Manualde Oleohidraulica Movil

8/15/2019 Manualde Oleohidraulica Movil

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PANAMAl/arco Panamá, S.A.Apartado 103567oña 4Rep. de Panamá

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PUERTO RICOGonzález Trad¡ng lnc.San Juan (00936)

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URUGUAYTécn¡ca Oleohidráulica Ltda.Cerro Largo 1668MontevideoTel.49-3232/41-6014Telex ECOTEL

FILIPINASManutacturers Equip.& Supply Co. (MESCO)P.O. Box 46t¡Commercial Centre Post OfficeMakati, Rizal 3117Tel. 692 4018, 692 ¿ 019

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ESTADOS UNIDOS

CALIFORNIAVickers lncorporated445 S. Maple Av.

Torrance {90503}Tel. f213) 320 0591

FLORIDATampa f 3684)Gulf Controls Co.5201 Tampa West Buld.Tel. {813) 884-0471

NEW MEXICOAlburquerque (87107)

Ai-Draulics Co.3117 Claremont Aveñue, N.E.Tel. (505) 884-1500

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Tel. 1817) 261-3811



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Título original: Mobile Hydtoulics Manual

Traducción: M. Villa¡onga Maicas, Lcdo. en CienciasFísicas y Director de Ia Escuela de Oleohidráulicade Vickers Systems en Espada

Director de edición: Godof¡edo GonzálezDirector de producción: Ramón SuredaMontaje sobrecubierta: Jo¡di Godia

Prímera edícíón espoñola I9E5

ISBN: 84-7031-549-8

@ 1967 Vickers Systems (de la Libbey-Owens-Ford Company)

Depósito legai: B-15.779-85Impreso en España po¡ Imprenta JuvenilMaracaibo. ll - Barceloná



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CODIGO DE COLORES

para facilitar la lectura y la comprensión de este manual se utilizan ilustraciones con vanos colores.

Todas las ilustraciones que requieren mostrar las co¡diciones del caudal de aceite y de las tuberías se

han coloreado con un código de colores normalizado por la industria. Por consiguiente, las líneas y

conducciones hidráulicas se han coloreado de la forma siguiente:

I RoJO Presión de trabajoE AZUL Retorno al depósito

Los colores se utilizan también para hacer resaltar algunos elementos de los diagramas. En este caso,los colo¡es carecen de significado y no aparecen en las líneas hidráulicas

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I,IO, OTRAS FORMAS DE ORIGINAR PRESION

En un líquido. se puede crear facilmente una presidn delkp'cm'mediante una bomba. tal como indica la figuraI-5. Si el hquido se encierra dehajo de un pistdn de l0cmz de area y \obre éste 5e coloca un peso de l0 kpque ejerce una fuerza sobre el lÍquido. (e obtendra. tam-bien. una presión de 1 kp/cm'/.

fuerza l0 kDpresión - ]- -- = ;';" ""i - J kpcm)area I (, cm-

1.11. FUERZA ES CUALQUIER ACCIONDE TIRAR O AFLOJAR

Desde luego, no es siempre necesario tirar para abajocon un peso para originar una presión en un fluido. Bastaaplicar cualquier fuerza. Definimos como fuerza cualquieracción de tirar o aflojar. El peso es solamente un tipo defuerza: la acción de la gravedad sobre un cuerpo. Pode-

mos dejar de lado el recipiente de la figura 1-5 y empujarel pistón con la mano, por medio de una palanca, con unmuelle, o también con una excéntrica acoplada a un mo-to¡. En todos los casos, medimos la fuerza aplicada enkp y la presión creada en el líquido será proporcional aesta fuerza,

Figura t-5

1.12. UNA COLUMNA DE LÍQUIDO

Antes de que Pascal definie¡a claramente el concepto depresión, una ncolumna de líquido> era la única forma enque se podía medi¡la. Po¡ ejemplo, Torricelli demostróque si hacía un o¡ificio en el fondo de un depósito, elagua fluía más ¡ápidamente cuando el depósito estaballeno, y el caudal iba disminuyendo a medida que éste sevaciaha.

1

Sabemos que esto ocu[e porque la presión es mayorcuando el depósito está lleno y va disminuyendo cuandoel nivel del agua va descendiendo. To¡ricelli sabía única-mente que había una diferencia de altura en la columnade agua o "carga de aguao. De esta manera, una columnade líquido era la forma de medi¡ la presión, pero éstasólo se podía expresar en.metros de columna de agua'.

Actualmente. todavía definimosquido" como la distancia ve¡ticalfluido. Po¡ lo tanto, da lo mismocolumna de agua que de kp/cm2.

u¡a (columna de lí-entre dos niveles delhablar de metros d€

tn la figura l-4. la columna de agua mide lt) m dealrura. equi\alente a una presion de I kp cmr en el fondo.Cada metro equivale, por lo tanto, a 0.1 kp/cm'?. Po¡ejemplo.5 me¡ros de columna de agua equiralen a 0.5kp/cm' y asr sucesivamente.

El aceite, al ser ligeramente menos denso que el agua,origina menos presión por la acción de su peso. Un metrode aceite equivale a 0.09 kp/cm2; l0 metros a 0.9 kp/cm2

y asi sucesivamente.(Debe

observarse que. en un \i\lemahid¡áulico, ia diferencia de presiones, relativamente pe-queña, debida a la dife¡encia de niveles del fluido, puededespreciarse; se exceptúan las condiciones a la entradade la bomba).

Cuando se habla de una altura de columna de líquido.hay que especificar el tipo de llq_uido. para poder conver-tir los metros de altura en kp/cm'.

La expresiór <altura de columna de líquido" indicacualquier condicron de presión, prescindiendo de cómoésta se ha originado. Por consiguient€, los términos <pre-sión" y "altura de columna de líquido" son intercam-biables.

1.13. PRESIÓN ATMOSFÉRICA

Hoy en día, se sabe que existe una atmósfera de aire querodea la tier¡a que se extiende a una altura aproximadade 80 krn (fig. 1-6). Se sabe que esta masa de ai¡e tieneun peso y que ejerce, por lo tanto, una presión sobre lasuperficie de la tierra. Llamemos a esta presión <presiónatmosférica>.

Si pudiéramos pesar una columna de aire de 1 cm2 deárea y altu¡a igual a la atmosférica, obtendríamos unpeso de aproximadamente I kp al nivel del mar. Por lotanto, toda la tie¡¡a está sometida a una presión de

1 kp/cm2 en condiciones normales.(En las montañas, la presión atmosférica es menor,porque la columna de aire que hay encima es menor.Debajo del nivel del mar, la presión es mayor, po¡que laaltura de la columna es mayor.)

I.I4. PRESIÓ\ ABSOLUTA Y PRESIÓNMANOMÉTRICA

La presión absoluta es una escala donde el ce¡o indica laausencia total de presion o el vacio perfecto. Al referir-nos a la presión atmosferica como I kp,cmr absolutos, lohacemos para distinguirla de la presión manomét ca. Lapresión manométrica no tiene en cuenta la presión atmos-

Peso

Área : 10 cm2

Presión : I kp/cm2

Fuerza : l0 kp

Palanca

Presrón:1kp/cm2



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Presiónatmósferica

Figuta 1-7

curio con relación al agua es de 13.6 se deduce que elvacío perfecto consigue mantener una columna de agua

de 13.6 x 0.76 : 10.3 metros de altura.

Ahora que ya hemos estudiado el concepto de presióny cómo puede medirse, podemos pasar a analizar cómoésta se comporta en un circuito hid¡áulico.

1.16. LEY DE PASCAL

La ley de Pascal nos dice lo siguiente:

"La preslón en un líquido conhnado se transmite ínte-g¡amente en cualquier dirección, y ejerce fuerzas igualessobre áreas iguales, siempre perpendicularmente sob¡elas paredes del recipiente.>

) a sabemos que l) la presión er una fuerza por unidadde superficie. erpresada en kp/c¡/ y que 2) la fuerza e\cualquier acción para tira¡ o aflojar, medida en kp. En lafigura 1-5, aplicamos una fue¡za sob¡e un líquido confina-do medianle un pictcin. La presion resultante. según elprincipio de Pascal. es igual por todas par¡es y cada cm'del recipiente está sometido a la misma fuerza debida a

la presión.

1.17. LA PALANCA HIDRÁULICA

El aparato que Pascal utilizó para desa¡rolla¡ su ley, con-sistía probablemente en dos cilindros de diámetros distin-tos conectados tal como indica la figura 1-8, con un líqui-do confinado dentro de ellos. Es muy posible que Pascal

llamase a este aparato, palanca hid¡áulica, ya que proba-ba que podía efectuarse una multiplicación de fuerzashidráulicamente tan bien como mecánicamente. Pascal

descubrió que un peso pequeño aplicado a un pistón pe-

6

queño, podía equilibrar un peso mayor"aplicado a unpistón mayor, con tal que las áreas fueran proporcionalesa los pesos.

De esta forma, en la figura 1-8, tenemos un peso de2 kp aplicado a un pistón de 1 cm2. equilibrando un peso

de I00 kp apljcado a un pistdn de 50 cm' ldespreciando

el peso propio de los pistones).

Figura 1-8

Si consideramos al pistón pequeño como fuente depresión, ésta será el peso dividido por el área del pistón

.. 2kpPreslon: . ----= IXP/cm-I Cm-

La fue¡za resultante en el pistón mayor es igual alproducto de esta presión por el área del pistón.

fi)erza = 2 kp/cm2 x 50 cm2 = 100 kp

En este ejemplo, la fuerza ha sido multiplicada 50 veces.

100 kp+kp

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Figura 1-9



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1.21. CONTRAPRESION

Si se conectan dos cilindros para trabajar en se¡ie (fig1-11), la presión necesaria para mover el segundo cilindroactúa conlra el primero como una contrapresión. Si cada

cilindro necesila 50 kp'qm' separadamente para elevar su

carga, los 50 kp/cm2 del segundo cilind¡o deben sumarse

a la carga delprimero.

Como se muestra en la figura, las á¡eas de los dospistones son iguales 1 el primer cilindro debe trabajar a

100 kp,cm'para \encer la contrapresidn.

El montaje en se¡ie es poco corriente y solamente lohemos utilizado para ilustrar este principio: cualquier ele-mento que crea una contrapresión en el dispositivo que

mueve la carga implica sumar esta compresión a la presiónrequerida por el sistema.

Figura 1'1 1

Figura 1-12

El montaje en paralelo es solamente posible cuandose dispone de un sistema de válvulas móviles que puedanmantener una contrapresión para cada carga, o cuando

cargas desiguales estén unidas mecánicamente.

EL CAUDAL ORIGINA MOVIMIENTO

1.23. ¿QUÉ ES EL CAUDAL?

El caudal es mucho más fácil de visualiza¡, porque pode-mos verlo cada vez que abrimos un grifo de agua. Elcaudal es el movimiento del fluido hidráulico originado

por la diferencia de presiones entre dos pu¡tos.

Por ejemplo, en el fregade¡o de una ¿ocina, tenemospresión atmosférica. La Compañía de Aguas crea unapresión en sus tuberías. Cuando abrimos el grifo, la dife-¡encia de presiones obliga al agua a salir.

En un sistema hidráulico. el caudal es no¡malmentesuministrado por una bomba hidráulica: un dispositivoque empuja continuamente el fluido hidráulico.

1.24. VELOCIDAD Y CAUDALHay dos formas de medir el caudal: por la velocidad opor el volumen.

La velocidad del fluido en un punto, es la velocidadmedia de sus pa¡tículas que pasan por este punto. Se

mide gene¡almente en metros por segundo (m/seg) o enmetros por minuto (m/min).

La velocidad es una magnitud importante al dimensio-nar las líneas hidráulicas que transportan el fluido.

El caudal es el volumen de fluido que pasa por unpunto en la unidad de tiempo. Generalmente se da en

1.22. LA PRESIÓN EN LA CONEXIÓN ENPARALELO

Cuando se conectan varias cargas en paralelo (fig. 1-i2),el aceite sigue el camino de menor ¡esistencia. Puestoque el cilindro A es el que requiere menos presión, es elque se move¡á primero. Además, la presión no aurnenta-rá más allá de las necesidades de A hasta que su pistónllegue al final de ca¡rera. Entonces, la presión aumentarálo suficiente para move¡ el cilindro B. Finalmente, cuan-do B llegue al final de su carrera la p¡esión aumenta¡ánuvamente para mover C.

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1.28. CAUDAL A TRAVÉS DE IJN ORIFICIO

La pérdida de carga se p¡esenta con mayor intensidadcuando se restdnge el paso del caudal. Un orificio (fig.1-17) es una restricción que se coloca frecuentemente enuna línea para c¡ear deliberadamente una caída de pre-sión. Esta caída de presión existe siempre que haya circu-lación de caudal a través del orificio. No obstante, si

bloqueamos el caudal a t¡avés de éste, rige la ley dePascal y la presión se iguala a ambos lados.

Orificio

Caudal bloqueado

Figurc j-17

Una caída de presión se presenta también cuando pasael fluido a través de una válvula o de un tubo. Cuantomenor sea la válvula o el tubo, mayor será la pérdida decarga. De hecho, el área restringida actúa como unorificio.

La energía perdida, debido a la pérdida de carga se

convie¡te en calo¡.

1,29, RÉGIMEN LAMINAR Y RÉGIMENTURBULENTO

El régimen laminar es conveniente (fig. 1-18) para mini-mizar el rozamiento. Cambios abruptos en la sección depaso, curvas bruscas y velocidades muy elevadas originanel régimen turbulento. Entonces, en vez de moverse segúntrayectorias uniformes y paralelas, las partículas de fluidodescribe¡ t¡ayectorias que se cruzan.

El resultado es un aumento considerable del rozamien-to y de la pérdida de carga.

En un recipiente cualquiera, el liquido está sometidoúnicamente a la presion almosférica y. por consiguiente.no se mueve. si en cualquier punto se aumenta o se

disminuye la presión, el líquido fluye hasta que se llega aun equilibrio de fuerzas. E¡ estado de equilibrio, la dife-¡encia vertical entre dos niveles define una columna delíquido cuyo peso por unidad de área equivale a la dife-rencia de presiones. Por ejemplo. si el liquido es aceite.una diferencia de presiones de 0.5 kprc¡¡/ {o 0.5 bar)implica una diferencia de niveles de 4.5 metros (fig.1-15B).

Si la dife¡encia de presiones es demasiado grande parapoder llegar a un equilibrio, el resultado se¡á un caudalcontinuo.

La diferencia de presiones que existe cuando un líqui-do fluye se utiliza para vencer el rozamiento y hacerlosubi¡ cuando sea necesario. Cuando un líquido fluye, lapresión es siemp¡e más elevada flujo arriba y más bajaflujo abajo. Por este motivo, designamos a esta diferenciacomo <caída de presión" o opérdida de carga".

1,27, ROZAMIENTO Y PÉRDIDA DE CARGA

La pérdida de carga debida al rozamiento se muestra enforma de diferencia de alturas de columna líquida en lafigura 1-16. Puesto que en el punto B no hay resistenciaal caudal (llamamos a esta condición caudal libre), lapresión en este punto es nula.

Figura 1-16

La presión en el punto C es máxima debido a la colum-na de líquido en A. A úedida que el líquido fluye de Ca B. el rozamiento origina una pérdida de presión desdela presión máxima hasta cero, lo que puede visualizarsepor las alturas descendentes en D, E y F de las columnaslíquidas.

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1.33. CLASES DE ENERGÍA EN LOS SISTEMASHIDRÁULICOS

La finalidad de un sistema hidráulico es transferir energía

mecánica, de un lugar a otro, mediante la presión. Laenergía mecánica que acciona una bomba hidráulica se

convierte en energia cinética y de presión en el fluido.

Ésta se vuelve a transformar en energía mecánica pa¡aaccionar una carga. El rozamiento a lo largo de Ia línea

origina pérdidas, que se transforman en energía té¡mica.

La fuente p¡ima a de energía puede ser la energía

térmica del combustible de un motor, o la electricidad de

una batería o de la red.

1.34. EL TEOREMA DE BERNOULLI

EI teorema de Be¡noulli dice que la suma de las energías

cinética y de presión en varios puntos de un sistema se

mantiené constante, si el caudal es constante. Cuando un

fluido fluye a tEvés de tueas de disti¡to diámetro (fig.1-20), la velocidad vaía. A la izquierda, el área es gran-

de, por lo tanto la velocidad es peque¡1a. En el centro, laveloiidad debe aumentar porque el área es menor' A la

derecha, el área l'uelve a su valor inicial y la velocidaddisminuye.

hasta cero en B. En D, la velociad aumenta y la presión

disminuye. En E, la presión aumenta ya que la mayoría

de la energía cinética se transforma en presión debido a

que la veloiidad disminuye. Nuevamente en F, la presión

disminuye al aumentar la velocidad.

1O kp/cm2 1 0 kp/cm2

Veloc¡dad aumentada

F¡qura 1-20

Bemoulli demostró que la enelgía de presión en C es

menor que en A y B porque la velocidad es mayor. Unaumentó de velocidad en C significa un aumento de ener-gía cinética. Puesto que la energía no puede ser creada,

la energía cinética sólo puede aumentar si la componenteestática, es deci¡, la presión disminuye. En B, la energlacinética adicional se vuelve a convertir en presión. Si no

hubiesen pérdidas por razonamiento, la presión en B selía

igual a la presión en A.

La figura 1-21 muestra los efectos combinados de lasvariaciones de rozamiento y de velocidad. Como en lafigura 1-16, la presión disminuye desde un máúmo en C

i2

Figura l-21

1.35. POTENCIA

Vamos a finaliza¡ el análisis del caudal con algunas consi-deraciones sobre la potencia. La potencia es la capacidad

de realiza¡ un trabajo por unidad de tiempo.

Para visualizar la potencia, pensemos en subir un tra-mo de escaleras. Andando es fácil, pero corriendo es

normal llegar al final sin aliento. El trabajo realizado es

el mismo en los dos casos..., lo que varía es el tiempo;

corriendo, el mismo trabaio se ¡ealiza enmeoos tiempo,

o sea que requiere más Potencia.

La unidad de potencia es el caballo de vapor (CV),ideado por James Watt para relacionar la capacidad de

su máquina de vapor comparada con la de un caballo.Expe mentando con pesos, poleas y caballos, Watt con-cluyó que un caballo podia desarrollar fácilmente una

porencia de 75 kpm por segundo. o sea 4500 kpm por

minuto, hora tras hora. Este valor, se designó desde en-

tonces como un caballo de vapor (CV). Una potencia es,

por lo tanto, u¡a fueza multiplicada por una distancia y

dividida por un tiempo:

. F (fuerra.) 'D (disrancia)W (ootenciat --# T ltiemPo)

1 CV = 75 kpm/seg. = 4500 kpm/min1 CV = 736 watts (potencia eléctrica)1 CV = 10 520 calorías/seg.

La potencia utilizada en un sistema hidráulico puede

calcula¡se si se conocen el caudal y la presión:

cv: l/min x kp/cml

450

CV = l/min x kplcnl2 t2.222 .70-.'



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1.39. TIPOS DE BOMBAS

La bomba de la figura 1-22 se llama bomba alternativa.La mayoria de las bombas son de tipo rolati\o. como enla figura 1-23, y van accionadas po¡ motores eléctricos otérmicos. Las bombas rotativas pueden ser de desplaza-miento constante, es decir, que suministran la misma can-tidad de fluido en cada rotación. revolución o ciclo. Elcaudal es directamente propo¡cional a la velocidad degiro. También pueden ser de desplazamiento va¡iablecuando su caudal puede variarse mediante controles exter-nos, manteniéndose constante la velocidad de ¡otación.

