerca.Estos racores llevan una tuerca con una junta tórica deTeflón. Al apretar la tuerca, ésta hace el cierre hermético ymantiene el racor en su posición.

Los racores para tubería son de diversos tipos y pueden sermachos o hembras. Se fabrican de los siguientesmateriales:

1. De bronce, en tamaños pequeños, para presiones bajas ymedia.

De hierro fundido, para grandes tamaños y presiones bajaso medias.

3. De acero, de diversos tamaños, para altas presiones.

Instalación de los conectores para tuberías

Los siguientes consejos son muy útiles para acopiarcorrectamente las tuberías:

1. La rosca de las tuberías debe hacerse con buenasterrajas, bien afiladas y un buen aceite para cortar.

2. Límpiese toda la viruta de¡ interior y M exterior de latubería.

3. Límpiense a fondo las tuberías y los racores.

4. Empalmar mediante adaptadores en los puntosconvenientes para facilitar más tarde el desmontaje.

5. Cuando se emplee pasta para hacer el cierre hermético,se aplicará únicamente sobre los dos tercios

de la rosca macho. No aplicar jamás pasta hermética a larosca hembra. Cerciorarse de que la pasta es compatiblecon el líquido hidráulico y no emplear nunca goma laca.

RACORES PARA TUBERIA

Casi todos los racores van montados de forma que sepuedan apretar mientras el tubo permanece fijo. Son muypocos los tubos que llevan el racor soldado.

Existen muchos tipos de racores pero en lo que sediferencian, principalmente, es en la forma en que hacen elcierre hermético. Los hay de dos tipos de cierre:Abocardados y de boca recta (Fig. 19).

Racores abocardados

Estos racores se emplean con tubos de paredesfinas que son fáciles de abocardar. El cierre hermético sehace por el contacto de metal contra metal.El extremoabocardado M tubo queda aprisionado entre dos superficiesadaptadas al apretar el racor sobre la boca a la que seacopla. El ángulo del abocardado puede ser de 37' ó de 45'.El abocardado de 37' es el normal en los sistemashidráulicos para equipos agricolas e industriales y sólo seemplea con tubo de acero. El abocardado a 450 lo empleamucho la industria de¡ automóvil en circuitos de bajapresión con tubos de bronce.

Los racores abocardados son de varios tipos (Fig. 19).

1. El racor normal de TRES PIEZAS ABOCARDADO concuerpo, casquillo y una tuerca que pasa sobre el tubo. Elcasquillo flotante deja cierta holgura entre la tuerca y el tubo,centra el racor y hace las veces de arandela de frenocuando el conjunto ha sido apretado. Sus ventajas son estaacción de freno de¡ casquillo y el hecho de que el tuboabocardado no gira al apretar el conjunto.

2. El racor ABOCARDADO DE DOS PIEZAS que en lugarde casquillo lleva una tuerca cónica que centra el extremoabocardado de¡ tubo y hace el cierre hermético sobre éste.Este racor tiene el inconveniente de que al apretarlo, latuerca no resbala bien sobre el abocardado y tiende a hacerun cierre desigual. Esta misma fricción puede causar unaligera torsión M tubo.

3. Los racores con ABOCARDADO INVERTIDO llevan unabocardado a 450 por dentro M cuerpo de¡ racor. Este tipose emplea, principalmente, en la industria del automovil.

4. Los racores con AUTO - ABOCARDADO llevan


1 - Racor normal abocardado de tres piezas, de asiento a 37o2 - Racor sin abocardar. Es un racor de compresión modificado

Fig. 19 - Racores abocardados para tubería

un manguito en forma de cuña. Al apretar la tuerca, la cuñaabocarda el tubo contra un resalte del cuerpo del racor.Este tipo de racor es muy robusto y soporta las vibracionessin aflojarse, aunque esté poco apretado.

Racores sin abocardar

La ventaja del racor sin abocardar es que no requiereninguna herramienta especial para abocardar el extremo de¡tubo. Hay racores prácticamente para todas las medidas detubos y se pueden volver a utilizar. Los racores para tubossin abocardar son de tres tipos básicos:

1. Los RACORES DE VIROLA son los más corrientementeempleados. Constan de tres piezas cuerpo, tuerca y virola.La virola en forma de cuña se hunde en el cuerpo a¡ apretarla tuerca, haciendo un cierre perfectamente hermético. Almismo tiempo el borde de la virola corta la pared del tubohaciendo otro cierre hermético.

2. Los RACORES INVERTIDOS SIN ABOCARDAR llevantambién una virola, pero esta sólo hace el cierre contra unresalte del cuerpo. Para apretar la virola se emplea unatuerca con rosca macho. La ventaja de este tipo de racor esque tiene un punto menos por donde pueden producirsepérdidas.

-Tres clases de racores abocardados a-Abocardado invertido

3. Los RACORES DE COMPRESION se empleanúnicamente con tubos de paredes finas. Arrugan la boca deltubo para hacer el cierre hermético. Tienen el inconvenientede que las vibraciones pueden aflojar la tuerca.

En otro tipo de racor de compresión se consigue un cierrehermético doble arrugando el tubo en dos puntos, entre latuerca y el cuerpo del racor. Este tipo solamente se puedeemplear con tubo de paredes muy finas, donde no hayvibraciones y la presión de trabajo es baja.

4. Los RACORES CON JUNTA TORICA tienen la ventajade que se puede cambiar la junta, que es la única que haceel cierre hermético. Tienen la ventaja de que no importa cualsea el estado del extremo del tubo, porque el cierrehermético no se hace en ese punto.

Apretado de los racoresLa regla más importante que es preciso no olvidar cuandose aprietan racores es la siguiente: apretar solamente losuficiente para que el racor no pierda. No apretar nuncademasiado.Siempre que sea necesario se deben emplear dos llavesfijas para no torsionar el tubo al apretar el racor.

Depósitos, enfriadores de aceite

Cuando un racor comienza a perder y está flojo, se tieneque apretar de nuevo únicamente hasta que deje de perder.

Se causan más averías por apretar excesivamente losracores, que por otras muchas causas.

En el cuadro de la página siguiente se indica el par deapriete de los racores para tubo abocardado.

APRIETE DE RACORES ABOCARDADOS

Diam. ext.del tubo

Tuerca Apriete(mm) N -m

4.86.4 89.5

12.7

15.919

11.114.315.917.522.2

25.431.8

14 1/3vuelta14 1/4vuelta

14-20 1/4vuelta27 1/4 vuelta

41-54 1/6 -1/4vuelta

1/4 vuelta1/4vuelta

108-150135-163

ACOPLAMIENTOS HIDRAULICOSRAPIDOS

mangueras, tuberías, tubos flexibles y acoplamientos 8-17

hidráulicos rápidos tiene que taparse con un capuchón paraque no entre polvo cuando no están en servicio.

Vueltas después deapretar con los dedos

Los acoplamientos rápidos se componen de dos mitades: elcuerpo lleva un cono cargado por un muelle, mientras que laotra mitad levanta el cono de su asiento y abre el paso deaceite cuando es insertada sobre la primera mitad. Undispositivo mecánico mantiene las dos mitades unidas.

Hay cuatro tipos básicos de acoplamientos rápidos:

9 De doble conoPrimer Remon taje o De manguito y conomontaje

* De cierre deslizante1/6 vuelta1/12 vuelta1/6vuelta1/6vuelta1/12 vuelta

1/6vuelta1/6vuelta

Los acoplamientos hidráulicos rápidos se emplean siempreque es preciso conectar o desconectar con frecuenciacircuitos hidráulicos. Son unos dispositivos que hacen elcierre hermético automáticamente y ahorran dos válvulas decierre y un acoplador para tubo flexible.

Estos acoplamientos son sencillos y rápidos y reducen almínimo las pérdidas de aceite. Más importante todavía esque no haya necesidad de vaciar o purgar el sistemahidráulico cada vez que se le acopla algún nuevo circuito. Laboca de los acoplamientos

0 Giratorio de doble bola

El acoplamiento de DOBLE CONO (Fig. 20) lleva un conoque hace el cierre en cada mitad del acoplamiento. Estosconos cierran el paso de aceite cuando no hay conexión. Alhacer la conexión, cada cono levanta al otro de su asiento yabre el paso de aceite. Al hacer la desconexión, un muellehace que cada cono cierre de nuevo antes de separarse lasdos mitades. Las dos mitades del acoplamiento sonretenidas por un collar de bolas mantenidas sobre unaranura circular exterior por un manguito externo cargadotambién por un muelle.

Los acoplamientos de CIERRE DESLIZANTE llevan unacompuerta deslizante que cierra las dos bocas delacoplamiento al hacerse la desconexión. Este tipo deacoplamiento pierde más aceite cada vez que sedesconecta del mismo un circuito hidráulico.

Los acoplamientos de MANGUITO Y CONO llevan un conoen una mitad y una válvula tubular con manguito en la otra.Primero se inserta el manguito, con lo que se consigue uncierre más para evitar la pérdida de aceite o la entrada deaire.

1 - Acoplamiento hidráulico rápido 2 - Desconectado 3 - Conectado

Fig. 20 - Acoplamiento hidráulico rápido

8- 18 Depósitos, enfriadores de aceite, mangueras, tuberías, tubos flexibles y acoplamientos

1 - Boca de conexión2 - Bolas (abiertas)3 - Palanca de accionamiento

4 - Cerrado 5-Abierto

Fig. 21 - Acoplamiento hidráulico rápido,de doble bola giratorio

El acoplamiento GIRATORIO DE DOBLE BOLA (Fig. 21) seconecta introduciendo la boca de conexión del circuitohidráulico en el cuerpo del acoplamiento al tiempo que segira la palanca en el sentido que indica la flecha. La palancaabre a la vez las válvulas de bola del cuerpo delacoplamiento rápido y de la boca de conexión del circuitohidráulico. Al abrir ambas válvulas el aceite puede pasar alcircuito acoplado. Al desconectar el circuito tirando del tuboflexible que lleva la boca de conexión, la palanca cierra lasdos válvulas de bola evitando toda pérdida de aceite.

El dispositivo de retención de este tipo de acoplamiento esel mismo que lleva el acoplamiento de doble cono. Las dosmitades son retenidas por un collar de bolas mantenidassobre una ranura circular de la boca que se conecta por unmanguito externo cargado por un muelle.

El acoplamiento ilustrado en la Fig. 21 lleva un dispositivoque suelta automáticamente la conexión al tirar del latiguillo.(Así, por ejemplo, cuando el tractor arrastra un arado y éstese engancha en un tocón o en una roca, el enganche sesuelta y los latiguillos no se estropean porque también sesueltan por el mismo tirón.)

9-1

JUNTAS HIDRAULICAS/CAPITULO 9

INTRODUCCION

1 - Retén acopado 5 - Retén con labio de 7 - Empaquetadura2 - Retén con brida sellado cargado 8 - Cierre mecánico3 - Retén en U por un muelle 9 - Junta metálica4 - Retén en V 6 - Junta tórica no expansiva

10 - Junta metálica expansiva

Fig. 1 - Tipos de juntas para cierre hidráulico

Ningún sistema hidráulico puede funcionar sin el cierrehermético necesario para mantener la presión dentro de él.Las juntas hidráulicas también impiden que penetre polvo ysuciedad dentro de¡ sistema.

Las juntas hidráulicas parecen objetos muy sencillos cuandose tienen en la mano. Pero en realidad son elementoscomplejos y de previsión que requieren un trato muycuidadoso si han de cumplir bien su función.

EMPLEO DE LAS JUNTAS HIDRAULICAS

Las juntas hidráulicas tienen dos aplicaciones principales:

Como juntas herméticas estáticas - para hacer uncierre hermético entre partes fijas.

Como juntas dinámicas - para hacer un cierrehermético entre piezas en movimiento.

Las juntas estáticas pueden ser arandelas, más tambiénjuntas tóricas o empaquetaduras (Fig. 2).

Entre las juntas dinámicas se cuentan los retenes para ejesy las empaquetaduras comprimidas. Este tipo de juntaspueden tener algo de fuga, siempre conveniente para lalubrificación de la misma junta.

1 - Junta estática 2 - Junta dinámica

Fig. 2 - Dos aplicaciones de las juntas hidráulicas

En este mismo capítulo nos hemos de ocupar más adelantecon detalle de¡ empleo de las juntas y de los problemas queplantean.

9-2 Juntas hidráulicas

TIPOS DE JUNTAS

Las juntas se pueden clasificar también por su forma odiseño (Fig. l). Vamos a describirlas.

JUNTAS TORICAS

La sencilla junta tórica es la más corrientemente empleadaen los sistemas hidráulicos de las máquinas agrícolas eindustriales. Suele ser de goma sintética y se emplea comojunta estática o dinámica.

Las juntas tóricas se diseñan para que vayan alojadas enranuras circulares donde son comprimidas (en un diez porciento aproximadamente) entre dos superficies. Cuando seemplea como junta dinámica tiene que resbalar sobre unasuperficie pulida. Las juntas tóricas no se emplean cuandohan de resbalar sobre orificios o ángulos estando sometidosa presión. Tampoco se emplean sobre ejes en rotación porel desgaste que sufren. En juntas estáticas sometidas agrandes presiones, se suelen reforzar por medio de un arode apoyo para impedir que sean exprimidas hacia fuera dela ranura en que van alojadas. El aro o anillo de apoyo sueleser de fibra o de cuero, o bien de plástico o goma sintética.

RETENES DE SECCION EN U Y V

Los retenes de sección en U y en V se utilizan para el cierrehermético dinámico de pistones y bielas en los cilindros, asícomo para ejes de bomba. Se fabrican de cuero, gomanatural y sintética, plástico y otros materiales.

Estos retenes se montan siempre con la cara abierta o labiomirando hacia el lado de la presión con objeto de que éstaaplique el labio contra la superficie haciendo un cierrehermético.

Los retenes de este tipo se apilan y se embuten en cajas,empleándose sobre ejes en rotación, pistones y bielas decilindros hidráulicos.

RETEN CON LABIO DE SELLADO CARGADO POR UNMUELLE

Estos retenes son un refinamiento de los de sección en U oen V. El labio de sellado de goma lleva un aro de resorte quelo aplica contra la superficie que ha de cerrar. El retén sueleir en una caja metálica que se suele meter a presión en untaladro, donde queda fija. Este tipo de retén se empleamucho para ejes en rotación. El labio se deja de¡ lado de¡aceite. A veces se emplean retenes con labio de selladodoble para conseguir un cierre hermético por ambos lados.

1 - Empaquetadura2 -Junta3 - Junta

4 - Retén de aceite5 - Junta tórica con aros

de apoyo

Fig. 3 - Juntas que lleva un cilindro hidráulico

RETENES ACOPADOS Y CON BRIDA

Los retenes acopados y con brida se emplean para hacerjuntas dinámicas y se fabrican de cuero, goma sintética,plástico y otros materiales. El cierre se consigue por laexpansión de un labio de¡ retén. Se emplean sobre lospistones y las bielas de los cilindros hidráulicos.

CIERRES MECANICOS

Los cierres mecánicos se han ideado para resolver algunosde los problemas que plantean las empaquetadurasempleadas sobre ejes en rotación. Son juntas dinámicashechas de caucho y metal. Las partes de la junta que rozansuelen ser de carbón o de grafito sobre un apoyo de acero.

El conjunto consta de una mitad exterior que se fija a la caja.La mitad interior se fija al eje en rotación y un muelle haceque las dos mitades de la junta se apliquen firmemente unacontra otra.

Un aro de goma (con brida) o un diafragma confieren alconjunto la necesaria flexibilidad lateral.

JUNTAS METALICAS

Las juntas metálicas empleadas en pistones y bielas sonmuy parecidas a los segmentos de los pistones de losmotores de combustión interna. Pueden ser expansivas o noexpansivas. Cuando se emplean como juntas dinámicas,suelen fabricarse de acero.

Las juntas metálicas no expansivas tienen que mecanizarsecon alta precisión para que no pierdan demasiado. Lasjuntas metálicas expansivas (montadas sobre pistones) y lasretráctiles (montadas sobre las bielas de los pistones de loscilindros hidráulicos) sufren una fricción moderada y tienenpocas pérdidas.

Las juntas metálicas de precisión no suelen tener pérdidas yson muy aptas para trabajar a temperaturas muy altas.

Como quiera que las juntas metálicas pierdan más líquidoque los otros tipos de juntas, necesitan llevar por fuera otrajunta que recoja el líquido que se vacía por unos orificios dedrenaje externos.

Juntas hidráulicas 9-3

EMPAQUETADURA PRENSADA

La empaquetadura prensada se emplea para juntasdinámicas. Puede ser de plástico, amianto, borra dealgodón o metales flexibles.

La empaquetadura prensada tiene las mismas aplicacionesque los retenes de sección en U o en V. Se suele fabricar enrollos o en tubos de los que se corta el grosor necesario.

La empaquetadura prensada se emplea únicamente parabajas presiones. Es importante que se lubrifique para queno desgaste las piezas en movimiento, por fricción.

JUNTAS METALO-PLASTICAS

Este tipo de juntas sólo tiene aplicaciones estáticas. Hacenel cierre hermético al ser comprimidas entre las superficies ymoldearse sobre éstas. Para que el cierre sea efectivo espreciso que la junta quede bien comprimida en todos lospuntos por igual.

Este tipo de juntas pueden ser también de material nometálico y se fabrican de todas las formas y tamañosimaginables.SELECCION DE LA JUNTA ADECUADAPARA CADA APLICACIONAl seleccionar una junta hermética para un sistemahidráulico hay que tener en cuenta varios factores. Entreestos se cuentan los siguientes:

1. La presión que ha de soportar la junta.

2. El calor a que estará expuesta.

3. El desgaste probable que sufrirá.

4. El líquido hidráulico no deberá atacarla.

5. Deberá hacer un cierre hermético sin aumentar la fricciónde las piezas en movimiento.

6. No deberá desgastar ni raspar las superficies de metalpulido.

En cada aplicación se plantean problemas diferentes,siendo esta la razón de que se ofrezcan hoy en el mercadotantos tipos diferentes de juntas y de que sea tan crítica laelección de la junta más adecuada. Por la misma razón sedeben observar siempre al pie de la letra lasrecomendaciones de¡ fabricante de la junta hermética.FALLAS DE LAS JUNTAS YSOLUCIONES

El sistema hidráulico más perfecto y complejo siguedependiendo de la bondad de las juntas, por simples quesean, para su buen funcionamiento.

Una junta hermética perfecta no debe perder. Sin embargo,no siempre es conveniente que una junta no pierda nada.En aplicaciones dinámicas, por

ejemplo es conveniente que haya una pequeña pérdida paraque se forme una película que lubrifique el eje en rotación.En la práctica se considera que una junta hermética nopierde cuando, habiendo estado en funcionamientocontinuo, es muy difícil encontrar fugas o pérdidas de aceite.Es decir, cuando no se forman gotas ni manchas de aceite.

Claro está que las fugas internas son siempre mucho m1sdifíciles de descubrir, requiriéndose para ello aparatos deprueba especiales.

La buena utilización de las juntas requiere que se empleesiempre la más adecuada para cada caso y que se instalecorrectamente. Casi todas las juntas son frágiles y seestropean fácilmente al montarlas.

Por eso es necesario conservar la junta en su envaseprotector hasta el momento de instalarla. Deben guardarseen lugar fresco y seco y al abrigo de la suciedad. Las juntasdeben tratarse como los rodamientos de precisión.

Una regla general que debe cumplirse siempre es la decambiar todas las juntas que se han tenido que sacar desus alojamientos al desmontar y despiezar cualquiercomponente hidráulico. El precio de varias juntas es muyreducido en comparación con lo que cuesta rehacer untrabajo en un sistema hidráulico para corregir fugas deaceite.MANTENIMIENTO DE LAS JUNTAS TORICASLas juntas tóricas se deterioran fácilmente por aristas oángulos afilados. También se estropean por el calor, porlíquidos inadecuados, por falta de lubrificación o porhaberse instalado mal (Fig. 4).Instalación de juntas tóricas1. Cerciorarse de que la junta tórica que se va a instalar escompatible con el líquido hidráulico. De no tomar estaprecaución, se descompondrá por la acción de¡ líquido y seagrietará o hinchará.2. Limpiar cuidadosamente toda la zona antes de instalarlas juntas tóricas.

3. Examinar la ranura en que van alojadas las juntas tóricaspara alisar con una piedra muy fina cualquier bordecortante, muesca o viruta. Después limpiarla para eliminartodas las partículas metálicas.

4. Examinar los ejes o los carretes (si se usan) dedistribución de las válvulas para alisar con una piedra finalos bordes cortantes de las estrías. Terminar de pulir conpapel de esmeril fino. Volver a limpiar para eliminar todaslas partículas metálicas.

5. Aceitar la junta tórica antes de instalarla. Emplear elmismo aceite o líquido del sistema hidráulico. Humedecertambién con el líquido la ranura y el eje.

6. Instalar la junta tórica protegiéndola de las aristas vivas.No estirarla más de lo necesario.


1 - Junta tórica gastada por falta de lubrificación2 Junta tórica aplastada: por ser de calidad inadecuada3 Junta tórica agrietada por exceso de calor4 Junta tórica hinchada por atacarla el líquido

5 - Junta tórica retorcida al instalarla 6 - Junta tórica con cortes poraspereza de¡ eje o al instalarla 7 - Junta tórica sucia por haberia guardadamal o por contaminación de¡ sistema

Fig. 4 - Averías de las juntas tóricas

7. Alinear las partes con precisión antes de encajarlas parano retorcer la junta tórica.

8. Cerciorarse de que la junta tórica es de la secciónnecesaria para que quede ligeramente "comprimida" unavez instalada (Figuras 5 y 6). En aplicaciones dinámicas(Fig. 6) la junta tórica tiene que poder rodar dentro de suranura.

NOTA IMPORTANTE.~ Al instalar un carrete de distribucíónde válvula hay que tener mucho cuidado para no estropearlas juntas tóricas. Las aristas vivas de los rebajes de/carrete de distribución pueden cortar la junta si no seprocede con el máximo cuidado.

Comprobación de las juntas tóricas instaladas

Las juntas tóricas estáticas tienen que ser apretadas denuevo después de haberse calentado la unidad al cabo depocas horas de trabajo.

Las juntas tóricas dinámicas deben hacerse rotar dentro desu alojamiento hasta que queden en posición neutral.

