BOMBAS HIDRÁULICAS

IRIK ROKA

INTRODUCCIÓN Las bombas hidráulicas convierten la energía mecánica en energía hidráulica en forma de flujo de fluido. Las bombas producen solamente caudal o flujo (en galones por minuto, litros por minuto, centímetros cúbicos por revolución, etc.) el mismo que es utilizado en un sistema hidráulico. Las bombas NO GENERAN PRESION. La presión es originada por la resistencia al flujo. Esta resistencia es causada por los diferentes componentes del sistema como mangueras, válvulas, orificios, acoplamientos, conexiones, cilindros, motores o cualquier otro componente que se encuentre en el camino del flujo hacia el tanque. Aunque las bombas no generan directamente presión hidráulica, deben diseñarse para soportar los requisitos de presión del sistema. Por lo general, cuanto mayor sea la presión de operación, mayor será la bomba.

INTRODUCCIÓN Serie Energía Hidráulica Titulo Las Bombas y los Actuadores

CARACTERÍSTICAS DE LAS BOMBAS

Las bombas se clasifican generalmente por su presión máxima de funcionamiento y por su caudal de salida en l/min a una velocidad de rotación determinada. Algunas características de las bombas son: La presión nominal: Viene determinada por el fabricante y está basada en una duración razonable en condiciones de funcionamiento determinadas. Trabajar a presiones más elevadas puede reducir la duración de la bomba.

CARACTERÍSTICAS DE LAS BOMBAS El desplazamiento: Es el volumen de líquido transferido en una revolución. Es igual al volumen de una cámara de bombeo multiplicado por el número de cámaras que pasan por el orificio de salida durante una revolución de la bomba. Caudal: Una bomba viene caracterizada por su caudal nominal en litros por minuto: por ejemplo, 40 l/min. En realidad puede bombear más caudal en ausencia de carga y menos a su presión de funcionamiento nominal. Su desplazamiento es también proporcional a la velocidad de rotación. Rendimiento Volumétrico: En teoría una bomba suministra una cantidad de fluido igual a su desplazamiento por ciclo o revolución. En realidad el desplazamiento efectivo es menor, debido a las fugas internas. A medida que aumenta la presión, las fugas desde la salida de la bomba hacia la entrada o al drenaje también aumentan y el rendimiento volumétrico disminuye.

CLASIFICACIÓN DE LAS BOMBASTodas las bombas hidráulicas se clasifican dentro de 2 grandes grupos: Desplazamiento no positivo. Desplazamiento positivo.Estas difieren en el Método mediante el cual entregan el fluido y la forma en que la bomba es afectada por los aumentos de presión del sistema.

DESPLAZAMIENTO NO POSITIVO Se usan principalmente para transferir fluidos donde la única resistencia que se encuentra es la creada por el peso del mismo fluido y el rozamiento. Una característica importante de las bombas de desplazamiento no positivo es que los espacios o las cámaras entre los alabes no están sellados entre si por lo tanto el puerto de entrada no está sellado del puerto de salida. Estas son utilizadas en aplicaciones de baja presión como bombas de agua de automóviles, bombas de agua para suministro doméstico e industrial y como bombas de carga para bombas de pistón en sistemas hidráulicos de alta presión.

BOMBA CENTRIFUGAconsiste en dos porciones básicas: el impulsor o rodete que se monta en el eje de entrada y la cubierta o caja.

COMPONENTES DE UNA BOMBA CENTRIFUGA

FUNCIONAMIENTO

Bombas centrifugas funcionamientoBombas centrífugas

BOMBAS DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO Este tipo de bombas suministran una cantidad determinada de fluido en cada carrera, revolución o ciclo. Su desplazamiento, exceptuando las pérdidas por fugas, es independiente de la presión de salida. El flujo de la salida en una bomba de desplazamiento positivo es básicamente igual para cada revolución de la bomba. Dentro de estas bombas encontramos: Las bombas de engranajes, las bombas de paletas y las bombas de pistones.

BOMBAS DE ENGRANESLas Bombas de engranajes externos suministran un caudal, transportando el fluido entre los dientes de dos engranajes bien acoplados. Uno de los engranajes es accionado por el eje de la bomba y hace girar al otro. Las cámaras de bombeo, formadas entre los dientes de los engranajes, están cerradas por el cuerpo de la bomba y por las placas laterales (llamadas frecuentemente placas de presión o de desgaste). Los engranajes giran en direcciones opuestas, creando un vacío parcial en la cámara de entrada de la bomba. El fluido se introduce en el espacio vacío y es transportado, por la parte exterior de los engranajes, a la cámara de salida. Cuando los dientes vuelven a entrar en contacto los unos con los otros, el fluido es impulsado hacia afuera. La alta presión existente a la salida de la bomba impone una carga no equilibrada sobre los engranajes y los cojinetes que los soportan.