1.40. TIPOS DE ACTUADORES

Los actuadores son los elementos de salida del sistema yconvierten la energía de prcsicin en energia mecánica.

Un cilind¡o es un actuador lineal. Suministra a susalida una fuerza y un movimiento rectilíneo. Un motor

es un actuador giratorio. Suministra a'su salida un par yun movimiento giratorio.

El actuador (cilindro grande. de la figura 1-22) es uncilind¡o de simple efecto. esto significa que es accionadohidraulicamente \dlo en una direccion v retorna por olrosmedios, en est€ caso. por gravedad. Un cilindro de dobleefecto es accionado hidráulicamente en ambos sentidos.

El motor en la figu¡a l-23 es un motor reversible.Hay otros motores que son unidireccionales o irreversi-bles. es decir. que sólo pueden girar en un sentido.

1,41. TIPOS DE VÁLVULAS

En el capítulo 5. estudiaremos t¡es tipos de válvulas queson:

1) Válvulas de control di¡eccional2) Válvulas de control de presión3) Válvulas de control de caudal

Váivula deseguridad

Válvuiainversora

Bomba

Válvula

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jas de la hidráulica sobre otras formas de la transmisiónde potencia.

1.44.1. El diseno es más sencillo

En la mayoía de los casos, unos cuantos elementos no¡-malizados sustituyen uniones mecánicas complicadas.

1.¡14.2. Flexibilidad

Los componentes hid¡áulicos pueden instalarse con unaflexibilidad muy grande. Mangueras y tube¡ías, en luga¡de elementos mecánicos, eliminan prácticamente los pto-blemas de localización.

1.¡14.3. Funcionamiento suave

Los sistemas hidráulicos funcionan suave y silenciosamen-te. Las vib¡aciones se reducen a un mínimo.

1.4.4. Control

Es posible controlar fácilmente un amplio intervalo defuerzas y de velocidades.

1.,14.5. Coste

Un rendimiento elevado con un mínimo de pérdidas porrozamiento, mantiene muy bajo el coste de la transmisiónde potencia.

1.44.6. Prgteccifu contra sobr€cargas

Válvulas automáticas protegen al sistema contra averíaspor sobrecargas.

t.44.7.

Desde luego, nada es perfecto. Las desventajas de lahidráulica son las piezas de precisión que están expuestasa climas desfavorables y atmósferas sucias. Un manteni-

miento adecuado para p¡oteger contra oxidación, corro-sión, suciedad, aceite deterio¡ado y otras condiciones am-bientales adversas es de extrema impo¡tancia en el equipomóvil.

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Filtro de aspiración Tapones de drenaje (magnéticos)

Figura2-1

placa separadora debe t€ner una altura de cerca de 2/3de la altu¡a del tanque. Los cantos i¡feriores deben estarcortados diagonalmente pa¡a permitir la circulación delaceite. Estos cortes deben tener u¡ área mayor que lasección transversal del tubo de aspiración. pues. de otraforma, podría haber una diferencia de nivel ent¡e el ladode aspiración y el de retorno.

Los tabiques separadores impiden también que el acei-te forme ondas cuando la máquina está en movimiento.Muchos depósitos grande tienen tabiques cruzados paramejorar la refrigeración e impedir la formación de ondas.

2.3. LOCALIZACIÓN

Un buen porcentaje de los equipos móviles tienen sus

depósitos localizados encima de las bombas. lo que es

La localización del tanque también afectará, evidente-mente, a la disipación de calor. Idealmente. todas lasparedes del tanque deberán estar en contacto con el aireext€rior. El calor se propaga de un el€mento caliente a

otro más frío y la transferencia calorífica es más rápidacuando la diferencia de temperaturas es mayor. Si. porejemplo, colocamos el tanque dentro de un compartimien-to del motor (caliente), es lógico que esta ubicación nope¡mita una buena disipación del calor. Los tanques insta-lados en los brazos f¡ontales de las palas cargadoras disi-pan calor con mucha eficacia.

2.3.1, Depósitos con respiradero y presurizados

La mayoría de los depósitos llevan respiraderos que per-miten la entrada o la salida del aire que está por encimadel nivel del aceite dentro del tanque cuando est€ nivelbaja o sube. Esto pe¡mite mantener una presión atmosfé-

ca constante encima del aceite.bastante conveniente para que haya una presión positivaa la entrada de la bomba. Una entrada presurizada redu- El orificio de llenado de aceite se utiliza ftecuentemen-ce la posibilidad de que la bomba cavite. Io que ocurre si te como respiradero. Este orificio está protegido con unel volumen disponible no está completamente lleno de elemento filt¡ante micrónico para impedir que entre sucie-aceite. y que. frecuentemente origina una erosión de las dad exte¡ior conjuntamente con el aire.piezas metálicas. Una entrada presurizada r€duce tambié¡la tendencia a la fo¡mación de vórtices en el extremo de Algunos depósitos están presu¡izados. Un caso típico es

la línea de aspiración. el depósito con una válvula simple de control de presión

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Arandela de pres¡ón

Figura 2-3

agarrotamientos de las piezas móviles o lentitud en reac-

cionar; los pequeños pasajes d€ control pueden obturarsey la suciedad puede impedir que los obturadores encajenen sus asientos, produciéndose fugas y pérdidas decontrol.

El propio aceite hidráulico es afectado por la contami-nación. El agua tie¡e tendencia a separar ciertos aditivosde los aceites hidráulicos de alto rendimiento. ¡educiendosu vida útil. Otros componentes actúan como catalizado-res de la oxidación, y se ha demostrado que la contamina-ción por pa¡tículas muy pequeñas reduce la temperatr¡rasegura de funcionamiento. Los fluidos completamentelimpios pueden funcionar a una temperatura de 15 a30'C superior a la de los fluidos contaminados, sin quehaya oxidación.

El aceite hidráulico se mantiene limpio mediante tapo-nes magnéticos, coladores y filtros.

2.7. TAPONES MAGNÉTICOS

Los tapones magnéticos se utilizan para separar las partí-culas de hie¡ro del aceite. Se instalan en el depósitodonde atraen las partículas del fluido. Naturalmente, de-ben ser fácilmente accesibles para poderlos limpiar. Lafigura 2-4 muest¡a el aspecto de dos tapones magnéticosdespues de algunos meses de funcionamiento.

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línea de aspiración de la bomba. No puede utilizarse unfiltro fino porque la haría cavitar.

2.10.5. Capacidad de caudal

Se dice que un filtro es de filtración total, cuando todo elfluido que en él entra atraviesa el elemento filtrante. Enun filtro de filtración parcial o proporcional, parte del

caudal atmviesa el elemento y parte pasa directamentesin filt¡a¡.

2.11. FILTROS OFM

La serie OFM de filtros Vickers (tig. 2-10) es de filtracióntotal para caudales bajos y llevan montada en de¡ivaciónuna válvula antirretorno (.by pass ) para impedir que uneleme¡to sucio impida el paso del caudal. Cuando elcaudal que entra en el filtro está muy cerca del máximonominal, la válvula anti[etorno se abre parcialme¡te de-rivando pa e del caudal. Puede conseguirse una filtracióntotal para cualquier caudal, utilizando filtros mayores oconectando más filtros en paralelo.

Figura 2-10

Como puede verse en la figura, el caudal pasa defuera a dentro, es decir, alrededor del elemento filt¡antehacia su centro, y después hacia la salida. (Esto es típicopara la mayoría de los filtros.) La válvula antiÍetorno se

mantiene ce¡rada mediarite un muelle, hasta que la pre-sión alcanza un cierto valor predeterminado. Entonces,la válvula se abre dirigiendo parte o todo el caudal direc-tamente a través del cue¡po del filtro.

24

El cartucho o elemento filtrante puede ser sustituidosacando la tapa del filtro.

2.i2. FILTROS OF.21

Estos filtros (fig.2-11) llevan un indicador giratorio decolores, controlado por Ia válvula antirretorno montada

en de¡ivación con el elemento filtrante. El indicadormuest¡a el estado del elemento filtrante, a través de unasventanas transparentes situadas en la tapa. El colo¡ verdeindica que el a¡tiretomo está cerrado y que el elementofiltrante está limpio. El amarillo avisa que la caída depresión está aumentando. debido a una obstrucción par-cial del elemento fiitrante. El rojo indica que el antirreto¡-no está abie¡to y que el cartucho debe cambiarse. Cuandola caída de pr€sión excede de 1.72bar,la válvula antirre-torno se abre, permitiendo el paso del caudal en de-rivació¡.

lndicador de

Válvulaantirretorno

Línea deretorno

Al depósito

Elemento (cartucho)

Figva 2-11

Se puede obtener una condición de <memoria remo-viendo la tapa y el indicado¡. girando éste 180 y volvién-dolos a montar. Entonces. el indicado¡ funciona única-mente en un solo sentido. Gira hasta la posición corres-pondiente a la abertura máxima de la válvula antilretot-

no, y permanece en esta posición hasta que se reto¡namanualmente haciendo girar un botón situado en la partesuperior de la tapa. Esta característica pe¡mite dete¡mina¡el estado del elemento filtrante cuando la máquina estáparada.

2,I3, COMO MANTENER EL ACEITE FRiO

Ya hemos visto anteriormente que sería ideal para eldepósito el poder mantener una temperatura de funciona-miento baja para el fluido. Vimos tambié¡ que esto noes siempre posible en los equipos móviles. Po¡ consiguien-te, es una necesidad frecuente en muchos circuitos móvi-les un sistema externo de refrigeración del aceite.

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2.19. ACUMULADOR CON MUELLE

Si sustituimos los pesos por un muelle (fig. 2-14), todavíaestaremos sometiendo el aceite bombeado debajo del pis-tón a una presión. No obstante, ahora tendremos unafuerza variable encima del pistón. La fue¡za del muellees igual a su coeficiente multiplicado por la distancia a

que está comp¡imido:

/kD\fuerza del muelle (kp) = coeficiente ( .

', di tanc¡a lcm)

A medida que el pistón sube. la fuerza del muelle aumen-ta y la presión aumenta también proporcionalmente.

2,20, ACUMULADORES DE GAS

Supongamos ahora que sust¡tuimoi el muelle por uoacarga de gas comp¡imido como en un acumulador de

pistón libre (fig. 2-15.4). El gas más utilizado es el nitró-geno. La carga de gas ejerce una fuerza sobre el pistónlo que origina una presión sobre el líquido debajo delpistón.

Es posible eliminar el pistón, como en el acumuladora superficie libre (fig. 2-158). El gas mantendrá entoncesuna presión directamente encima del aceite. En este tipo, Figva 2 14

Diafragma

Orificio hidráulico

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Figura 2-15



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3.5.2. Caudal

Mient¡as el desplazamiento es utilizado con mayor fre-cuencia en las discusiones sob¡e el tamaño de una bomba.el término caudal es también frecuente. Caudal es elvolumen suminist¡ado por unidad de tiempo y se expresag€neraimente en litros por minuto.

Como un litro equivale a t000 cmr. si conocemos la

velocidad de rotación de una bomba (rpm), podemosconvertir el desplazamiento en caudal:

Caudal (l/min) =desplazamiento (cmJ/¡ev) x velocidad de rotación (rpm)

1000

Así, una bomba con un desplazamie¡to de 2{l cm3/revgirando a 1000 rpm dará un caudal de 20 l/min.

r20 cm revr ¡ 1000 rromr( audal

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Puede verse fáciimente que aumentando el desplaza-miento o la velocidad de una bomba. se aum€nta sucaudal. Así. cuando la cuchara de una excavado¡a ¡o semueve con la rapidez deseada po¡ el ope¡ado¡, éste acele-¡a simplemente el motor de accionamiento de la bomba yhace girar a ésta más ¡ápidamente. El caudal aumenta yel actuador mueve la carga con más rapidez.

3.5.3. Especificaciones del caudal

Puesto que en los equipos móviles es muy frecue¡te accio-nar la bomba a velocidades variables. es necesario dispo-ner de una velocidad está¡dar para poder especificar elcaudal nominal de las bombas.

De hecho, disponemos de un conjunto de especifica-ciones estándares para las bombas hidráulicas. Estas son:

Si decimos que una bomba es de 4 gpm (4 gpm=15l/min). queremos decir que sumi¡istra este caudal única-mente en estas condiciones. Para aume¡tar el caudal aotras velocidades, hay que utilizar la fó¡mula:

Caudal :1200

. A 3600 rpm

15 x 60llCarrdal - -.15 l/min

1200

Esto nos da una idea de la extrema flexibilidad quetienen ios equipos móviles, incluso con bombas de despla-zamiento fijo.

3.6, DESPLAZAMIENTO FIJO Y VARIABLE

Podemos aumentar conside¡ablemente la fl€xibilidad deuna bomba si tenemos la posibilidad de va¡ia¡ su des-plazamie¡to.

Muchos tipos d€ bombas se fabrican en versiones dedesplazamiento fijo (constante) o variable (ajustable).

. En las bombas de desplazamiento fi.io, el caudal única-mente puede variarse cambiando la velocidad deaccionamiento.

. En las bombas de desplazamiento variable existe laposibilidad de hacer varia¡ el tamaño de las cámarasde bombeo. El caudal puede ajustarse haciendo variarel desplazamiento, la velocidad de accionamiento, oambos.

Generalizando: se utilizan bombas de desplazamientoconstante en los sistemas de centro abierto. Estos sistemasson aquellos en los que el caudal de la bomba tiene pasolibre de retorno al tanque en Ia posición neutra del ci¡cui-to. Las bombas de desplazamiento va abl€ pueden utili-zarse en los sistemas de centro ce¡rado donde la bombacontinúa actuando contra una carga en la posición neutra.No obstante. estas normas son general€s y puede haberexcepctones.

Hemos establecido teóricamente que una bomba sumi-nistra una cantidad de aceite igual a su desplazamientoen cada ciclo. En ¡ealidad. el volumen suministrado esmenor que el desplazamiento debido al deslizamiento.

Deslizamiento son las fugas de aceite desde la salida apresión a un área de baja presión, o de retorno, a laentrada. Se le denomina frecue¡temente fugas internas.Un pasaje utilizado para pe¡mitir que el aceite de fugasretorne a

la entrada de la bomba o al tanque recibe elnombre de drenaje.

En el proyecto de todas las bombas está ya previstoalgun rJeslitamiento para fines de lub¡ilicacron. El desliza-miento aumenta co¡ el desgaste de la bomba.

El deslizamiento aumenta también con la presión. Re-cordemos que el caudal de aceite a través de un orificiodado depende de la caída de presión. Un paraje de d¡ena-je interno es lo mismo que un orificio. de forma que si lapresión aumenta, el caudal a t¡avés del pasaje tambiénaumentará. disminuyendo el caudal a la salida de la bom-ba. Un aumento del deslizamiento supone, pues, unadisminución de rendimiento.

. A 6{10 rpm

15 x 600= 7.5 limin

Caudal a la velocidad N¡ : Caudal nominal x N'Velocidad especificada

A 600 rpm. una bomba de paleras de 15 l/mi¡ dará única-me¡te 7.5 l/min. y a 3600 ¡pm dará un caudal de 45 l/mi¡.

Bombas de pisloncs

Vclocidad de rot¡cni¡ 1200 rpm 1800 rpm



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sono¡a correspondiente a esta frecuencia. Un desequili-brio dinámico en la bomba. en su motor de accio¡amien-to o en el acoplamiento que los une. produce energíaacústica a la frecuencia de rotación del eje que es igual asu velocidad de rotación en rpm dividida por 60 para darHertz o ciclos por segundo. El desalineamiento de losejes produce vibraciones a dos y cuatro veces estafrecuencia.

ve en una di¡ección. Existen también diseños que permi-ten el bombeo e¡ ambos sentidos.

No obstante, las bombas alternativas no son fácilmenteadaptab¡es a una fuente rotativa de energía. Por consi-guiente, no se encuentran en el equipo móvil motorizado.Todas las bombas que vamos a analizar son del tiporotativo.

3,I0, EL RUIDO VIENE DETERMINADO POR ELTIPO DE BOMBA. LAS CONDICIONES DEFUNCIONAMIENTO Y Et, CICLO DE TRABAJO

Cuando un provectista observa que en el mercado havbomhas de engr¡nater. paletrr. pistone.. rornillo y gero-tor. espera e¡'lcontrar una que sea intrínsecamente mássilenciosa que las demás- Si esto fuera posible. todos losfabricantes de elementos hidráulicos ofrecerían este tipo.En realidad. los niveles acústicos bajos son el resultado

de un esfuerzo de Ia ingeniería; una bomba de cualquiertipo bien diseñada será más silenciosa que una bombamal diseñada de cualquier otro tipo. si ambas funcionanen condiciones semejantes de trabajo.

Una selecció¡ adecuada de las condiciones de trabajode la bomba ofrece una oportunidad más para controlarel nivel de ruido. I-a velocidad de rotación de ésta afectasignjficativamente al ¡ivel acústico mientras que el tama-ño (desplazamiento) de la bomba y su presión de funcio-namiento producen tanbjén un efecto similar, pero máspequeño. Puesto que estos tres facto¡es determinan lapotencia. nos suminist¡an una base para "negociar" elnivel de ruido. Pa¡a minimiza¡ este nivel. el proyectistadebe. pues, reducir la velocidad al nivel bajo más práctico

(1000 a 1500 rpm cuando se utilizan motores eléctricos) vseleccio¡ar Ia combinación más ventajosa de tamaño ypresión pa¡a suministra¡ la potencia deseada.

Las condiciones deficientes de alimentación. que origi-nan entrada de aire o cavitación también originan ruidoen la bomba. además de daña¡la. Más adelante. discutire-mos estas condiciones.

3.11. TIPOS DE BOMBAS DE DESPLAZAMIENTOPOSITIVO

Ahora que ya estamos familiarizados con las bombas engeneral, podemos pasar a examinar los distintos tipos debombas de desplazamiento positivo utilizadas en los siste-mas hidráulicos. Como ya se vio en páginas anteriores,éstas pueden ser alte¡nativas o rotativas.

3.ll.l. Bombas alternativas

El funcionamiento de una bomba alternativa simple (fig.3-,1) ya ha sido ilustrado en estc capírulo y en el capítulo1. La bomba suminist¡a accite solanlente cuando se mue-

1.1

3.11,2. Bombas rotativas de paletas

En una bomba de paletas (fig. 3-6), un rotor con ranu¡as,accionado por un eje, gira entre dos placas laterales muybien ajustadas. y dentro de un aniilo más o menos circularo elíptico. Unas paletas pulimentadas y endurecidas desli-zan hacia dentro o hacia fuera de las ranuras, siguiendoel contorno d€l anillo debido a la fuerza centrífuga. Lascáma¡as de bombeo están formadas entre paletas consecu-tivas, llevando aceite de la ent¡ada a la salida. A medidaque el espacio entre las paletas aumenta, se o¡igina un

vacío parcial a la entrada. El aceite es expulsado porcompresión a medida que disminuye el volumen de lacámara de bombeo al aproximarse a la salida.