Todas las juntas tóricas dinámicas deben perder unapequeñísima cantidad de líquido cuando están en rotaciónentre la junta y el eje que gira. De esta forma se alarga lavida útil de la junta al reducirse su desgaste.


Fig. 6 - Aplicación dinámica de la junta tórica

MANTENIMIENTO DE OTROS TIPOS DEJUNTAS

Las juntas herméticas modernas se fabrican de goma,cuero, plástico y otros materiales que requieren cuidadosespeciales. A continuación se indican los cuidados decarácter general que requieren estas juntas.

Examen de la junta en busca de pérdidas

Antes de desmontar un componente hay que averiguar lascausas de que perdiera líquido. De esta forma se ahorranreparaciones que hay que repetir cuando la causa de lapérdida no era solamente el mal estado de la junta.Antes de limpiar la zona de la junta, hay que local¡-

1 -Junta 5 - Pérdida por el taladro de la caja2 - Tornillo de la caja 6 - Pérdida por la junta de la tapa3 - Retén 7 - Pérdida por un tornillo4 - Eje

Fig. 7 - Puntos corrientes de pérdida de líquido

zar el trayecto de la pérdida de¡ líquido (Fig. 7). En algunoscasos no es la junta la responsable de la pérdida de líquido.Este puede salir por tornillos flojos, grietas en las cajas oracores mal apretados.

Examinar el exterior de la junta para ver si está húmedo oseco. En caso de estar húmedo hay que distinguir entre fugade aceite y simple formación de una película lubrificante.

Desmontaje de las juntasDurante el desmontaje de la junta se tienen que seguirbuscando las causas de la pérdida.

La junta se debe examinar por fuera y por dentro. Lasmanchas indican por donde pierde.

Fig. 8 - Retén dañado por asperezas de¡ eje

Todo retén desmontado debe examinarse antes de lavarlopara comprobar el estado de su labio de se


¡lado (Fig. 8). Este puede estar excesivamente desgastado,arrollado, presentar cortes y muescas o partículasincrustadas.

En los retenes con labio cargado por un resorte hay quecomprobar que el muelle no se ha movido de su asiento yno se ha deformado al instalar el retén.

No despiezar ninguna unidad mecánica más que lojustamente necesario para cambiar los retenes defectuosos.

Revisión de ejes y taladros

1 - Labrado a máquina grosero2 - Estrías o chaveteros con aristas cortantes

- Oxido o incrustaciones4 - Rayas

Fig. 9 - Condiciones de un eje capaces de averiar un retény causar pérdidas de aceite

Los ejes deben examinarse en busca de asperezas en lazona de contacto con el retén (Fig. 9). Búsquense tambiénarañazos profundos o muescas que pudieran haberlodañado.

Fig. 10 - Las estrías o los chaveteros de un eje puedenestropear un retén instalarlo

Buscar la posibilidad de que las estrías M eje, un

chavetero o una rebaba hayan podido ser la causa de uncorte o de una muesca en el labio de sellado M retén alinstalarlo (Fig. 10).

1 - Labrado a máquina grosero 2-Arañazos

3 - Marca de martillo

Fig. 11 - Condiciones de un taladro que pueden deteriorarun retén y causar la pérdida de aceite

Examinar también el taladro en que se mete el retén apresión (Fig. 1 l). Buscar en él rayas o muescas por las quepueda escapar el aceite. El labrado a máquina grosero de lasuperficie M taladro puede formar una espiral por la que sepierda el aceite. Las aristas de¡ taladro pueden dañar la cajametálica de¡ retén al meterlo a presión y ser así tambiéncausa de que pierda aceite.Compatibilidad de las juntas con los líquidos y lastemperaturas de trabajo

Algunos líquidos hidráulicos atacan a los retenes,especialmente los labios de goma de éstos. Un aceiteinadecuado puede endurecer o ablandar la goma sintéticaM retén y estropearlo de esta manera.

Un labio de sellado de consistencia "esponjosa" es indiciode que el retén no es compatible con el líquido hidráulico. Siel retén es el recomendado por el fabricante, entonces esque se ha empleado un liquido hidráulico inadecuado (véaseel capítulo 10).

El endurecimiento M labio de sellado M retén lo puedeprovocar el calentamiento o la reacción química con unlíquido inadecuado.

Fig. 12 - Labio de sellado averiado por el calor

El endurecimiento M labio de sellado en la zona de


contacto con el eje (Fig. 12) suele ser el resultado de¡calentamiento por el eje o por el líquido.Instalación de retenes

1. Instalar únicamente el retén de¡ tipo recomendado por elfabricante de la máquina.

2. Emplear únicamente los líquidos recomendados en elmanual de instrucciones de la máquina.

3. Conservar los retenes y los líquidos limpios de suciedad.

4. Antes de instalar un retén se debe limpiarcuidadosamente el taladro y el eje. Una vez limpios, seexaminan en busca de deterioros. Con una lima o unapiedra se ¡¡jan las rebabas y asperezas y se suavizan lasmuescas y rayas, terminando el trabajo con papel deesmeril fino. Después se vuelve a limpiar la zona paraeliminar todas las partículas metálicas. En aplicacionesdinámicas la superficie de contacto M eje debe quedarpulida como un espejo.

5. Aceitar el retén, especialmente sus labios, para facilitar lainstalación. Emplear el mismo líquido hidráulico para estaoperación. Empapar también las empaquetaduras en elmismo líquido hidráulico antes de instalarlas.

6. Los retenes que lleven caja metálica se debenembadurnar por fuera con una fina película de pasta pararetenes, con objeto de que no pierdan por el taladro.

NOTA: Los retenes que ya vienen preparados, no necesitanesta pasta antes de meterlos a presion en su taladro.

7. Emplear la herramienta recomendada por el fabricante dela máquina para instalar el retén correctamente. Esto esmuy importante cuando se trata de retenes que se meten apresión. Si no se dispone de una herramienta para golpearsobre el retén, ésta se puede improvisar con una pista derodamiento que se aplique sobre la caja de¡ retén siendo dediámetro un poco más reducido o con un taco de madera.No emplear nunca para este trabajo herramientas afiladas.

8. Encajar bien las empaquetaduras prensadas sin aplicardemasiada fuerza. No prensarlas demasiado.

9. Usar chapa fina enrollada, de la utilizada para cortarsuplementos, para cubrir con ella las aristas vivas de lasestrías de un eje al instalar un retén. Sobre la arista viva Mfrente de¡ eje se debe enrollar una lámina de plástico fina(de 0,1 a 0,25 mm de grosor) que se retira una vez instaladoel retén.

10. Al meter el retén en su alojamiento hay que golpear porigual en todo su perímetro para no dejarlo "inclinado" (Fig.13). El retén mal instalado permite

la entrada de suciedad y pierde aceite como puede

1 - Penetración de suciedad 2 - Pérdida de aceite

Fig. 13 - Un retén inclinado en su asiento permite queentre suciedad y pierde aceite

verse en la figura. Al meter el retén a presión hay que ponerel cuidado necesario para no doblar ni alabear la superficieplana de la caja del retén. La deformación de la cajadeforma también el labio de sellado del retén.

11. Después de instalar un retén se tiene que comprobarque el eje gira libremente, haciéndolo con la mano siempreque sea posible, antes de poner en marcha la unidadmecánica.

12. Evítese siempre que caiga suciedad y arenilla sobre lasbielas de los cilindros hidráulicos y que esta sea arrastradahacia el interior. Esta suciedad inutiliza rápidamente el retény daña las superficies metálicas.

Comprobación del asiento de los retenes nuevos

Los retenes nuevos recién instalados sobre un eje necesitanrodar durante algunas horas para que su labio de selladoasiente bien sobre la superficie del eje. Durante esteperíodo de suavizado, el retén pule la superficie del ejesobre la que está aplicado y, a su vez, el eje suaviza el labiode sellado del retén, redondeando la superficie de contactode éste.

Durante este período puede haber una pequeña pérdida deaceite. Después de bien asentado el retén no debe tenerpérdida apreciable.

10-1

LIQUIDOS HIDRAULICOS/CAPITULO 10

INTRODUCCIONEl líquido hidráulico es el medio utilizado para transmitir lafuerza desde la bomba a los mecanismos que trabajan, talescomo cilindros y motores hidráulicos. El líquido tiene tantaimportancia como pueda tener cualquier otro elemento de¡sistema hidráulico. En efecto, se estima que el 70 por cientode las averías de los sistemas hidráulicos, se deben alempleo de líquidos inadecuados o de líquidos que contienensuciedad u otros agentes contaminantes.

Fig. 1 - Los líquidos hidráulicos se obtienen mediante un altogrado de refinado M petróleo bruto

Al hablar de¡ líquido hidráulico nos referimos casi siempre auna aceite minera¡ muy refinado (Fig. 1) al que se le hanañadido varios aditivos, unos para eliminar y otros paraconferirle determinadas propiedades.

En este punto conviene hacer una advertencia.

NO EMPLEAR JAMAS líquidos para frenos en un sistemahidráulico proyectado para funcionar con aceite mineral. Ellíquido de frenos no es un derivado de¡ petróleo bruto y estotalmente incompartible con los aceites minerales.

Durante el desarrollo de un sistema hidráulico, los ingenierosestudian cuidadosamente los líquidos que podríanemplearse, con objeto de que su producto pueda llegar afuncionar con máxima eficacia y sin averiarse. Algunasveces incluso se tiene que desarrollar un nuevo líquido quereúna determinadas propiedades. Este es el motivo de quese tenga que emplear siempre el líquido que se recomiendaen las instrucciones que acompañan a la máquina omecanismo hidráulico.

FUNCION DEL LIQUIDO HIDRAULICO

Como es natural, la primera función de¡ líquido hidráulico esla de transmitir la fuerza aplicada al mismo. Pero tambiéntiene que cumplir otras funciones igualmente importantes.Tiene que lubrificar las piezas en movimiento, conservarseinalterado durante un largo período de tiempo, proteger laspartes de la máquina de la oxidación y de la corrosión, nohacer espuma ni oxidarse él mismo y desprender confacilidad el aire, el agua y otros contaminantes que puedearrastrar. También tiene que conservar un grado deviscosidad adecuado dentro de un margen de temperaturasbastante amplio y, por último, tiene que ser fácil de adquirira un precio razonable.

PROPIEDADES DE LOS LIQUIDOSHIDRAULICOS

VISCOSIDAD

Esta propiedad del líquido es de importancia capital para laadecuada transmisión de fuerza. La viscosidad indica laresistencia de¡ líquido a fluir. Dicho de otra manera, es la"densidad" de un líquido a una temperatura dada. Laviscosidad se indica en la norma SAE (Society of AutomotiveEngineers) por unos números: 5W, 10W, 20W, 30, 40, etc.Todos los aceites minerales se hacen más fluidos alaumentar la temperatura y más densos al disminuir ésta. Siel líquido es demasiado fluido (poco viscoso), aumenta laposibilidad de que se produzcan pérdidas a través de juntasy retenes. Esto es particularmente cierto para las bombasmodernas, válvulas y motores que se componen de piezasmuy bien ajustadas para mantener la presión de¡ aceitedentro del sistema.

Si el líquido es demasiado denso (muy viscoso) los elementosdel sistema hidráulico trabajan perezosamente y consumepotencia en hacer circular el líquido por el sistema. De laviscosidad de un líquido de penden también sus propiedadeslubrificantes de las piezas en movimiento.

10-2 Líquidos hidráulicos

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1 - Baja2 - Viscosidad3 - Afta4 - Aceite de alto índice de Vi

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Fig. 2 - Viscosímetro de Saybolt (izquierda) y viscosímetrocinemático (derecha)

lndice de Viscosidad (V11)Este índice nos da la medida de la forma en que varía ladensidad de un líquido con la temperatura.Un líquido que se haga muy denso a bajas temperaturas ymuy fluido a temperaturas elevadas, tiene uníndice Vi muy bajo. Por otra parte, si la viscosidaddel líquido no se modifica apenas con la temperaturaes porque su índice Vi es muy alto (Fig. 3). Comoya se dijo antes, la viscosidad más adecuada de unlíquido es aquella que no produce pérdidas y lubrificabien las piezas, permitiendo todavía que el líquidocircule fácilmente por el sistema. Se comprende asi

5 Aceite mineral corriente

6- Alta7 - Temperatura

Fig. 3 - Comparación de la viscosidad de un aceite de altoíndice de Vi con la viscosidad de un aceite corriente

que el líquido más adecuado será el que tenga el índice laviscosidad más alto, por lo que éste tiene muchaimportancia cuando se ha de recomendar un líquido parasistemas hidráulicos.

Mejorador del índice de viscosidad

A pesar de que los aceites minerales cuidadosamenterefinados, tienen un buen índice de viscosidad, para usoshidráulicos se les suele añadir un llamado mejorador delíndice de viscosidad. Esta sustancia aumenta el índice deviscosidad del aceite hasta el punto en que se reducen almínimo posible los cambios de densidad con los grandescambios de temperatura.

REDUCCION DE LA FRICCION

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Fig 4 - Aro de una bomba de paletas desgastado por faltade lubrificación

La viscosidad se mide por el tiempo requerido paravaciar a través de un pequeño orificio, 60 centímetros cúbicos delaceite problema, calentado a 1000 C. La medida se puede efectuarcon el viscosímetro de Saybolt o con el llamado cinemático(Fig. 2). El número SAE se determina comparando el tiempo invertidopor el aceite problema en pasar por el instrumento de medida, conuna tabla confeccionada por la Society of Automotive Engineers.

Casi todos los componentes de un sistema hidráulico seajustan con gran precisión y necesitan ser lubrificados parano perder este ajuste (Fig. 4). Esta lubrificación necesaria seconsigue con aceites capaces de penetrar en losreducidísimos espacios que quedan entre las piezasajustadas y reducir la fricción entre éstas al mínimo.

Un buen aceite tiene que tener también la propiedad de"adherirse" a las superficies, formando una película finísima,a pesar del calentamiento.

Las buenas propiedades lubrificantes de un aceite aúntienen más importancia en muchas máquinas modernas enlas que el líquido hidráulico se emplea con un doble fin -hacer funcionar el sistema hidráulico y lubrificar el cambio,el diferencia¡ y otros órganos de la máquina.

Los mejores aceites hidráulicos llevan un aditivo "parapresiones extremadamente altas" que aseguran la buenalubrificación de piezas metálicas muy ajustadas que trabajana presiones y temperaturas muy altas. Este aditivo reduce lafricción, el desgaste y el gripado.

RESISTENCIA A LA OXIDACION

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Fig. 5 - Pistones de una bomba hidráulica radial rayados por un líquidocontaminado

Todo el mundo ha visto como se oxidan los objetos dehierro, especialmente en ambientes húmedos; el hierro secombina con el oxígeno y forma una película de óxido. Elóxido de hierro ya no tiene las mismas propiedadesquímicas que el hierro metal. Todos los aceites, lo mismoque el hierro, se combinan hasta cierto punto con el oxígenodel aire. Esta oxidación cambia también las propiedades delaceite. Se forman ácidos orgánicos que atacan las partesmetálicas (Figuras 5 y 6) y las juntas y retenes del sistemahidráulico. Además de ácidos, se forman en el aceite cienospor la reacción entre el líquido y el aire. Ambas reaccionesse aceleran por la presencia de agua y otros contaminantestales como polvo, suciedad y partículas metálicas que ellíquido puede llevar en suspensión. Este es el motivo de quetenga tanta importancia para el sistema hidráulico el sistemade filtrado del líquido. El calor es otro factor muy importanteque favorece la oxidación. Se ha comprobado , por ejemplo,

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Líquidos hidráulicos 10-3

Fig. 6 - Estator de la bomba de paletas gastado y picado por unlíquido contaminado

que por cada 10' C de aumento de la temperatura, seduplica la velocidad del proceso de la oxidación. Este hechoes el que obliga a incorporar un radiador para el aceite enalgunos sistemas hidráulicos con objeto de mantener latemperatura de éste dentro de límites prudentes.

Afortunadamente, los aceites cuidadosamente refinados alos que se añade un aditivo químico especial resisten conéxito la oxidación. Con el cuidado necesario para que nopenetre la suciedad ni otros contaminantes, casi todos losmodernos líquidos hidráulicos pueden funcionar durantemuchas horas sin acusar los efectos deletéreos de laoxidación. Cuando no se emplean estos líquidos hidráulicosde alta calidad, específicamente recomendados por elfabricante de las máquinas, la oxidación del aceite planteaun problema muy serio.PREVENCION DE LA OXIDACION Y DE LACORROSION

Un líquido hidráulico que tenga buenas propiedadesanti-oxidantes, resistirá bien la oxidación y la corrosióncausada por ésta (a condición de que se guardelimpio). A pesar de todo, siempre existe la posibilidadde que las partes metálicas se oxiden y sufran losefectos de la corrosión. Por efecto de la oxidación laspartes metálicas aumentan de tamaño, mientras que lacorrosión causada por ácidos o por fenómenoselectroquímicos, rebaja el metal. Tanto una como otrason altamente nocivas para los mecanismoshidráulicos. El óxido forma asperezas (Fig. 7) quedañan los retenes y los ajustes de alta precisión. Seforma con más facilidad cuando la máquina estáparada durante mucho tiempo y a veces en una solanoche. La corrosión es causa de holgura entre piezasajustadas con precisión, y de pérdidas internas. Tantola oxidación como la corrosión dan lugar alfuncionamiento irregular del sistema hidráulico y a sudesgaste prematuro.


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Fig. 7 - Leva de accionamiento de una bombapicada por el óxido

Los buenos líquidos hidráulicos llevan aditivos contra ¡aoxidación y la corrosión que neutralizan los ácidos y seadhieren a las partes metálicas, protegiéndolas de laoxidación y la corrosión.

RESISTENCIA A FORMAR ESPUMA

El funcionamiento de todo sistema hidráulico está basado enla propiedad de los líquidos de no ser compresibles. Enefecto, el líquido se comporta como una barra de acero.Cualquier fuerza aplicada sobre un extremo de la columnade líquido, se transmite en el acto al otro extremo. Sinembargo, el líquido puede absorber aire, que escompresible. En muchos sistemas, el depósito está encomunicación con la atmósfera, que facilita al paso del aireal líquido. También puede entrar aire en el sistema a travésde juntas y tuberías no herméticas o por haber bajado elnivel del líquido en el depósito por debajo de la boca deaspiración. En muchos sistemas se producen turbulenciasque mezclan el aire con el líquido.

Los líquidos de buena calidad tienen la propiedad de"disolver" pequeñas cantidades de aire. La cantidad de airedisuelto aumenta con la presión y la temperatura. El airedisuelto en el líquido no perturba el funcionamiento delsistema. Pero si la cantidad de aire que se mezcla con ellíquido es mayor de la que este es capaz de disolver, seforman burbujas que, al ser compresibles, perturban elfuncionamiento del sistema hidráulico. También puedeocurrir que el aire disuelto a presión se desprenda formandoburbujas al disminuir la presión. Así es como se forma laespuma que, además de ser causa del mal funcionamientodel sistema hidráulico, reduce la capacidad lubrificante dellíquido.

Los aceites minerales bien refinados no suelen hacerespuma con facilidad, a pesar de lo cual los buenos líquidoshidráulicos llevan un aditivo que frena la formación deespuma haciendo que las burbujas de aire se deshagan ydesprendan con facilidad. Así es como se consigue que ellíquido trabaje bien y lubrifique como debe.

SEPARACION DEL AGUA

Contrariamente a la creencia popular, el aceite y el agua semezclan. Esta mezcla es lo que se llama una "emulsión." Escasi imposible conservar un sistema hidráulico totalmentelibre de agua. En el depósito de aceite entra vapor de aguaque se condensa sobre las paredes y escurre en forma degotas. También puede entrar este vapor de agua a través deminúsculos orificios y poros que pueda tener el sistema. Laviolenta agitación y la circulación del líquido que se producedurante el trabajo del sistema hidráulico, emulsificanrápidamente el agua con el aceite. Cualquier cantidadapreciable de agua que lleve el líquido en emulsión, esaltamente perjudicial para el sistema. El agua emulsificadafavorece la oxidación (Fig. 8) acelera la formación de ácidosy cieno y reduce las propiedades lubrificantes del líquido.Por otra parte, las emulsiones adquieren a veces laspropiedades de una pasta pegajosa capaz de perturbar elfuncionamiento normal de las válvulas y otras unidades.

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Fig. 8 - Bomba de paletas equilibrada, oxidada por el aguadel líquido hidráulico

OTROS CONTAMINANTES

Huelga decir que un buen líquido hidráulico no debecontener otros contaminantes, tales como partículasmetálicas, polvo, suciedad y cosas parecidas. Estasmaterias, además de deteriorar las piezas ajustadas con altaprecisión, favorecen la nociva oxidación.

El peligro de contaminación del líquido se evita empleandolíquidos de calidad reconocida, almacenándolos con lasdebidas precauciones, empleando buenos filtros,manipulándolos correctamente y limpiando periódicamenteel sistema hidráulico.

Líquidos hidráulicos 10-5

CONSERVACION DE LOS LIQUIDOS

Como ya se ha dicho varias veces, la suciedad y lacontaminación son los peores enemigos de cualquiersistema hidráulico. De la buena conservación del líquidodepende el funcionamiento continuo y sin averías a plenorendimiento de¡ sistema. Lo primero y principal es emplearúnicamente el líquido recomendado por el fabricante de lamáquina; después se tiene que revisar con la periodicidadrecomendada, mantener el nivel correcto, filtrarlo como esdebido y cambiarlo en el tiempo y en la formarecomendadas.

CAMBIO DEL LIQUIDO

El vaciado periódico de todo el líquido de¡ sistema hidráulicoes muy importante. Esta es la única manera de eliminarposibles contaminantes, productos de la oxidación talescomo el cieno y los ácidos, y otras partículas que podríandañar el sistema. En los modernos sistemas hidráulicos y acondición de emplear los líquidos recomendados, el cambiode líquido no se tiene que realizar con demasiada frecuenciay las recomendaciones del fabricante no son difíciles decumplir por el usuario de la máquina. Muchos líquidosmodernos se han refinado, filtrado y reforzado con aditivosde tal manera, que no es necesario lavar el sistema alcambiar el líquido. Sin embargo, en los casos en que elfabricante recomiende que se lave el sistema antes dellenarlo con líquido nuevo, se tiene que seguir atentamentesus instrucciones con objeto de que no queden residuos delaceite de lavado que puedan contaminar el líquido nuevo.