COMPONENTES DE UNA BOMBA DE ENGRANES

1. Sellos.2. Plancha de presión.3. Engranaje loco.4. Engranaje impulsor.5. Cuerpo o caja.

BOMBAS DE ENGRANAJES INTERNOS TIPO G-ROTOR consisten en un par de engranajes donde el rotor interno (motriz) arrastra al rotor externo, que a su vez tiene un diente más, y giran ambos en la misma dirección. La mayoría de las bombas de engranajes son de desplazamiento fijo y pueden desplazar desde pequeños hasta grandes volúmenes de fluido. Debido a que son bombas no equilibradas hidráulicamente, son por lo general unidades de baja presión, aunque existen bombas de engranajes que alcanzan hasta 250 kg/cm2 de presión.

COMPONENTES Y FUNCIONAMIENTO

Bombas gerotor funcionamiento

BOMBAS DE ENGRANAJES DE SELLADO EN CRECIENTE

Bomba de sellado en creciente

BOMBAS DE PALETASLas bombas de paletas son bombas de caudal positivo y fijo. Estas bombas de larga duración y suave funcionamiento son de uso frecuente.En estas bombas un eje de impulsión gira el rotor. El aceite penetra en la cámara creada entre las dos paletas y la caja, es impulsado hacia la lumbrera de salida. La bomba de paletas consiste en: un anillo de leva, paletas y un rotor ranurado.

COMPONENTES DE UNA BOMBA DE PALETAS

1. Cuerpo o caja.2. Plancha flexible.3. Rotor.4. Anillo excéntrico.5. Paletas.6. Sello.7. Cuerpo o caja.

BOMBAS DE PALETAS BALANCEADASLos dos orificios de salida están separados entre sí 180° de tal forma que las fuerzas de presión sobre el rotor se cancelan, evitándose así las cargas laterales sobre el eje y los cojinetes. Además en este tipo de bombas el anillo es elíptico en vez de ser circular, lo que permite utilizar dos conjuntos de orificios internos.

Bombas de paletas balanceadas

BOMBAS DE PALETAS NO BALANCEADASEl eje está sometido a cargas laterales, procedentes de la presión que actúa sobre el rotor. El diseño no equilibrado se aplica principalmente a las bombas de caudal variable.

BOMBAS DE PISTONESFuncionan según el principio de que un pistón, moviéndose alternativamente dentro de un orificio, aspirará fluido al retraerse y lo expulsará en su carrera hacia adelante. La eficiencia de este tipo de bombas es, en general, mayor que cualquier otro tipo. Además ofrecen generalmente mayor variedad de caudales y presiones de trabajo más elevadas que las de engranajes o de paletas. Las bombas de pistones pueden ser de caudal fijo o variable, según su diseño. Estas bombas versátiles y eficientes se utilizan frecuentemente en los sistemas hidráulicos de detección de carga y presión compensada.

BOMBAS DE PISTONES RADIALES

Las bombas de pistones radiales son empleadas cuando se necesitan presiones de servicio mayores a 400 Bar como en prensas, máquinas para elaboración de plásticos, para sujeción de piezas en máquinas herramienta y en muchos otros sectores que requieren presiones de servicio hasta 700 Bar. Solo las bombas de pistones radiales pueden trabajar satisfactoriamente a presiones tan elevadas también en servicio continuo. Bomba de pistones radiales

COMPONENTES DE LAS BOMBAS DE PISTONES RADIALES

BOMBAS DE PISTONES AXIALES

Bombas de pistones axiales

TIPO DE BOMBAS DE PISTONES AXIALES

Bomba de pistones axiales de placa oblicua

Bomba de placa oblicua compensada

BOMBAS DE DESPLAZAMIENTO VARIABLEPara cambiar el caudal se debe variar unos de los siguientes factores: La Velocidad de rotación de eje motriz. El Desplazamiento de la bomba, el cual depende de: el número de cámaras de bombeo y el tamaño máximo de cada cámara. Bomba de desplazamiento variable

CAVITACIÓNCuando una bomba o un motor no reciben aceite o recibe muy poco aceite, se forman cavidades de vapor que se desintegran en la bomba. Esto ocasiona implosiones que desgastan los componentes internos de la bomba o del motor. Además los componentes se rayan debido a la falta de lubricación

Tipos de Flujo y Cavitación

SÍNTOMAS DE LA CAVITACIÓN

Los síntomas de la cavitación son: Traqueteo peculiar. Operación defectuosa del implemento. Acumulación de calor en la bomba (la pintura de la bomba se quema).

CAUSAS DE LA CAVITACIÓN

Tubería de entrada restringida (ej. filtro taponado). Exceso de velocidad. Bajo nivel de aceite. Viscosidad de aceite demasiado alta. Falla de presurización del tanque. Cambios no autorizados en el sistema y/o piezas de inferior calidad.

AIREACIÓNLa aireación consiste en el proceso de atrapar el aire que se encuentra en el aceite, lo que es ocasionado por las fugas de aceite en el sistema. Las burbujas explotan cuando entran en la bomba o en el motor, causando el desgaste de los componentes internos.

SÍNTOMAS DE LA AIREACIÓN

Ruido en la bomba o en el motor. Operación errática del implemento. Acumulación de calor en la bomba o en el motor. Los controles del implemento están muy suaves. Aceite espumoso.