Los puntos de una bomba de paleta que. normalmen-te, están más sometidos a desgaste son los extremos delas paletas y la superficie i¡terna del anillo, y por consi-guiente. ambos han sido especialmente endurecidos y rec-tificados. La bomba de paletas es la única bomba quetie¡re una compensación automática del desgaste incorpo-rada en su diseño. A m€dida que se va desgastando, laspaletas simplemente se extienden más hacia fue¡a de lasranuras del rotor y continúa¡ siguiendo el conto¡no delanillo. De esta forma. se mantiene el rendimiento duran-te toda la vida útil de la bomba.

3.11.2.1. Bombas de paletas no equilíbradashídráulicamente

En la bomba de paletas no equilibrada hidráulicamente(fig. 3-6), la superficie interna del anillo es ci¡cula¡, sien-do su línea central distinta de la del ¡otor. El desplaza-miento de la bomba depende de la distancia entre estaslí¡eas (excent¡icidad). La ventaja del anillo ci¡cular con-siste en que se puede acoplar un control para hacer variarla excentricidad y. de esta forma, variar el desplazamien-to. El principal inconveniente es que la presión de salida

no está equilibrada y actúa sobre un área pequeña delrotor lo que impone cargas radiales sobre el eje. Porconsiguiente. hay un limite para el tamaño de la bomba,a menos que se utilicen cojinetes muy grandes y soportes¡eforzados. Esta bomba se utiliza principalmente en lasmáquinas herramienta.

3.71.2.2. Bombas de paletas equilibrada h¡dñulícamente

La bomba de paletas equilibrada hidráulicaúente (fig.3-7) utiliza un anillo elíptico estacionario que lleva dosconjuntos de pasajes internos. Cada par de paletas funcio-



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rotor, y de la excent¡icidad del contorno elíptico del ani-llo (fig.3-8).

Existen dive¡ios anillos i¡tercambiables que permitenla conversión de una bomba básica a va¡ios desplazamien-tos. En general. es únicame¡te necesario cambiar el ani-llo, pero. cuando la excentricidad es demasiado grande.algunos modelos tienen cartuchos más anchos, para per-

mitir aumentos todavia mavores del desplazamiento.

Todas las bombas equilibradas hidráulicamente son dedesplazamiento constante. Las bombas no equilibradashidráulicamente pueden ser de desplazamiento fijo ovariable.

3,11.4. Características de las bombas de paletas

En general. las bombas de paletas poseen un buen rendi-mie¡to y duración si trabajan en un sistema limpio y conel tipo adecuado de aceite. Estas bombas cubren inte¡va-

los de presión. caudal v veiocidad que van desde losvalo¡es bajos hasta ios medianamente altos. Su tamañoes bastante pequeño con relación a su capacidad detrabaJo.

3.12. BOMBAS VICKERS UTILIZADAS EN LASAPLICACIONES MÓVILES

Después de esta p€rspectiva general del diseño de lasbombas, vamos a estudiar algunos diseños especíiicos de

bombas de paletas,t" de pistones. Al hace¡lo. aborda¡emosdetalladamente algunos refinamientos constructivos V defuncionamiento.

3,12,1, bombas de paletas tipo <cuadrado>

Uno de los primeros disenos de las bombas de paletasVickers fue el de las se¡ies tipo "cuadrado".

Estas bombas de paletas equilibradas hidráulicamenrese fab¡icaban en cinco tamaños básicos. con caudales de3.7 a 190 l/min. Cada tamaño dispo¡e de algunos a¡illosintercambiabies para poder consegui¡ distintos desplaza-mi€ntos con el mismo cuerpo exterior. Existen tambiénbombas dobles con dos ca¡tuchos rotato¡ios accionadospor el mismo e.ie y que tienen una entrada común )' dossalidas separadas.

3.12.2. Bombas de paletas series V10 y V20

Las bombas de paletas de las se¡ies VlO y V20 (fig.3-9)son de desplazamiento fijo. equilibradas hidráulicamentecubriendo un intervalo de 3.3 a 42.4 cml por revolución.A una velocidad de 1200 rpm, este intervalo rep¡esentade 3.8 a 49.2 l/min.

El o¡ificio de ent¡ada está en el cuerpo de ia bombaque sopo¡ta también el cojinete dei eje (fig.3-9). Elo¡ificio de salida está situado en la tapa. Entre el cuerpoy ia tapa hay un anillo excéntrico. Una superficie mecani-zada €n el cue¡po sirue como placa lateral para la unidadde bombeo o ca¡tucho. Una placa lateral. provista depasajes está ajustada en la tapa y sirve como otra placalate¡al. Juntas tóricas "O" separan las áreas de alta pre-sión, de la entrada, y un pasaje a través del cuerpo condu-ce el aceite de fugas al lado de baja presión.

La excentricidad y laanchura del ani lo

deterrninan el desplazamiento

3.12.2.1. Funcíonamíento de la placa de presión

Durante el funcionamiento. la placa de presión (fig. 3-10)se mantiene

contra el anillo y el rotor mediante un muellehasta que aumenta la presión e¡ el sistema. Entonces.esta presión. actuando sobre la placa, mantiene ésta con-t¡a el cartucho. La placa está diseñada de forma que lasfuerzas contra la misma venzan la tendencia existentedentro del cartucho de empujarla hacia fuera. y asi seconsigue una buena estanqueidad contra la parte lateraldel ca¡tucho pa¡a suministra¡ las holguras adecuadas du-rante el funcionamiento.

La segunda función de.la p¡aca de presió¡t es dirigir lapresión del aceite a t¡avés de los pasajes para alimenta¡la parte inferior de las paletas. Esta presión empuja laspaletas hacia fuera para mantene¡las en contacto con elanillo durante el funcionamiento de la bomba

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3.12.4.2. Paletas intemas

El diseño de las bombas de alto rendimiento con paletasinternas (fig.

3-13) hace variar la fuerza radid qué actúasobre las paletas debido a la presión del sistema, áe formaque esta fuerza es menor en los cuad¡antes de baja pre_sión (entrada), donde la presión del sistema se opone aIa fuerza centrífuga. Cada paleta tiene insertada uni pale-ta interna en su parte inferior, con un espacio libre ént¡eellas para que el aceite en estado de presión entre las dospaletas ejerza una fuerza hacia fuera sobre Ia paleta. Lapresión del sistema está aplicada constantemente en elá¡ea entre la paleta y la paleta inte¡na a través de unoso¡ificios en la placa de presión. El á¡ea mayor, debajo dela paleta. está sometida a cualquier pre\idn aplicada enla parte superior de la paleta.

Esto es debido a unos pasajes talad¡ados en el ¡otor

que permiten que la presión en la parte superior de lapalet¿ actue en el área malor situada debajo áe la misma.De esta forma. en los cuadrantes de alta presicin. la pre_sión del sistema está aplicada sob¡e todá el á¡ea di lapaleta, mientras que en los cuadrantes de baja presión,sólo lo está en el á¡ea ent¡e la paleta y la paleta interna.

3.12.4.3. Construcción y montaje

En las bombas simples (fig. 3-14) el orificio de entradaestá situado en Ia tapa, y el orificio de salida en el cuerpoque contiene el cojinete y el retén. Una junta tórica "ó" un anillo cuadrado de teflón separan ias cavidades de

altay

baja presión.

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Placasalerales

Placa de presión(salida)

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Placa depresión ala salida

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Anillo Paleta ypaleta interna

Salida n." 1

Placa deapoyo de salida

,¡Placaslaterales

Cojinete

Retén principal

Figura 3-'15

Las bombas dobles (fig. 3-15) utilizan los mismos cuer-pos que las bombas simples. Hay un manguito en laplaca del cartucho del lado del eje para apoyar el ejemás largo. necesario pala hacer girar los dos rotores.Puede va¡iarse el desplazamiento cambiando los cartuchos

o los anillos.

3.12.4.4. Posiciones de los orificíos

Las bombas V10, V20 y las de alto ¡endimiento estánconst¡uidas de fo¡ma que las posiciones relativas de lasconexiones de entrada y de salida puedan cambiarse fácil-mente. Esto se consigue. generalmente. sacando los cua-tro tornillos de la tapa y haciendo girar ésta-

3.12.5. Bombas de dirección hidráulica

Las bombas de di¡ección hidráulica Vickers (fig. 3-16)también son del tipo de paletas. equilibradas hidráulica-mente. El cartucho está situado ent¡e la placa de presión(en Ia tapa) y el cuerpo que forma la placa lateral debaja presión. Las bombas de dirección hidráulica. y algu-nas bombas VlO - V20, incluyen una válvula de controlde caudal y una válvula de seguridad. Analizaremos conmás detalle esta característica en el capítulo 7.

3.12.6. Bombas de engranajes

Ha,v varios tipos de bombas que quedan incluidas en laclasificación general de bombas de engranajes. Las bom-

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Deposito

Retén

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6. a través de este orificio

1. El aceite que entra por 5. hasta este punto, donde eengrane conlinuo de los dosengranajes obliga a salir elaceite...

aqu..

2. debido al movimientoconstante de los dientes deeste enqranale... l\¡edia luna

Engranaje interno (piñón)Engranaje externo

3. desde los espacios entre losdientes de este engranajeinterno...

4. es llevado a estosespacios...

Figura 3-20

ajustado. Los dos engranajes no son concéntricos, de

forma que, cuando giran, las cámaras de bombeo se abrenen la entrada y se cieÍan a ]a salida. Ambos engranajestransportan el aceite a lo largo de la media luna, la cualsuministra un cierre positivo entre la entrada y la salida.

3.12,7. Bombas de lóbulos

Una bomba de lóbulos (fig.3-21), funciona de la mismaforma que una bomba de engranajes externos, exceptuan-do que necesita un par de engranajes externos para sin-cronizar los lóbulos. Es fácil observar que su desplaza-miento es mayor que el de una bomba de engranajes,pe¡o también lo es la posibilidad de que su rendimiento

disminuya debido al desgaste. Las bombas de lóbulos, degran desplazamiento se utilizan únicamente para movercantidades muy grandes de fluido. No obstante, algunasde estas bombas tienen más lóbulos y, por 10 tanto, undesplazamiento menor, por lo que se utilizan en sistemasde baja presión.

3.13. BOMBAS ROTATIVAS DE PISTONES

Una bomba de pistones podría clasificarse más cor¡ecta-mente como una bomba de movimiento ¡otativo-alternati-vo. En la mayoría de las bombas de pistones (generalmen-te siete o nueve), éstos

se mueven alternativamente den-42

tro de un barrilete que gira. Las bombas se const¡uyen

de forma que los pistones entren al pasar por la entrada,creando un vacío parcial y permitiendo que el aceite pasea las cámaras de bombeo. Al pasar por la salida, lospistones salen empujando el aceite hacia el sistema.

Hay dos tipos generales de bombas de pistones: las depi\tones radiales 1 las de pistones axiales.

Entrada

Fiqura3-21



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(desplazamiento máximo)

Anqulo reducido dela placa inclinada

(desplazamiento menor)

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situación pueden ser u¡a resistencia demasiado grande enla línea de aspiración. nivel del aceite en el depósitodemasiado alejado de la ent¡ada de la bomba, o viscosi-dad del aceite demasiado eievada.

En el capítulo I calculamos que el peso de una colum-na de aceite equivale a 0.09 kp,cm7 (barJ por metro dealtura. Establecimos que una columna de aceite de 5

metros (nivel de aceite en el tanque 5 metros por encimade la ent¡ada de la bomba) alimentaría una bomba conuna presión de 0.45 bar. De la misma forma, si el niveldel aceite €stá 5 m. por debajo de la entrada de ia bomba,hará falta una diferencia de presiones (vacío) de 0.45bar, para que la bomba pueda aspirar aceite. Esto, sinconsiderar las perdidas por rozamiento. reslricciones )cualquie¡ filt¡o de aspiración o colador en la línea deaspiración.

3.14.3. Vacío a la entrada de la bomba

El vacío máximo .idmisible a la entrada de la mayoría delas bombas es de 13 cm Hg. Idealmente, no debería dehaber vacío a¡guno a la entrada. y hasta se¡ía d€seablealguna presión positiva; de otra forma. se corre el peligrode que haya cavitación.

La cavitación provoca la erosión del metal dentro dela bomba y acelera el deterioro del fluido hidráulico.Una bomba cavitando hace un ruido muy característicosemejante a la explosión de burbujas por presión. Desgra-ciadamente, co¡ mucha frecuencia. el ruido no empiezahasta que el vacío llega a unos 25 cm Hg.. pero el dañoya está hecho ta¡to si s€ oye como si no. La única formasegura de comp¡obar si una bomba está cavitando escontrolar la línea de aspiración con un vacuómetro. La

cavitación puede evitarse manteniendo la entrada de labomba limpia y libre de obstáculos, utilizando una líneade aspiración de diámetro lo suficientemente grande y delongitud lo más corta posible. con un mínimo de codos, ycon velocidades de rotación nominales.

3.14.4, Entrada presurizada

La forma más sencilla de superalime¡tar la entrada deuna bomba es colocarla más baja que el nivel del aceiteen el tanque. Cuando esto no es posible. y no se puedencrea¡ condiciones favo¡ables de alimentación. debe utili-

zarse un depósito presurizado. O también. se puede utili-zar una bomba auxiliar para mantener un suministro deaceite a baja presión para la bomba principal. Para estefin, puede utilizane una bomba centrífuga. pero es másfrecu€nte utilizar una bomba de erigrana.ies con u¡a válvu-la de seguridad ajustada para mantener la presión desuperalimentació¡ deseada.

3.15. DIAGNÓSTICO DE PROBI-EMAS

Como dijimos al principio de este capítulo. muchos pro-blemas del sistema se atribuyen erróneamente a ia bomba.

4lJ

Muchas de ellas se har devuelto al fab¡icante acompaia-das de reclamaciones de garantía estando las bombas ge-neralmente perfectas, o dañadas por un funcionamientoincor¡ecto. Por este motivo, es importante saber cómofunciona el sistema, adónde va el aceite, y qué ocurre enel camino. Indicamos a continuación algunos problemasque se pueden presenta¡ y sus posibles causas:

No hay presión: recordar que una bomba no da presión,da caudal.La presión viene originada por una resistencia al caudal.Baja presión significa que el fluido encuentra poca resis-tencia. Si la carga no se mueve, el aceite ha encontradoprobablemente un camino de retorno al depósito másfácil media¡te fugas. Pero recordar que para que la pre-sión descienda es necesario que todo el caudal de Iabomba se pierda por fugas.

Normalmente. una bomba no pierde su rendimientode una sola vez, sino gradualmente. Entonces, habrá unadisminució¡ gradual de la velocidad del actuador a medi-

da de que la t'omba se va gastando. Si la pérdida esrepentina, y la bomba no ha estado haciendo un ¡uidoconside¡able, la probabilidad mayor es que las fugas seproduzcan en otra parte.

Funcíonamiento lento. ésto puede ser debido a una bombagastada o a una fuga parcial del aceite en algún otrolugar del sistema. No habrá pérdida de presión si la cargase mueve. Por consiguiente, la potencia del motor estásiendo utilizada y convertida en calor en el punto dcndese produce la fuga. Frecuenteme¡te, se puede localiza¡este punto tocando los compoÍle¡tes y buscando u¡ calen-tamiento anormal.

No hay caudal: si sabeÍros con seguridad que el aceite noestá siendo bombeado. puede ser debido a un montajeincorrecto de la bomba, accionamiento de ésta en sentidoinverso, falta de cebado. o eje del motor roto. Los moii-vos de falta de cebado son. generalmente, puesta en ma¡-cha inadecuada. restriccio¡es a la ent¡ada de la bomba oun nivel bajo de aceite en el tanque.

Rardor cualquier ruido anormal es motivo para parar labomba inmediatamente. Se debe solucionar el problemaantes de que se p¡oduzcan daños serios. El ruido de lacavitación se origina por restricciones en la línea de entra-da. un filtro de aspiración sucio, o una velocidad derotación demasiado elevada. Ya mencionamos anterior-mente los daños que la cavitación origina en una bomba.

La presencia de aire en el sistema también originaruido. El aire perjudica seriamente a una bomba porlub¡ificación insuficie¡te. Esto puede ocuÍir debido a unnivel de aceite demasiado bajo en el tanque, conexionessueltas en la línea de aspiración, fugas en los retenes delos ejes o arranca¡ la bomba sin aceite en el tanque.

Finalmente, el ruido puede provenir de piezas gastadaso rotas. Un funcionamiento continuo en estas condicionesesparcirá pa¡tículas abrasivas a través del sistema, causan-do daños mayores.



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Fletroceso

De la bomba

tanque

Orificio

Figura 4_2

En el equipo móvil, el caudal que va y viene de un

cilindro de simple efecto, es controlado por una válvuladireccional de simple electo.

4,4.2, Cilindros de doble efecto

En un cilindro de doble efecto, el aceite acciona el pistónen ambas direcciones. El cilindro debe tener orificios deconexión tanto en el lado del vástago como en el de latapa (fig.4-3).

Al bombear aceite por el lado de ia tapa el vástagoavanza. Al mismo tiempo, el aceite contenido en el ladodel vástago es empujado hacia afuera y debe ser dirigidoal tanque. Para que el vástago entre, debe invertirse el

caudal. El aceite procedente de la bomba entra por ellado del vástago, y se conecta el orificio del lado de latapa al tanque para permitir el retorno del caudal. Ladi¡ección del caudal, a la ida y a la vuelta. en un cilindrode doble efecto. puede controlarse mediante una válvuladireccional de doble efecto, o actuando el control de unabomba revenible.

4.4.3, Cilindros diferenciales

El cilindro de doble efecto de la figura 4-3 se llamacilindro diferencial, porque las á¡eas del pistón en lasque se aplica la presión en ambos lados, no son iguales.En el lado de la tapa, toda el área del pistón recibe la

50

Al tanque De la bomba

De la bomba Al tanque

Relroceso

Area anular

Figura 4-3

presión del fluido. En el lado del vástago, hay que sus-

trae¡ el área de éste, de forma que la presión está aplica-da sobre el área de una corona circular. El volumenocupado por el vástago reduce también el volumen deaceite que el lado del vástago puede contener.

De esta fo¡ma, podemos establec€¡ dos reglas genera-les relativas a los cilindros diferenciales:

. Si el caudal aplicado a ambos extremos del cilindroes el mismo, el vástago se moverá más rápidamente cuan-do entra, debido al menor volumen disponible para elfluido.

. Si se aplica la misma presión a ambos extremos delcilindro, el pistón podrá

ejercer una fuerza mayor al avan-zar, debido a que su área es la mayor. De hecho, siaplicamos la misma presión a ambos lados al mismo tiem-po, el vástago avanzará debido a que en el lado de latapa actúa una fuerza ntayor.

La relación de á¡eas a ambos lados del pistón puedese¡ de 6:5 con un vástago normal, y con vástagos paraservicios pesados puede llegar a 1.5:1 o hasta 2:1.

4,4.4. Cilindros no diferenciales

Un cilindro no dife¡encial (fig.4-4) tiene un vástago encada lado del pistón. Suministra fuerzas y velocidades



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Ajuste delorif¡c¡o

El orif¡ciorestringe el

caudal desalida

Válvulaant¡rretorno

Figura 4-7

pistón y su camisa. Según como el vástago esté unido al

pistón, puede ser necesario un ¡etén más en este lugar.Las fugas intemas a través del pistón no son deseablesporque desperdician energía y pueden pe¡mitir que elpistón se desplace bajo carga,

4.5.1, Cil¡ndros con amortiguación

Un aspecto del diseño de algunos cilind¡os es un amorti-guador (fig. 4-7) que desacelera el pistón suavemente al

final de su caÍera. Una extensión del vástago o un anillo,cónicos, penetran en un agujero de la tapa trasera e

impiden el paso del aceite. Un pequeño orificio, situadoen la tapa trasera, controla entonces el caudal, durante el

pequeño trayecto que falta para completar la carrera.Hay una válvula ajustable para aumentar o disminuir eltamaño de este orificio y controlar el grado de de-s¿celeración.