Véase el capítulo 11 en que se describe la forma de vaciar,limpiar y lavar los sistemas hidráulicos.

FORMA DE CONSERVAR LIMPIOSLOS LIQUIDOS HIDRAULICOS

Todos los buenos líquidos suministrados en latas o bidones,están perfectamente limpios y libres de contaminantes. Es alabrir los recipientes o al almacenarlos cuando el líquido sepuede ensuciar o contaminar.

Antes de abrir una lata o un bidón hay que cerciorarse deque la zona que rodea la boca está perfectamente limpia yno hay en ella polvo, hilos o agua. Los recipientes, embudoso mangueras utilizados para llenar el sistema hidráulico,tienen que estar perfectamente limpios.

Siempre que sea posible se deben guardar al abrigo de laintemperie los bidones que contengan líquidos parasistemas hidráulicos. Cuídese también de que el tapónroscado cierre bien. Los bidones dejados al aire libre secalientan por el sol y si el tapón roscado no hace un cierrehermético, al dilatarse el líquido por el calentamientoexpulsa cierta cantidad de aire. Más tarde, al enfriarse ellíquido, se contrae y hace el vacío aspirando aire quecontiene humedad. Ya hemos descrito los efectosperjudiciales del agua condensada en los depósitos quecontienen líquidos hidráulicos. Por este motivo se tiene quetener siempre bien apretado el tapón roscado de bidones ydepósitos hidráulicos. El bidón se tiene que colocar de formaque no se pueda acumular agua cerca del tapón roscado(Fig. 9).


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PRECAUCIONES NECESARIAS1. Apretar bien el tapón roscado del bidón; darle unos golpes con

un martillo de madera, en la forma ilustrada2. Guardar los bidones al abrigo de la intemperie siempre que sea

posible (en sitio abrigado, en invierno) o por lo menos

3. Bajo techado4. Si se dejan a la intemperie, dejarlos tumbados5. Si no se pueden tumbar, dejarlos inclinados

Fig. 9 - La contaminación por agua se evita con una buena técnica de almacenado

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MANTENIMIENTO Y CONSERVACION/CAPITULO 11

INTRODUCCIONLos sistemas hidráulicos requieren poco trabajo demantenimiento y conservación, porque el líquido loslubrifica y los protege contra las sobrecargas. Ahorabien, al igual que cualquier otro mecanismo, se le tieneque hacer trabajar correctamente. Cualquier sistemahidráulico se puede averiar por hacerlo trabajar a unavelocidad excesiva, por dejar que se calientedemasiado, por dejar subir la presión en exceso o pordejar que el líquido se contamine.

Fig. 1 - Todas las máquinas responden a los buenos cuidados

El buen mantenimiento y conservación del sistemahidráulico evita muchas averías, Ateniéndose a unprograma de cuidados periódicos se evitan muchosproblemas y se previenen otros especiales. Se puedencorregir así pequeños problemas, antes de que sean lacausa de grandes averías.

En otros capítulos de este manual explican cómo selocalizan las averías y como se pueden remediar. En elpresente capítulo nos vamos a ocupar únicamente decómo se debe cuidar el sistema hidráulico paraconservarlo en las mejores condiciones defuncionamiento posibles.He aquí algunas de las causas principales de avería:

1. Falta de aceite en el depósito.

2. Filtros obstruidos o sucios.

3. Tuberías de aspiración flojas.

4. Empleo de aceites inadecuados.

Todas estas causas se pueden evitar conociendo elsistema y cuidándolo como requiere.

1 - Falta de aceite en el depósito 2- Filtro sucio

Fig. 2 - Causas principales de avería

3 - Tubería de aspiraciónfloja

4 - Aceite inadecuado

Vamos a examinar algunos de los trabajos deconservación necesarios para el buen funcionamientodel sistema hidráulico.

MANTENIMIENTO GENERALDEL SISTEMAEn este apartado se describen los trabajos demantenimiento de carácter general para el óptimofuncionamiento del sistema hidráulico.

IMPORTANCIA DE LA LIMPIEZAEn todo trabajo sobre un sistema hidráulico tiene unaimportancia de primer orden la limpieza. ELIMINARCUIDADOSAMENTE TODO VESTIGIO DESUCIEDAD QUE PUEDA CONTAMINAR ELSISTEMA. Las pequeñas partículas metálicas o deotros cuerpos extraños pueden rayar las válvulas,agarrotar las bombas, obstruir los orificios y ser así lacausa de gravosos trabajos de reparación.

¿Qué se puede hacer para conservar el sistemahidráulico limpio? Lo siguiente:

o Conservar el aceite limpioo Conservar el sistema hidráulico limpioo Mantener limpia la zona de trabajo

o Extremar los cuidados al cambiar el aceiteo rellenar.

Veamos ahora en detalle la manera de cumplir estosrequisitos.

Fig. 3 - Conservar el aceite limpio

11 -2 Mantenimiento y conservación

CONSERVAR EL ACEITE LIMPIO

Hágase todo lo posible por conservar el aceite limpio desdeel primer momento. Elíjase un sitio limpio para guardarlo.Cuando se saque aceite del bidón, empléense únicamenterecipientes limpios con tapa para llevarlo hasta la máquina.Emplear un embolo limpio con filtro de malla fina para llenarel depósito de la máquina.Es preciso contar siempre con el número necesario deembudos con filtro de malla y recipientes para el aceiteperfectamente limpios. Guardar éstos en un armario alabrigo de¡ polvo. La sonda con que se comprueba el niveldel aceite se debe limpiar con un trapo que no suelte hilos.

A los operadores de las máquinas hay que hacerles lasnecesarias advertencias para que eviten por todos losmedios a su alcance que el aceite se pueda ensuciardurante el trabajo con la máquina.

CONSERVAR EL SISTEMA HIDRAULICO LIMPIO

Cambiar periódicamente el aceite y los filtros de¡ sistemahidráulico (Fig. 4). Limpiar cuidadosamente la zona querodea la boca de llenado o la sonda de nivel antes de quitarel tapón o sacar la sonda. Limpiar con chorro de vapor odisolvente la zona de la máquina de la que se tenga quedesmontar algún componente del sistema hidráulico.

NOTA: Cuando se limpie una máquina con chorro de vaporo con agua, se taparán todas las bocas de llenado yorificios de respiración para que no pueda entrar agua porellos.

Las tuberías del sistema hidráulico desconectadas se debencerrar con tapones de plástico, lo mismo que las bocas quequedan abiertas.

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Fig. 4 - Cajas del filtro de aceite hidráulico

Todo componente que se desmonte se debe limpiar con undisolvente adecuado y guardar después en una bolsa deplástico o en una caja limpia hasta el momento de volverlo ainstalar.

Al limpiar cualquier pieza hidráulica se tiene que extremar elcuidado para no dañar las superficies labradas a máquinacon alta precisión. Emplear disolventes o productosquímicos únicamente para la limpieza de piezas metálicas.Evitar que estos disolventes mojen las juntas y retenes.

Secar bien las piezas después de limpias empleando airecomprimido. Protegerlas contra la oxidación aplicándolesuna capa de aceite antioxidante inmediatamente despuésde secarlas.

MANTENER LIMPIA LA ZONA DE TRABAJO

Para trabajar en sistemas hidráulicos es absolutamenteindispensable disponer de un banco de trabajo limpio (Fig.5).

Para eliminar el polvo, la suciedad y las pequeñas partículasde metal de la zona de trabajo, es muy conveniente servirsede un aspirador de tipo industrial.

Cerciorarse de¡ buen estado de las herramientas quese van a emplear. Deben estar perfectamente limpias.Emplear únicamente martillos de cabeza de plástico,cuero o bronce para evitar el peligro de que sedesprendan partículas metálicas que penetren en loscomponentes.

Mantenimiento y conservación 11-3

EXTREMAR LOS CUIDADOS AL CAMBIAR ELACEITE 0 RELLENAR

Fig. 6 - Rellenar con aceite nada más - evitar la suciedad

Al comprobar el nivel del aceite o al rellenar el depósito, esindispensable limpiar la zona alrededor de la sonda o laboca de llenado, antes de sacar la sonda o quitar el tapón(Fig. 6).

Antes de añadir aceite hay que cerciorarse de que el quecontiene el depósito todavía está limpio. Si este no es elcaso, se tiene que vaciar todo el aceite para rellenarlo conaceite nuevo de las características recomendadas.

Fig. 5 - Mantener limpia la zona de trabajo

Sin embargo, siempre que el aceite vaciado de¡ sistemacontenga cieno, sedimento, o residuos gomosos, se tendráque lavar todo el sistema hidráulico antes de rellenarlo conaceite nuevo.

(En este mismo capítulo se describe más adelante la formade lavar el sistema hidráulico).

IMPORTANCIA DEL CAMBIO DE ACEITE YDEL FILTRO

Ningún sistema hidráulico que no esté limpio puedefuncionar satisfactoriamente.

A pesar de todas las precauciones que se tomen durante elfuncionamiento, no se puede evitar la contaminación dellíquido del sistema hidráulico. Los buenos aceiteshidráulicos mantienen estos contaminantes en suspensión ypermiten así que los filtros los separen de¡ líquido alatravesarlo. Todo aceite hidráulico de calidad lleva aditivos(véase el capítulo 10) que impiden que los contaminantesdañen u obstruyan el sistema. Pero estos aditivos pierdensu eficacia al cabo de cierto tiempo.

Por todo ello es preciso cambiar el aceite con la frecuenciarecomendada en cada caso.

Los filtros de¡ sistema solamente pueden retener unacantidad limitada de partículas de suciedad y otroscontaminantes que pueda llevar el aceite. Cuando se agotala capacidad del filtro, éste deja de actuar.

Poco antes de alcanzar este punto se tiene que limpiar elfiltro o cambiar el elemento filtrante para que pueda seguiractuando con eficacia.

MAL BIEN

Cuando se han formado incrustaciones gomosas sobre laspiezas que trabajan y éstas se agarrotan, se tiene quedespiezar el componente para limpiarlo a fondo. De lamisma manera hay que proceder cuando han penetrado enel sistema partículas sólidas de juntas averiadas pordesgaste o rotura.

ADVERTENCIA: Antes de desconectar cualquiercomponente del sistema hidráulico se tiene que dejar elaceite sin presión actuando repetidamente las palancasde mando. Si lleva acumulador de presión, también setiene que descargar (véase el capítulo 6).


VACIADO DEL SISTEMA

El vaciado periódico de todo el sistema hidráulico es muyimportante. Es la única manera efectiva de eliminar todoslos contaminantes, el líquido oxidado y otras sustanciasnocivas acumuladas dentro del sistema hidráulico.

• Vaciar el sistema periódicamente• Consultar el manual de¡ operador• La frecuencia depende de las condiciones de trabajo

Fig. 7 - Vaciar el sistema hidráulico periódicamente

La frecuencia con que se debe vaciar y rellenar el sistemahidráulico depende de circunstancias tales como latemperatura de funcionamiento y la dureza de lascondiciones de trabajo. Por ello es necesario atenerse a losintervalos recomendados por el fabricante de la máquinapara efectuar cambios de¡ aceite de¡ sistema hidráulico. Enel manual de instrucciones para el operador se indica cómoy cuando se debe cambiar el aceite en distintascircunstancias.

LAVADO DEL SISTEMA HIDRAULICOLa naturaleza y la cantidad de sedimento acumulado en elaceite de un determinado sistema hidráulico, varían muchode unos a otros. Van desde sustancias pegajosas, hastaresiduos sólidos capaces de obstruir por completo pequeñascanalizaciones.

Cambiando el aceite con la frecuencia necesaria se reducela formación de residuos gomosos.

Cuando se tenga la seguridad de que no se han formadoresiduos gomosos, bastará con vaciar el sistema

t hidráulico, limpiar el sedimento acumulado en el depósito ylimpiar o cambiar los elementos filtrantes.

Cuando el aceite está muy contaminado es más aconsejablelavar el sistema después de vaciarlo para eliminar todos losresiduos de¡ aceite viejo. Este lavado de¡ sistema hidráulicose debe hacer con el líquido recomendado por el fabricante.Después de llenarlo con el líquido de lavado, se hacefuncionar el sistema 'hidráulico para que aquel circule portodas las partes. Con este objeto deben actuarse todas lasválvulas de mando. El tiempo requerido para la limpieza de¡sistema dependerá del estado de éste. Hacer circular elaceite de limpieza hasta comprobar por inspección que elsistema está ya limpio, o hasta convencerse de que serápreciso despiezarlo para limpiarlo a mano. Casi todos lossistemas requieren de 4 a 48 horas para esta operación.

Vaciar el aceite de lavado y rellenar el sistema con aceitehidráulico del tipo recomendado. Los filtros de aceite setienen que limpiar o cambiar antes de rellenar el sistema.

NOTA: La mayoría de los dísolventes y productos químicosque se ofrecen en el mercado NO se recomiendan para ellavado de sistemas hidráulicos porque: 1) no lubrifican bieny desgastan las piezas, especíalmente las de la bomba. 2)son difíciles de eliminar totalmente del sistema hidráulico.Basta una traza de cualquiera de estos disolventes cloradospara neutralizar la resistencia a la oxidación de los mejoresaceites hidráulicos. Por otra parte, basta que el sistemacontenga una pequeñísima cantidad de agua para que estosdisolventes ataquen el acero y el cobre.

Al limpiar las diferentes piezas hay que poner el máximocuidado para no estropear el labrado a máquina de altaprecisión. Los disolventes para grasas y gomas y otrosproductos químicos no corrosivos SOLO deben emplearsepara la limpieza de piezas metálicas. Las juntas y retenesno deben mojarse con este tipo de disolventes.

Mantenimiento y conservación 11 -5

Enjuagar cada pieza, secarla con aire comprimido yembadurnarla inmediatamente con un aceite hidráulico quecontenga un antioxidante. Normalmente se empleará paraesto el mismo aceite con que trabaja el sistema hidráulico.Las superficies metálicas recién terminadas de limpiar seoxidan con mucha rapidez, por lo que es preciso protegerlasinmediatamente para que no se forme óxido.

Después de limpias todas las piezas se reinstalan en elsistema hidráulico con el cuidado necesario para que noentre suciedad, hilos, pasta hermética o prensa estopa.

Terminado el montaje se lava el sistema hidráulico en laforma en que se ha explicado antes.

LLENADO DEL SISTEMA HIDRAULICO

Antes de proceder a esta operación, hay que limpiarcuidadosamente toda la zona que rodea a la boca dellenado. Llenar el depósito hasta el nivel que se indica con elaceite hidráulico recomendado. Emplear únicamente aceitenuevo y limpio, así cómo también embudos y recipientesperfectamente limpios. Antes de poner en servicio elsistema, cerciorarse siempre de que está puesto el tapón dela boca de llenado del deposito.

Fig. 8 - Toda máquina responde a la necesaria lubrificación

Poner en marcha el motor y calentar el sistema hidráulico.Seguidamente ejecutar con él todos los ciclos de trabajo,repitiéndolos cuatro veces por lo menos con objeto depurgar todo el aire de¡ sistema hidráulico.

Rellenar con aceite si fuera necesario y poner la máquina atrabajar hasta que el sistema funcione con suavidad a plenacarga.

Con el equipo hidráulico en reposo y con el motor parado,se comprueba de nuevo el nivel de aceite. En casonecesario se rellena hasta la marca de nivel.

NOTA IMPORTANTE.- El nivel de aceite se tiene quecomprobar siempre que se haya hecho algún trabajo dereparación en el sistema hidráulico.

FORMA DE EVITAR PERDIDA Y FUGAS

¿Cuáles son las causas de que el sistema pierda aceite?Hay cientos de causas, pero las pérdidas que originanpueden ser de dos tipos fundamentales:• Pérdidas o fugas internas• Pérdidas o fugas externas

Las fugas internas no hacen que el sistema pierda aceite,pero reducen su eficacia. Las pérdidas externas, además decausar una pérdida efectiva de aceite, pueden tener otrosefectos indeseables.

FUGAS INTERNAS

Las pérdidas interna cómo un sello de aceite delgado estáincorporado en las piezas de trabajo del sistema hidráulico.Esto lubrica las superficies concordantes del carrete, de lasválvulas, cilindro, pistón y otras piezas móviles. El aceite nose pierde por esta fuga interna normal pues al final esdevuelto al depósito del sistema.

Sin embargo, cuando aumenta esta fuga de aceite elsistema trabaja perezosamente y se pierde potencia que sedisipa en forma de calor. En algunos casos esta fuga internaes la causa de que los cilindros hidráulicos tiendan aresbalar o de que las válvulas de mando no actúen.

Las fugas internas aumentan con el desgaste natural de laspiezas. También aumentan con aceites demasiado fluidos,porque estos pierden la viscosidad al calentarse. A máspresión también es mayor la fuga interna de aceite. Esta esuna de las razones por las que el exceso de presión puedereducir la eficacia de¡ sistema hidráulico.

Las fugas internas de aceite son difíciles de descubrir. Semanifiestan por el funcionamiento perezoso de¡ sistema opor el funcionamiento perezoso del sistema o por latendencia a deslizarse de los cilindros extendidos. Ante talessíntomas no queda más remedio que revisar el sistemahidráulico para localizar la posible avería (Véase el capítulo12).

PERDIDAS EXTERNAS

Las pérdidas externas de aceite, además de manchar,cuestan dinero y aumentan el riesgo de avería.

La caída de una gota de aceite por segundo por un racorque pierde, supone una cantidad de dinero no despreciable.

Una pequeña pérdida puede ser también señal de unarotura capaz de lesionar a una persona y dejar la máquinaparada.

Para que los componentes no pierdan hay que montarloscon el máximo cuidado y cambiar las juntas y retenes cadavez que se reparan.


Cada junta de un circuito hidráulico es un punto potencial depérdida. Por eso se procura reducirlas al mínimoindispensable.

Fig. 9 - Búsqueda de puntos de pérdida en los tuberías

Las tuberías que unen entre sí las diferentes partes de¡sistema son los puntos más frecuentes de las pérdidas deaceite. En el capítulo 8 se ha explicado ya la forma deutilizar y cuidar los tubos flexibles y las tuberías.Recordemos aquí algunas cuestiones importantes a esterespecto en relación con las tuberías:

1) Siempre que el nivel de aceite en el depósito esté pordebajo de lo normal, se tienen que revisar todas las tuberíasy conexiones en busca de pérdida.

2) Los poros o pinchazos son difíciles de encontrar ysiempre peligrosos porque el aceite sale en forma de nubeinflamable o por pulverizado contra una parte caliente delmotor, que lo puede inflamar.

PRECAUCION: No exponer la piel desnuda a laspérdidas hidráulicas pequeñas. El fluido hidráulico bajopresión puede penetrar la piel y causar severas lesiones.Usar gafas y ropa protectoras cuando se buscan estasfugas pequeñas. Colocar una lupa (Fig. 9) o un pedazode cartón o madera encima de la zona sospechada comomedio de protección. Si hay contacto con la pielconsultar a un médico de forma inmediata.

3) La cubierta de goma de los tubos flexibles o mangueraspuede estar agrietada sin perder. A pesar de ello han deexaminarse cuidadosamente para conocer su profundidad.Todo vestigio de aceite es señal de que hay pérdida por lagrieta.

4) La entrada de aire por las tuberías de aspiración es difícilde descubrir. Un método para ello consiste

en echar aceite sobre los puntos sospechosos. Si el ruido oel borboteo que produce el sistema hidráulico cesa, es señalde que se ha encontrado el punto.

5) También son difíciles de encontrar las pérdidas de lastuberías que no están a la vista. En los sistemas hidráulicosabiertos se pueden localizar estas pérdidas mediante unmétodo que consiste en acoplar un manómetro a la tuberíade salida de la bomba hidráulica, bloqueando después, enprogresión el circuito hidráulico. Cuando el manómetroindique una caída de presión a bloquear un determinadopunto, la pérdida de aceite estará entre este punto y elbloqueado antes que él.

NOTA: La prueba del punto 5 aplicada a sistemashidráulicos abiertos ha de hacerse de forma que la salida deaceite de la bomba no quede totalmente bloqueada para noaveriar ésta o las tuberías.

6) Todo racor que Pierda se debe apretar justamente lonecesario para que deje de hacerlo. Si no se aprieta esseñal de que la rosca está mal y será preciso cambiarlo. Sise aprieta y sigue perdiendo, es que la tubería o elabocardado están agrietados. Recuérdese, sin embargo,que la causa más frecuente de las averías de los racores esel apriete excesivo.

En otros capítulos de este manual se describe la forma deevitar que pierdan otros componentes, tales como lasbombas (capítulo 2), las válvulas (capítulo 3), y los cilindros(capítulo 4)

Después de reparadas las pérdidas de un sistema, se tieneque poner en funcionamiento hasta que alcance latemperatura de trabajo, para comprobar de nuevo los puntosde pérdida que se acaban de reparar.

Comprobar de nuevo el nivel del aceite y rellenar.

COMO SE EVITA ELRECALENTAMIENTOEl calor hace que el aceite hidráulico se descomponga masaprisa y pierda sus cualidades. Por eso es necesarioenfriarlo.

En muchos sistemas hidráulicos, las tuberías, loscomponentes y el depósito disipan suficiente calor ymantienen el aceite a una temperatura aceptable. Sinembargo, en los sistemas de alta presión y velocidad senecesitan radiadores adicionales para disipar el exceso decalor.

El recalentamiento del sistema provoca:

o La descomposición de¡ aceite

o El deterioro de las juntas

o La formación de Películas de barniz duro


o Mayores fugas internas

o Menor rendimiento del sistema

El recalentamiento se evita manteniendo el nivel de aceitecorrecto en el depósito, conservando limpias las tuberías,depósitos y radiadores y cambiando las tuberías dobladas oabolladas. También es indispensable tener bien ajustadaslas válvulas de descarga y no sobrecargar el sistema, nimantener demasiado tiempo las palancas de mando en eltope.

Si el sistema hidráulico se sigue recalentando, consúltenselas tablas del capítulo 12, en las que se enumeran lascausas del recalentamiento y sus posibles remedios.

EXPANSION TERMICA

El aceite se dilate por el calor dentro del sistema hidráulico.En un sistema perfectamente hermético, un aumento de latemperatura de¡ aceite de 0,5' C hace que la presiónaumente en unos 345-415 kPa.