Cuando el movimiento es en el sentido opuesto, y nose quie¡e esperar a que el aceite circule a ttavés de este

orificio para que el pistón se empiece a mover, se puedeincorporar una válvula antitreto¡no que bloquea el caudaldi¡ecto hacia fuera del cilind¡o pero que lo deja pasarlibremente hacia dentro.

4.6, CILINDRO MONTADO CON PALANCAS

Vimos en el capítulo 1 cómo se obtiene una ventaja mecá-nica o efecto de palanca, pa¡a el proyecto del sistemahid¡áulico o para la unión mecánica.

lvlisma distancia lvlisma distancia

Fuerza : carqa Fueea = 112 carga l\¡A : 2

MA : 112

Elevacióndirecta

Fuerza : peso MA: 1

Desp azamiento directo

Fuerza : rozamiento l\44 : 1

52

Figura 4-B



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, El par máximo quc puede 5oportur un motor depe deoe su preston y de su par nominal:

Par máximo (m.kp) :

/m kP\

_l'ur n,,min:rl( bar ,1,. pre.ion ma\im¡ f barr

7

Por lo tanto, si nuestro motor. que debe dar un parde 2.5 m.kp ? bar puede rrabal"r con prc.ione. dr hi.ra1.lll har. dara un par miximo de:

* 2.-5 x l-10t'ar má\rmo =- _ 50 m.k¡

7

La irr¡¡¡l¿ general que da el prr de un moto¡ hidrau.Irco er:

, l0 presicin lbarl de.plazarniento (l revJrar lm. Rpl - r

--j;=_-'_-Por ejemplo. un ¡¡otor de despiazamiento 62.gcm'rc . rrab¡¡,1nrl¡' a una pre,iun de Iri0 lO.r¡ . O".u,rr-ila un par de l(l m.kp, pues

- 10 r 100 , 0.0b2¡i_ _ to m.kp6.27

Dc e.ta formula se deduce quc cl pirr aumenla rlaumenl¡r l,i pre.ion o el de.pla,t amiento. No ol.1¿¡¡s.con un Jc\plu,.¡mienro ma]ñr. l¡ rclocidad rjcl motorJi.mi¡u1s proporcion almen I e al aunrenlo rJel plr.

4.12.2.6. Par y potencia

Ha) dos rel¿cione,. bdsrcas entre par \ polencia para cual_quler or(pos¡lrvo rolattvo. y ambirs son aplicable\ a lo\motores hidráulicos.

'117

x Cvrpm

Potencia rcv) _ plrla_qlj_IPr7t7

La fórmula hidráulica de la polencia puede utilizarsetambrén. st conocemos la presión y el caudal

Potencia (CV)

.I.13. MOTORES DE PALETAS TIPO CUADRADO

Los motores de paletas del tipo cuadrado (fig.4-12) sonmuy parecidos a las bombas del mismo tipo. Están dota-dos de muelles para mantene¡, inicialmente, Ias paletasco¡tra la parte inte¡ior del anillo en ausencia de fuerzacentrífuga-

.E\tos motores ertan equilibrados hidraulicamente para

evitar las cargas radiale\ sobre el eje. El eje está apoyadosobre dos cojinetes, lo que permite accionamientós indi-Iectos, mediante cor¡eas o engranajes.

4.13.1. Funcionamiento de un motor de paletasequilibrado hidráulicamente

El pa¡ se desa¡rolla por dife¡encia de presio¡es, a medidaque el aceite procedente de la bomba atraviesa el motor.Esto puede verse más

fácilmente observando la diferenciade presiones en una sola paleta cuando ésta pasa por laabertu¡a de entrada (fig. ,l-13). En el lado comunicido aesta abertura, la paleta está sometida a la presión totaldel sistema. El ¡ado onuesro de ¡a palera esl; somelido auna presrdn de salid¿ mucho mas baja. E.ta drferencia depresiones ejerce una fuerza sobre la paleta que es tangen-cial al rotor. Así como el peso de la figura-4-I1 apliábaun par sobre el eje de la polea, esta fuerza tangencialorigina también un par sobre el eje del lnotor.

Êstad_iferencia de presiones actúa sobre las paletas 3

y 9 de la figura 4-1,1. Las demás paletas, como se muest¡a.están sometidas a presiones esencialmente iguales en am-bos casos. Cada una d€ ellas tenderá. a su v-ez. a desa¡ro-

llar un par, a medida que el rotor gira.

Estamos considerando las condiciones del caudal parala rotación antihora¡ia. vista desde el lado de ta tapa. Elorificio del cuerpo e\ la entrada v el orilicro de la tapa.la salida. Si se invierle ei (entido del caudal. la ¡oraciónpasa a ser horaria.

4.13.2. Balancines

Recordemos que en las bombas de paletas. éstas son

empujadas contra el anillo por la fuerza centnluBa cuandola bomba se pone err funcionamiento. Cuando aócionamosun motor. la fuerza centnfuga no exisle para re¡lr¿ar estalunción. Hal que disponer de otro meáio para que laspaletas salgan hacia fuera evitando que el acÉite atiavieseel motor sin desar¡ollar par alguno.

Estos motores utilizan balancines de alamb¡e de acerolfig. 4-15). para empujar la: palelas conrra la supelicieinterna del anillo. Los balancines giran sobre pirotes uni_dos al rotor mediante pasadores. Los extremos de cadauno empujan dos paletas separadas de 90..

Cuando la paleta (Al en el extremo del balanc¡n esr¿in5iendo empuiada denrro de su ranur¿ por ei anillo. la

Par (m.kp.¡ :

56



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bomba, esto es muy sencillo, porque la placa de presiónestá en la tapa que está sometida siempre a la presióndel sistema.

No obsta¡te. en los motores ¡eversibles. el orificio dela tapa es. algunas veces. el de retomo. o sea, el de ba.ia

Pasador

Balancín

/Senlido derotación

F¡gura 4-15

presión (fig. 4-16) y por Io tanto. el diseño de la placa depresión es muy distinto. Obsérvese que la cámara depresión (A en la figu¡a 4-16) está s€parada del orificio dela tapa. Este está unido a un pasaje anula¡ al¡ededor dela placa, y este pasaj€ se ab¡e para una válvula selectora.El o¡ificio del cuerpo está también unido a esta válvula.

Como se muestra, el orificio del cuerpo está bajo pre-sión. Esta presión empuja la válvula selectora hacia laizquierda y cie¡ra la conexión al orificio de baja presión.La presión del sistema se dirige hacia la cámara A.

Si se invierte el sentido del caudal, se presuriza elorificio de la tapa y la válvula selectora se empuja haciala derecha, bloqueando la conexión al orificio del cuerpo.Nuevamente, la presión d€l sistema se dirige hacia lacámara A, pero esta vez desde el ot¡o orificio.

La presión en la cáma¡a A, mantiene la placa de pre-sión contra el anillo y el rotor. También actúa debajo delas paletas, a través del pasaje B.

4.13.4. Modificación 52 de la placa de presión

Una modificación especial de esta placa de presiór¡ (fig.4-17) permite el funcionamiento del motor si¡ balancinesni válvula selectora. Se coloca una válvula antirretornoen la línea de presión antes de la válvula direccional,para originar una caída de presión. Esta válvula antirre-torno crea una cont¡apresión que es siempre 2 bar máselevada que la presión de funcionamiento del motor. Estapresión más elevada se dirige a la cáma¡a A medianteuna conexión externa. Allí, la presión mantiene las pale-

58

l\4embrana

TaPa cartucho de recamb¡o

Asiento Asiento

Válvula de cambio

Figura 4-16tas extendidas y aprieta la placa de p¡esión contra e¡

anillo y el rotor siempre que la bomba está funcionando.

4.14. MOTORES UNIDIRECCIONALES M2U

Los moto¡es unidireccionales (fig.4-1U) son de diseñosimilar a los motores tipo cuadrado recién desc¡itos. Noobstante. como no hay necesidad de invertir el caudal,¡o se utilizan las válvulas selecto¡as- El orificio de la

Presión detrabajo

+ 2 Bat

De la válvula deantirretorno que

origina una caidade presión

Figua 4-17



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Placa de presión

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Pistón posicionador delbloque basculante

Figva 4-27

El pasaje "A" se abre para el pistón de accionamientodel bloque basculante. El pistón se desplaza y obliga a

aumentar el ángulo del bloque, aumentando así el despla-zamiento. La velocidad del motor disminuye, pero el pardisponible para accionar la carga se hace mayor.

El control por compensador regula, pues, el desplaza-miento del motor para un funcionamiento óptimo bajotodas las condiciones de carga hasta el ta¡aje de la válvu-la de seguridad.

4.18. MOTORES DE PISTONES DE EJEINCLINADO

Los moto¡es de pistones de eje inclinado son tambiéncasi idénticos a las bombas. Se fabican en versiones dedesplazamiento fijo y variable (fig. a-28), en diversos ta-maños. Esto$ moto¡es pueden ser controlados mecánica-mente o por compensador de presión.

El funcionamiento de estos motores es prácticame¡teel mismo que el de los motores de pistones en línea,exceptuando que la fuerza de los pistones se aplica, en€ste caso a la brida del eje. La compo¡ente de estafueza, pa¡alela al eje, hace que la brida gire. El pa¡ esmáximo cuando el desplazamiento es máximo y, por con-siguiente, la velocidad mínima. Este tipo de motor esmuy pesado y grande, particularmente el de desplaza-

64

miento variable. Su aplicación en equipos móviles es muylimitada

Placa de distribución

de salida

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Retornoal tanque

Corredera

Entrada

VISTA A VISTA B

Fiqura 5-5

que actúa sobre ella es la del muelle grande que mantienela corredera en el lado izquierdo. o sea. en \u posic¡ónnormalmente ce¡rada.

Funcionamiento de la vólvula. Si la presión aumentalo suficie¡te para poder desalojar el obturador piloto de

su asiento, se obtendrá un caudal de pilotaje (fig. 5-5B).El acaite fluye de la entrada, a través del orificio, haciael interior de la corredera, pasando por el obtu¡adorpiloto y a t¡avés de un agujero taladrado al tanque.

El caudal piloto origina una pérdida de p¡esión a t¡avésdel orificio de forma que la presión ya no es igual en losdos extremos de Ia corredera. A una diferencia de presio-nes de ce¡ca de 2.7 bat, la presión a la entrada vence almuelle mayor. Entonces, toda la cor¡ede¡a es empujadahacia la derecha y comunica el orificio de presión con eltanque.

La co[edera tcma una posición que equilibra la pre-

sión del sistema a su izquierda, con Iapresión

de la etapapiloto más la fuerza del muelle mayor a su de¡echa. Laco[edera estrangula la descarga de Ia bomba del tanque,manteniendo la presión en el sistema.

Cuando la presión del sistema disminuye, la etapa pilo-to se ciera, y cesa el caudal de pilotaje. No habiendocaudal a través del o¡ificio, se igualarán las p¡esiones aambos lados de la co[edera y el muelle la desplaza a laposición cerrada.

Dado que el muelle gra¡de es muy ligero, su margende sobrepresión es despreciable. Este ma¡gen también espequeño en la etapa piloto, debido a que el caudal a

t¡avés de ésta también es pequeño.

68

Las válvulas <RM> tienen su presión de taraje ajustadaen fábrica. Hay disponibles conjuntos de coredera inter-cambiables, con distintos tarajes, hasta 175 bar. Si se

requieren ajustes externos del taraje o más capacidad depresión, debe de utiliza¡se Ia válvula pilotada de pistónequilibrado hid¡áulicamente.

5.4.4. Válvula d€ seguridad de pistón equilibradohidráulicamente

La válvula de seguridad de pistón equilibrado hidráulica-mente mostrada en la figura 5-6, funciona de forma simi-la¡ a la válvula "RM>. La etapa piloto está incorporadaen una tapa sepa¡ada, atornillada sobre el cuerpo de laválvula. La etapa principal o cuerpo de la válvula. contie-ne un pistón que controla el caudal principal. En el pistónhay un agujero taladrado para equilibrar la presión aambos lados de éste cuando no hay caudal d€ pilotaie.

El caudal de pilotaje, al taraje de la válvula. pasa poreste agujero, a través del obturador piloto y por el centrohueco del pistón al o ficio de salida. Una pérdida depresión del orden de 1.4 bar a través del pistó¡ es sufi-ciente para vencer a su muelle. ab¡iendo el orificio depresión al tanque.

5.4.4.1. Una falda dinámica

El borde inferior del pistón es una avuda hidrodinámicacuando cesa la presión. El caudal que se dirige al orificiode salida incide sobre su parte supe.ior haciendo que elpistó¡ se cie¡re más deprisa.



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Tipo "Y" Tipo "X"

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del pistón

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Cauda altanque

Orificio secundarioconectado al tanque

Drenaje a travésde la corredera

La presión depilotaje actúasobre el pistóninternamente

A. Cerrada

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A la vávuladireccionaly al tanque

Válvulaantirretorno

Figura 5-11

válvula es accionada internamente, por la presión delsistema primario. No obstante. la tapa superior está mon-tada de forma que bloquee el pasaje de drenaje interno.Debe suministrarse. pues. un drenaje externo puesto queel orificio secunda¡io está sometido a presión cuando laválvula hace la secuencia.

En este diseño, la presión del sistema secundario pue-de empujar la coüedera hacia la posición

completamenteabierta, si esta p¡esión es superior al taraje de la válvula.En este caso, el sistema primario quedaÍa sometido a lapresión del secundario.

Válvula de secuencia con antirretorno incorporado. Enmuchos circuitos con secuencia, Ia misma línea que dirigeel aceite de la válvula de secuencia al cilindro secunda¡iose utiliza también para retorna¡lo al tanque cuando seinvierte el movimiento del cilindro. Como en esta situa-ción la válvula de secuencia se encuentra en su posiciónno¡malmente ce¡¡ada, es necesario disponer de una líneaalternativa. Se puede montar una válvula antirretorno enparalelo con la de secuencia, pero es más convenienteutilizar una válvula de secuencia tipo <RC>, que lleva yauna válvula antir¡eto¡no incorporada (fig. 5-11).

La válvula antirreto¡no pe¡manece cerrada cuando elcaudal se dirige hacia el cilindro, pero se abre para permi-tir el paso libre del aceite, del orificio secundario al prima-rio, du¡ante el ciclo de retorno. Esta válvula antir¡eto¡nose acostumb¡a a designar en la bibliografía inglesa con elnombre de "by-pass,.

5.6.3, Válvula de equilibraje tipo <RC,

La válvula tipo "RC> puede utilizarse también como vál-vula de equilibraje (fig. 5-12). En esra aplicación, la vál-vula lleva drenaje interno y pilotaje inte¡no. El orificio

B. Caudal libresiguiendo a la carga

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Válvula piloto Tornillode ajuste

Drenaje

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Entrada Entrada

Corredera

A

Ab¡erta

Presión decontrol I

Cerrando

Figura 5-17

A una presión inferio¡ a la del taraje de la válvula, lacor¡ede¡a se mantiene abierta mediante un muelle relati-vamente ligero. La presión interna de control se iguala

en ambos extremos de la co¡redera, mediante un pasajepracticado dentro de la misma.

Cuando se llega al taraje de la válvula, la válvulapiloto se abre. El caudal de pilotaje fluye a través delinterior de la corredera, pasa por el obturador piloto ysale por la conexión de drenaje.

La pérdida de carga a través del orificio obliga a laco¡rede¡a a eleva¡se cont¡a el muelle y asumir una posi-ción estrangulada de equilibrio, en la que la presión desalida aplicada en la pa¡te infe¡io¡ de la corredera equili-bra la combinación de la presión reducida y la fue¡za delmuelle en la parte superior.

5.8.3. Válvula reductora con antirretorno incorporado

Una modificación de este diseño lleva incorporada unaválvula antirretorno en de vación (fig. 5-18) para la circu-lación libre del aceite en sentido contrado, de la salida ala entrada, a presiones superiores al taraje de la válvula.No hay reducción de presión en este sentido de cir-culación.

5.9. VÁLVULAS DE SEGURIDAD Y DESCARGA

Una válvula de seguridad y descarga (fig. 5-19) tiene dosfunciones. Se utiliza en los ci¡cuitos de carga de los acu-

76

Válvula antirretorno

Figura 5-'t 8





instalándola entre la salida de la bomba y el tanque, ycontrola el caudal desviado, en luga¡ del de trabajo. Elcaudal cont¡olado retorna al tanque, prácticamente a lapresión de trabajo, en lugar de a Ia presión de taraje dela válvula de seguridad. La dif€rencia puede llegar hastae\ 30-35 %.

5.1i. CLASIFICACIONES

Las válvulas de cont¡ol de caudal se clasifican según sucapacidad de caudal y presión de funcionamiento. Se cla-sifican, también, en ajustables y no ajustables y puedenser o no, compensadas por presión y por temperatura.

5,11,1. Un orificio es un control de caudal

Un orificio, una simple restricción fija, puede funcionar

como una válvula de control de caudal. Si se coloca enuna línea de forma que controle la velocidad de un actua-do¡ derivando o ¡eta¡dando el caudal. es un control decaudal. Muchas máquinas automáticas utilizan va¡ias vál-vulas de control de caudal que no son nada más queorificios de diámet¡o de paso fijo.

5.11.2. Válvulas de globo y de aguja

Una válvula de globo o de aguja (fig. 5-23) es una válvu-Ia de control de caudal ajustable. El giro de un mangoun botón o un tornillo, ajusta el tamaño de una abertu¡apara regular el caudal. El control es relativamente precisosi la carga no varía.

Si la carga varía, ya sabemos que la presión tambiénvariará. Cualquier va¡iación de presión a través del orifi-cio originará, a su vez, una variación de caudal a travésde la válvula. Pa¡a un cont¡ol preciso del caudal concargas variables, la válvula de control de caudal debe sercompensada por presión.

5.11.3. Control de caudal compensado por presión

Una válvula típica de control de caudal compensada porpresión (fig. 5-24) tiene un orificio de cont¡ol de caudalque es ajustable, para regular el caudal, y un pistón com-pensador, cuya función es mantenet una caída de presiónconstante a través del orificio de control.

En realidad, el pistón compensador funciona comouna válvula equilibrada hidráulicamente. La presión inme-diatamente antes del orificio de entrada actúa sobre lasdos áreas del pistón. La presión más allá del orificioactúa sobre un área equivalente en el otro lado del pistón.Esta segunda presión es inferior a la primera, debido alcaudal a t¡avés del o¡ificio. Por consiguiente, se utilizaun muelle de 1.40 bar para equilibrar el pistón.