Los circuitos hidráulicos suelen llevar dispositivos paracontrarrestar esta expansión térmica. (Durante elfuncionamiento, el aceite circula y el sistema se adapta porsi mismo a los cambios de presión por la temperatura). Perocuando no se ha previsto ningún medio para compensaresta dilatación y la máquina está parada, la presión puedeaumentar excesivamente dentro de un circuito y causar unarotura.

En algunos cilindros hidráulicos, por ejemplo, queda unespacio muy limitado para la expansión del aceite y alcalentarse éste por la exposición al sol, el cilindro podríareventar.

Las válvulas de descarga térmicas (Fig. 10) vienen a

1 - Válvulas de descarga térmicas

Fig. 10 - Cilindro hidráulico equipado con válvulasde descarga térmicas

resolver este problema. Otra solución consiste en que eloperador deje todos los circuitos del sistema hidráulicodesbloqueados cuando la máquina está en reposo. Loscilindros que no llevan válvulas de descarga térmicas debenser parcialmente vaciados cuando se guarda la máquina.

FORMA DE EVITAR LA MEZCLA DE AIRE ENEL ACEITE

La penetración de aire en el sistema hidráulico puedeprovocar: 1) el funcionamiento "elástico" del equipo, 2) unruido como de carraca, 3) el funcionamiento ruidoso de labomba y 4) la anulación de la bomba.

Si el nivel de aceite en el depósito es demasiado bajo, seforman burbujas de aire. El aire también puede penetrar enel sistema por puntos no herméticos de las tuberías deaspiración, al desconectar éstas para repararlas o al vaciar yrellenar el sistema hidráulico.

Para evitar la penetración de aire en el sistema, se debentomar las siguientes precauciones:

1. Mantener el nivel de aceite correcto en el depósito.

2. Revisar la hermeticidad de la tubería de aspiración.

3. Apretar cualquier racor que pierda. Apretarlo únicamentelo suficiente para que deje de perder (o de soplar).

4. Después de hecha cualquier reparación y haber rellenadoel sistema, se deben actuar las palancas de mando cuatroveces, por lo menos, para realizar un ciclo de trabajocompleto, purgando así todo el aire del sistema. (Noolvidarse de comprobar de nuevo el nivel de¡ aceite en eldepósito después de purgar el aire). Esta operación depurgar el aire también puede mejorar el funcionamiento delas máquinas nuevas al cabo de pocas horas de servicio.

5. Siempre que se acople al sistema un cilindro hidráulicoremoto, se tiene que purgar el aire de éste de la maneradescrita al final de¡ capítulo 4.

¿COMO SE HACE UN BUEN TRABAJO DEMANTENIMIENTO?

o Guiándose por el sentido común

o Pensando, mirando, escuchando y tocandoantes de coger la herramienta

o Conservando todo bien limpio

o Cambiando el aceite y los filtros con regularidad


Anotando en un registro las operaciones efectuadas

BUENOS SUJETOS

1. Limpieza

MALOS SUJETOS

1. Suciedad

2. Aceite de alta calidad 2. Agua

3. Filtros ¡impíos

4. Juntas herméticas

5. Trabajo normal

3. Aire

4. Calor

5. Sobrecargas

REVISION DEL SISTEMA HIDRAULICOANTES DE PONERLO EN SERVICIO

Después de hecha cualquier reparación en el sistemahidráulico, se tiene que revisar todo él en busca depérdidas, recalentamiento, nivel de aceite, etc. Esta revisióntiene que hacerse antes de poner el sistema en servicio.

Esta revisión debe hacerse con el aceite a la temperaturade régimen, para lo cual se calienta por el procedimientodescrito en el apartado titulado "Llenado de¡ sistemahidráulico".

Revisar periódicamente el sistema cuando ya esté enservicio. La periodicidad de estas revisiones se indica en elmanual de instrucciones para el operador de la máquina.

A continuación se indican algunos de los puntos que debenrevisarse periódicamente.

REVISION DEL DEPOSITO Y DEL ACEITE

1. El nivel de¡ aceite en el depósito y el estado de¡ aceite setienen que revisar con frecuencia.

2. Al mismo tiempo que se hace la revisión anterior sedeben buscar otras posibles señales de mal funcionamiento,como son:

a) La presencia de espuma o de burbujas en el aceite.Indica puntos no herméticos en el sistema.

b) Las variaciones del nivel del aceite. Cuando éste sufrevariaciones apreciables de un día a otro, hay que buscarpuntos de pérdida o roturas en los componentes externosdel sistema.

c) El aspecto lechoso del aceite. Indica que el sistema o elaceite empleado contienen agua. Cerciorarse de que elaceite se ha guardado almacenado en las debidascondiciones (véase el capítulo 10).

3. Antes de quitar el tapón de la boca de llenado, limpiartodo la suciedad de los alrededores. Si el nivel del aceite semide con una sonda, limpiar ésta con un trapo que no sueltehilos.

REVISION DEL ENFRIADOR, LAS TUBERIAS Y LOSRACORES

1. Limpiar periódicamente el enfriador de aceite y buscar enél posibles puntos de pérdida. Mantener limpias las aletasdel panel. Buscar puntos de corrosión en los enfriadoresrefrigerados por agua.

1 - BOMBA - buscar pérdidas, funcionamiento ruidoso, bajo rendimiento

2 - VALVILILAS DE MANDO - buscar válvulas agarrotadas, 5-

pérdidas3 - CILINDROS - buscar pérdidas, montaje incorrecto, bielas expuestas

durante el paro de la máquina

4 - TLIBERIAS DE ACEITE - buscar pérdidas de aceite y entradas de aire,angulaciones, dobleces, conexiones flojas

DEPOSITO - buscar espuma en el aceite, aspecto lechoso, falta denivel.

Fig. 11 - Revisar todo el sistema hidráulico antes de ponerlo en servicio

a) Pérdidas de aceite a presión. Las pérdidas de aceite enlas tuberías de presión se localizan examinándolas porfuera.

b) Entradas de aire. La entrada de aire por la aspiración deaceite se denota por la formación de burbujas y espuma enel aceite.

c) Tuberías dobladas o aplastadas. Esta deformación delugar a la formación de espuma, al recalentamiento de¡aceite y a la pérdida de fuerza hidráulica. Las tuberíasdefectuosas se tienen que cambiar inmediatamente. Antesde instalarlas se tienen que lavar por fuera y por dentro conun disolvente limpio.

3. Apretar las conexiones o racores flojos. Emplear para ellodos llaves fijas, con objeto de no retorcer la tubería o lamanguera. Cambiar los racores que continúen perdiendo.

NOTA IMPORTANTE.- Apretar los conectores y los racoresUNICAMENTE lo suficiente para que dejen de perder.

REVISION DE LAS VALVULAS DE CONTROL

La suciedad hace que las válvulas se agarroten o funcionencon irregularidad. Con el uso, el carrete de distribución sedesgasta y aparecen fugas internas. Los cuidados querequieren las válvulas se describen en el capítulo 3.

REVISION DE LOS CILINDROS HIDRAULICOS

Los cilindros hidráulicos se deben revisar periódicamente enbusca de fugas de aceite internas o externas. Cerciorarsede que han sido correctamente instalados. Comprobartambién que las bielas de los cilindros expuestos no sedejan extendidas cuando se guarda la máquina. Una bielaextendida y expuesta a la intemperie se cubre de una capade polvo y humedad que oxida y pica su superficie. Si tienenque quedar expuestas, se protegen con una gruesa capa degrasa. Consúltese el capítulo 4, donde se encontrarán másdetalles acerca de los cuidados que requieren los cilindroshidráulicos.REVISION DE LAS BOMBAS

En las bombas externas deben buscarse posibles puntos depérdida en las uniones de la caja con la tapa y alrededor delas cabezas de los tornillos hexagonales. Probar la bombacon el motor en marcha, para comprobar el caudal de aceitey la presión que produce para el funcionamiento satisfactoriode los equipos que tiene que mover. Si no produce fuerzahidráulica suficiente, se hacen con la

bomba y el sistema las pruebas que se describen en elcapítulo 12, para localizar la avería.

REVISION DE LOS MOTORES HIDRAULICOS

No permitir jamás que se recaliente un motor hidráulico. Sise calienta excesivamente, cerciorarse de que no faltaaceite y de que funciona bien el enfriador de aceite delsistema. Buscar también pérdidas de aceite en lasconexiones de las mangueras sobre el motor, alrededor desu eje, por las juntas y en los uniones de las tapas con elcuerpo.

CUANDO SE PRODUCE UNA AVERIA APESAR DE TODO ...

En este capítulo nos hemos ocupado de los trabajos demantenimiento y conservación que tienen por objeto evitarlas averías del sistema hidráulico.

Ahora bien, a pesar de prodigarle todos los cuidados quenecesita, el sistema hidráulico sufre de vez en cuandoaverías. Lo primero que hay que hacer en estos casos eslocalizar la avería y averiguar la causa. Con idea de facilitareste diagnóstico se ha redactado el siguiente capítulo 12,que se titula "Localización de averías y prueba de lossistemas hidráulicos',.

REGLAS DE SEGURIDAD PARASISTEMAS HIDRAULICOSAntes de abandonar la máquina se tienen que bajar todaslas unidades mecánicas movidas por fuerza hidráulica, paraque descansen sobre el suelo.

Dejar la maquinaria hidráulica donde no puedan tocarla losniños.

Apoyar sobre bloques o vigas de madera las unidadesmecánicas cuando se tenga que trabajar en ellas estandoelevadas. NO confiar en el bloqueo del aceite hidráulicopara que no puedan descender.

No realizar ningún trabajo en el sistema hidráulico con elmotor de la máquina en marcha, mientras no seaabsolutamente indispensable, como cuando se tiene quepurgar el aire del sistema hidráulico.

No desmontar los cilindros hidráulicos mientras la unidadmecánica no descanse sobre el suelo o se apoyefirmemente sobre bloques o borriquetas. Parar el motor dela máquina.

Al transportar la máquina, bloquear los topes de los cilindrospara fijar las unidades mecánicas.

Antes de desconectar 1) las tuberías de aceite se tienenque dejar sin presión y 2) descarga el acumulador (si lolleva el sistema hidráulico).


2. Revisar las tuberías de aceite y sus conexiones, aintervalos regulares, en busca de:


Cerciorarse de que han sido apretados todos losracores y de que las tuberías no están aplastadas,dobladas o pinchadas. La salida de aceite a granpresión facilita su inflamación y puede lesionar a laspersonas.

Algunas bombas hidráulicas y válvulas de controlpesan mucho. Antes de desmontarlas debensuspenderse de un diferencial o apoyarse sobrebloques.

Para lavar las piezas se debe emplear un disolventeno volátil.

Para la buena repuesta de los mandos tiene que estarbien ajustado el sistema hidráulico.

12-1

LOCALIZACION DE AVERIAS Y PRUEBADE LOS SISTEMAS HIDRAULICOS/CAPITULO 12

INTRODUCCION

Fig. 1 - ¿Cuál de ¡Os dos tipos de mecánico- reparadorprefiere ser usted?

Tanto el mecánico-reparador que hace su trabajo confiandoen encontrar la avería por casualidad, como elmecánico-reparador que procede de acuerdo con unmétodo lógico, pertenecen a especies que se encuentranen los servicios de asistencia técnica y que es precisoconocer.

El mecánico- reparador de la primera especie suele trabajardesmontando piezas y volviéndolas a instalar hasta que, porcasualidad y después de gastar mucho tiempo y dinero delcliente, acaba por encontrar la causa de la avería.

El mecánico de la segunda especie empieza por utilizar sucerebro. Se informa cabalmente de¡ estado de la máquina yla examina metódicamente hasta localizar la avería. Hechoel diagnóstico, hace la contraprueba necesaria paraconfirmarlo y sólo entonces comienza a desmontar laspiezas o cambiar los componentes.

El mecánico de la primera especie está convirtiéndose ya enun tipo que pertenece al pasado, porque ningúnconcesionario puede permitirse hoy el lujo de darle trabajo alos precios actuales.

La complejidad de los sistemas hidráulicos modernos exigeun diagnóstico previo y la contraprueba que lo confirme,como hace el mecánico-reparador metódico.

SIETE COSAS BASICAS QUE HAYQUE HACER

Un buen programa para llegar a un diagnóstico y

confirrnarlo, puede consistir en los siete puntossiguientes:

1. Conocer el sistema

2. Preguntar al operador.3.' Probar la máquina.

4. Revisar la máquina.

S. Enumerar las averías.

6. Sacar una conclusión.

7. Comprobar que la conclusión vale.

Veamos como se cumplen estos siete puntos.

1. CONOCER EL SISTEMA

Fig. 2 - Conocer el sistema

En otras palabras: hay que aprovechar los ratos libres quedeja el taller para estudiar los manuales técnicos de lasmáquinas. Hay que saber si se trata de un sistema abierto ode un sistema cerrado, así como cual es el ajuste correctode las válvulas y el caudal que debe entregar la bomba.

Hay que ponerse al día leyendo los últimos boletines deservicio que van recibiéndose. Estos boletines debenarchivarse después donde se tengan a mano para volverlosa consultar. El problema de la última máquina que acaba deaparecer en el mercado puede estar descrito ya en el últimoboletín recibido, con la indicación de su causa y la manerade resolverlo.

Conociendo el sistema estará usted preparado pararesolver cualquier problema.

12-2 Localización de averías

2. PREGUNTAR AL OPERADOR

¿Cómo? ¿Cuándo? ¿Dónde?

Fig. 3 - Preguntar al operador

Al igual que un buen periodista, el mecánico se informadetalladamente preguntando a un testigo - el operador.

El es quien le puede decir como trabajaba la máquina,cuando empezó a fallar y cual es la anomalía en elfuncionamiento que observó.

En este momento es muy conveniente averiguar si eloperador de la máquina realizó en ella alguna reparación.(Más adelante es posible que se acabe por encontrar lacausa de¡ avería en un órgano cualquiera, pero esnecesario saber si se habían tocado las válvulas u otrosajustes).

Pregúntese también como se emplea la máquina y

que cuidados recibe. Muchos problemas tienen porcausa el descuido de la máquina o el mal trato quese le da.

3. PROBAR LA MAQUINA

Siéntese en la máquina y pruébela. Caliéntela y realice conella todos los ciclos de trabajo. No se fíe por completo de loque le cuenta el operador - compruébelo usted mismo.

¿Marcan bien los instrumentos de medida? (Podrán marcarmal por el mal funcionamiento de¡ sistema o por avería de¡propio instrumento).

¿Cómo funciona la máquina? Puede trabajar con pereza, aSaltos o no actuar siquiera.

Actuar las palancas de mando para ver si van duras otienen elasticidad o están agarrotadas.

¿Se percibe algún olor? ¿Sale humo de alguna parte? ¿Seperciben ruidos extraños? ¿Dónde? ¿A qué velocidades y enqué ciclos de trabajo?

4. REVISAR LA MAQUINA

Fig. 4 - Probar la máquina

Fig. 5 - Revisar la máquina

Bajar de la máquina para examinarla de cerca con los ojos,los oídos y la nariz en busca de señales de avería.

Empezar por revisar el nivel de¡ aceite en el depósito. ¿Estábajo? ¿Tiene espuma el aceite? ¿Aspecto lechoso? ¿Huelea quemado? ¿Parece demasiado espeso o demasiadofluido? ¿Está muy sucio?

Si el aceite estuviera muy sucio, se tendrán que revisartambién los filtros, que podrían estar obstruidos.

Tocar el depósito y las tuberías. ¿Están más calientes de lonormal? ¿Están cubiertas de barro? ¿Ha saltado la pinturapor efecto de¡ calentamiento? Revisar la tubería deaspiración de la bomba en busca de posibles obstrucciones.Revisar los tubos flexibles y mangueras que podríanhaberse colapsado.

Examinar el enfriador de aceite. ¿Está cubierto de broza obarro?

Examine de cerca los componentes. Busque soldaduraspartidas, grietas finas, tornillos de fijación flojos o varillajes yuniones rotas.

5. ENUMERAR LAS AVERIAS

Fig. 6 - Enumerar las averías

En este momento está usted preparado para relacionar lascausas posibles de las averías encontradas.

¿Qué señales ha encontrado usted en la inspecciónde la máquina? ¿Cuál es la causa más probable deéstas?

¿Hay otras posibilidades? Recuérdese que es frecuente queuna avería cause, a su vez, otra más.

6. SACAR UNA CONCLUSION

Consulte la relación de averías y de causas posiblesque acaba usted de hacer para seleccionar las másprobables y fáciles de comprobar.

Las tablas para la localización de averías que figuranal final de este capítulo le pueden servir de guía eneste trabajo.

Decida cuales son las causas principales más probables ydispóngase a comprobar éstas primero.

Localización de averías 12-3

Fig. 7 - Sacar una conclusión

7. COMPROBAR QUE LA CONCLUSION VALE

Fig. 8 - Prueba de la validez de la conclusión

Se llega así al último punto: antes de empezar a reparar elsistema hidráulico se hacen las pruebas necesarias paraver si es correcta y válida la conclusión que usted hasacado.

Algunas de las averías y causas probables que usted harelacionado son fáciles de comprobar sin más pruebas.Analice detenidamente toda la información que usted poseaya acerca de la máquina:

Funcionan mal todos los circuitos hidráulicos? entonces esposible que la causa de la avería se encuentre en uncomponente común a todas las partes del sistemahidráulico, como la bomba, los filtros o las válvulas de aliviolimitadoras de presión.


¿Funciona mal un solo circuito hidráulico? en este caso sepueden pasar por alto los componentes comunes delsistema para fijar la atención sobre los elementos delcircuito en cuestión.

Al reducir así la relación de posibles causas se pueden yaelegir uno o dos componentes para realizar en ellos laspruebas necesarias.

En la segunda parte de este capítulo se explica como seprueba el sistema hidráulico y se localizan estas causasfinales de las averías.

Pero antes quisiéramos repetir siete puntos que debencumplirse antes para poder hacer un buen trabajo dereparación:

1. Conocer el sistema. 2. Preguntar al operador.3. Probar la máquina.

4. Revisar la máquina.

5. Enumerar las averías.

6. Sacar una conclusión.

7. Comprobar que la conclusión vale.

PRUEBA DE LA MAQUINALa manera más eficaz de localizar las averías de un sistemahidráulico, consiste en efectuar una serie de mediciones conmanómetros o con un analizador para sistemas hidráulicos.

No obstante, citamos a continuación algunascomprobaciones preliminares que no requieren el empleode aparatos de prueba o que deben hacerse antes deaplicar éstos.

BUSCA DE FUGAS DE ACEITE

Cuando se sospeche que hay fugas de aceite en unaválvula de control o en un cilindro hidráulico, se hará losiguiente:

Se eleva el equipo hidráulico a varios palmos sobre elsuelo, se deja la palanca de mando en posición de reposo yse para el motor de la máquina.

Ver ahora si el equipo baja lentamente. Si no se mantieneelevado, apoyarlo firmemente y desconectar la tubería deretorno que va de la válvula de mando al depósito, tapandola boca de la tubería (Fig. 9).

Quitar el apoyo y examinar la boca abierta de la válvula decontrol mientras el equipo desciende lentamente. Si saleaceite por esta boca es señal de que el carrete dedistribución de la válvula tiene fugas de aceite.

Si no sale aceite Por la boca abierta de la válvula de control,se comprueba el cilindro hidráulico de la manera siguiente:

F 3218

1 - Depósito2 - Peso del equipo actuando sobre el cilindro3- Desconectar la tubería de retorno y taparla4- Fugas por el carrete de distribución5 - Válvula de control6 - Bomba

Fig. 9 - Busca de fugas de aceite en la válvula de control

1 - Desconectar el tubo flexible aquí y taparlo2 - Válvula de control3 - Pérdida por la junta de¡ pistón4 - Cilindro

Fig. 10 - Busca de fugas de aceite en un cilindro de doble acción

Extender totalmente el cilindro actuando la válvula decontrol. Apoyar el equipo elevado por el cilindro y pararel motor de la máquina. Desconectar el tubo flexible omanguera del extremo del cilindro que no tiene presión(Fig. 10). Poner el motor en marcha otra vez, actuar lapalanca de mando para elevar y ver si gotea aceite porla boca abierta del cilindro. Repetir la prueba en elextremo opuesto del cilindro, porque puede ocurrir queéste pierda en una dirección y no en otra. Si pierdeaceite por la boca abierta, se tienen que cambiar lasjuntas del cilindro.


COMO SE UTILIZA EL ANALIZADORCuando no se consigue encontrar la avería por laprueba y la inspección de la máquina, se recurre aun analizador para sistemas hidráulicos o a unosmanómetros. Con estos aparatos de pruebas sepuede medir exactamente el caudal de aceite, lapresión y la temperatura, localizando así en pocotiempo el componente averiado.Existen analizadores para sistemas hidráulicos quedisponen de válvulas reguladoras de presión, manómetros para alta y baja presión, medidores de caudal ytermómetros que permiten determinar con todaexactitud la forma en que trabaja cualquier sistemahidráulico, por complicado que sea.Siempre que se pruebe un circuito hidráulico, lo pri-mero que hay que determinar son las cuatro condi-ciones de funcionamiento siguientes:

1. Temperatura - es preciso medir la temperatura F 3=

del aceite, ya que influye en la exactitud de las otrasmedidas.2. Caudal - midiendo el caudal se puede saberque la bomba trabaja bien.3. Presión - se mide la presión para comprobar elfuncionamiento de las válvulas de alivio, limitadorasde presión. (En un sistema hidráulico cerrado, lamedida de la presión indica como funciona la bombahidráulica principal).4. Fugas - la prueba de fugas permite localizar elcomponente defectuoso.Estas cuatro determinaciones se pueden realizar conla mayoría de los aparatos de prueba para sistemashidráulicos. No obstante, antes de realizarlas se tie-ne que leer el manual de instrucciones entregadocon el aparato y revisar el sistema hidráulico. Pararealizar todas estas pruebas en el sistema hidráulicoes preciso conocer exactamente las especificacio-nes de la máquina (presión de abertura de las válvu-las de alivio, caudal que debe entregar la bomba,revoluciones de¡ motor y temperatura de régimen).Para probar una máquina siempre es necesariodesconectar algunas tuberías de aceite. Por eso hayque recordar aquí que LA SUCIEDAD ES EL PEORENEMIGO DE CUALQUIER SISTEMA HIDRAULICO. Antes de desconectar una tubería hidráulica hayque limpiar la máquina con chorro de vapor. Todaslas bocas abiertas de¡ sistema hidráulico se tienenque tapar para que no pueda entrar suciedad.PRUEBA DE LA BOMBALa bomba es la que produce toda la fuerza hidráuli-ca, por lo que la prueba de¡ sistema hidráulico debecomenzar por ella.Conexión de¡ analizador hidráulico1. Descargar toda la presión de¡ sistema hidráulicoy desconectar la tubería de presión que va de labomba a la válvula de control. Conectar esta tuberíade presión a la boca de ENTRADA de¡ aparato deprueba (Fig. 1 l).