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Válvula de globo

- Enlrada

Váivuia de aguja

Ftgu? 5-23

Salida

A. No compensadaspor temperatura

Pistóncompensador

Orificiocompensador

Entrada

Orificio ajustable para el controlde caudal (estrangulamiento)

B. Compensada por temperatura

Compensador Eniradade presión

Salida delcaudal

controlado

Estranguiamiento

Ajuste delestranqulamiento

Válvulaaniirretorno

Vás1ago de compensaciónde temperatura

Figwa 5-24



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5,13. VÁLVULAS DE CONTROL DIRECCIONAL

Propiamente hablando, una válvula direccional €s cual-quier válvula que cont¡ole la di¡ección del caudal- Pero.aparte de las válvulas anti¡retorno, ya descitas anterior-mente, la mayoría de las válvulas direccionales son válvu-las inversoras. o de cuatro vías. El té¡mino cuatro vías

significaque la válvula presenta cuatro pasajes o vías

diferentes pa¡a el caudal. Es cor¡iente en la i¡dustriaaplicar el nombre de válvula direccional a la válvula inve¡-sora de cuatro vías. Cuando hablamos de una válvuladireccional, nos referimos a cualquier válvula que contro-le las vías del caudal. Cuando hablamos de la válvuladireccional. nos estamos refiriendo a la válvula i¡versora.

5.13.1. Cuatro vías

Una característica de las válvulas direccio¡ales inversorases tener, por lo menos, dos posiciones dete¡minadas, co¡dos vías posibles pa¡a el caudal en cada posición extremaLa válvula debe tener cuatro ürificios (fig. 5-26): P (pre-sión o bomba), T (tanque). A y B (actuador). En una

posición extrema, la válvula conecta P a A y T a B. Enla posición opuesta, el caudal se invierte: P a B y T

5.13.2. La posición central es neutra

Si la válvula tiene una posición central, ésta es una posi-ción neutra. es decir. la bomba descarga al tanque (cent¡o

Figura 5-26

Presión a "8""4" al lanque

Presión a "A""B' al tanque

Presión de laválvula piloto

Retorno a tanquea través de la válvula piloto

Actuada poraceite a presión

Actuada por leva

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Núcleo Bobina

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Rodillo

La leva controla la válvula

Actuada por solenoide

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FigLra 5-27



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Orificio de descargaalternativa al tanque

Figura 5-38

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<.-.-.>Correderas de dobleefecto D, B, A3, 44.

Conederas de simpleefecto D, A2, A4

simulan "T" el orificio"4" está bloqueado.

Correderas de simpleefecto A3, A4,

Simulan "W" elorificio "8" está

bloqueado.

Ángulo entre la ranuraen la leva y la parte

plana del extremo de lacorredera.

El interruptor es actuado cuando a correderaes desplazada en el senlido indicado por as flechas



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Corredera "B" Corredera'C' Corredera "D' Corredera "T"

Flolante

-Vá vula

anlirretornoueraCentro

--entro

-

Orificioal tanque

Orificiopara Iaderivación

TapaDerivación Orificio para

los cilindros

Orificio de controldel caudal deflvado

Orilicio sensorde la válvula

Figura 5-41

Corredera "B"

Orificios "A y "B'a tanqLre.

derivaclón abierta

Presión aorificio B .

oriflc¡o A al

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piloto que, a su vez, actúa Ia co¡redera de la válvulaprincipal. Para el control de la velocidad, hacemos que Iaválvula sea de infinitas posiciones en respuesta a la magni-tud de la señal de mando.

Una servoválvula eléctrica no está unida mecánicamen-te a la carga. Más bien, cuando la carga se mueve, activaalgún dispositivo tal como un potenciómet¡o o una dina-mo taquimétrica. Este dispositivo origina un voltaje queinforma a la válvula de dónde está la carga o con quévelocidad se mueve. La selal procedente de la carga sedenomina realimentación, y se compara con la señal deconüol. Si hay alguna discrepancia en la posición o en lavelocidad del sistema, se origina una señal de error queactúa la coredera de la servoválvula co¡rigiendo ladiscrepancia. Figura 5-52

94



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Circuito de direcc¡ón hidráulica

Figura 6'1

C rcuito de dirección

Circuito <-

elevación

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Figura 6_2

ANSI : American National Standards InstituteASA : American Standard. Association. REF. ASA

Y 32 10,1958 & ASA Y1,1 17-1959JIC I Joint Industry Conference

Las líneas conectadas al depósito se dibujan general-mente desde la parte superior, con independencia de laposición real de su conexión. Si la línea termina pordebajo del nivel del fluido. se traza hasta el fondo deltanque.

96

Figura 6-3

Una línea conectada al fondo del depósito pued€ dibu-jarse a partir del fondo del símbolo, si esta conexión esesencial para el fr¡ncionamiento d€l sistema. Por ejemplo,cuando es necesa¡io presurizar una bomba, mediante unacolumna de fluido por encima de la ent¡ada de Ia misma,se posiciona el símbolo del d€pósiro por encima del sím-bolo de la bomba y se dibuja la línea de aspiración desdeel fondo del símbolo.

Cada tanque tiene, por lo menos, dos líneas hidráulicasa él conectadas. Algunos tienen muchas más. Frecuente-

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Bomba girando aderechas vista desde el

Bomba dedesplazamlento fijo

Figura 6'B

Cornpensada por presrón Contro por pa anca

Beversible controladapor palanca

Desp azam ento variablecomPensado Por Presión

(simbolo completo)

Flgura 6-7

Las conexiones a los oritlcios de la bomba (o a cual-quier ot¡o component€, con excepción del tanque) estánen los puntos donde las líneas tocan a los símbolos.

Un componente variable (o ajustable) se designa dibu-jando una flecha a través del mismo, con una inclinaciónde 45"

6.6.1. Símbolos opcionales

Ocasionalmente, se puede desear mostrar la fuent€ deenergía y el sentido de rotación (fig.6-8). Si esta fuentees un motor eléctrico, se representa mediante un círculocon una.M" en su interior. Un motor té¡mico (gasolinao diesel) se indica por dos rectángulos concént¡icos. Unaflecha cu¡va cruzando el eje dei símbolo de una bombaindica el senttdo de rotacron de esre. riempre que \e,1

necesa¡io.

6.6,2. Controles del desplazamiento

Un control del desplazamiento de una bomba (o motor),se dibuja a] lado del símbolo (fig.5-a1). Como puedeverse, el símbolo del control se parece, a veces. a su

aspecto físico.

El srmbolo del compensador por pre\rdn es una peque-ña flecha pa¡alela al lado menor del símbolo. Esta repre-sentación se utiliza con cualquier componente con com-

98

A, +Y\J,,

Desp azamiento fijo

Desplazam ento variable(sinrbolo s mplticado)

F gura 6-9

pensación por presión, y puede colocarse al lado o encimadel símbolo.

6,7, SÍMBOLOS DE LOS NIOTORES

Los símbolos de los moto¡es son también cí¡culos contriángulos negros (fig. 5-'12). pero con el vértice dirigidohacia de¡tro pa¡a mostrar que el motor es un receptor deenergía de presión. Se utiliza sólo un triángulo en losmotores u¡idireccionales. \ dos en los reversibles.

La di¡ección del caudal es evidente cuando hay unsolo triángulo: es la dirección señalada por su vértice.

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OrificioA la válvuladireccional

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nvolturaEquilibraje conantirretorno

Frgura 6-16

Figura 6-176.10. sÍMBoLos DE Los coNTRoLES DECAUDAL

El símbolo básico de una válvula de control de caudal(fig.6-19) es la simple representación de una restricción.Si la válvula es ajustable. se dibuja una flecha inclinada a

t¡avés del símbolo.

La figura 6-20 muestra una válvula de control de cau,dal compensada por presión por derivación,de caudal, 1

corr una válvula de seguridad incorporada. Este es, pues.el símbolo para las válvulas de la se¡ie <FM>. Una limita-ción de este tipo de válvulas es que sólo pueden utilizarsepara regular a la entrada del actuador.

Figura 6-19

Los control€s de caudal tipo "restricción' pueden utili-zarse para regular a la entrada. a la salida y por sustrac-ción. como se muestra en las figuras 6-21,6-22 y 6-23. La

flecha perpendicular indica la compen*acion por presion.

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Cilindro de elevación

Secc¡ón concorredera "T"

Al circuitode d¡rección

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Cilindro de inclinación

Figura 6-30

Como es práctica normal, se ha dibujado el sistemaen la posición neut¡al, es decir, con las correderas centra-das. En las condiciones de trabaio. hay que imaginar quelos rectángulos ext¡emos en los símbolos de las válvulas

se desplazan para alinearse con los orificios representadosen la posición cent¡al. Las flechas de los ¡ectá¡gulosmuest¡an, por lo tanto, las vías del caudal desde la presióna la entrada a los cilindros, y/o el caudal de retorno altanque, cuando los cilindros están funcionando.

6.14.2. Sistema hidráulico de un camión de la patrulla decarreteras

La sencillez y la venatilidad de un sistema hidráulico sepone en evidencia en otro circuito hid¡áulico (fig.6-31).Un camión típico de la patrulla de carreteras requiere

r06

tres cilindros de doble efecto para accionar sus palas y lacaja basculante. Hay un cilindro elevador para la láminafrontal, un cilind¡o nivelador y un cilindro de elevaciónde la caja basculante. Obsérvese en la representación

g¡áfica (parte superior) que este camió¡ tiene también unsistema de dirección hid¡áulica accionado por el otro gru-po girato¡io de la bomba doble. En el esquema hidráulico(pa e inferior), se ha omitido la di¡ección hid¡áulica.

Los tres cili¡dros son accionados por una válvula direc-cional móvil de tres secciones, alimentada po¡ el grüpogiratorio mayor de la bomba dobie. Coúparando estecircuito con el de la figura 6-30, pueden apreciarse muchassemejanzas. De hecho, las únicas diferencias aparentesson que hay un cilind¡o y una sección de válvulas adicio-nales, y que todas las correderas son de doble efecto.Aunque todos los componentes de los dos circuitos sonprobablemente de distintos tamaños, sus funciones soncasi idénticas.



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síMBolos HtDRÁuLtcos A.N.s.t.

Líneas Bombas

Líneas Bombas hidráulicas

De desplazamiento fijoDe desplazamiento variable

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Línea de pilotaje

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Dirección del caudalneumático lvlotores hidrául¡cos

de desplazamiento fijo

de desplazamiento var¡able

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C¡l¡ndro de simple efecto

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Vástago simple

De doble vástago

Con amot¡guac¡ón var¡ableún¡camente en el avance

Pistón diferencial

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Línea con esfangulamiento fijo

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Componente variable (atravesadopor una flecha a 45")

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Accesorios

Motor eléctrico @

Acumulador de muel¡e eausa o efecto de la temperatura i

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presurizado

tt Acumulador de gas

IElemento calefactor -#ínea al depósitoTerminando encima del n¡vel delfluidoTerminando debajo del nivel delfluido

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Linea de bloque conmando a distancia --¿ Termostato

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Bombas simples depaletas o de engranajesSeries típicasv100, v200, v 10, v2025VQ, 35VQ, 45VQ, sOVQ,G20

paradirecciones hidráulicascon válvulas deseguridad y de control decaudal incorporadasSeries típ¡casvTM27, *{, {r -}r -07 - R*-12

vTN¡42 " *r _ r* - 11- Rr- 12

Bombas simples depistones con drenajeexternoSeries típ¡casl\¡-PF85. r0, 1 5, 20, 29, 45

Bombas simples depaletas con válvula deprioridad incorporada

Series típicasV2OP

Bombas simples depaletas con control decaudal incorporado

Serie típícav20F

Bombas dobles

Series lípicasv2410, v2020v2200252'VO,352'VO,452'VO

Bombas dobles concontrol del caudal

incorporadoSeries típicasv2020Fv2204252" VO, 352- VO,452'VA

Bombas de pistonescompensadas por

Pres¡ón

Series tipicasM-PVBs, 6, 10, 15, 20,29,45 90

110

SíMBOLOS HIDRAULICOS A,N.S.I.l\.4otores dedesplazamientoconstante,bidirecciona esSeries típicasM2,200

25M,35M,451\¡, 50MM.1\4F8,5, 6, 1 A. 1 5, 20,29,45

Amplificador de dirección

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Series típicasM2U, ¡,43U

lvotores bidireccionalesde desplazamientoconstante

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Válvula de confol decaudal y de seguridad(no ajustable)

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Sistema de vá vu asmúltiples

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Sistema de válvulasmúltiples

Series típicascM'NO'R" 8É



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potericial, porque el conducto¡ puede no ser capaz degi¡ar el volante con la rapidez suficiente para controlar elvehlculo.

En 1925, Harry F. Vickers, tundador de lo que es hoy

"Vicken Systems) de Libbey-Owens-Ford (LOF), de-sarolló algunas de las primeras aplicaciones prácticas dela dirección hidráulica para vehículos comerciales. Ante-fio¡mente, ya se habían fab¡icado direcciones neumáticasy eléctricas. Los sistemas que Vicke¡s desar¡olló utiliza-ban la energía hid¡áulica y, casi sin excepciones, hoy endla los sistemas de di¡ección utilizados son hidráulicos.

7.3. VENTAJAS DE LA DIRECCIÓN HIDRÁULICA

La di¡ección hidráulica oirece muchas ventajas al opera-dor del vehículo y, en el caso de vehículos comerciales, asu propietario.

Las ¡elaciones de dirección pueden reducirse conside-rablemente por la dirección hidráulica, de forma que el

conductor tenga las mejores condiciones posibles de con-trol para su vehículo. El esfue¡zo en el volante es mínimo;los días en que se precisaba aplicar un esfuerzo de 50 kpal volante de un camión pesado se terminaron para siem-pre. El conductor ya no se cansa tanto, lo que aumentasu rendimiento y origina un funcionamiento más seguro.La capacidad de carga del camión es también muchomayor, porque ahora el eje de dirección puede soportartambién parte de la carga de los otros ejes.

Actualmente. la di¡ección hidráulica es casi universalen los automóviles grandes. Los fabricantes de camiones,aunque más lentos en apreciar la ventaja de la di¡ecciónhid¡áulica, están siendo influenciados por las ventas delos automóviles de turismo. La industria de la maquinariapara movimiento de tie¡¡as y el equipo pa¡a el movimien-to de mate¡iales han adoptado ya la dirección hid¡áulicapara la mayoría de sus vehículos, así como también lohan hecho los fabdcantes de autobuses.

7.4. ;QUE ES UNA DTRECCIóN HrOnÁULlCe:

Esencialmente, una dirección hidráulica es la incorpora-ción de un amplificador hidráulico a un sistema de direc-ción manual básico.

7.5.AMPLIFICADOR HIDRÁULICO

Una amplificación hidráulica puede aplicarse a la barrade dirección (fig. 7-2) o dentro de la misma caja deengranajes. Consiste, básicamente, en un seryo hidráulicoactuado mecánicamente. Un movimiento del volante ac-túa la válvula de dirección, que dirige el fluido comprimi-do para accionar el pistón. Este está conectado mecánica-mente a la barra de dirección, y suministra la amplifica-ción de potencia.

El movimiento de la barra se transmite al cuerpo dela válvula de dirección, que <sigue> a la co¡redera de laválvula. La amplificación hid¡áulica se aplica, por lo tan-to, únicamente cuando el volante es guiado.

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Barra dedirecciónincorporada

Brazo Pitman

rtgura /-2

En el caso de fallo del sistema hidráulico. la di¡eccióncontinúa mecánicamente.

7.6. DIRECCIÓN HIDRÁULICA TOTAL OPARCIAL

Hace algunos años, hubo una polémica publicitaria sobrelas direcciones hid¡áulicas totales o parciales y cualquieraque lo recuerde puede tener curiosidad en conocer ladiferencia que existe e¡tre ellas.

La mayoría de los sistemas de dirección hidráulicapueden funcionar en las dos fo¡mas. Con el amplificadorhid¡áulico incorporado a un sistema de dirección conven-cir:nal, las ruedas serán siempre dirigidas hidráulicamentesi se actúa la válvula de di¡ección. No obstante, si estaválvula no es actuada, el sistema funciona manualmentey los componentes hidráulicos son solamente compañerosde paseo.

7.ó.1. Dirección parcial

EI que la válvula de di¡ección sea actuada o no, depende

del esfuerzo de di¡ección requerido y de la tensión de losmuelles de centraje de la válvula. Supongamos que estosmuelles sean relativamente fuertes. Con una pequeña car-ga en la dirección, tal como una inclinación late¡al suavea la velocidad normal, el esfuerzo de dirección será infe-rior a la tensión o fue¡za del muelle. En este caso. ladi¡ección funcionaría mecá¡icamente, empujando a t¡avésdel muelle. No obslante. para aparcar se requiere unesfuerzo mayor. El muelle se comprime, la cor¡ede¡a dela servoválvula se mueve co¡ ¡elación a su cuerpo, y hayuna amplificación de potencia. Esto es lo que llamamosuna di¡ección hidráulica parcial.Con esta dirección parcial, la tensión de los muelles decentraje da al conductor la <sensación> de la carretera enel volante.



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Conexión a lacolumna de

dirección

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Figuta 7-4

Este tipo de sistema de dirección es ligero y fácilmenteadaptable a muchos vehículos distintos, pero la instalaciónde tuberías es algo más complicada. Es necesario disponerde un conjunto adicional de mangueras entre la caja dedirección y el cilindro de pote¡cia. Además el manteni-miento de la válvula ¡equie¡e la extracción y desmontajede la caja de dirección.

7.9. SISTEMA DE DIRECCION HIDRÁULICA CONBARRA INCORPORADA

El sistema de dirección hid¡áulica con barra incorpo¡ada(fig. 7-2) tiene la válvula y el cilindro incorporados enuna unidad de di¡ección hidráulica (o de amplificación)montada ent¡e el brazo y el chasis. En este diselo, laválvula de dirección es actuada po¡ el brazo de direcciónPitman a través de un brazo de a¡rastre (B). EI brazoPitman, evidentemente, responde al movimiento del vo-lante. La fuerza del cilindro es aplicada al b¡azo de direc-ción (C).

El sistema Ackerman se muestra en la figüra 7-2. El

amplificador actúa el brazo de dirección (C) de la ruedade la izquierda, y la rueda de la derecha gi¡a medianteun brazo t¡ansve¡sal (D) y una baffa de conexión. Elamplificador está sujeto al ext¡emo del vástago del cilin-dro, de forma que todo el conjunto se mueve con labarra de dirección. La válvula permanece cerrada siempreque el brazo de arrastre alcanza el brazo Pitman.

En este sistema, el sistema de tuberías está simplifica-do; el amplificador sólo requiere las líneas de presión yde retomo al tanque. Otras ventajas son la fácil adaptabi-lidad del sistema a los diversos tipos de dirección, laabsorción de vibraciones y choques por el chasis en vezde por la caja de cambios, y la facilidad de mante-nimiento.

11.1

Cuando este sistema no es adaptable al diseio de unvehículo debe utiliza¡se un sistema de mando remoto.

7.10. SISTEMA DE MANDO REMOTO

La figura 7-5 muestra un sistema típico de mando utilizan-do una válvula montada a distancia. Esta válvula se insta-la entre el brazo Pitman y un brazo de dirección secunda-rio (C). En ¡ealidad, el vehículo podría ser dirigido mecá-nicamente mediante esta conexión. La amplificación se

aplica mediante el cilindro de potencia, que va montadoentre el chasis del vehículo y el brazo primario dedi¡ección.

Figura 7-5

En cualquier sistema remoto debe haber una conexió¡para .realimentaro la válvula con un movimiento de direc-ción. En este caso, esto se verifica por el brazo de direc-ción secundario (C).