1 - Depósito2 - Bomba3 - Desconectar aqui4 - Válvula de control5 - Cilindro hidráulico

6 - Válvula de carga7 - Analizador hidráulico8 - Entrada9 - Salida

Fig. 11 - Prueba de la bomba hidráulica

2. Conectar la SALIDA de¡ analizador hidráulico con eldepósito. Esta conexión se debe hacer, siempre que seaposible, por intermedio de la tubería de retorno, que suelellevar un filtro. En los sistemas hidráulicos cerrados, elaceite que retorna de¡ analizador ha de llevarse a un puntocomprendido entre la bomba hidráulica principal y la bombade carga, para mantener la presión dentro de¡ sistema (opara que no se descargue la bomba hidráulica principal).

3. Comprobar el nivel de aceite y cerrar poco a poco laválvula de carga de¡ analizador para aumentar la presióndentro de¡ sistema. (No sobrepasar la presión máxima quees capaz de soportar el sistema hidráulico). Mantener elcircuito en carga hasta que alcance la temperatura derégimen (consúltense las especificaciones de la máquina).

Antes de realizar cualquier prueba es indispensablecerciorarse de que la válvula de carga del analizador estaABIERTA. Cuando esta válvula está demasiado cerradase forman presiones enormes en el circuito.

Mediciones que se hacen con el analizador1. Con la válvula de carga abierta se mide el caudal máximoentregado por la bomba sin ninguna presión. 2. Cerrar pocoa poco la válvula de carga para aumentar la presión y anotarlos caudales que entrega la bomba al variar la presióndesde o hasta el máximo, por incrementos de 1725 kPa. Losresultados de esta prueba conviene anotarlos en una hojacomo la que puede verse en la Fig. 12.

3. Abrir de nuevo la válvula de carga hasta obtener elmáximo caudal y reducir la presión a 0.

4. Parar el motor.

12-6

Fig. 12 - Formulario para anotar los resultados de las mediciones

Diagnóstico por la prueba de la bomba

El caudal entregado por la bomba a la presión máxima tieneque ser, por lo menos, igual al 75 por ciento del caudal queentrega a presión cero. (Las modernas bombas de caudalvariable de pistones radiales, mantienen hasta el 90 porciento del caudal). Toda lectura inferior a esta cifra, como laregistrada en la hoja de la Fig. 12, indica que la bomba estámuy gastada.

Si la bomba entrega poco caudal con y sin presión, esprobable que la causa esté en que no reciba aceitesuficiente. Esta falta de aceite puede ser debida a laentrada de aire en la aspiración, a la obstrucción de latubería de aspiración o a la suciedad acumulada en eldepósito, los filtros o el respiradero.

1 - Depósito 2 - Bomba 3-Conectar la T aquí 4-Válvula de control 5-Cilindro hidráulico

6 - Válvula de carga 7-Analizador hidráulico 8-Entrada 9 - SalidaDespués de comprobado el buen estado de la bomba se

pasa a probar los demás componentes del sistema.

PRUEBA DEL SISTEMA HIDRAULICOFig. 13 - Prueba de los componentes del sistema hidráulico

Conexión del analizador

Instalar un adaptador en T en la tubería de presión que vade la bomba a una válvula de control y acopiar a ésta T laboca de ENTRADA del analizador hidráulico (Fig. 13).

2. Poner en marcha el motor y dejarlo en las revolucionesrecomendadas por el fabricante.

3. Cerrar poco a poco la válvula de carga del analizador.Mantener el circuito hidráulico en carga, hasta que alcancela temperatura normal de trabajo.

La SALIDA del analizador se deja conectada como en laprueba anterior.

4. Abrir la válvula de carga para medir el caudal máximo ala presión cero.

Mediciones que se hacen con el analizador

1. Abrir la válvula de carga del analizador.5. Actuar la palanca de mando de la válvula en uno de losdos sentidos.


Fig. 14 - Formulario para anota

6. Cerrar poco a poco la válvula de carga para aumentar lapresión, y anotar los caudales que entrega la bomba alvariar la presión desde cero hasta el máximo, porincrementos de 1725 kPa (Fig. 14).

7. Abrir la válvula de carga hasta obtener de nuevo elcaudal máximo a la presión cero, para repetir la prueba enlas demás posiciones activas de la palanca de la válvula decontrol.

Todas las pruebas hay que hacerlas con el aceite a lamisma temperatura para que los resultados seancomparables. Si el aceite está demasiado caliente aconsecuencia de la prueba realizada, se deja circular sinpresión para que se enfríe.

Diagnóstico por la prueba del sistema hidráulico

El resultado de esta prueba se valora del siguiente modo:

1 . Si el caudal a cada una de las presiones es el mismoque se anotó en la prueba de la bomba, es señal de queningún componente está averiado.2. Si la presión comienza a caer antes de alcanzarse laplena carga: uno de los circuitos hidráulicos está mal.(Como el circuito de la cuchara en la Fig. 14).

Esta caída de la presión es causada por una fuga. Paraaveriguar si la fuga está en la válvula de control o en elcilindro, se desconecta la tubería de retorno

los resultados de las mediciones

del cilindro y se actúa la válvula de control. Si sale aceitepor la boca de retorno de¡ cilindro, es éste el que estáaveriado. Si no sale aceite, es probable que sea la válvulade control la que está averiada.

3. Si no hay suficiente caudal en cualquier posición de lapalanca de la válvula de control.- es probable que estéaveriada la válvula de alivio limitadora de presión de¡sistema (véase a cohtinuación). Esta situación puede indicartambién la existencia de una fuga en la válvula de control.

Prueba de la válvula de alivio

En los circuitos con válvula de alivio limitadora de presión sesabe el momento en que abre ésta porque se produce unacaída brusca de unos 10 L/min. (o una caída a cero conválvulas de alivio de paso total). Las válvulas de aliviosuelen avisar su abertura por un "crac". Comparando laspresiones y los caudales medidos en la prueba de circuitose conoce también la presión de abertura de la válvula.Toda disminución de caudal excesiva, denota avería en estetipo de válvulas.

Como regla general, debe tenerse en cuente que:La avería de la válvula de alivio de/ SISTEMA se acusa entodas las mediciones.

La avería de la válvula de alivio de un CIRCUITO se acusaúnicamente en las mediciones de la presión delcorrespondiente circuito.


R 26977

Fig. 15 - Flujórnetro hidráulico

EQUIPO DE PRUEBA OPTATIVO

El analizador hidráulico sobre el cual hablamosanteriormente contiene un flujómetro, manómetros ytermómetros. Para sistemas más complejos, cadaaparato de¡ equipo de prueba puede usarse en formaseparada.

Flujómetro

El que se muestra en la Figura 15 se usa paracomprobar el caudal y presión de¡ aceite hidráulico.

Manómetros

Los manómetros y conectores mostrados en la Figura16 se usan para comprobar las presiones hidráulicas.

Fig. 16 - Manómetros

RESUMEN: PRUEBA DE LA MAQUINA

Las pruebas que hemos descrito se dan únicamente atítulo de orientación. Para la prueba de una máquinahay que atenerse a las instrucciones que se dan en elmanual técnico de la misma. Recuérdese

también que el mejor aparato de pruebas carece devalor mientras quien se sirve de él no sepa interpretarlos resultados de las mediciones.

RELACION DE AVERIAS Y SUS CAUSAS

INTRODUCCION

Usar las tablas de las siguientes páginas para ayudar aenumerar todas las causas posibles de problemascuando comience a diagnosticar y probar la máquina.

Antes de comenzar las pruebas, comprobar primero sihay pérdidas externas de aceite, las tuberías deretorno y las canalizaciones por exceso de calordebido a pérdidas internas de aceite y los ruidos pococomunes en el sistema.

Una vez ubicada la causa, comprobar el ítem en latabla nuevamente para ubicar la solución posible.

El manual técnico de cada máquina suplementa estastablas dando más detalles, causas y solucionesespecíficas.

CONDICION DEL ACEITE HIDRAULICO

Aceite lechoso o sucio

Agua en el aceite (lechoso). Fallas en el filtro (sucio).Partículas metálicas (falla mecánica).

Aceite descolorido o con olor a quemado

Tuberías dobladas. Enfriador de aceite obturado.Viscosidad de¡ aceite incorrecta. Pérdidas internas.

EL SISTEMA NO ACTUA

No hay aceite en el sistema.

Llenar hasta la marca de nivel. Buscar puntos depérdida.

Falta de nivel en el depósito.

Comprobar el nivel y rellenar hasta la marca. Buscarpuntos de pérdida en el sistema.

Aceite de densidad inadecuada.

Consúltense las especificaciones relativas al aceiterecomendado.

Filtro sucio u obstruido.

Vaciar el aceite Y cambiar los filtros. Buscar la causade la contaminación.

Estrangulación en el sistema.

Las tuberías y mangueras pueden estar sucias opuede haberse colapsado la capa interior. Limpiar ocambiar tuberías. Limpiar las bocas.

Reparar o cambiar el tubo de aspiración.

Suciedad en la bomba.

Comprobar el nivel de aceite (la pérdida de aceite de unatubería de presión hace bajar el nivel).

Aceite frío.La densidad de¡ aceite puede ser excesiva cuando está fríoo empieza a calentarse. Dar tiempo a que se caliente antesde hacer funcionar el sistema hidráulico.

Componentes agarrotados.Buscar suciedad o depósitos gomosos, Buscar el origen dela suciedad. Buscar piezas gastadas o dobladas.

Bomba averiada.Buscar piezas rotas o gastadas. Averiguar la causa de laavería de la bomba.

Suciedad en las válvulas de alivio.Limpiar las válvulas de alivio.

Obstrucción en el filtro o en la tubería deaspiración.La tubería de aspiración puede estar sucia o su capainterior colapsada. Limpiar o cambiar la tubería deaspiración. Revisar también la tubería que va al filtro.

EL SISTEMA TRABAJA CON PEREZA

Aceite frío.Dejar que el aceite se caliente antes de trabajar con lamáquina.

Aceite demasiado denso.Emplear el aceite recomendado por el fabricante.

Falta de revoluciones del motor.Consultar el manual de instrucciones en que se indican lasrevoluciones correctas de¡ motor de la máquina. Si el motorlleva regulador, podrá requerir un nuevo ajuste.

Escasez de aceite.Revisar el depósito y rellenar si fuera necesario. Buscarpuntos de pérdida que puedan hacer bajar el nivel en eldepósito.

Orificio ajustable demasiado cerrado.Ajustar el orificio de acuerdo con las instrucciones de¡manual.

Aire en el sistema.Buscar entradas de aire por la aspiración.

Bomba muy gastada.Reparar o cambiar la bomba. Buscar las causas desu averi a, como el mal alineado o la contaminacióndel aceite.


Entrada de aire por el tubo de aspiración de la bomba.

Limpiar y reparar la bomba. Si fuera necesario, vaciar y lavarel sistema hidráulico. Buscar el origen de la contaminación.

Bomba muy gastada.Reparar o cambiar la bomba. Buscar las causas de¡desgaste de la bomba, como el mal alineado o lacontaminación del aceite.

Componentes muy gastados.Revisar y probar válvulas, motores, cilindros, etc. en buscade fugas internas y externas. Si el desgaste fuera anormal,tratar de averiguar la causa.

Pérdida de aceite de las tuberías de presión.Apretar los racores o cambiar las tuberías en mal estado.Buscar irregularidades en las superficies de cierre de losacopiadores.

Componentes mal ajustados.Consultar el manual técnico de la máquina para su ajustecorrecto.

Válvula de alivio defectuosa.Probar las válvulas de alivio para cerciorarse de que abren ala presión indicada. Examinar las juntas en busca de dañosque puedan causar pérdida. Límpiar las válvulas de alivio yrevisar los muelles y demás piezas.

La bomba gira al revés.Invertir su sentido de giro para evitar averías.

El sistema trabaja con demasiada carga.Consultar la carga máxima especificada para la unidad encuestión.

EL SISTEMA FUNCIONA CON IRREGULARIDAD .

Aire en el sistema.Revisar la aspiración por si entrara aire por ella.

La bomba no funciona.Revisar el mecanismo que desembraga la bomba.

Conexión equivocada de las mangueras.Conectar correctamente y apretar bien.Accionamiento de la bomba roto o que patina.

Cambiar las correas si fuera necesario, alinearlas ytensarlas.

12-10 Localización de

EL SISTEMA TRABAJA CON PEREZACONTINUACIONObstrucción en la tubería de aspiración o en el filtro.

La tubería de aspiración puede estar sucia o tenercolapsada su capa interior. Limpiar o cambiar la tubería deaspiración. Revisar el filtro.

Válvulas de alivio mal ajustadas o que pierden.Revisar las válvulas de alivio para ver si abren a laspresiones que se indican. Examinar los asientos de lasválvulas, que pueden ser la causa de la fuga.

Componentes muy gastados.Examinar y probar válvulas, motores, cilindros, etc. enbusca de fugas internas y externas. Si el desgaste esanormal, tratar de averiguar la causa.

Válvulas o reguladores obstruidos.Limpiar la suciedad de los componentes. Limpiar losorificios. Buscar el origen de la suciedad y eliminarlo.

Pérdida de aceite de las tuberías de presión.Apretar los racores o cambiar las tuberías defectuosas.Buscar irregularidades en las superficies de cierre de losacopiadores.

Componentes mal ajustados.Consultar el manual técnico de la máquina para su ajustecorrecto.

EL SISTEMA TRABAJA CON DEMASIADA RAPIDEZ

Orificio ajustable instalado al revés o no instalado.Instálese el orificio ajustable correctamente y ajústese.

Obstrucción o suciedad bajo el asiento dell orificio.

Limpiar y reajustar el orificio.

RECALENTAMIENTO DEL ACEITE EN EL SISTEMA

El operador mantiene la palanca de la válvula de mando enla posición de trabajo demasiado tiempo, abriéndose laválvula de descarga.La palanca de mando debe llevarse a punto muerto cuandono se trabaja con el circuito.

Aceite inadecuado.

Emplear el aceite recomendado por el fabricante y de ladensidad correcta.

Nivel de aceite demasiado bajo.

Llenar el depósito. Buscar puntos de pérdida.

EL SISTEMA FUNCIONA DEMASIADO RAPIDO

El orificio ajustable instalado al revés o no se hainstalado

Instalar las partes de¡ orificio correctamente y ajustarlas.Obstrucción o tierra debajo de¡ asiento de¡orificio

Quitar la materia extraña. Reajustar el orificio.RECALENTAMIENTO DEL ACEITE EN ELSISTEMA

El operador mantiene las válvulas de control durantemucho tiempo en la posición de potencia, haciendo quese abra la válvula de alivio.

Devolver la palanca de mando a la posición neutral cuandono está en uso.

Uso del aceite incorrectoUsar el aceite recomendado por el fabricante. Asegurarsede que la viscosidad de¡ aceite está correcta.

Nivel de aceite bajoLlenar el depósito. Buscar si hay pérdidas.Aceite sucio.Vaciar y rellenar con aceite limpio. Buscar el origen de lacontaminación.Exceso de revoluciones de¡ motor.

Reajustar el regulador o acelerar menos.Válvula de alivio mal ajustada.Comprobar la presión de abertura y limpiar o cambiar laválvula de alivio.

Fuga interna de aceite en un componente.Examinar y probar válvulas, cilindros, motores, etc. enbusca de fugas internas y externas. Si el desgaste esanormal, tratar de averiguar la causa.Obstrucción en la tubería de aspiración de la bomba.

Limpiar o cambiar.Tuberías de aceite abolladas, obstruidas o de pocasección.

Cambiar las tuberías defectuosas o de sección insuficiente.Desobstruirlas.Mal funcionamiento de¡ enfriador de aceite.

Limpiar o reparar.

Válvula de control agarrotada quedando abierta.Soltar todos los carretes de distribución para que vuelvan apunto muerto.

El calor no se disipa.Limpiar la suciedad y el barro que puedan cubrir el depósito,las tuberías, el radiador y otros componentes.

El control automático de descarga no funciona (caso dellevarlo). Reparar la válvula.EL ACEITE HACE ESPUMA

Orificio de respiración del depósito, obstruido.Quitar el tapón de respiración, lavarlo y limpiar el orificio.

Aire en el aceite.Apretar las conexiones o cambiar la tubería de aspiración.Buscar puntos de entrada de aire. Cambiar el retén deaceite del eje de la bomba.

Cojinetes o ejes de la bomba gastados o rayados.Cambiar las piezas gastadas o la bomba entera si eldesgaste fuera considerable. Averiguar la causa deldesgaste.

Malla de filtro de la aspiración obstruida.Limpiar la malla.

Piezas de la bomba rotas o averiadas.Reparar la bomba. Averiguar la causa de la avería, quepuede ser la contaminación del aceite o el exceso depresión.

Piezas agarrotadas.Repararlas, limpiarlas y cambiar el aceite si fueranecesario.

LA BOMBA PIERDE ACEITE

Retén del eje de accionamiento averiado.Cambiar el retén o la junta. La avería puede haberlacausado el aceite contaminado. Buscar la presencia deabrasivos en el aceite y limpiar todo el sistema hidráulico.Tratar de encontrar el origen de la contaminación. Revisar eleje de accionamiento de la bomba. Si está mal alineado,avería el retén. En caso de estar mal alineado, buscar otrasposibles averías en la bomba.

Piezas sueltas o rotas de la bomba.Cerciorarse de que están bien apretados todos los tornillos yracores. Revisar las juntas. Examinar la caja y la tapa de labomba en busca de grietas. Si se encuentra alguna grieta,averiguar la causa, que podría ser el exceso de presión o laconexión equivocada de las mangueras.

LA CARGA DESCIENDE CON LA VALVULA DECONTROL EN PUNTO MUERTO

Tuberías de aceite rotas o que pierden, entre la válvulade control y el cilindro.

Buscar puntos de pérdida. Apretar o cambiar las tuberías.Examinar las superficies de cierre de los acopiadores enbusca de irregularidades.

Apretar las conexiones o cambiar la tubería de aspiración.

Tuberías abolladas o dobladas.Cambiar las tuberías.

Retén del eje de la bomba gastado.Limpiar la zona y cambiar el retén. Revisar el aceite por siestuviera contaminado y la bomba por si estuviera malalineada.

LA BOMBA HACE RUIDO

Falta de nivel de aceite.Llenar el depósito y buscar puntos de pérdida en el sistema.

Aceite demasiado denso.Emplear un aceite de menor densidad.

Bomba demasiado revolucionada.

Hacerla trabajar a la velocidad recomendada.

Tubería de aspiración obstruida o estrangulada.Limpiar o cambiar la tubería que va de¡ depósito a labomba.


Nivel de aceite demasiado bajo.Llenar el depósito. Buscar puntos de pérdida.

Agua en el aceite.Vaciar y cambiar el aceite.

Empleo de aceite inadecuado.Emplear el aceite recomendado por el fabricante.

Entrada de aire por la tubería que va del depósito a labomba.

Cieno y suciedad en la bomba.Desmontar y revisar las bombas y las tuberías. Limpiar elsistema hidráulico. Buscar el origen de la suciedad.


LA CARGA DESCIENDE CON LA VALVULA DECONTROL EN PUNTO MUERTO - CONTINUACION Fugasde aceite por las empaquetaduras o juntas tóricas delos cilindros.

Cambiar las piezas gastadas. Si el desgaste ha sidocausado por la contaminación de¡ aceite, limpiar el sistemahidráulico y buscar el origen de la contaminación.

Fugas a través de la válvula de control o de las válvulasde alivio.Limpiar o cambiar las válvulas. El desgaste puede habersido causado por la contaminación. Limpiar el sistema yaveriguar el origen de la contaminación.

La palanca de mando no se centra al soltarla.Revisar el varillaje. Cerciorarse de que la válvula está bienajustada y no tiene piezas rotas o agarrotadas.

LA VALVULA DE MANDO SE AGARROTA 0TRABAJA DURAVarillaje mal instalado.

Instalar bien el varillaje y engrasas las articulaciones.

Tornillos de fijación demasiado apretados (en válvulasmúltiples aplicadas).Apretar estos tornillos con el par recomendado por elfabricante.

Válvula rota o rayada internamente.Reparar las piezas rotas o rayadas. Buscar la causa que lasrayó.

LA VALVULA DE MANDO PIERDE ACEITE

Tornillos de fijación demasiado flojos (en válvulasmúltiples apiladas).Apretar los tornillos con el par recomendado por elfabricante.

Juntas tóricas gastadas o estropeadas.Cambiar las juntas tóricas (especialmente entre las válvulasapiladas). Si la contaminación ha sido la causa de¡desgaste de las juntas tóricas, limpiar el sistema y buscar elorigen de la contaminación.Piezas de válvula rotas.

Si la válvula tiene grietas, averiguar la causa, que podría serel exceso de presión o la conexión incorrecta de los tubosflexibles.LOS CILINDROS PIERDEN ACEITE

Cilindro averiado.

Cambiar el cilindro. Subsanar la causa que averió el tubocilíndrico.

El retén de la biela pierde.Cambiar el retén. Si la contaminación ha sido la causa de¡desgaste de¡ retén, buscar el origen de aquella. El desgastepuede ser causado por contaminantes internos o externos.Revisar la biela de¡ pistón en busca de arañazos o malaalineación.Piezas flojas.Apretarlas hasta que el cilindro hidráulico deje de perder.Biela averiada.

Examinar la biela en busca de muescas o arañazos quepuedan dañar el retén o causar la pérdida de aceite.Cambiar las bielas defectuosas.

EL CILINDROS SE RETRAE CON LA VALVULA DEMANDO EN LA POSICION DEELEVACION LENTA"

Válvula de retención defectuosa en el circuito deelevación.

Reparar o cambiar la válvula de retención.

La empaquetadura del cilindro pierde.Cambiar la empaquetadura prensada. Revisar el aceite,que puede haber causado el desgaste por estarcontaminado. Revisar el alineado de¡ cilindro.

Las tuberías o racores del cilindro, pierden.Revisar y apretar. Examinar las superficie de cierre de losacopladores en busca de posibles irregularidades.

LA DIRECCION ASISTIDA POR FUERZAHIDRAULICA NO FUNCIONA, TRABAJA DURA 0RESPONDE LENTAMENTEAire en el sistema.

Purgar el sistema. Buscar puntos de entrada de aire.

Fugas internas en el sistema.Los componentes pueden no estar bien ajustados. Puedehaber piezas gastadas o rotas. Averiguar la causa deldesgaste.

El sistema no está bien puesto a punto.Ponerlo a punto de acuerdo con las instrucciones delfabricante.

Cojinetes gastados o defectuosos.Revisar y cambiar los cojinetes de los componentes de ladirección.Falta de presión.

Revisar la bomba y las válvulas de alivio. Lacontaminación de¡ aceite puede hacer que las válvulastengan fugas y desgastar la bomba.

MAL FUNCIONAMIENTO DE LOS FRENOSACTUADOS POR FUERZA HIDRAULICA

Aceite demasiado denso o líquido de frenosinapropiado.

Calentar el líquido o emplear uno de menor densidad.Emplear el aceite o el líquido de frenos recomendado en elmanual de instrucciones de la maquina.

NOTA: En muchos circuitos de frenos se emplea líquidopara frenos en lugar de aceite hidráulico. NOMEZCLARLOS.

Aire en el sistema.Purgar el sistema de los frenos. Buscar el punto por dondepuede entrar el aire.

Aceite contaminado.

Puede ser la causa de que los componentes se desgasten oagarroten. Limpiar y reparar el sistema y buscar el origen dela contaminación.

El pedal del freno no recupera del todo.

Limpiar la suciedad de todas las piezas móviles. Revisar elvarillaje.

El acumulador de presión no funciona (caso de llevarlo).

Comprobar la precarga del acumulador. Si el acumuladorestá averiado, repararlo o cambiarlo.


CAPITULO 13

SIMBOLOGIA UTILIZADA EN LOS DIAGRAMAS DE CIRCUITOS HIDRAULICOS.

En este capítulo veremos las reglas generales en las cuales se fundamenta el dibujoesquemático de circuitos hidráulicos. Miraremos, además, como están interconectadoslos componentes para hacer que el mismo trabaje adecuadamente.Contrariamente a los dibujos complejos, los esquemáticos no muestran la figura total ,sino que , mas bien, se remiten al espacio bidimensional en el cual normalmente seinscriben .Los símbolos y diagramas simbólicos muestran :

• Como los componentes están interconectados en un sistema (fig 2) .• Pasajes de flujo del fluido hidráulico .• La manera general en la que trabaja un determinado componente.• El numero de puertos o compuertas (conexiones) que posee el componente. Algunas de las guías que se pueden utilizar en este capítulo para ayudar a interpretar lasimbología son :• Estos no muestran las condiciones internas del sistema hidráulico, por ejemplo ,

temperatura y presión del fluido .• Cada símbolo esta dibujado para representar la posición neutral o normal del

componente antes de que sea activado. Por ejemplo una válvula normalmentecerrada será representada en la posición cerrada.

• Los símbolos pueden ser rotados o colocados en posiciones que no son lasusualmente ocupadas por los mismos. Esto no altera sus funciones , en tanto y encuanto se muestren correctamente conectados.

• Pueden dibujarse en cualquier tamaño sin alterar su significado.• Todos los anchos de trazo serán considerados como del mismo grosor , aunque no

lo sean. Esto significa que el ancho de trazo no significa nada en el dibujoesquemático. No necesitan interpretación .

CARACTERISTICAS DE LOS SIMBOLOS .

Los símbolos a utilizar en este capitulo , siguen la norma ISO 1219-1.

FORMAS. Las formas básicas mas usadas son lassiguientes :• Círculos, semicírculos .• Esquinas .• Diamantes .• Rectángulos. MARCAS. Un símbolo se construye utilizando una delas cuatro formas básicas y

sumándole las marcas apropiadas .Estasmarcas incluyen : • Líneas• Flechas, cabezas de flecha.• Arcos. Círculos, semicírculos. Cuando ves un círculo o semicírculo conmarcas dentro de el, se trata de una bombao símbolo de motor . El círculo

Representa el movimiento circular de rotacióntal como lo hacen las partes internas de unmotor. (Fig 4).

Cuadrados.

Los cuadrados , también son llamados

Cap13--1

Cap13--2

Figura 4

LINEA PPAL. SOLIDA

LINEA PILOTADA PUNTEADA

LINEA DE ENVOLTORIO SEMI PUNT.

DOBLE LINEA SOLIDA DE CONEXION MECANICA Figura 5

Las líneas ( tubería o mangueras) que cruzan uncircuito hidráulico, pero que no se conectan entre si,se representan como líneas no interrumpidas.También se pueden representarComo arcos de circunferencia pasantes uno sobre elotro (Fig. 6) . Las líneas que representan tubería omangueras conectadas, se representan como líneasperpendiculares con un punto de unión . (fig. 7) .

Cap13--3

Figura 8

Sup. Figura 6 Inf. Figura 7

Flechas .

Las flechas muestran la dirección de flujo del fluidohidráulico .También muestran la dirección delmovimiento en bombas y motores. Una flechadentro de un circulo o a través de dos arcosrepresenta un punto de ajuste para la cantidad deflujo de fluido hidráulico o presión (fig 8)

Arcos.

Muestran un punto de ajuste cuando se usan enconjunto Ver fig. 4 “un control de flujo” .Tambiénson usadas para mostrar una manguera flexibleen el sistema hidraulico.

SIMBOLOS Y COMPONENTESHIDRAULICOS .

Bombas.El símbolo básico para las bombas hidráulicases un circulo o semicírculo .(fig 9).El circulo o semicírculo solo no es suficiente .Nomuestra nada acerca de la bomba. Por ejemplono dice nada acerca de cuantos puertos tiene ,si tiene desplazamiento fijo o variable .; si es ono unidireccional o bidireccional , si escompensada por presión .

Aun el corte transversal mostrado en la figura10 , no nos dice nada mas que el símbolo ISO.Lo único que podemos extractar del cortetransversal, es de que se trata de una bombade engranajes externa . También podemossaber la forma en la que la bomba ha sidoconstruida, y como engranajes, ejes yalojamiento están ensamblados .Cuando un símbolo hidráulico se muestra en elcircuito , este nos dice todo lo que

Ellas influyen en el símbolo .

Cap13--4

Figura 11.

Figura 10

Debemos saber .Representa la función de labomba dentro del circuito y su relación conrespecto a los otros componentes que hacen alsistema .Ahora , comenzaremos a aditar alguna flechas ,líneas, cabezas de flecha y rectángulos yveremos como podemos utilizar un circulo pararepresentar diferentes tipos de bombas.

Bombas de desplazamiento fijo.

Cuando miramos a la figura 11 , comenzamos aaprender un poco mas .La vista 1 una bombaunidireccional con dos partes .La vista 2pertenece a una bomba bidireccional . ( elaceite hidráulico puede fluir en ambasdirecciones como se indica por los dostriángulos .Ambas bombas mostradas en estasdos vistas son bombas de desplazamiento fijo.Ahora coloquemos ciertas flechas y veamoscomo

Bombas de desplazamiento variable .

La vista 1 de la figura 12 es una bombaunidireccional de desplazamiento variable talcomo lo indica la flecha dibujada a través delcirculo .En otras palabras , la salida de la bombapuede ser ajustada o variada. También , semuestran el eje y su dirección de rotación . Estaflecha indicando el sentido de rotación, siemprese coloca cercana al extremo libre del eje ( elmas alejado de la figura).La vista 2 de la figura 12 muestra una bombamas sofisticada aun . Se trata de una bombabidireccional, de desplazamiento variable ,compensada por presión, con un eje reversor yuna línea de drenaje hacia el tanque hidráulico dela maquina .

Resumen.

El circulo es el dibujo básico para las bombas.Eltipo de bomba que represente el circulo ,determinará la necesidad de informaciónadicional . La suma de las flechas , nos dice sila bomba es compensada por presión , si es dedesplazamiento variable, y en que dirección girael eje. Las cabezas de flecha indican si esunidireccional o bidireccional.

Cap13--5

Figura 12 .

Figura 14 .

MOTORES HIDRAULICOS.

El símbolo básico es el mismo que el de labomba. Motores y bombas son similares endiseño .Como las bombas , los motores pueden serunidireccionales o bidireccionales . Podrán ser dedesplazamiento variable o fijo , y compensadospor presión .Si utilizáramos la simbología idéntica a las de lasbombas, no tendríamos posibilidad de saber si setrata de un motor o una bomba. Por lo tanto ,variando la dirección en la que indican lascabezas de flechas localizadas en el interior delcirculo .En la figura 13 , vemos una bomba bidireccional,de desplazamiento variable , compensada porpresión y un motor con eje revertido y línea dedrenaje al tanque .La vista 1 es la bomba, la vista2 , el motor .

Mecanismo bomba-motor.

En ciertos circuitos hidráulicos , un mismocomponente operara como bomba y motor enforma alternada, dependiendo de como se hayaestructurado el circuito .Como leeremos esto en nuestro diagrama depotencia hidráulica ?. La respuesta es , por elsentido de las cabezas de flecha .

Veamos algunos ejemplos .

En la figura 14 , vemos el símbolo para unaparte que es tanto bomba como motor.Lavista 1 indica que el componente opera enuna dirección como bomba , y en la otra ,como motor .La vista 2 muestra otro componente queopera en una dirección solamente pero ,tanto como bomba o motor ..Note laposición de las cabezas o puntas de flecha.

El componente mostrado en la figura 15puede operar como bomba o motor en ambasdirecciones .Note las 4 puntas o cabezas deflecha. Dos indican un bomba bidireccional, ydos indican un motor bidireccional .

Resumen .

El circulo es un símbolo básico para el motor yla bomba . Flechas y puntas de flecha indicanlo mismo para un motor , que para una bomba

Cap13--6

Figura 16 .

Figura 15.

Uso correcto de los símbolos ISO enválvulas de carrete de control direccional .

1- Como la válvula solo puede adoptar unasola posición a la vez, todas lasconexiones al resto del circuito deberánefectuarse desde un block o envoltoriosolamente, Ver la figura 17 .

2- Todas las conexiones al circuito externo

desde el símbolo ISO, deberán hacersedesde el cuadrado que muestre flujocuando la válvula se encuentredesactivada .En la figura 17 vemos unaválvula de carrete de dos vías ,normalmente cerrada con actuador manuala base de palanca y resorte de retorno .Ensu estado desactivado , ella se encuentracerrada. Por lo tanto , se muestraconectada al resto del circuito desde elcuadrado que indica falta de flujo oposición cerrada .

3- Todos los actuadores de válvula, palanca

de mando, pedal de pie , y solenoides,deberán ser visualizados como empujandoel conjunto total de los cuadrados queconforman la válvula , en una direcciónlateral . Por lo tanto, las conexiones alcircuito externo deberán hacerse al block ocuadrado desde el lado mas opuesto aldibujo representando el actuador .Estasituación se refleja en la figura 17.Si Fueraa empujar el símbolo representando elactuador manual , los dos cuadrados

4-

VALVULAS .

Como se discutió anteriormente, existen trestipos principales de válvulas . Ellas son , lasVálvulas direccionales, de presión y devolumen .Se utilizan 3 tipos diferentes de símbolosANSI. El cuadrado es el símbolo mas simplepara representar una de las válvulas mascomunes (direccionales) ,la válvula de carrete.(fig 16 ) .Mas cuadrados adicionados ,significa que la válvula posee tantasposiciones diferenciadas como hay cuadrados

se deslizaran hacia la derecha, causandoel alineado de la flecha con las líneas querepresentan el flujo hacia el resto del circuito .

4- Las flechas dentro de los cuadrados oenvoltorios muestran dirección de flujo cuandoese cuadrado particular es movido a laposición de trabajo .Mire la figura 17nuevamente .Si el actuador de palanca esempujado, la válvula desplaza el cuadradoizquierdo o envoltorio hacia el alineado con laslíneas hidráulicas .La flecha indica la direcciónde flujo .En algunos circuitos , el fluido podrá

De la válvula , se muestra por un cuadradosimple (vista 2) el cual indica flujo bloqueado .La válvula accionada , se muestra básicamenteen la vista 3 . Nótese que las entradas de laválvulas se encuentran abiertas al flujo de aceite.Gráficamente, la válvula accionada es ,nuevamente mostrada indicando flujo (vista 4) .Cuando los dos cuadrados son colocados juntos(vista 5) , ambas características de flujo de estaválvula , serán mostrados .Para finalizar con el símbolo ISO, el actuadorprimario (una palanca manual, en este caso), es

Cap13--7

Figura 17.

Válvulas de dos vías.

En la figura 18 podremos ver una válvula dedos vías, de carrete, normalmente cerrada , enambas versiones: pictórica y usando símbolosISO.La vista 1 es un dibujo de la válvula en suposición normalmente cerrada o inactiva .El pasaje de fluido se encuentra bloqueado.Gráficamente la posición inactiva

Figura 18 .

Figura 19.

Cap 13-p-8

Figura 20.

Válvulas de tres vías.

La vista 1 de la figura 20 , es unarepresentación pictórica de una válvula detres vías , normalmente cerrada , en laposición no enegizada . Nótese que lacompuerta presurizada se encuentrabloqueada .El flujo de fluido hidráulico seproduce solamente en el retorno del tanqueal reservorio .La vista 2 es el símbolo ISO ,mostrando lo mismo .Nótese la flecharevertida y el punto de presión bloqueado .La vista 3 de la figura 20 muestra la válvulaen la posición actuada o abierta . Ahora elpuerto presurizado , se encuentra abierto aflujo completo hacia el puerto de salida .Elpuerto de retorno al tanque hidráulico esta ,ahora bloqueado .La vista 4 es el símboloISO .Nótese la flecha indicando el flujo delpuerto de presión hacia el puerto de salida.La vista 5 muestra ambos cuadrados oenvoltorios juntos con una palanca manualy el resorte de retorno colocado .

En la figura 21 , vemos una válvula de tresvías , normalmente abierta , de carrete .Operaexactamente al revés que la normalmenteabierta .Ambas se comportan como lasválvulas de dos vías , normalmente abiertas ycerradas .

Válvula de control direccional de tresposiciones .

Aunque las válvulas mostradas en la figura 22, parecen iguales a las de las figuras 20 y 21 ,son bien diferentes .No poseen posiciónnormal , permanecen en cualesquiera de lasposiciones que el operador las deje .Noposeen una compuerta o puerto de retorno ,pero si poseen dos compuertas de salida .Una válvula de este tipo se denomina de tresposiciones , centro cerrado, y controldireccional Permite la operación de dossistemas desde una bomba . Cuando la manijase encuentra en la posición arriba , (vista 1,figura 22) , presión hidráulica entra en

Cap 13—p 9

Figura 21

Figura 22.

El puerto P y sale por el puerto de salida A.hacia un sistema .( un cilindro, por ejemplo).La presión es impedida de pasar por lacompuerta de salida B .. Cuando la manija seencuentra en la posición abajo (vista 3) , lapresión sale por la compuerta B para operarun segundo sistema , como , por ejemplo , otrocilindro .La compuerta puerto A , se encuentra,entonces, cerrada a la presión . Cuando lamanija esta centrada (vista 2) , ambos puertosde salida se encuentran cerrados , norecibiendo, por lo tanto , flujo presurizado .Esa es la razón por la cual , se llama , válvulade control direccional , de centro cerrado, ytres posiciones . Debe hacerse notar , que senecesitan tres cuadrados para la simbologíacompleta de esta válvula .Un cuadrado porcada posición .Veamos , ahora una valvula de 4 vías, tresposiciones , y como lo representamos con unsimbolo ISO .

Cap 13--p10

Figura 23.

Válvulas de 4 vías y tres posiciones .

En la figura 23 vemos una válvula de 4vías y tres posiciones con centro cerrado ,ambas en forma pictórica y gráfica.Cuando el carrete es corrido hacia laizquierda , la presión entra por el puerto P,y es direccionado hacia afuera al puerto B, hacia el cilindro . Esto permite al puertoA drenar hacia el tanque , a través delpuerto T . Cuando el carrete es corridohacia la derecha , sucede lo opuesto , lapresión de P , es ruteada hacia A y elpuerto B , drena al tanque (por T) .Cuandoel carrete esta centrado , los cuatropuertos están cerrados , la presión seencuentra aun en el puerto P , pero nopuede escaparse por ninguna salida .Elsímbolo ISO ,muestra este flujo de 4 vías ,usando flechas para conectar lascompuertas .El símbolo ISO de la figura 24 , es lamisma válvula mostrada en la figura 23.Los actuadores y mecanismos decentrado han sido aditados , en este casolos solenoides son los actuadores y losresortes actúan como dispositivoscentradores .

Válvulas de control de flujo.

Un segundo tipo de válvulas son las decomprobación y las válvulas agujas .No todas las válvulas usan el cuadrado como elsímbolo básico .Las anteriores , son tipos deválvulas que están representadas por diferentessímbolos.Una válvula de control de flujo , se muestra enla figura 25 . Esta constituida por una válvula deaguja y una válvula de comprobación .El flujo escontrolado solamente en una dirección . En estecaso , hacia la derecha .El flujo que viene desde la izquierda , puedepasar en flujo libre a través de la válvula decomprobación interna .El símbolo ISO de esta válvula (figura 25) , tieneuna flecha indicando la dirección del flujocontrolado y es una parte integral del símbolo .Una flecha (que no forma parte del símbolo) ,muestra la dirección del flujo libre volviendo através de la válvula de comprobación .Nótese,también que la compuerta de presión y lacompuerta de flujo libre se encuentrandibujadas.

Cap 13--p 11

Figura 24

Figura 25 .

La válvula de la figura 25 , constituye, en realidad, dos restrictores comunes de flujo de fluidohidráulico . Primero, la válvula de aguja ajustablese muestra en la forma de dos arcos y la flecha através de ellos .(Este uso del símbolo de flechamuestra un punto de ajuste tanto si es usado solocomo con otro símbolo .El segundo es un restrictor de flujo direccional .Labolita dentro del dibujo de la punta de flecha ,simboliza que el fluido hidráulico es libre de fluirdesde derecha a izquierda en la válvula .(fig 25) .

Este es , también , un símbolo común que puede ser usado en forma individual .Recordemos las dos flechas mostradas fuera de la válvula son para clarificación y noconstituyen parte del símbolo .

Resumen .

El punto principal para recordar a la hora de dibujar un símbolo ISO , para una válvula decarrete , es que todas las posiciones , direcciones de flujo , y formas de activarlas , semuestren correctamente .Recuerde :Una válvula de 4 posiciones , deberá ser representada por 4 cuadrados .Y así sucesivamente para válvulas de tres posiciones , dos posiciones ,etc.

Cap 13--p12

Figura 26 Presión de alivio Pres. De reduc.

Retorno al tanque hidráulico

Figura 27.

Figura 28

por medio del presión piloto del sistema(figura 26) .El símbolo para un tipo común de válvulade alivio es el mostrado en la figura 27.La válvula reductora de presión es ,usualmente, del tipo preseteada, cuyopropósito es el de reducir presiónhidráulica , en cierta parte del sistemahidráulico .En la fig 27 vemos larepresentación simbólica la figura 28podemos ver una vista pictórica de laválvula en cuestión .Nuevamente, podemos ver como la flechabásica y cuadrado (envoltorio) , puedenser usados para representar una válvulahidráulica .

Una flecha deberá ser usada para cadadirección de flujo .El símbolo ISO para laválvula de 4 vías tendrá 4 flechas , cadauna indicando la dirección de flujo .El método por el cual la válvula esaccionada debe ser mostrada. Estoincluye una palanca manual, solenoide,piloto u otros controles .Las válvulas de control de flujo , tambiénrestringen la dirección del flujo del fluido ,o la velocidad de dicho flujo .

Válvulas de control de presión.

El tercer tipo de válvula es la válvula decontrol de presión .Este tipo de válvulapuede ser una válvula de alivio o del tipoválvula de regulación de presión .La válvula de alivio ayuda a controlar lapresión del sistema hidráulico ,abriéndose , si la presión del sistemaalcanza valores altos. El fluido hidráulicoes drenado hacia el tanque hasta que lapresión del sistema alcanza nuevamentevalores de calibrado . Las válvulas depresión de alivio , son usualmenteajustables y podrán ser operadas pormedio de presion de retorno en elsistema. (Fig. 26) .

Cap 13—p13

Figura 29.

El símbolo de la válvula de alivio del tipocomún , es el que se observa en lafigura 27 .La válvula reductora de presión es ,usualmente , una válvula preseteadaque intenta reducir la presión hidráulicaen cierta parte del sistema hidráulico .Enla figura 27 , se puede ver la figurasimbólica .En la figura 28 se puedeobservar una vista pictórica de unaválvula de reducción de presión común .Nuevamente, podemos ver como laflecha básica y el cuadrado , puede serusada para representar la válvulahidráulica .

CILINDROS .

El símbolo ISO, para un cilindrohidráulico se asemeja a un cilindro .

En la figura 29 vemos , tanto unarepresentación pictórica , como su símboloISO ., para un cilindro típico de doble acción .Claramente evidente , en el símbolo ISO ,están las varilla, pistón, y alojamiento delcilindro . El símbolo ISO no muestra los selloso tipo de configuración del alojamiento delcilindro .Esto no es necesario para undiagrama de circuito hidráulico .En la figura 30 vemos un diagrama en el cualse muestran dos cilindros operados al mismotiempo .Aquí, los cilindros se denominan dedoble acción , pero en un diagrama de circuitocorriente, los cilindros no se rotulan .Comosabremos, entonces que los mismos son dedoble acción , en vez de acción simple ?.Nótese que ambos puertos en el cilindropueden ser conectados a los puertos depresión en las válvulas, cuando las válvulasson accionadas .

Cap 13—p14

Figura 30 .

Figura 31.