7,11. SISTEMA DE MANDO REMOTOINCORPORADO

En los vehículos pesados, donde puede no haber espaciosuficiente para cilindros de tamaño compatible con lacarga reque¡ida por la dirección, puede utilizarse unacombinación del sistema de mando incorporado y delremoto. Algunas veces, también es deseable dividir lafuerza, eritando arr la distorsicin de la conexion.En la figura 7-6 se muestra un eje tipo <viga" oscilanteutilizado en algunos camiones muy grandes de t¡ansportepor carretera. En un lado se instala u¡a unidad de direc-ción incorporada (válvula y cilindro), y en el lado opues-to, un cilindro. La válvula de dirección en la unidadincorporada lleva un conjunto adicional de o¡ificios paracontrolar, también, el segundo cili¡dro. Las conexioneshidráulicas se hacen de forma que un cilindro avancemientras el otro retrocede.

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Cilindro dedirección

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reduce el esfuezo manual necesario. En segundo lugar,los conductores del vehículo no están en condiciones deenfrentar una relación de dirección 1:1. De hecho. unfabricante de automóviles fue c¡iticado por colocar unadirección hidráulica de relación baja, hasta que el públicose acostumbró a ella. Cuando la relación es baja, hayuna tendencia natural a hacer girar demasiado el volante.

7.13,2. Bomba de dirección hidráulic¿

La bomba de dirección hidráulica es generalmente depaletas o de una construcción similar, y de desplazamien-to positivo. Esta bomba es accionada por el motor delvehículo, generalmente mediante una polea o una correaen V u otro tipo de accionamiento indi¡ecto. No obstante,algunas bombas de dirección hidráulica han sido proyecta-das para acoplamiento directo al generador.

Las bombas especiales para dirección hidráulica (fig.3-17) se construyen con depósitos y válvulas de seguridady de control de caudal, necesa¡ios para la dirección hi-dráulica, incorporados. Cuando el sistema posee tambiénotro(s) sistema(s) hidráulico(s) es coriente equiparlo conuna bomba doble (fig.7-8). La sección de caudal menor(lado de la tapa) alimenta el sistema de dirección, la otrasección (lado del eje) alimenta a los ot¡os sistemas.

7.13.3. Válvula de seguridad

Es necesa¡io que haya una válvula de seguridad en lalínea de presión para proteger a la bomba contra lassobrecargas. En la bomba de dirección hidráulica Vicke$,esta válvula está incorporada en la válvula de cont¡ol de

caudal, y también puede incorporarse en la válvula dedi¡ección.

7.13.4. Válvula de control de caudal

Una válvula de control de caudal mantiene un caudalconstante para accionar al (los) cilindro(s) de potencia.

Sin esta válvula. Ias variaciones de velocidad del motorafectarían a la sensibilidad de la dirección hidráulica alvariar el caudal de la bomba. Por motivos de seguridad.es mejor que el sistema responda exactamente con lamisma sensibilidad de todas las velocidades.

Reco¡demos del capítulo 5 que las válvulas de la serieFM son una combinación de cont¡oles de caudal conválvulas de seguridad, especialmente diseñadas para direc-ciones hidráulicas. Estas válvulas se incorporan a las bom-bas Vicke¡s para direcciones hidráulicas, y son opcionalespara las otras bombas de paletas que pueden utilizarse enlas direcciones hidráulicas.

7.13.5. Válvula de dirección

La válvula de di¡ección es una válvula de cuatro vías quefunciona como la se oválvula de posición. Esta válvuladebe dirigir el fluido a uno u otro de los extremos delcilindro. La mayoría de las válvulas de dirección son deltipo de centro abierto. Cuando la válvula está en Ia posi-ción central, el aceite procedente de la bomba circulalib¡emente a través de la válvula, volviendo al depósito,

Las válvulas de dirección Vickers se han diseñado paraincorporarlas a las unidades de dirección o para montarlaspor separado a distancia.

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Figura 7-8



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Rótulacentral

(de confol)

Cilindro

Figun 7-11

En 7-12A se muestra la posición central pa¡a el caudal.No hay movimiento ¡elativo enter la corredera y el cuer-

po de la válvula; en ot¡as palabras, la coÍedera estácentrada. El aceite procedente de la bomba retorna direc-tamente al tanque.

E¡'7-I2B se muestra la rótula central actuada pararetrae¡ el cilind¡o. Como se puede ver, Ia co¡redera hasido empujada hacia la izquierda. El aceite p¡ocedentede la bomba se dirige hacia el lado del vástago del cilin-d¡o. Una vez el vástago sujeto, la presión empuja laempaquetadura del vástago, desplazando todo el conjuntohacia la izquierda. Al mismo tiempo, el aceite del ladode la tapa retorna al tanque.

El caudal continúa de esta forma hasta que la rótulade cont¡ol se para. Entonces. el cuerpo de la válvulaalcanza inmediatamente la coÍedera, y el caudal vuelvea la condición mostrada en la 7-12A.

Cuando la ¡ótula cent¡al se desplaza hacia la derecha(7-l2C), el caudal se invierte. El caudal de la bomba sedirige al lado de la tapa del cilindro, y el aceite del ladodel vástago retorna al tanque. La presión en el cilind¡oempuja en el lado de la tapa y desplaza todo el conjuntohacia la derecha, siguiendo a la rótula de control (cen-tral).

En cualquier dirección de funcionamiento. el movi-miento relativo ent¡e la corredera y el cuerpo de la válvu-la es muy pequeño; solamente lo necesario para abrir enlos extremos del cilind¡o un pasaje de presión y otro dereto¡no.

118

7.14.3. Válvula antirretorno

La pequela válvula antirreto¡no esfé¡ica en el cuerpo dela válvula de dirección se mantiene normalmente cerradamediante la presión a la entrada de ésta (orificio de pre-sión). Si hay un fallo hid¡áulico o una pé¡dida de poten-cia, la presión disminuye y permite que el antiretorno se

abra. Entonces, el aceite puede circula¡ libremente entrelos dos extremos del cilind¡o, lo que evita un cierre hi-d¡óstatico y pe¡mite una dirección mecánica. La rótulade control mueve, eDtonces, simplemente todo el conjun-to, excepto el vástago que está sujeto. De esta forma, launidad de di¡ección funciona como un brazo de arrastrepara dirigir el vehículo.

7.14.4. Válvula de seguridad

Se puede incorporar, opcionalmente, una válvula de segu-ridad (fig. 7-13) a la váhula de dirección, si no se utilizauna válvula de seguridad y de cont¡ol de caudal. Estaválvula opcional es una válvula de seguridad pilotada,como se ha descrito en el capítulo 5. Esta válvula actúatambién como un- antirreto¡no, en caso de pérdida depotencia.

7.14.5. Montaje de la rótul¡ de control

Como muestra la figura 7-14, la rótula de control puedemontarse en cualquiera de las cuatro posiciones posiblescon relación a los orificios de la válvula,



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Salida Enirada

Subconjunto de laválvula de seguridad

7.I5. CIRCUITO DE UNA DIRECCIONHIDRÁULICA CON UNIÓN REMOTA

En una instalación remota, la válvula v el cilindro se

montan por separado. Como muestra la figura 7-15, cadauno va provisto de una tapa extrema roscada para acomo,dar una rótula. Cada tapa lleva dos orificios para haceilas conexio¡es ent¡e la válvula y el cilindro. En los demás

aspectos, el cilindro y la válvula son de.la misma construc-ción que en el sistema de dirección incorporado.

La figura 7-16 nuestr3 las conexiones hid¡áulicas. conexcepción de las líneas exte¡nas de la válvula al cilindro.el caudal de aceite es igual al mostrado en la figura 7-12.

7.15.1. Orilicios laterales auxiliares

Cuando se ma¡dan dos cilindros con la misma válvula. se

utiliza un cuerpo especial. dotado de o¡ificios lateralesauxiliares. La figura 7-17 muestra las conexiones hidráuli-cas en un sistema donde se utiliza un cilindro sepa¡adoconjuntamente con u¡a unidad de dirección incorporada.Se muestran las conexiones al circuito remoto, partiendode los orifi, io: laLerales de la vah ula.

E¡ la figura 7-18 puede verse un circuito remoto doble.Este ci¡cuito puede utiliza¡ el cuerpo especial con orificioslaterales. p€ro, como se muestra en la figura, el seguldocilindro puede monta¡se en derivación co¡ el p¡imero.Obsérvese. que las conexiones a los cilindros son opues-

EN LINEA CONY LAS CONEXIONES.''HtDRAULtcAS90" en sent do

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Figura 7-13

F¡Tuta 7-14

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Cilindro de dirección SC

Orificioal cilindro

Orificios a la bornbay al tanque

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Válvulade controlde caudal

Figura 8_5

origina una pérdida de potencia proporcional a la pérdidade ca¡ga. Esta pérdida de carga puede reducirse utilizan-do una válwla combinada de control de caudal y deseguridad, Ia cual, recordemos. ha sido proyectada única-mente para circuitos con regulación a la ent¡ada.

El control a la entrada también puede conseguirse conuna váhula direccional móvil de infinitas posiciones (fig.

Figura 8-7

Figura 8-8

8.9,3. Transmisión en circuito abierto con una bombadoble

Es posible diseñar una transmisión hidráulica de tres velo-cidades mediante una bomba doble y dos válvulas di¡ec-cionales (fig. 8-9). Los dos cartuchos de la bomba son dedesplazamientos distintos. Con la válvula A actuada, elmoto¡ recibe el caudal de un ca¡tucho. La válvula Bactuada alimenta al motor con el caudal del otro cartucho.dando una velocidad

diferente. Se consigue la velocidadmáxima cuando se actúan las dos válvulas; el motor reci-be, por lo tanto, la suma de caudales de los dos gruposgirato os.

Es obvio, que en este sistema no tenemos necesaria-mente una variación continua de velocidad. Bajo esteaspecto, el accionamiento con una bomba doble equivalea un embrague con una caja de cambios de tres ma¡chas.No obstante, se puede obtene¡ un control continuo de lavelocidad utilizando válvulas di¡eccionales móviles de infi-nitas posiciones.

Este ci¡cuito de accionamiento ha sido utilizado entimones accionados hidráulicamente.

Figura 8-6

8-7), que se utiliza con una corede¡a de centro abiertopa¡a motores.

Control a la salída. El cont¡ol a la salida, con la válvu-la de control de caudal en la línea de retorno (fig. 8-8)tiene la ventaja de pode¡ controlar cargas suspendidas.Nuevamente, la instalación de una pérdida de carga enserie con el motor origina una pérdida de potencia. Enrealidad, la contrapresión originada por el regulador decaudal hace aumenlar el par de salida v. por consiguiente.se exige un esfuerzo superior a la bomba, es decir, unpar mayor.

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8.11. CARACTERISTICAS DE LASTRANSMISIONES EN CIRCUITO CERRADO

Ya hemos mencionado anteio¡mente que las característi-cas de las transmisiones en ci¡cuito cerrado dependen delas ca¡acterísticas del motor y de la bomba, que depen-den, a su vez, de los controles del desplazamiento. Uncont¡ol reve¡sible en la bomba permite controlar el senti-

do de ¡otacióri a la salida. El control del desplazamientode una bomba regula el caudal y, por consiguiente, lavelocidad del motor. El control del desplazamiento de unmotor regula la velocidad de éste y el pa¡ de salida.

Vamos a considerar aho¡a las combinaciones posibles,suponiendo que la bomba sea accionada a una velocidad(rpm) constante.

8.ll.l, Bomba y motor de desplazamientos frjos

Si ni la bomba ni el motor llevan control del desplazamien-

to, tenemos nuevamente una transmisión hidráulica di¡ec-ta. Si ambos desplazamientos son iguales, la velocidad desalida es igual a la entrada y lo mismo ocurre con el par.Si los desplazamientos son distintos, el par y la velocidadvarían proporcionalmente a los desplazamientos.

8,11,2, Bomba de desplazamiento variable y motor dedesplazamiento frjo

La combinación de una bomba de desplazamiento variablecon un motor de desplazamiento fijo se denomina unatransmisión de par constante. En el motor de desplaza-miento fijo, la presión de trabajo es siempre proporcionalal par del moto¡ que viene determinado por la carga. Eltérmino "par constante> significa que el par y la presiónson siemp¡e proporcionales, con independencia de la velo-cidad. Evidentemente, la velocidad depende del caudal dela bomba.

Esta transmisión es reversible si la bomba y el motortambién lo son; y es adecuada para aplicaciones que re-quieren intervalos de par medios y pequenos, sin transmi-siones adicionales, o para intervalos más amplios con laadición de una caja de cambios de dos velocidades. Lamayoría de las transmisiones hidrostáticas utilizan estacombinación.

8.11.3. Bomba de desplazamiento frjo y motor dedesplazami€nto variable

Este tipo de transmisión recibe el nomb¡e de transmisiónde potencia constante. Si suponemos que la presión per-manece constante, la potencia absorbida tampoco variará.Recordemos que ya encontramos una situación idé¡ticaen el motor variable compensado por presión (capítulo4). El motor <<compensaba> a una cierta presión p¡eesta-blecida, y al aumentar el par se originaba una disminuciónproporcional de la velocidad. De esta fo¡ma. la potenciase mantenía constante.

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8.11.4. Bomba y motor de desplazamiento. variables

Cuando tanto la bomba como el motor son de desplaza-miento variable. se combinan todas las caracteísticas develocidad y par de las transmisiones de par constante yde potencia constante. Esta combinación permite aume¡-tar efectivamente el intervalo de la transmisión.

Po¡ ejemplo, supongamos una bomba con un desplaza-miento mínimo de 30 cm3/min, y uno máximo de 300

cm3/min que se hace trabajar con un motor cuatro vecesmayor, con un desplazamiento máximo de 1200 cm3/min.Supongamos que el desplazamiento mínimo de este motorsea 300 cm",'min.

Con la bomba a desplazamiento mínimo y el moto¡ adesplazamiento máximo, la multiplicación de par será:

desplazamienro del motor _ 1f4 _ ,n.,desplazamiento de la bomba - 30 - -" '

Con la bomba a desplazamiento máximo y el motor adesplazamiento mínimo:

despJazamiento del motordesplazamiento de la bomba

300-100-"

De esta forma, podemos tener cualquier relación detransmisión comprendida entre la transmisión directa(1:1) y una reducción de 40:1. En otras palabras, tenemosun inteNalo de par de 40:1. Multiplicamos el intervalode par de 10:1 de la bomba por el intervalo de 4:1 delmotot.

8.12. CONTROLES DEL DESPLAZAMIENTO

El desplazamiento de una bomba o de un motor puedeser controlado por un compensador de presión, por unconlrol manual o por un dispo\itivo senomecánico.

Los compensado¡es para las bombas y pa¡a los motoresse describieron ya en los capítulos 3 y 4. El control ma-nual es simplemente una palarlca unida al bloque bascu-lante de la bomba o del motor, para hacer varia¡ elángulo de Ia placa inclinada en las unidades de pistonesen línea o el ángulo entre el bloque de cilindros (barrile-

te) y el eje en las unidades de eje inclinado.

8.12.1, Servocontrol

Un seryocontrol mecánico (fig.8-12) aplica simplementeuna amplificación hidráulica al esfuerzo ejercido sobre lapalanca. No es nada más que una válvula seguidora quetrabaja dentro de un cilindro que tie¡e también la funciónde cuerpo de la válvula. El pistón está unido al bloquebasculante que mueve la placa inclinada a ángulos dive¡-sos. La corredera de la válvula es parte integrante delvástago actuador del control.



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8.14.2. Transmisión doble en paralehr

Una transmisión doble en paralelo (fig.8-14) lleva dos

motores de desplazamiento fijo accionados en paralelopor la misma bomba de desplazamiento variable. Puestoque el fluido debe dividirse. la velocidad máxima de sali-

da es la mitad de la de ent¡ada. si la bomba y el moto¡

sondel mismo desplazamiento. Utilizando una bomba de

desplazamie¡to más pequeno. se reduce más todavía la

velocidad máxima de salida. También. un motor puede

girar a una velocidad doble quc la proyectada si no se

prevén controles especiales para evitar el exceso de

velocidad.

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Válvula

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Figura 8'14

8,14.3. TransmisióÍ doble en serie-paralelo

lltilizando una válvula especial de control. la transmisióndoble puede convertirse en una transmisión serie-pa¡alelo(fig. 8-15). Esta disposición dobla el intervalo normal.En una posición de la válvula, el funcionamiento es igualal de una transmisión en paralelo. Pero la válvula puede

ser accionada para que los motores funcio¡e¡ en serie.En esta posición, el caudal no se divide, de forma quelos motores giran a una velocidad doble. pero la presiónrequerida se dobla también.

El paso de serie a paralelo no es continuo y el controldel desplazamiento de la bomba debe volverse a ajustaren este cambio.

8.14.4. Transmisión del tractor de un jardín

Una transmisión típica para el tractor de un jardín (fig.8-16) utiliza una bomba de pistones axiales de desplaza-miento va able con un motor d€ pistones axiales de des-plazamiento fijo. ambos del mismo tamaño y montadosen un solo cue¡po. La bomba se acopla di¡ectamente almotor del t¡acto¡ que va montado en la parte trasera delvehículo. El motor hidráulico acciona el eje trasero me-diante una reducción de engranajes.

El circuito (fig. 8-17) es un circuito cerrado convencio-nal con \'álvulas antir¡etorno. montadas en derivación,

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F gura 8-15

F¡gura 8-16

que dirigen la presión a la válvula de seguridad principal,y con válvulas antirretorno de prellenado que comunicanla salida de la bomba de p¡ellenado al lado de baja pre-sión del circuito. Esta bomba es de desplazamiento positi-vo y tiene su propia válvuia de seguridad que limita lapresión máxima de prellenado.

La válvula de segu dad principal tiene su conexión demando a distancia unida al tanque a través de una válvulaaccionada manualmente. Esta conexión puede hace¡ des-

cargar el caudal de la bomba principal al lado de bajapresión del circuito. De esta forma, al abri¡ la váhula



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1 14 Lmin (210 Bar)

Figura 8-18

Bomba deprellenado

A la fuente primariade movimiento

pistones axiales, en un conjunto único. En la transmisiónmostrada, ambos son de desplazamie¡to variable y dan a

esta transmisión características de par y de potencia va a-bles. La bomba es revenible.

Además de estos componentes básicos, el conjüntocomprende una bomba de paletas de prellenado y todaslas válvulas de control necesa¡ias.

El circuito de una transmisión compacta típica se mues-tra en la figura 8-20. Obsérvese que la bomba de prellena-do, accionada por el mismo eje que la de pistones, tienesu salida dirigida hacia un orificio externo. Debajo deéste, hay un orificio de entrada para la alimentación delaceite al circuito cerrado. Entre estos dos orificios se

puede instala¡ un filtro y, si es necesario, un refrigerador.También se puede utilizar la bomba de prellenado paraalimentar una segunda transmisión en una instalación ge-mela, e incluso para accionar otro sistema cuando la trans-misión principal está en la posición neutra. La válvula desegu dad, ajustada a 1.80 bar, dirige el caudal excedentede prellenado al tanque.

Paia usar esta transmisión se acopla simplemente eleje de la bomba al motor de accionamiento y el eje delmotor hidráulico a la salida, y se hacen las conexiones dela bomba de prellenado. La transmisión hidrostática quehemos descrito para el tractor del jardín es una de estasseries de transmisiones compactas.