Si los cilindros fueran de simple acción,uno de los puertos en cada cilindro, seriaun venteo (no conectado a las válvulas).También, las válvulas de 4 vías noserán necesarias .

Acumuladores .

Como se aprendió en el capitulo 6, elaceite puede ser bombeado dentro de unacumulador y almacenado bajo presiónpara su uso mas adelante . (fig. 31)

Cap 13—p15

Figura 32 .

Los Acumuladores, no se utilizan entodos los sistemas hidráulicos , Sinembargo, si una parte , como ser elcilindro se encuentra en uso menos del50% del tiempo, una bomba maspequeña y un motor con potencia menorpodrán ser eficientes con la ayuda de unacumulador .Esto reduce la capacidadde la bomba y el motor, y el costo delsistema .En la figura 32 vemos una comparaciónde un circuito hidráulico convencionalcon otro que utiliza un acumulador .elacumulador se muestra en el diagramainferior junto a su válvula de descargaasociada y válvula de comprobación.

FILTROS.

Filtros, tamices , y otros fluidos hidráulicos ,todos usan el mismo símbolo. En la figura 33vemos una representación pictórica en cortede un filtro tipo T y en línea . (Junto alsímbolo ISO ) . El símbolo es un diamante.Las líneas hidráulicas del sistema seencuentran conectadas a dos de lasesquinas .El filtro o tamiz , se encuentrarepresentado por una línea punteada,conectada con las restantes esquinas deldiamante .La figura 34 muestra dos circuitos ambosusando el tamiz de succión en la mismaubicación .

Cap 13—p16

Figura 33 .

Figura 34.

El diagrama superior , muestra un filtro conalto micronaje en la línea de alta presión de labomba. El diagrama inferior muestra el filtrolocalizado en el tanque de drenaje de la líneade retorno desde la válvula de alivio delsistema .

ENFRIADORES DE ACEITE.

Los dos tipos de enfriadores de aceite ,algunas veces llamados ,intercambiadores decalor , mas usados son los de aire a aceite yagua a aceite .Ambos son representados porel mismo símbolo ISO . En la figura 35 , vemosun enfriador de agua/aceite junto con elsímbolo oficial . Los enfriadores de aceite nosoportan altas presiones por lo que se instalanen la parte de baja presión del sistema. Unaubicación típica se muestra en la fig 36 .

Cap 13—p17

Figura 35 .

Figura 36.

Figura 37.

TANQUES HIDRAULICOS .

Se representan por el mas simple de lossímbolos ISO (figura 37) . De hecho , lohemos visto en todos los diagramas desistemas estudiados .Sin embargo, existe una diferencia principalen su uso con respecto a otros símbolosISO. Cualquier circuito, utilizara el símbolovarias veces , pero el se refiere al mismotanque hidráulico .

Por , ejemplo , en la figura 36 , se utiliza elsímbolo del tanque hidráulico 4 veces. Esto nosignifica que el mencionado circuito tenga 4tanques .El símbolo se refiere siempre al mismotanque , a fin de ahorrarse dibujos de líneas deretorno que puedan complicar el diagrama .El símbolo es simple porque el tanque hidráulicosiempre se construye de idéntica forma .Constade , básicamente, los elementos que semuestran en la figura 37 .

RESUMEN .

Un diagrama hidráulico hecho con símbolosISO, tiene ciertas ventajas sobre su similarpictórico .

Cap 13—p18

Figura 40 .

Figura 38.

• Son comprendidos internacionalmente.• Simplifican el diseño , fabricación,

análisis, y mantenimiento de los circuitosrepresentados .

• Ponen de manifiesto la función delcomponente ..

• Muestran conexiones y pasajes de flujo.• Fáciles de dibujar con respecto a las

representaciones pictóricas .

Para poner mas énfasis a esta cuestión ,miremos la figura 38 y 39 . Una es larepresentación pictórica, la otra es undiagrama conforme a normas ISO. Nótese lamayor simpleza del diagrama de la figura 39sobre el de la figura 38 .Para aprender a leer los símbolos ISO ,estudiar la figura 40 y 41 .

Cap 13—p19

Figura 39 .

Continua en la pagina siguiente .

Cap 13—p20

Cap 13—p21

Figuras 41 .

Cap 13—p22

CAPITULO 14- NORMAS DE SEGURIDAD PARA LA ACTIVIDADHIDRAULICA .

INTRODUCCION

Las altas presiones generadas en lossistemas hidraulicos , pueden causar seriosperjuicios a sus operadores , si no seejercita el cuidado y la seguridad .

SISTEMAS HIDRAULICOS

Los sistemas hidráulicos almacenanenergía . Algunas veces , las presionespueden llegar hasta 2000 libras por pulgadacuadrada . En consecuencia , una enormecantidad de energía podrá ser almacenadaen un sistema hidráulico .Un mantenimientoo ajuste dejando de lado el cuidadonecesario para estos tipos de circuitos ,puede resultar peligroso. El fluido bajopresión , tiende a escaparse como lomuestra la figura 2 . Haciéndolo puededarnos utilidades o perjuicios .El ajuste y remoción de componentescuando el fluido hidráulico se encuentrabajo presión puede resultar peligroso comolo demuestra la figura 3 , Tan solo bastaimaginarse la remoción de un grifo o canillade la cocina sin cortar el agua .Esta saldrá40 Psi . Pero en el caso de aceite hidráulico, la presión será de 2000 PSI . Puedelastimarse por el chorro de aceite caliente opor la fuerza con la que saldrá disparado elcomponente que se pretenda sacar .

EVITE LOS FLUIDOS A ALTA PRESION.

Los fluidos a alta presión pueden ingresaren la piel provocando graves problemas .Evite el peligro aliviando la presión antesde desconectar otras líneas .Proteja manosy cuerpo de fluidos de alta presión.Revise por perdidas con un trozo de cartón.Si , por algún motivo, penetra el aceitedentro de la piel, deberá ser extraído dentrode las 2 horas de producido , o existeriesgo de gangrena.

Cap14-p1

Perdidas por pequeños orificios puedenser peligrosos.

Si liquido bajo gran presión , se escapa através de una abertura extremadamentepequeña , sale como un delgado chorro (fig5). Estas son difíciles de ver y en extremopeligrosas .La alta presión a la que salenestos chorros pueden penetrar la epidermis.Dichas perdidas , a menudo poseen unapresión de mas de 2000 PSI . Esta presiónes mayor que la usada en las jeringas deinyección .

Evite el riesgo de la energía alamacenadaen un acumulador hidráulico .

Algunos sistemas hidráulicos poseenacumuladores para almacenar energía.Podrán ser usados, también , para absorbercargas repentinas y para mantener elsistema a presión constante . Recordar que ,si no ha sido convenientemente descargado ,el acumulador puede estar a presión , noimporta si el resto del sistema se encuentradetenido (bomba hidráulica descompuesta,por ejemplo ) . El nitrógeno se encuentrabajo presión, entonces , el fluido hidráulicotambién se encuentra bajo presión .(verfigura 6)

Observe estas consideraciones deseguridad básicas para los acumuladoreshidráulicos .

1- Reconocer a los acumuladores comofuentes de energía almacenada.

2- Aliviar el sistema en cuestión de todapresión , antes de ajustar o realizarservicio en el mismo.

3- Aliviar toda presión hidráulica de lasmaquinas que no se utilicen , por razonesde seguridad.

4- Asegurarse que los acumuladoresneumaticos esten cargados propiamentecon el gas inerte que corresponda(usualmente nitrogeno).

Cap14-p2

Un acumulador neumatico sin gas es unapotencial bomba cuando se cargasolamente con aceite .

5- Lea y siga las instrucciones delfabricante para realizar mantenimiento alos acumuladores .

Evite riesgos por acción de laexpansión térmica o del aceiteatrapado .

Otro riesgo con el aceite atrapado es elcalor (figura 7) . El calor del sol , puedehacer que el aceite hidráulico incrementesu presión por expansión del mismo .Lapresión puede soplar sellos y moverpartes de una maquina o implemento .

Conectar las líneas del sistemacorrectamente .

Si se conectan las líneas en formainvertida, los controles funcionaran enforma no deseada .Así, una palanca decontrol en la posición de elevación , debeelevar el componente , y en la posición dedescenso , debe bajar el componente.Conectando inversamente las líneas , lamisma funcionara en forma revertida ,haciendo riesgosa la operación del equipo(ver figura 8 )

Evite puntos de choque o deinterferencia .

Existen puntos de interferencia mutuos enuna maquina o tractor hidráulico .Por ejemplo , hay varios de ellos en losacoples de enganche hidráulicos . Otropunto de interferencia peligroso , resulta lazona de los neumáticos y el chasis de losremolques de un tractor , como lo muestrala figura 9 . Las direcciones hidrostática ,también pueden ser riesgosas, ya que sonmuy sensibles .

Cap14-p3

No permita que nadie se coloque delante de lasruedas de un vehículo comandado por direcciónhidrostática .

Evite calentar cerca de líneas de altapresión.

Chorros inflamables pueden ser generados porel calentamiento cerca de las lineaspresurizadas (figura 10) ., resultando en severasquemaduras para el operador y personalcircundante .No caliente por soldadura , usando unaantorcha , o similar, pues provocara que lasmangueras puedan abrirse debido al calor quelas deforma , cuando el mismo supera elmáximo permitido para aquellas .

INSTRUCCIONES GENERALES DESEGURIDAD .

Hasta ahora hemos observado las instruccionesmas comunes , pertinentes al manejo desistemas hidráulicos . Empero , muchas veces ,los sistemas hidráulicos , poseen componentesno mecánicos o de otra índole , para los cuales ,se requiere un tratamiento especial en lo querespecta a seguridad .

Reconocer la información de seguridad .

El símbolo de alerta es el que se muestra en lafigura 12 . Respételo . Es indicador de que debeseguirse las recomendaciones y precaucionesdel caso , en forma obligatoria .

Entender las señales y símbolos

Junto con los símbolos , se incluyen palabrascomo : PELIGRO , ALERTA, PRECAUCION ,las cuales definen el tipo de seguridad a seguir .Debajo de la palabra precaución, generalmentese listan los pasos a seguir para operar elcomponente adecuadamente desde el punto devista de la seguridad .

Cap14-p4

Seguir las instrucciones de seguridad .

Leer cuidadosamente las instrucciones deseguridad de este capitulo y la de lasunidades que se utilicen ..No existen dosmaquinas iguales , asi que no se precipite.Antes de accionarla , proceda a leer lasinstrucciones de seguridad y precauciones .

Practicar mantenimiento seguro .

Mantenga el área limpia y seca.Comprenda los pasos a realizar previo acumplirlos .Nunca repare o efectúe mantenimiento conla maquina en funcionamiento .Operar los controles para liberar presionesy cortar toda posibilidad de accionamientode motor , bomba , et c .Baje los accesoriosde la maquina hasta el suelo , saque lallave de la posición de ignición , y permitaque la unidad se enfríe .Asegurar mecánicamente todo componentehidráulico que deba elevarse para realizarservicio . Antes de hacer ajustes al sistemaeléctrico , desconecte el mismo a través delcable negativo o por medio del interruptorgeneral , si la maquina dispone de uno .

Trabaje en un área limpia .

Antes de comenzar una tarea cerciórese deque :

1- El area de trabajo se encuentre limpia .2- Asegurese de que posee todas las

herramientas necesarias para realizarlo.

3- Tenga las partes correctas a mano .4- Lea todas las instrucciones en forma

completa ; no intente obviar ningúnpaso .

Prepárese para emergencias.

Prepárese si se produce fuego.

Cap14-p5

Tenga a mano el equipo de primeros auxilios

Mantenga los números de emergencia dedoctores, ambulancias, hospital y bomberoscerca de su teléfono .

Estacione la maquina en forma segura .

Antes de trabajar sobre la maquina :

• Baje todo el equipo hasta el suelo .• Pare el motor y remueva la llave .• Desconecte el cable de maza de batería• Coloque una tarjeta de advertencia de no

operar la unidad en la cabina .

Realice la practica de mantenimiento enforma segura .

Átese el pelo largo detrás de su cabeza .Nouse cadenas , ropa floja o colgantes cerca demaquinas o maquinas herramientas .Sáquese aros o anillos para evitar cortoscircuitos potenciales en el sistema eléctrico

Utilice las herramientas apropiadas .

Utilice las herramientas apropiadas para eltrabajo . Herramientas hechas provisoriamentepueden causar severos problemas .No utiliceherramientas para unidades de medida enpulgadas con unidades de medida métricas ,ni viceversa .Las herramientas de torque deben utilizarsesolo en elementos roscados o especiales .

Manipule los fluidos en forma segura –evite fuegos .

Cuando trabaje alrededor de combustible, nofume o trabaje cerca de calentadores .Almacene fluidos inflamables fuera de zonasde riesgo de fuego .No incinere o agujereecontenedores presurizados .Asegúrese de que la maquina se encuentra

Cap14-p6

Limpia de grasa, basura o deshechos .No almacene trapos con aceite, puedenprenderse espontáteamente .

Prevenga el accionado de la maquina enforma inesperada.

No arranque la maquina haciendo puente entrelos cables del arranque , La unidad arrancara encambio si el circuito normal es puenteado .Nunca arranque el motor estando en tierra.Hagalo desde la cabina , con el freno deestacionamiento puesto y en neutro ..

Deshágase de los fluidos apropiadamente .

Antes de drenar cualquier fluido , busque lamejor manera de recogerlo en un recipienteadecuado .La falta de este ultimo puede dañarseriamente el entorno y la ecología .No use contenedores que puedan inducir adatos erróneos acerca de su contenido .Por ultimo , no vierta los fluidos utilizados , enlugares como lagos , pozos , arroyos etc .

Cap14-p7

CONTROL ELECTRONICO DE VALVULAS HIDRAULICAS A BASE DE MICROPROCESADOR.

En las paginas anteriores , se discutió la función de las válvulas electro hidráulicas .El control dedichas válvulas puede ser efectuado por un microprocesador, y los sensores y circuitocorrespondiente requerido. Existen una cantidad de ventajas cuando un microprocesador ysistema electrónico reemplaza a un sistema mecánico. Aquí se mecionan solo algunas de ellas :• Eliminación de uniones mecánicas.• Flexibilidad en el diseño.• El controlador puede ser “enseñado”• Mayor precisión.

Aplicación.

Una aplicación típica de un sistema electrónico basado en microprocesador, lo constituye elgancho de acople de un tractor para granja , que se detalla en la figura 25 .Veamos como funciona. El tiraje o arrastre es censado por la bisagra (1) , la cual usa un sensor dedeformación .La posición de la bisagra es , a su vez, sensada por el potenciómetro (3) adherido auno de los brazos del eje principal de elevación del sistema de enganche. La salida de estossensores , es leída directamente por el controlador del sistema de enganche (2) y son sumadospor el algoritmo del mismo, el cual usa los datos de configuración de inicio del potenciómetro demezcla (4) para determinar el peso relativo de cada uno. La palanca del eje principal se encuentraunida al potenciómetro rotante (5), el cual provee la posición de la manivela al algoritmo. Elpotenciómetro de relación de caída (7) y el potenciómetro limitador de elevación (8) , también hansido aditados al sistema . La manivela de comando, la mezcla de datos de

configuración de inicio y la retroalimentación delarrastre y posición son utilizados para determinarel comando (presión o retorno) para enviar a laválvula solenoide apropiada (6). El algoritmo decontrol del gancho electro-hidráulico , es definidopor el ingeniero en la etapa de diseño, usandoecuaciones predeterminadas. La figura 26muestra el circuito esquemático. El sistema de enganche electro-hidraulico usa elcircuito eléctrico y los solenoides para controlar elflujo de aceite hidráulico , el cual activa elenganche de 3 puntos . La porción eléctrica del enganche , consiste decinco subgrupos mayores :1- UNIDAD DE CONTROL DE ENGANCHE (HCU)2- CONTROLES DEL OPERADOR

• Manivela de control del enganche.• Potenciómetro de control de

carga/profundidad• Potenciómetro de relación de caída• Potenciómetro de limitación de

Elevación . FIGURA 25

FIGURA 26

• Interruptor del eje de elevación/descenso• Interruptor externo de elevación / descenso

3- Dispositivo de censado de sistema de enganche

• Sensor de posición de retroalimentación del eje principal• Sensor de carga/descarga.

4- Válvulas de control

• Presión de retorno de las válvulas solenoides.

5- Arneses de cableado .

Anexo2 p1

VALVULA DE SECUENCIA La válvula de secuencia es usada paracontrolar mas de un movimiento de lamáquina en secuencia. Por ejemplo , lalógica que existe detrás de una válvulacomo esta , establece que si la acciónA debe ocurrir, luego, la acción Bvendrá a posteriori de la acción anterior.Este concepto se aplica a maquinascomo las sembradoras de granos. Si semueve la palanca de elevación delsembrador, luego, los indicadores deposición de sembrado, también seelevaran. La figura 36 muestra el flujode fluido hidráulico cuando unsembrador es elevado por medio de

FIGURA 36

Una válvula de secuencia. En la primera etapa, el carrete de válvula permite la activación delcilindro de elevación del sembrador. En segundo lugar, las válvulas calibradas D y A se abrirán, silos indicadores de posición de sembrado están en la posición abajo. Flujo de aceite es permitidocorrer hacia la parte del vástago del cilindro, permitiendo, de ésta manera, elevar los indicadores.Los pines C y B controlan el movimiento hacia abajo de los indicadores de posición en este casoespecifico bloqueando el flujo de aceite hacia el lado de elevación o del extremo del vástago.

MOTORES HIDRAULICOS DE LEVA DE EXPULSION

Resulta una variación del motor typo pistón. Viene en dos tipos:

• Motor con montura ajustable o variable.• Motor con montura fija.

El motor ajustable, es utilizado mayormente en aplicacionesvehiculares. El de montura fija, en cambio, es usado para otrasaplicaciones, como, por ejemplo, actuado de ejes fijos .Nos concentraremos en el de montura fija dado que losprincipios básicos son los mismos para ambos .

OPERACION DE LOS MOTORES DE LEVA DE EXPULSION

El movimiento de accionamiento (potencia) se desarrolla cuando aceite presurizado fluye através de la tubería y pasajes de aceite del transportador, forzando cada pistón hacia arriba. Amedida que el pistón es forzado hacia la rampa de la leva, el transportador es forzado a girar amedida que el copiador se mueva a través de la rampa de la leva (fig A).Aceite a presión , es enviado desde la cubierta interna al manifold (conjunto de tubería) .Cadapasadizo del manifold es confrontado a una rampa de leva. Existen 15 pasadizos con aceite a

FIGURA A

Anexo2 p2

presión y 15 pasadizos de retorno de aceite in el manifold .El manifold de aceite es presionado contra el transportador del pistón con una fina capa deaceite separando el manifold y las superficies del transportador .El transportador del pistónse encuentra roscada al eje. El aceite presurizado es alimentado desde los pasadizos depresión, en el manifold , a través de los pasadizos en el transportador y dentro de losalojamientos del pistón.El aceite de retorno es canalizado desde los alojamientos de pistón, a través de lospasadizos de los transportadores y dentro de los pasadizos de retorno del manifold.

Operación del pistón

El motor de leva de expulsión, se encuentra diseñado de manera tal que hay tres pistones(en un motor de 12 pistones) , realizando lo mismo a cada 120 grados de distancia alrededordel motor (fig B) . Esto permite un balance de fuerzas en el transportador y ejes de acople.En la figura B, con el motor acoplado , un grupo de pistones (A) se encuentran en la faz depotencia .A medida que el copiador del pistón es forzado hacia abajo de la rampa de la leva,el transportador es forzado a girar .El grupo de pistones (C), empuja el aceite de retorno devuelta a través del manifold .El aceite se encuentra en transición desde un punto al otro. A medida que el transportador

FIGURA B

Anexo2 p3

de pistones , los pistones (D) , al tope de los expulsores, comienzan su carrera de fuerza opotencia, y los pistones (B) , en la parte inferior , comienzan su carrera de retorno.A medida que un grupo finaliza su carrera de potencia, otro grupo la ha comenzado. Estaactividad entrelazada, potencia y retorno, sirve para suavizar el torque aplicado al eje.

OPERACION DEL MOTOR DE MONTURA FIJA

Las acanaladuras internas , (compuertas de presión), entre la cubierta interna no se encuentranconectadas en conjunto como en los motores variables. Una válvula de control externa conduceel aceite de alta presión a través de la entrada como se muestra en la figura C.El bloque de entrada de 3 posiciones (una para cada acanaladura y , por lo tanto, por cadavelocidad ) mantiene la separación entre la compuerta de presión y la cubierta interna ,dependiendo de la velocidad seleccionada. El bloque de entrada de una velocidad combinaambas compuertas de presión en la cubierta interna para permitir solo la velocidad baja .

Baja velocidad .

La baja velocidad ocurre, como se muestra en la figura C , cuando el flujo de aceite esconducido hacia ambas acanaladuras interna y externa .El flujo de aceite es dirigido hacia

FIGURA C

Anexo2 p4

El numero mayor de pistones en todo momento , produciendo así, un momento de torquemáximo.

Velocidad media .

Esta ocurre cuando el flujo de aceite es conducido solamente hacia la acanaladura exterior.Alta presión de aceite es enviada a solo 10 de las 15 compuertas en el manifold. El eje girará1 revolución y media , usando el mismo volumen de aceite requerido para una revolución envelocidad baja. Los pistones no involucrados recirculan aceite de retorno del circuito deretorno vía una válvula externa.

Alta velocidad.

Esto ocurre cuando el aceite es enviado solo a la acanaladura interior. Este paso soloalimenta 5 pasadizos del manifold los cuales llevan a los pistones del transportador .Lamáxima velocidad, desarrolla el mínimo torque porque existen solo 1/3 de los pistonesalimentados , comparados con la baja velocidad. El eje girará tres revoluciones usando elmismo volumen de aceite requerido para la baja velocidad.

Reversa.

Revirtiendo el flujo de aceite, para los motores de 3 velocidades no significa que revierte lastres velocidades. No existe una velocidad alta en reversa .Baja velocidad en reversa sedesarrolla cuando el aceite a alta presión, es enviado a la acanaladura central. Todas las 15compuertas en el manifold y los pistones del transportador son alimentados. Reversa a mediavelocidad se desarrolla cuando se rutea aceite hacia las 15 compuertas de presión a través dela acanaladura central., pero , además, envía aceite a alta presión hacia la acanaladurainterna .Esto fuerza a que algunos pistones recirculen solamente aceite a alta presión. Lacarrera de potencia rampa arriba es igualada con la carrera de descarga rampa abajo,forzando el pistón en contra de la alta presión .Cuando esto ocurre, en dicho instante, no hayganancia de potencia . El eje girará apenas menos de una revolución y media , usando elmismo volumen de aceite que el motor de baja velocidad , debido a mayor fricción.Alta velocidad en reversa no es posible, debido a que la excesiva fricción del aceite a altapresión recirculando por la mayoría de los pistones , no puede vencerse por aquellos pocospistones en su carrera de potencia .

OPERACION DEL FRENO.

El conjunto de freno (fig 19) , es usado como freno de estacionamiento. Se activa empujandoel vastago actuador , el cual ocasiona que la bolilla expanda las bandejas del separador.Amedida que las bandejas del separador se expanden, los discos de frenos son forzados aentrar en contacto con las bandejas del separador, la cara rugosa del cojinete de fricción y elalojamiento de freno , previniendo, así, la rotación de los ejes del motor.

Anexo2 p5

FIGURA D

OPERACION DE LA BOMBA DE DESCARGA

LA mayoría de los motores de leva de expulsión tendrá una bomba de descarga.(fig E) . Esta presuriza la carcaza exterior cuando el motor se encuentra desacoplado. Elaceite a presión de descarga fuerza a los pistones de manera tal de que ellos limpiarán laslevas de expulsión.

Una arandela excéntrica rota con el eje, activando la bomba de descarga una vez cadarevolución. La bomba de descarga envía aceite baja presión desde la carcaza interna .Elaceite se moviliza desde la válvula de comprobación interior a la carcaza externa.La válvula de comprobación de salida regula la presión de aceite en la carcaza exterior.Cuando el aceite a presión en la carcaza exterior llega a 70 kpa (10PSI), por encima de lapresión de la carcaza interna, la válvula de comprobación de salida se abre de manera talde mantener la presión diferencial a ese nivel. Aceite desde la válvula de comprobación desalida puede fluir ya sea a través de la carcaza interna o fuera de la línea de drenaje haciael reservorio .

Anexo2 p6

Anexo2 p7

DIAGNOSTICO DE MAQUINA.

Diagnosticar por medio de manómetros y analizadores, es la manera mas efectiva de testear unaunidad , pero puede no ser la mas eficiente .Aqui van unas comprobaciones preliminares que se pueden hacer sin el uso de herramientas dediagnostico.

COMPROBACION DE PERFORMANCE DE LA BOMBA HIDRAULICA DE UNA RETROEXCAVADORA.

Nota : Si el aceite hidráulico no se encuentra a la temperatura de operación , calentarla de lasiguiente manera :

Colocar la retro excavadora en la posición de transporte y activar el aguilón y la traba detransporte.Activar la función de descenso del aguilón , y correr el motor a 2000 rpm.

Nota : Si al activar la función de descenso , la misma no recarga el motor , pueden ocurrir una deestas dos circunstancias : o la válvula de alivio del aguilón esta regulada muy arriba , o bien , lapresión de stand-by de la bomba hidráulica es baja .

1- Colocar la retro excavadora en la posición demáximo alcance con el balde abajo a nivel del suelo.2- Hacer correr el motor a 2000 rpm.RESULTADO : Si esta Ok, pasar al siguiente punto.Si no esta Ok, remplazar el filtro hidráulico y verificarpor contaminación. Repetir el procedimiento una vezmas.

3- Medir lel tiempo necesario para completar un ciclo ,simulando cargar el balde, retraer el brazo de ataque ylevantar el aguilón , hasta la posición amortiguacióndel cilindro de aguilón.

El tiempo maximo para completar un ciclo es el siguiente : modelo 410D = 9 segundos , modelo510D = 12 segundos .RESULTADO: Tiempo del ciclo demasiado bajo , efectuar la comprobación de la válvula de alivio.

Nota : Realizar esta comprobación, por lo menos 3 veces antes de tener el valor final .

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COMPROBACION DE PERDIDAS POR CIRCUITO HIDRAULICO .

1-Colocar la retro excavadora en posición detransporte y activar la traba de aguilón .2- Replegar el brazo de ataque extensible si launidad cuenta con uno de ellos. Levantar elestabilizador hasta la posición máxima arriba.3- Girar el motor a ralentí mínimo . Activar todas lasfunciones en forma completa , una a la vez :AGUILON ARRIBACARGA DEL BALDEREPLEGADO DEL BRAZO DE ATAQUEEXTENDER EL BRAZO DE ATAQUE (de ser deltipo extensible) .

PRESTAR ATENCION : cuando se activen estas

Funciones, no debe experimentarse ningún decrecimiento de las rpm del motor.RESULTADO : Ok , pasar al siguiente punto . No esta OK , continuar .Nota : Los pasajes de los sellos de presión, son usados en la válvula del aguilón, y los pasajesde retorno por pérdidas, son usados en la válvula de oscilación. Cuando el aguilón se encuentraabajo o las funciones de oscilación en su carrera de finalización y las válvulas de controldosificadas, las rpm decrecerán y las perdidas en el circuito serán aparentes. Esto es normal.

4- Activar las funciones a su máximo, una por vez :AGUILON ABAJOHACER OSCILAR EL CONJUNTO ( AGUILON –BRAZO DE ATAQUE )HACIA LA IZQUIERDA,LUEGO A LA DERECHALEVANTAR AMBOS ESTABILIZADORES.

PRESTAR ATENCION ;a- Mover el aguilón hacia abajo debe causar que las rpm decrezcan , toda vez que la regulaciónde la válvula de alivio se encuentre debajo de la presión de standby.b- La oscilación hacia izquierda o derecha debe causar que las rpm se reduzcan un poco ,debido a que la regulación de la válvula de alivio se encuentra cercana a la de presión destandby.c- El circuito de los estabilizadores, puede causar que se reduzcan las rpm un poco , debido auna perdida de presión normal en la válvula .RESULTADO : Ok . Detenerse aquí. No OK , continuar .

5- Bajar los estabilizadores a la posición máxima abajo. Extender el brazo de ataque a laposición de máximo alcance, extender el brazo de ataque extensible a su máxima posición deextensión (si cuanta con una unidad equipada con el ) y colocar el balde en la posición de cargaa 1 metro del suelo.RESULTADO : Ok , seguir a la próxima comprobación . No Ok : Si las rpm decrecen con unafuncion en carrera de finalización y la palanca de control abierta completamente, esto determi-

Anexo3 p1

na una perdida en el circuito .

6- Activar completamente las funciones una a la vez :Extender el brazo de ataque .Extender el brazo extensible a su máxima posición.Balde a la posición de carga .RESULTADO : OK , pasar a la prueba siguiente .No OK , si las rpm se incrementan cuandouna función se encuentra en la posición de carrera final y la válvula de control se encuentraabierta a su máximo, una perdida en neutro es indicada .

7- Activar completamente las funciones una a la vez :Estabilizador izquierdo abajoEstabilizador derecho abajo.RESULTADO : Ok, pasar a la prueba siguiente . No Ok , un decrecimiento en las rpm conuna función a punto de finalizar su movimiento en cualquiera de las direcciones , es índicede una perdida por el cilindro. Un decrecimiento en las rpm en una sola dirección, indica unaperdida en la válvula de alivio. Realizar la prueba de perdidas de componentes hidráulicos .

COMPROBACION DE PERDIDAS POR EL CIRCUITO DE LA PALA CARGADORA

1- Levantar la pala cargadora hasta la máximaaltura y colocar el balde en la posición devuelco.

2- Hacer girar el motor a ralentí bajo.3- Activar las funciones completamente, una a

la vez : Aguilón de cargadora arriba Pala cargadora en posición de vuelcoRESULTADO : Ok , pasar a la siguientecomprobación. No Ok , Si las rpm bajan con unade las funciones completadas (final de carrera) yla palanca de control completamente abierta,una perdida en la posicion neutral es posible

4- Colocar el balde en la posición de carga y bajar la pala cargadora a la posicióncompletamente abajo .5- Activar una a la vez , completamente todas las funciones :Aguilón de cargadora abajoBalde en posición de carga PRESTAR ATENCION: cuando se activen las funciones , las rpm no deben disminuir .NOTA: Los pasajes de retorno por perdidas se usan en la válvula del aguilón .cuando loscilindros de aguilón son replegados y la válvula se encuentra dosificando , las rpm dismi-

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unirán y perdidas en el circuito serán aparentes. Esto es normal.RESULTADO : Si Ok.., pasar a la siguiente comprobación, si No es OK, una disminucióncon una función a final de carrera en ambas direcciones , es índice, normalmente deperdidas en los cilindros .Un decrecimineto en una sola dirección, indica una perdida en laválvula de alivio en el circuito. Ir a comprobación de perdidas por componentes hidráulicos.

COMPROBACION DE LA AMORTIGUACION DEL CILINDRO

Hacer girar el motor a 1000 rpm. Activar la oscilación de la retro a izquierda y derecha y laelevación del aguilón.Prestar atención al sonido y la velocidad del cilindro a medida que se acerca al fin decarrera. La velocidad deberá decrecer a medida que se acerca al fin de la carrera.Se deberá escuchar el flujo de aceite pasando por el orificio restrictor a medida que seacerca el embolo al fin de la carrera.RESULTADO : Ok . , pasar a la prueba siguiente . No Ok, remover y reparar laamortiguación del cilindro. Ir al manual de reparación.

COMPROBACION DE LA FUNCION DE CORRIMIENTO DE LOS BALDES DE CARGADORAY RETRO.

NOTA : Los cilindros de la retro deberánestar calientes (38-52 Celsius) .De no serasí , calentar el aceite segúnespecificaciones del manual técnico ,capitulo 9025-25 .1- Levantar la unidad desde el piso con

los estabilizadores.2- Colocar el balde de la retro a 45

grados respecto del suelo . Bajar elaguilón hasta que la superficie decorte del balde se encuentre a 50 mmdel suelo.

3- Realizar la misma operación , pero ,ahora con el balde de la cargadora.

4- Hacer girar el motor a ralentí bajo yobservar las superficies de corte de

Ambos baldes .OBSERVAR : Si las superficies de corte tocan el suelo durante el transcurso del primerminuto , ello es índice de un problema de perdida por los cilindros de pala o balde de retroo las valvulas de control .RESULTADO : Si esta OK. , pasar a la siguiente prueba. Si no esta Ok. , aislar la funciónque tenga la perdida . Referirse a la comprobación de corrimiento del cilindro .

Anexo3 p4

1- Colocar la pala cargadora a la posición demáxima altura, con el balde en actitud de vuelco.

2- Hacer girar el motor a aproximadamente 2000rpm .

3- Mover la palanca de control de la pala cargadorahacia adelante hasta la posición de retención deflotación, y , al mismo tiempo , girar el balde hastala posición de retención de carga . retirar la manode la palanca .

NOTA: La palanca de control deberá permanecer enposición (flotación) .

COMPROBACION DE LA FLOTACION DE LA PALA CARGADORA Y RETORNO DEEXCAVACION.

RESULTADO : Si Ok, continuar al próximo paso .Si no está Ok , si la palanca salta de laposición de retención , inspeccionar el mecanismo de resorte y bolillas. Referirse al manual dereparación ..

Anexo3 p5

1

DEFINICIONES DE TERMINOS Y SIMBOLOS, INDICE ALFABETICO

A

ACUMULADOR - Recipiente en el que se acumulanlíquidos a presión, como fuente de energía hidráulica.Puede emplearse también como amortiguador para laselevaciones bruscas de presión.

BBOCA - El extremo abierto de toda conducción hidráulica.Puede quedar en el interior o en la superficie de uncomponente.

BOMBA - Ingenio por medio de¡ cual se transforma fuerzamecánica en fuerza hidráulica. Fundamentalmente puedeser de engranajes, paletas o pistones.Bomba de caudal fijo - Aquella en que no se puede variarla cilindrada.

Bomba de caudal variable

de variar la cilindrada.

C

- Aquella en que se pue-

CABALLOS DE FUERZA - El trabajo o el par motor referidoa la unidad de tiempo.

CARRERA - Recorrido longitudinal de¡ pistón en el cilindro.

CAUDAL MINUTO - El volumen de líquido que fluye en launidad de tiempo.

CAVITACION - Bolsas de aire que se forman en el aceitecontenido en los circuitos hidráulicos.

CICLO - Recorrido de trabajo de una unidad desde laposición de reposo, hasta la posición de reposo otra vez.

CILINDRADA - Volumen de aceite desplazado en unacarrera o revolución completas (de la bomba, un motor oun cilindro).

CILINDRO - Ingenio mecánico para convertir fuerzahidráulica en movimiento lineal o circular. Pueden ser depistón o de paletas.

Cilindro de doble acción - Todo cilindro en el que la fuerzahidráulica se puede aplicar por ambas caras de¡ elementomóvil.

Cilindro de paletas - Consta de paletas alojadas en una cajacircular para producir un movimiento rotatorio.

Cilindro de pistón - El que emplea un pistón para producirun movimiento rectilíneo.

Cilindro sencillo - La fuerza hidráulica se aplica por unasola cara de¡ elemento móvil.

Cilindros rotatorios - El que produce un movimientorotatorio por acción de la fuerza hidráulica.

CIRCUITO REGENERATIVO - Aquel en que el líquido apresión que sale de un componente se retorna al sistemapara aprovechar su presión. Se utiliza a menudo paraactivar los cilindros hidráulicos, retornando el aceite quesale por el extremo de la biela, al extremo de¡ pistón.

COLECTOR - Conductor provisto de varias bocas.CONDUCCION - Manguera, tubo flexible, tubería ocanalización para conducir un líquido.

DDEPOSITO - Recipiente que contiene el líquido necesariopara el trabajo del sistema hidráulico.

DERIVACION - Conducto o canalización para derivar unaparte del flujo.

DESLIZAMIENTO - Movimiento lento de un cilindro o motorproducido por fugas internas a través de los componentesdel sistema hidráulico.

EEMPAQUETADURA - Material para hacer un cierrehermético por prensado. Puede ser de diversas secciones.

ENERGIA - En los sistemas hidráulicos modernos sedispone de energía en tres formas distintas:

1. Energía calórica - Energía transformada en calor por laresistencia a la circulación del líquido. Se trata de unapérdida de energía útil. Ejemplo: el aceite que circula porlas tuberías y conducciones se calienta por fricción.

2. Energía cinética - Es la energía del líquido enmovimiento. Varía con la velocidad del líquido.

3. Energía potencial - La de la presión del aceite. Es unaenergía estática que puede transformarse en trabajo encualquier momento. Ejemplo: el aceite de un acumulador depresión cargado.

ENFRIADOR (ACEITE) - Elemento proyectado para disiparel calor del líquido.

FILTRO (ACEITE) - Tiene la función de retener laspartículas sólidas que pueda arrastrar el líquido.

FRICCION - La resistencia de¡ líquido a fluir por el sistemahidráulico (origina la pérdida de energía útil).FUERZA - La que empuja o tira de un cuerpo. En uncilindro hidráulico es el producto de la presión de¡ líquidomultiplicada por el área eficaz de¡ pistón. Se mide en libraso toneladas.

H

HIDRAULICA - Rama de la ingeniería que estudia laspresiones y el flujo de los líquidos. (En este manual noshemos ocupado de la hidráulica de¡ aceite utilizado paraproducir trabajo en movimiento lineal o rotatorio).

Hidrodinámica - Rama de la ingeniería que estudia laenergía de la presión y el flujo de los líquidos.

Hidrostática - Rama de la ingeniería que estudia laenergía de los líquidos en reposo. (Todos los sistemas aque se hace referencia en este manual están basados en elprincipio hidrostático).

M

MANGUERA - Tubo flexible.

MEDIDOR DE CAUDAL - Instrumento para medir el caudaltotal o el caudal en la unidad de tiempo.MOTOR (HIDRAULICO) - Ingenio que convierte la energíade¡ líquido en fuerza y movimiento mecánico, generalmenterotatorio. Básicamente puede ser de engranajes, paletas opistones.

O

OBSTRUCCION - Reducción de la sección de una tubería ocanalización que suele originar una caída de presión(ejemplo: tuberías abolladas, aplastadas, dobladas, sucias,etc.).

ORIFICIO - Tiene por objeto limitar el paso de¡ aceite porun punto de¡ sistema hidráulico. Suele consistir en unpequeño taladro que estrangula el paso de¡ aceite o creauna diferencia de presión en el circuito.

P

PAR MOTOR - Fuerza de giro de un motor hidráulico ocilindro rotatorio. Se suele indicar en metros porkilógramos.

PISTON - De forma cilíndrica, transforma fuerza hidráulicaen movimiento lineal.

POTENCIA HIDRAULICA - La fuerza transmitida ycontrolada por medio de un líquido a presión.PRESION - Fuerza de un líquido por unidad de superficie.Se suele indicar en kilógramos por centímetro cuadrado(kb/cM2).

Presión de abertura - La de abertura de las válvulas dealivio limitadoras de presión o de otras válvulas que dejanpasar el líquido a partir de ese momento. »

Presión de aspiración - La presión absoluta de¡ líquido a laentrada de la bomba.

Presión diferencia¡ - Diferencia de presión entre dospuntos de un sistema o componente. También se llamacaída de presión.

Presión estática - La de un líquido en reposo (es una formade energía potencial).

Presión mínima - La mínima necesaria para accionar undispositivo.

Presión nominal - La recomendada por el fabricante para eltrabajo de un componente o sistema.

Presión piloto - Presión auxiliar empleada para accionar ocontrolar un componente.

Presión de retorno - La que hay en el circuito de retorno deun sistema hidráulico.

Presión de un sistema - La presión necesaria para vencertodas las resistencias de¡ sistema. Incluye, tanto laspérdidas totales, como la transformada en trabajo útil.

Presión de trabajo - La normal de trabajo de¡ sistema encuestión.

PUNTA DE PRESION - La originada en un circuito por larápida aceleración de la columna de aceite.

PUNTO DE FLUIDEZ - La temperatura más baja a la queun líquido fluye todavía en unas condiciones dadas.

PURGAR - Operación de eliminar el aire encerrado en elsistema hidráulico.

R

REMOTA - Función hidráulica, como la de un cilindro,realizada a distancia de la fuente de energía. La fuentesuele unirse a la unidad remota por medio de tubosflexibles.

RESPIRADERO - Orificio de comunicación con laatmósfera que llevan los depósitos de aceite.

S

SISTEMA - Una o varias series de partes y componentes

conectadas entre sí. Suele constar de dos o más circuitos.

Sistema abierto - Sistema hidráulico en el que lasválvulas de control dejan pasar el aceite, incluso enla posición de reposo. En este tipo de sistemas van 1 ala presión de¡ aceite mientras se mantiene constanteel flujo.

Sistema cerrado - Todo sistema hidráulico en el que laválvula de control cierra totalmente el paso de¡ aceitecuando está en reposo. En este tipo de sistema hidráulicovaría el caudal y se mantiene constante la presión.

Válvula reductora de presión - Hace como su nombreindica.

Válvula reguladora de caudal - Hace como indica sunombre.

Válvula reguladora de caudal en derivación - Válvula pormedio de la cual se mantiene el caudal constante,derivando el exceso de aceite.

Válvula reguladora de presión - A este tipo de válvulaspertenecen las válvulas de alivio limitadoras de presión, ylas válvulas reductoras o secuenciales.

Válvula repartidora de caudal - Reparte el caudal por varioscircuitos de forma proporciona¡ o prioritaria.

V

Válvula de aguja - Lleva una punta cónica ajustable pararegular el caudal.

Válvula de alivio - Limita la presión máxima descargando elexceso de aceite.

Válvulas apiladas - Válvulas de control apiladas con tapascomunes y entrada y salida de aceite comunes también.

Válvula de carrete distribuidor - El carrete se mueve dentrode un taladro abriendo y cerrando el paso de¡ aceite porunas u otras canalizaciones.

Válvula de centro abierto - Aquella en la que las bocas deentrada y salida quedan abiertas en la posición de reposo,dejando pasar el aceite que manda la bomba.

Válvula de centro cerrado - Aquella en la que las bocas deentrada y salida quedan abiertas en la la posición dereposo, cortándose el paso de¡ aceite de la bomba.

Válvula de cierre - Sólo tiene dos posiciones: abierta ocerrada.

Válvula de descarga térmica - Limita la presión máximaalcanzada por la dilatación térmica de¡ aceite.

Válvula de distribución - Aquella por medio de la cual semanda el aceite por unas u otras canalizaciones.

Válvula repartidora de caudal proporcional - Reparteproporcionalmente el caudal entre varios circuitos a la vez,de modo continuo.

Válvula de retención - Permite la circulación del aceite enun solo sentido.

Válvula secuencial de presiones - Es una válvulareguladora de presión que distribuye el caudal en unadeterminada secuencia.

Válvula selectora - Permite seleccionar el circuito al que sedesea dirigir el aceite. Suele ser manual.

VELOCIDAD - Distancia recorrida por un líquido en launidad de tiempo. Se suele indicar en metros por segundo.

VISCOSIDAD - Medida de la resistencia de un líquido afluir.

ABREVIATURASASAE - American Society of Agricultural Engineers(establece normas sobre numerosos componenteshidráulicos para la agricultura).

OC - grados centígrados

3

VALVULA - Ingenio por medio de¡ cual se puede regular lapresión, el caudal o el sentido en que circula el aceite.

Válvula direccional rotatoria - Es cilíndrica y lleva unostaladros que, al girar el núcleo de la válvula, dan paso alaceite en uno u otro sentido.

Válvula piloto - Válvula utilizada para actuar otra válvula omando.

Válvula repartidora de caudal prioritaria - Esta válvula dirigeel aceite hacia un circuito dejando pasar un caudaldeterminado y derivando el exceso de aceite hacia otrocircuito.

kPa - kilopascal

m/kg - metros por kilogramo (par motor o de apriete)

gprri - galones por minuto (o caudal)

kW - kilovatio

rpm - revoluciones por minuto

SAE - Society of Automotive Engineers (establece normaspara numerosos componentes hidráulicos).

¡v

SIMBOLOS EMPLEADOS EN LOSESQUEMAS DE HIDRAULICA

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Fos Hidraulica Interagrovial