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TABLA 2. P¡esiones de 69 a 172 bar

TABLA 1. Presiones de 0 a ó9 bar

Caudal Tamaño de la válvula O Externo del tubo* Grosor de la pared

del tubo

gpm. l/min. pulg. mm. pulg. mm. pulg. mm.

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15.88

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38.1

0.035

0.03 5

0.03 5

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0.049

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0.109

0.120

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0.89

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Caudal Tamaño cle la váh'rrla ó F.xterno (lel tubo '' Grosor de la pareddel tubo

gp'n. I/min. pu lu. mnt. pulg. nl ITI . pu lg. tTl nl .

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155.2

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0.095

0.148

0.180

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4.57

5.59

'' Acero SAE 1010

mente adecuado para líneas la¡gas. rectas v permanentes.El tubo va ¡oscado cónicamente en su pa¡te externa vunido a un agujero o conexión roscados. No obstante,estos tubos no pueden doblarse. En cambio se utilizanracores siempre que una unión sea necesaria. lo que origi-na un coste adicional y una mayo¡ probabilidad de fugas.

9.5. DIMENSIONADO DE LOS TUBOS GASEl grueso de la pared viene especificado por un núrnero

"schedule". En los sistemas hidráulicos. se utilizan ¡or-malmente tres gruesos de pared que son:

uSchedule" 40 - Tube¡ía estánda¡

"Schedule" 80 - Tube¡ía extragruesa

"Schedule" 160 Entre "Schedule" 80 v tubería dobleextragruesa

Para asegurar üna selección adecuada de ios tubos deun sistema hjd¡áulico, es preciso conocer el tamaño nomi-nal. el número "Schedule", la presión del sistema, laspoiibles puntas de presión y el caudal requerido.

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Brida deconexión

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para utiliza¡los con los tubos gas; y también para montarcon bridas o del tipo de compresión para roscarlos co1l

los tubos milimétricos. Los racores de compresión pueden

ser biselados o no.

Dado qu€ las conexiones roscadas están sujetas a fu-gas. éstas deben evitarse siempre que sea posibie en la

mayoría del equipo moderno. Si. no obstante. es necesa-rio un racor roscado. las roscas deben hace¡se con cuida-do, esta¡ bien limpias ' montarse con la ayuda de u¡producto químico que ayude a la estanqueidad y protejacontra la coÍosión.

Los racores para bridas pueden ser roscados o soldadosa los extremos de los tubos 8as. Frecue¡ltemente, las

b¡idas van provistas de juntas para conseguir una estan-queidad eficaz.

9,I|,, RTCOMLNDACIO\IS PARA IAS IUBFRIAS

9.8.1. Limp¡eza de las tuberías

Nadie pondría agua limpia e¡ un vaso sucio para beberladespués. De la rnisma forma, tampoco podeluos esperarque el aceite limpio p¡este su seruicio adecuado si tieneque atravesar tuberías sucias antes de llegar a trabajar.Un aceite sucio puede ser el resultado de una tuberídsucia. y el aceite sucio es la causa más frecuente de las

averías hidráulicas.

Para una limpieza completa de las líneas hid¡áulicasantes de su instalación- se iecomienda el cho¡reado dearena. el decapado y el desengrase. La información sob¡eestos procesos pu€de obtenerse de Vickers o de ios fabri-

cantes y distribuidores de los productos de limpiezaindust¡ial.

9.8.2, Soporte para las tuberías

Es necesario un soporte adecuado de las líneas iargaspara reducir las vibraciones a un mínimo. Pa¡a facilidadde montaje se debe tratar de mantener las abrazaderas, uotros dispositivos de fijación, lo más lejos posible de losracores. (Puede habe¡ excepciones a esta regla en las

líneas de alta presión donde los dispositivos de fijaciónpueden soldarse para una seguridad adicional. o cuandose utilizan estructuras soldadas. )

9.8.3. Líreas de entrada (aspiración)

Las líneas de aspiración deben ser ta¡ cortas y tener sudiámetro interno tan pequeño como sea posible. Cuandoestas líneas son largas, es convenie¡te adaptar una líneade diámetro mayor que el requerido por la entrada de labomba. Las líneas de aspiración nunca deben tener undiámetro menor que la abertura de entrada de la bomba.EI número de curvas y de racores en estas lí¡eas debeser el mínimo imprescindible. Además. no deben utilizar-se en ellas racores de alta presión. Si el aceite no puedeentrar. tampoco puede salir. Los racores de la aspiración

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deben estar siempre bien apretados: los racores flojospermiten la entrada del aire en el sistema.

9.8.4. Líreas de retorno

En estas líneas se debe evitar el uso de mangueras de

alta p¡esión. porque pueden aumentar la pérdida de cargaen el sistema.

Cuando las líneas de retorno",,án

floju, puede intro-ducirse ai¡e dentro del sistema. Estas líneas deben te¡mi-nar siempre por debajo del nivel del aceite en el tanque.Cuando se requieran líneas de retorno largas, se deben

utilizar líneas de diámetro inte or mayor que el de los

orificios de los componentes hidráulicos. Nunca de diáme-

ll."#t;t.rDebe instalarse un minimo de curvas v de

9,8.5. Líneas de presión

Todas las líneas de presión que utilicen tubos gas debentener racores roscados de acero forjado adecuados a lapresión de trabajo. Estas líneas de presión se especificanparr presiones de l40.2lU y 350 bat.

9.8.6, Tuberías y racores

La selección adecuada de los tubos gas y de los racoreses muy importante. Los tubos milimétricos son más estan-cos que los tubos gas.

Los racores de hie¡ro maleable son solamente adecua-dos para las líneas de aspiración, ¡etorno y drenaje. Lostubos y racores galvanizados no deben utilizarse en lossistemas hidráulicos, exceptuando para conectar el aguade refrigeración a los intercambiado¡es de calor. El cinctie¡re efectos adversos en aigunos tipos de aditivos parael aceite y puede provocar el fallo de los componenteshidráulicos. También debe evitarse utilizar tubos de cobreen Ios sistemas hidráulicos. La vib¡ación es una caracterís-tica inher€nte a la mayoría de los sistemas hid¡áulicosmóviles. El cobre tiende a endurecerse y romperse en losbiseles.

9.8,7. Instalaciór¡ de las mangueras

Cuando se instala una manguera, siempre se debe dejar

una holgura suficiente para evitar que ésta se doble: hayque recordar que solame¡te la manguera es flexible, nolos raco¡es. Un tramo tenso de manguera no permitirámovimiento cuando haya puntas de presión, una holguraen la línea compensa estas puntas y alivia las tensiones.La manguera no debe torcerse durante la instalación o elfuncionamiento porque esto la debilita y afloja los raco-¡es. Puede obtenerse una instalación más esmerada utili-zando racores adicionales. para eliminal curvar excesiva-mente grandes e¡ una línea. Las mangueras deben insta-larse adecuadamente para impedir el rozamiento con pie-zas próximas, y para asegurar que no se entrelacen conlas piezas móviles. Cuando las mangueras quedan someti-das a fricción deben llevar una capa protectora de¡eopreno.



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10.2. ESTANQUEIDAD

En un sentido amplio, la estanqueidad es cualquier medi-da adoptada para impedir que el aceite circule por ciertospasajes; para mantener presión y para impedir que mate-riales extraños entren dentro del sistema hid¡áulico.Cuando se quieran impedir totalmente las fugas, hay que

utilizar una estanqueidad eficaz o positiva. Cuando sedice que el sistema de estanqueidad es no positivo. estoquiere decir que se permite alguna fuga para fines delubrificación.

En la mayoría de los componentes hidráulicos se consi-gue generalmente Ia estanqueidad no positiva medianteel ajuste de piezas. La resistencia de la película de aceitecontra Ia que las piezas deslizan suministra una estanquei-dad efectiva. No obstante, para una estanqueidad positivaes necesario instalar una pieza o mate al aislante. Deuna forma general, aplicaremos el término <estanquei-dad" a cualquier junta, empaquetadura, retén u ot¡a pie-za diseñada para esta aplicación específica.

Las aplicaciones de estanqueldad se clasifican normal-mente en dinámicas o en estáticas, según que las piezasque se desea sean estancas se muevan o no una en rela-cióñ con la otra.

10,2.1. Estanqucidad estática

Una estanqueidad estática se coloca entre las piezas queno se mueven una en relación con la otra. Las juntas yretenes de montaie son, desde luego, estáticos, como loson las juntas utilizadas para las conexiones entre loscomponentes. En la figura 10-1 se muestran algunas jun-

tas estáticas típicas para conexiones con bridas. Lasjuntas

para roscas, las juntas tóricas utilizadas con los raco¡es,las empaquetaduras y muchas otras juntas en piezas queno se mueven se clasifican como juntas estáticas.

10,2.2. Juntas dinámicas

En las juntas dinámicas hay siempre un movimiento alter-nativo o rotativo entre las dos piezas que deben se¡ estan-cas; por ejemplo, la estanqueidad pistón-camisa en uncilindro hid¡áulico y los ¡etenes en una bomba o motor.Las juntas dinámicas son muchas y va adas, y requierenuna tecnología de disefio muy avanzada.

10.2.3. Juntas tóricas <O)

Las juntas tódcas <O) (fig. 10-2) se utilizan en aplicacio-nes tanto estáticas como dinámicas. De hecho, estas jun-

Uniones con br¡da

S¡mples

Uniones metal con metal

Sección reducida Por junta insertada

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Las desventajas del cuero es que tiende a hacer ruidocuando está seco y que no aguanta temperatu¡as elevadas.Muchas juntas de cuero no son recomendables para tem-peraturas superiores a 75'C. El límite absoluto pareceestar ahededor de 90' C.

10.3.2, Juntas de nitrilo (Buna-N)El nitrilo es el material de estanqueidad que hace posiblela transmisión automática. Es el material más utilizadoactualmente. Es un material comparativame¡te resistente,con una resistencia al desgaste excelente, y económico.Su composición se puede variar con facilidad para hacerlocompatible con los distintos aceites minerales y puedemoldearse fácilmente para conseguir distintas formas deestanqueidad.

El intervalo de temperaturas en que puede utilizarsesin dificultad el BUNA-N es de -40' C hasta + 110' C.Probablemente. presente la mejor resistencia a la degra-dación química (reblandecimiento e hinchado) a las tem-

peraturas moderadamente elevadas de cualquier materialde estanqueidad.

10.3.3, Juntas de silicona

La silicona fue el segundo elastómero que se popularizócomo mate al para la estanqueidad. Las juntas de silico-na pueden funciona¡ dentro de un intervalo de temperatu-ras mucho más amplio que la BUNA-N: de 50'C a205" C. A diferencia de ésta, la silicona no puede utilizar-se en juntas sometidas a movimiento alte¡nativo, por noser lo suficientemente resistente. Se rasga, estira y sufreab¡asión con ¡elativa facilidad. Muchas juntas tipo labio

para ejes, hechas de silicona, se utilizan en aplicaciones atemperatu¡as extremadamente elevadas. Existen tambiénjuntas tóricas <O> de €ste mate al para aplicacionesestáticas.

La silicona tiene tendencia a hincha¡se puesto queabsorbe un volumen considerable de aceite cuando secalienta. Esto es una ventaja si este hinchamiento noorigina problemas, porque la junta puede trabajar enseco durante un tiempo mayor en la puesta en marcha.

10.3.4. Neopreno

Debe también menciona¡se el neopreno que fue uno delos primeros elastómeros, y que se utiliza también en lasjuntas hidráulicas. A temperaturas muy bajas, el neopre-no es compatible con los aceites minerales. Por encimade 65" C, tiene tendencia a quemarse o vulcanizarse ypierde eficacia.

10.3,5. Teflón y nilón

Técnicamente, el teflón y el nilón son más bien plásticosque elastómeros. Los químicos los llaman fluorelastóme-¡os, o sea, combinaciones de flúo¡ con caucho sintético.Ambos p¡esentan una resistencia al calor excepcionalmen-

1'1,1

te elevada (piénsese en las sa enes revestidas de teflón ylas espátulas de nilón) y su coste es igualmente elevado.'Ianto el nilón como el teflón se utiliza¡ para anillos deapoyo y como materiales de estanqueidad en aplicacionesespeciales.

10,4. PREVENCIÓN DE FUGASEn una prevención de fugas intervienen tres factores ge-nerales: el diseño para poder minimizarias, el co¡trol delas condiciones de funcionamiento y una instalación ade-cuada. Vamos a finalizar este capítulo con un b¡eve estu-dio de estos factores.

10.4.1. Diseños antifugas

Las roscas cilíndricas, los montajes sobre placa base ycon b das cont buyen de una fo¡ma significativa a ladisminución de las fugas externas, especialmente si seutilizan las juntas más

modernas. Lamayoría de estas

conexiones utilizan ahora juntas tóricas <O" que tienenu¡a tendencia mucho meno¡ a fugar que las juntas planaso las roscas cónicas. Las válvulas montadas sobre placabase utilizan también, para consegui¡ la estanqueidad, lasjuntas tóricas "O> en lugar de las juntas planas. Lasconexiones de las tuberías a la placa base son permanen-tes, y la cinta de teflón ayuda conside¡ablemente a evita¡las fugas.

El montaje modular disminuye todavía más la posibili-dad de que haya fugas- Este montaje tiene va¡ios pasajesde inte¡conexión entre las válvulas: de esta forma. eliminauna buena cantidad de tuberías, si hay lugar para unmontaje modular en una máquina, pueden instalarse en

el¡a circuitos complrcados sin mas conexiones externasque las líneas de presión, tanque y las que va¡ a losactuadores.

I0.4.2, CONDICIONES DE FUNCIONAMIENTO

Ei control de las condiciones de funcionamiento puedeser muy importante para la duración de las juntas. Unretén del eje o del vástago de un pistón, expuestos a laatmósfera tend¡án una vida útil reducida considerable-mente si la atmósfe¡a contiene humedad, sal, suciedad ocualquie¡ ot¡o contaminante ab¡asivo. Si es posible prote-ger el retén cont¡a una atmósfera indeseable, vale la pena

hace¡lo.

10,4,3, La química también participa

La compatibilidad química con el fluido que hacemosestanco es una consideración impoÍante. Pocas máquinasmóviles utilizan un fluido distinto del ac€ite mineral, pe¡ohay siempre excepciones que requieren un fluido ininfla-mable. Algunos de estos fluidos atacan ciertas juntas elas-tómeras y las desintegran en poco tiempo. Siempre quese desee utilizar un fluido ininflamable, conviene que elsuministrador verifique su compatibilidad con las juntasexistentes, sugiriendo su cambio cuando sea necesa¡io.



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RECOMENDACIONES RELATIVAS AFLUIDOS HIDRAULICOS

En un sistema hid¡áulico, el aceite sirve como mediotransmisor de potencia. Tiene también funciones de lubri-ficación y refrigeración. La selecció¡ de un aceite adecua-

do es necesaria pa¡a el buen funcionamiento y duracióndel sistema.

Apéndice A

A.1. DOS FACTORES IMPORTANTES PARA LASELECCIÓN DEL ACEITE

1. Aditivos antídesgaste. El aceite seleccionado debe con-tener los aditivos necesa os para asegurar unas caracteís-ticas antidesgaste adecuadas.

2 Viscosidad. El aceite seleccionado debe tener la viscosi-dad adecuada para poder mantener una película lubrifica-dora a la temperatura de funcionamiento del sistema

A.2. LOS TIPOS ADECUADOS DE ACEITE SON:

\. Aceite de córter q[e satisfaga las especificaciones SC,SD o SE. según SAE Jl8J. Observese que un mismo

aceite puede satisfacer a una o más de estas especi-ficaciones.

2. Aceite hidráulico antid¿sgoste. No hay una desig¡acióngeneral para los aceites de este tipo. No obstante, sonfabricados por la mayoría de los suminist¡adores de acei-tes y, proporcionan las características antidesgaste de losaceites de motor mencionados anteriormente.

3. Otros tbos de aceítes minerales so¡ adecuados paratrabajar en la hidráulica móvil si satisfacen las condicionessiguientes:

A) Co¡tener el tipo y cantidad de aditivos antidesgasteque se encuentran en los aceites de cárter o haberpasado pruebas simila¡es a las utilizadas en el desarro-llo de los aceites minerales antidesgaste.

B) Satisfacer las recomendaciones de viscosidad especifi-cadas eo la tabla siguiente.

C) Tener la estabilidad química suficiente para trabajaren los sistemas hidráulicos móviles.

La tabla siguiente muestra las recomendaciones de vis-cosidad necesa as para poder trabajar coD el equipo Vic-

kers en los sistemashid¡áulicos móviles:

146

* Temperatura ambiente en la puesta en marcha.** Véase el páÍafo sobre índice de viscosidad.

*** Véase el pár¡afo sobre condiciones árticas.

A.3. TEMPERATURA DE TRABAJO

Los interualos de temperatura most¡ados en la tablacorresponden desde la puesta en marcha en frío hasta lamáxima temperatura de trabajo.

Se deben adoptar las precauciones necesarias en lapuesta en marcha para asegurar una lubrificación adecua-da durante el calentamiento del sistema.

A.4. CONDICIONES ÁRTICAS

Las condiciones árticas representan un campo especializa-do en el que se utiliza extensivamente el calentamientodel equipo antes de Ia puesta e¡ marcha. Si es ¡recesario,debe utiliza¡se éste y las recomendaciones siguientes:

1. Aceite SAE 5 W o SAE 5W-20, según la viscosidadmostrada en la tabla anterior.

2. Aceites desa¡rollados esp€cialmente para utilizarlos encondiciones árticas, tales como hidroca¡buros sintéti-cos, ésteres, o mezclas de ambos.

3. Dilución del aceite SAE 10 W con un máximo del20 7¿ de keroseno o fueloil diésel a baja temPeratüra.No obstante, la disolució¡ de aceites especiales (véase

2 anterior) no debe intentarse sin la aprobación deVickers o de su fabricante. La dilución no mejoranecesariamente el a[anque en frío y puede afectaradversamente al funcionamiento de los aceites según 2

anterior.

Interyalo de temperatura defuncionamiento del sistema

(Mínima* a máxima)

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PROCEDIMIENTOS DE PUESTA EN MARCHAY FUNCIONAMIENTO. PRACTICA PARA UN

BUEN MONTAJE

1.

9.

7.

4.

5. Utilizar aire comprimido para limpiar los raco¡es.

Examinar los racores, mangueras y tubos para asegu-ra¡se de la ausencia total de rebabas, muescas, casca-rilla o suciedad. Las mangueras y los tubos debendecaparse cuando se alrnacenan.

Escariar los extremos de los tubos de gas y de lostubos milimétricos para impedir que las rebabas delmaterial restrinjan el caudal u originen turbulencias.

No utilizar ¡unca racores de alta p¡esión en las llneasde aspiración, puesto que su diámetro intemo es me-nor y pueden ¡estringi¡ el caudal.

No deben hacene soldaduras o arreglos en las áreasdonde el sistema hid¡áulico sea abierto por cualquiermotivo.

No utilizar cinta de teflón.

Cuando se utilicen acoplamientos flexibles en los ejesde las bombas y motores:

a) Alinear las mitades del acoplamiento dentro deuna tole¡ancia de 0.50 mm.

b) Dejar una holgura de 0.80 a 1.60 mm ent¡e lasmitades del acoplamiento; o seguir las recomenda-ciones del fabricante,

c) No apretar nunca los acoplamientos en los ejes.Si no tienen ajuste libre deslizante, deben calen-talse en un baño d€ aceite y después deslizarlossobre los ejes.

Apéndice B

3.

La práctica más importante en el montaje de lossistemas hid¡áulicos es la limpieza. La entrada demateriales extraios en el sistema puede originar rápi-damente serias averlas.

Siempre hay que ceÍar todas las aberturas del depó-sito después de su limpieza. Una limpieza y un cam-bio de aceite periódicos deben formar parte de todos

los programas de mantenimiento.

Cuando el sistema hidráulico es abie¡to, deben tapar-se todos los oriflcios para impedir la entrada de sucie-dad y de aire húmedo.

Mantener todos los fluidos en condiciones de se-guridad.

12. Vtilizar g¡asa a discreción en las estrías de los ejesdurante la instalación para aumentar su duración.

13. Cuando se utilicen juntas dobles universales para elacoplamiento, debe haber angularidad solamente enuna dirección.

14. Al montar las piezas de los componentes, una fina

pellcula de aceite hidráulico limpio ayuda a la lubri-ficación inicial hasta que el sistema esté bien cebado.La vaselina o la grasa son solubles en el aceite ypueden utilizarse para mantene¡ las piezas pegadas,si se desea.

15. Antes de instalar un accionamiento por correa .,V',,hay que asegurane de que la bomba o el motor hansido construidos para acoplamiento indirecto. Hayque alinear ambas poleas tan próximas como sea po-sible, Minimizar los salientes, es decir, instalar laspoleas inte ormente en los ejes lo más lejos posible,sin interfe r con las caras del cuerpo, 10 que aumen-tará la duración de los cojinetes.

8.1. PROCEDIMIENTOS DE PUESTA EN MARCHAPARA BOMBAS Y MOTORES DE PALETAS

Las bombas de paletas más antiguas, las bombas (redon-das", fueron diseñadas para ponerlas en marcha bajo car-ga. En estas bombas había etiquetas avisando al usuariode esta caractelstica.

Las bombas y motores de paletas analizados en elcapltulo 3, han sido diseñados para ponerlos en ma¡chasin carga. Es importante que empiecen a moverse con lasalida libre, para eliminar el ai¡e del sistema. De otraforma, la bomba puede no cebarse y quedar dañada por

falta de lubrificación.Nunca hay que poner en ma¡cha estas bombas contra:o una válvula de centro cerrado,. un acumulado¡ cargado, un circuito ce¡rado con un motor hidráulico.

Las válvulas direccionales móviles son, generalmente,del tipo de paso directo (by-pass), de forma que la bombapuede pone$e en marcha simplemente centrando lascorrede¡as de la válvula. Pero si el fluido no puede circu-lar a baja presión, debe habe¡ una válvula pequela en lalínea de presión o debe solta¡se lig€¡amente un racor enesta llnea pa¡a la puesta en ma¡cha. Debe dejarse lasalida libre hasta que empiece a sali un caudal continuo

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11.

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Apéndice C

DEFINICION DE TERMINOS TECNICOS

A

Absoluta. Medida que tiene su base o punto cero en laausencia completa de la magnitud que está siendomedida.

Actuador, Dispositivo que convierte la energía hidráulicaen energía mecánica. (Motor o cilindro.)

Actuador lineal. Actuador que tmnsforma la energía hi-dráulica en un movimiento rectilíneo. (Un cilindro.)

Actuador rotativo. El dispositivo que transforma la ener-gía hidráulica en un movimiento giratorio. (Un motorhidráulico. )

Acumulador. Recipiente en el que puede almacenarse unfluido bajo presión, como una fuente de energía

hidráulica.)Aireaciór. Es la presencia de aire en el fluido hidráulico.

Una aireación excesiva provoca la formación de espu-ma en el aceite, siendo causa del funcionamiento i¡re-gular de los componentes, debido a la compresibilidaddel aire retenido por el fluido hidráulico.

Altu¡a de una columna de llquido. Se expresa en unidadeslineales. Se utiliza f¡ecuentemente para indicar la pre-sión manométrica. La presión equivale a Ia altura dela columna multiplicada por el peso específico delfluido.

Amortiguador. Dispositivo colocado algunas veces en losextremos de un cilind¡o hidráulico para reducir el cau-dal de aceite en el orificio de salida, disminuyendo,

por lo tanto, la velocidad del vástago del cilindro alfinal de la carrera.Amplitud del sonido. Es la intensidad acústica de un

ruido.Área anular. Á¡ea co¡ forma de anillo. Se refiere, fre-

cuentemente, al área efectiva en el lado del vástagode un cilindro, es decir: el área del pistón menos elárea de la sección ¡ecta del vástago.

Atmósfera, Medida de presión equivalente a 1 kp/cm2.

B

Barrilete. Bloque de pistones en una bomba de pistonesaxiales.

Bloque. Bloque conducto¡ de fluido con muchas aberturaspara conexlones.Bomba. Dispositivo que convierte la energía mecánica en

transmión fluida de esta energía.Brazo de palanca. Se consigue un aumento de la fueIza

de salida disminuyendo la distancia a que se aplica.Multiplicación de fuerza.

By.Pass. (Derivación). Pasaje secundario para el caudalde un llquido.

c

Caballo de vapor. Es la potencia necesaria para elevar 75kp a una altura de un metro en un segundo.I CV : 75 kp. m./seg : 0.746 kw = 42.4 B"lUlmin.

Caída de presión, Dife¡encia de presiones entre dos pun-tos de un sistema o componente.

Calor. Es una forma de energía que puede originar calen-tamiento o aumentar la temperatura de una sustancia.Toda la energía utilizada para vencer un rozamientose conüe¡te en calo¡. El calor se mide en calorías oen BTU. Una caloría es la cantidad da calor necesariapara aumentar la temperatura de 1 g de agua en 1" C(de 14.5" C y 15.5"C).1 BTU/min = 252 caloíaslseq.

Cámara. Compartimiento dentro de una unidad hidráuli-ca. Puede contene¡ elementos para ayudar a funcionaro coot¡ola¡ una unidad. Ejemplos: cámara para unmuelle, cámara de drenaje, etc.

Canal. Pasaje para el fluido, cuya longitud es muy grandecon ¡elación a su sección transvenal.

Carga €stática. Altura de una columna de líquido, respec-to a un punto dete¡minado, expresada en unidades delongitud. Suele indicar una presión manoméüica.

Carrera.1. Longitud de trabajo de un cilind¡o.2. A veces denota el cambio de desplazamiento de una

bomba o motor de desplazamientos variables.

Cartucho.1. Elemento reemplazable de un filtro.2. Unidad impulsora de una bomba de paletas, fo¡mada

por rotor, anillo, paletas y una o dos placas laterales.Caudal,1. Volumen de fluido descargado por una bomba e¡ un

tiempo dado, expresado, generalmente, en litros porminuto (1/min).

2. El volumen de fluido que pasa a t¡avés de una conduc-ción por unidad de tiempo.Cavitación. Exceso de vapor en una corriente líquida,

que ocurre cuando la p¡esión es inferio¡ a la tensión devapor del líquido.

Central hidráulica. Grupo transmisor de potencia for-mado, usualmente, por una bomba, depósito, válvula de

seguridad y váhula di¡eccio¡al.Centro abierto. (Válvula de.) Todos los orificios de laválvula están comunicados entre sí en la posición cen-tral o neutra.

Centro cer¡ado. (Válvula de.) Todos los orificios de laválvula están incomunicados entre sí, en la posicióncentral o neutra.

Cilindro. Elemento que transforma energía hidráulica enmovimiento y fuerzas lineales. La fue¡za es proporcio-

NOTA.Estas definiciones se ¡efie¡en al contexto en que estos términos se utilizan en el manual. Una definición más general

de los mismos puede encontrarse en (Glossary of Terms for Fluid Powe¡ NFPA Recommended Standard T2.70.1.)

150



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H

Hidráulica. Ciencia que trata de las presiones y caudalesde los líquidos.

Hidrodinámica. Ciencia que trata de los líquidos en movi-miento y particularmente de su ene¡gía cinética.

Hidrostática. Ciencia que t¡ata de la energía de los líqui-dos en reposo.

Iindice de viscosidad. Medida de las va¡iaciones de viscosi-

dad de un fluido originadas por las va aciones detemperatura.

Intercambiador de calor. Dispositivo que transfiere calor,de un fluido a otro, a través de una pared divisoria.

L

Línea. Tubo, tubería o mangue¡a flexible que actúa comoconductor de un fluido hid¡áulico.

Línea de aspiración. Línea hidráulica que conecta el depó-sito con la entrada de la bomba.

Línea de presiór. Línea que lleva el fluido hid¡áulico dela salida de la bomba al orificio presurizado delactuador.

Línea de retorno. Línea utilizada para llevar al fluido dela salida del actuador al depósito.

M

Manómetro. Escala de presión que no tiene en cuenta lapresión atmosférica y el punto cero es 1 kp/cm2absoluto.

Margen de sobrepresión. Es la diferencia ent¡e la presiónde abertura de una válvula y la p¡esión alcanzada cuan-do pasa a través de ella todo el caudal.

Micra. Millonésima parte del metro o milésima parte delmilímetro.Motor. Dispositivo que transforma Ia energía hidráulica

en energÍa mecánicá de rotacidn.Motor par. Dispositivo electromagnético formado por bo-

binas y circuito magnético propio, que suministra laamortiguación de una armadura que gira o ttaslada.Se utiliza en las servoválvulas.

Movimiento alternativo, Movimiento de vaivén en línearecta.

o

Obturador. Elemento de ciertas válvulas que impide elpaso del caudal cuando queda ajustado en su asiento.

Orificio, Final interno o externo de un pasaje en un com-ponente hid¡áulico.

P

Palanca, €fectq de. Una multiplicación de la fuerza aplica-da debida a una disminución de la distancia reco¡¡ida.

Pasaje. Conducto que pasa a t¡avés de un componentehidráulico para permitir el paso del fluido.

Par. Fuerza giratoria. El par de un motot hidráulico semide generalmente en m.kp.

Pistón. Pieza de fo¡ma cilíndrica que se ajusta dent¡o deun cilindro y t¡ansmite o recibe un movimiento medi-ante un vástago conectado a la misma.

152

Placa base. Montu¡a auxiliar pa¡a un componente hidráu-lico que suministra un medio de cone€tar las tuberíasal compo¡ente.

Placa de presión. Placa estacionaria utilizada en las bom-bas de pistones axiales, que o gina el movimientoalte¡nativo de los pistones cuando gira el bloque delos cilindros.

Placa de presión. Placa late¡al en el lado del o ficio depresión de las bombas o motores de paletas.

Placa oscilante. Placa rotativa oscilante, en las bombas depistones axiales, que empuja los pistones dentro desus alojamientos durante su movimiento.

Placa separadora. Dispositivo, gene¡almente una placa,instalado en un depósito para separar la aspiración dela bomba de las lineas de retorno.

Potencia, Trabajo por unidad de tiempo. Se mide en CV(caballos de vapor), o watts (vatios).

Potenciómetro. Eleme¡to de cont¡ol en los servosistemasque mide y controla un potencial eléct¡ico.

Presión. Es la fuerza por unidad de área. Se expresanormalmente en kp/cm'z (ATM).

Presión absoluta. Es la escala de p¡esión donde el puntocero es el vacío perfecto, es decir, la suma de la pre-

sión atmosférica y de la presión indicada por unmanómetro.Presión atmosférica. Presión ejercida por la atmósfera en

un lugar determjnado. Al nivel del mar es ap¡oximada-mente: 1 kp/cm2.

Presión de abertura. P¡esión a la que una válvula, accio-nada por presión, permite el paso del fluido.

Presión de carga, Presión del gas comprimido en un acu-mulador. antes de llena¡lo de fluido.

Presión manométrica. Presión medida por un manómetrosin tener en cuenta la presión atmosférica. El puntocero de la escala es 1.01 bar.

Presión piloto. P¡esión auxilia¡ utilizada para accionar ocontrolar los componentes hidráulicos.

Presostato. Inte¡rupto¡ eléctrico accionado por la presión

del fluido.Presurizar, Aplicar una presión superio¡ a la atrnosférica

en la entrada de una bomba.Pünta de presión. Aumento instantáneo de presión en un

circuito.

R

Refrigerador. Intercambiador de calor utilizado paraextrae¡ calor de un fluido hid¡áulico.

Régimeo laminar. Régimen en el que las partículas delfluido se mueven según trayectorias paralelas.

Régimen turbulento. Régimen en el que las partículas delfluido se mueven según trayectorias que se cruzan.

originándose torbellinos.Regulación a la entrada, Regular la cantidad de fluidoque entra en un accionador o sistema.

Regulación a la salida. Regular el caudal de un fluido aIa salida de un sistema o actuadol.

Regulación pror derivación. Regula¡ el caudal de un fluidoenviando parte del suministro de la bomba directamen-te al depósito.

Regular. Regular la cantidad de fluido.Rellenar. Añadir fluido para mantener el nivel de aceite

en u¡ depósito hidráulico.Rendimiento. Relación entre la salida y la entrada. El

rendimiento volumétrico de una bomba es igual alcaudal de salida (en l/min) dividido por el caudal teóri-



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Apéndice D

DATOS TÉCNTCOS

Factores de conversión

Par¡ converti¡ en Multiplicar por

)ara converlir ---------------+Dividirpor

Masnitud Unidad Símbolo Unidad Símbo1o Factor

P¡esión Atmósferas Atm bar bar 1.0132s0

Potencia calo¡ífica BTU/ho¡a Btu/h Kilowaft kw 0 293071x l0 3

Volumen Centímetros cúbicos cm" Litro 1 0.001

Volumen Centímetros cúbicos cm_ Mililitro m1 1.0

Volumen Pies cúbicos ft3 Metro cúbico m3 0.0283168

Volumen Pies cúbicos ft3 Litro 1 ),a 3161Vohrme¡ Pulqadas cúbicas 1n- Centímetro cúbicc cm3 16 .38'7 I

Volumen Pulgadas cúbicas 1n_ Litro 0.0163866

Aneulo de qiro Grados (anzulares) Radian rad 0.0174533

Temperatura Grados Farenheit F Grado Celsius cLongitud Pies ft Metro m 0.3 048

Presión (columna agua) Pies de azua ft H,o ba¡ ba¡ o 0298907

Volumen Onzas inglesas llK fl oz Centímetro cúbicc cm3 '8.413

Volumen Onzas americanas IJS fl oz Centímetro cúbicc cm3 29j735Trabaio. EnergÍa Pie, libras fuerza ft Ibf loule J 1.35582

Potencia Pie libras f/minuto ft lbf/min Watt w 81 .3492

Volume¡ Galones imperiales UK sai Litro J 4.54596

Volumen Galones americanos US gal Litro 3.78531Potencia Caballo de vapor hp Kilowat kw o.7 45'/Presión (columna merc. Pulgadas de mercu¡io in Hg Milibar mbar 33.8639

P¡esión (columna agua) Pulgadas de agua in HrO Milibar mbar 2.49089

Longitud Pulgadas m Centímetro cm 2.54

Longitud Pulgadas ln Milr'metro mm 25.4

fueIZa Kilogramo fuerza kgf Newton N 9.80665

Momento de guo Kiloqramo f . metro kef m Newton-metro Nm 9.80665Presión Kilo f/centímetro cuadrado kgf/cm' ba¡ bar 0.98036sPresió¡ Kilopascals kPa bar bar 0.01

Fuerza Kiloponds kp Newton N 9.80665Momento de s¡ro Metros. Kilopond kpm Newton-metro Nm 9.8066sPresión Kiloponds/cent. cuadrado kp/cm' ba¡ bar 0.980665Potencia Caballos de vapor metricos Kilowatt kw o'735499Longitud Micropulgadas /l1n Mic¡a um 0.0254P¡esión lcolumna merc. Milim. de mercu¡io mm Hg Milibar mba¡ 1 .33322

P¡esión (columa aqua) Milim. de agua mm H2O Milibar mba¡ 0 09806Presió¡ Newtons centim. cuadrado N/cm bar bar 0.1

Presión Newtons ñelro clrádrado N/m' bar ba¡ l0-5

Presión Pascals (newtons. met¡o cuad.) Pa bar ba¡ l0-5Volumen Pintas inglesas UK pt Litro I 0.568245

Volumen Pintas amedcanas tlS lia pt Litro I o 4'73163

Masa Libras (masa) lb Kilogramo kg 0.4536

Densidad Libras/pie cúbico lb/ft' Kilog./cent. cub- kg/m' 16.0185

Densidad Libras/pulgada cúbica lb/in' Kilos./metro cub. ke/cm' 0.027 6',799

154



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BIBLIOGRAFIA RECOMENDADA (ParaOleohidráulica Móvil)

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L

Líneas de trabajolíneas de presión, 15

líneas de aspiración, 15líneas de reforno- 1-5

Líneas secunda¡iaslíneas de drenaje. 15llneas de pilotaje, 15

Lubrificación, 145

M

Mangueras flexibles, 137Margen de sobrepresión, 65Mtcta. 22Moto¡es de paletas. 56 a 61Motores de pistones, 61 a 64Moto¡es hidráulicos. 55 a 64Moto¡es unidireccionales. 59

N

Neopreno, 144

P

Palanca hidráulica, 6Par de un moto¡, 55 y 56Pascal (principio de), 6Pérdida de carga, 10Placa desviadora o separado¡a, 17Potencia, 12 y 54Potencia nominal. 33P¡esa hidráulica. 7Presión, 2 y 4Presiónabsoluta,4y5

Presión a la entrada de una bomba. 48Presión atmosfé¡ica. 4P¡esión, definición, 2Presión (caída de), 10Presión en una columna de líquido, 4Presión nominal, 31Posiciones finitas, 81Posiciones infinitas, 81P¡esurización, 29 y 48

R

Raco¡es, 137Refrigeradores (véanse intercambiadores de calor)

158

Régimen laminar. 10 y 11

Régimen turbulento. l0 y 1lRegulación de caudal (véase control de caudal)Rendimiento volumétrico. 33Respiradero. 18

Ruido de una bomba. 33, 34 y 48

s

Servoválvulas. 93 y 94Símbolos hid¡áulicos. 108 a 110

T

Tabiques separadores. (véase placas separadorastTapón de llenado y filtro de aire (véase filt¡o de ::::Tapones magnéticos (véase filtros magnéticos)Teorema de Bernoulli. 12

Torricelli, 1 y 4Trabajo, 11

T¡ansmisiones hid¡ostáticas. 123 a 133Tubos gas, 135

Tubos milimétricos. 135

Vacío a la entrada de una bomba. 48Válvulas antirretorno, 65 y 66Válvulas de aguja, 78Válvulas de control de catdal. 77 a 79Válvulas de control di¡eccional. 80 ss

Válvulas de control de presión, 65Válvulas de cuatro vías, 80Válvulas de descarga, 74 y 75

Válvulas de globo, 78Válvulas de equilibraje, T2 y 73Válvulas de frenado hid¡áulico, 73 y 74Válvulas piloto, 67Válvulas de segu dad, 67 y 68Válvulas de seguridad y de control de caudal. 79 ] i-.Válvulas de seguridad y descarya, 76 y '77

Válvulas reductoras de presión, 75 y 76Válvulas de secuencia. 69 a 72 '

Velocidad, 8 y 9Velocidad de un cilindro. 54Velocidad de un motor hidráulico.55<Venting), 69



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Documents

Manualde Oleohidraulica Movil