UNIVERSIDAD MICHOACANA DE SAN NICOLAS DE HIDALGO

FACULTAD DE INGENIERIA MECANICA

AUTOMATIZACION

“Generación de la Energía Hidráulica”

Por: Ángel Valdez Ramírez Adrián Santibáñez Maldonado

Jorge Medina Barriga Hernán Cortes Martínez

Emmanuel Ramos Dajio Ismael García Pérez

4to Año 2da Sección

PROFESOR: Christian David Schindler

Fecha de entrega:

04 de noviembre de 2015

1. BOMBA DE ENGRANES EXTERNOS E INTERNOS

1.1. Engranes externos

Descripción del funcionamiento:

Tiene dos engranes, uno de los engranes está conectado al motor eléctrico por lo cual el otro engrane esta como esclavo. El fluido viene de un conducto de entrada, el cual entra en los dos engranes, y pasa por los huecos haciendo pasar el fluido para que este salga, transportando el fluido por los dientes de los engranes.

Diseño de la bomba:

En los platos laterales deben reducir el flujo revertido a un mínimo Se utilizan engranes con dientes rectos o helicoidales Las bombas con engranes helicoidales soportan mayor velocidad y son más silenciosos y

garantizan un flujo de la descarga más estable

Rango del caudal

Rango de caudales hasta 1600 GPM

Rango de presion

Manejo de presiones hasta 2500 psi

1.2. Bomba de engranes internos

Descripción del funcionamiento

En este tipo de bombas por cada revolución que dan los engranes, estos permanecen unidos por un tiempo considerable, de tal manera que los espacios entre los dientes se llenan de líquido, impidiendo la formación de cavidades. Las bombas de engranes internos bombeen de manera exitosa casi cualquier líquido sin importar su viscosidad. A demás a presiones y velocidades de entrada bajas, proveen un flujo constante e incluso descargar pesar de condiciones de variación de presión.

Cuando se utiliza para viscosidades elevadas, esta bomba ofrece un suave y constante flujo, Estas bombas pueden trabajar en seco. Ya que en este tipo de bombas solo encontramos dos partes móviles por los son confiables, simples de operar y fáciles de mantener. Otra ventaja es que puede operar en cualquier dirección, permitiendo un rango mal amplio de aplicación.

El funcionamiento lo podemos describir con los 4 siguientes pasos:

1. El líquido entra a la bomba por el canal de succión, entre el engrane exterior (en grande de mayor tamaño) y el engrane interior.

2. El líquido fluye a través de la bomba en medio de los espacios que hay entre los dientes. La forma creciente (forma de media luna) divide al líquido y actúa como sello entre la entrada y la salida.

3. La presión del líquido es elevada justo antes de que este salga por el conducto de salida.

4. Los dientes de los dos engranes se acoplan completamente, formando un sello equidistante, entre el conducto de entrada y el de salida. El sello fuerza al líquido a salir por el conducto de salida.

Diseño de la bomba

Esta bomba la constituyen elementos como, engranajes de dientes externos (motriz), engranajes de dientes internos (conducido) y una placa en forma de media luna. Existe una zona donde los dientes engranan completamente en la cual no es posible alojar aceite entre los dientes.

Al estar los engranajes ubicados excéntricamente comienzan a separarse generando un aumento del espacio con lo cual se provoca una disminución de presión lo que asegura la aspiración de fluido. Logrado esto, el aceite es trasladado hacia la salida, la acción de la placa con forma de media luna y el engrane total, impiden el retrocesos del aceite

Rango de caudal

El fabricante italiano VICTOR PUMPS nos ofrece una serie de bombas autoaspirables cuyo modelo

más pequeño nos entrega 1.2 mᵌ/hr hasta un modelo de 350 mᵌ/hr. Al comparar otros fabricantes, se logra ver que este es el que posee un rango más amplio en sus equipos.

Rango de la presión

Al consultar varios fabricantes el menor rango de presión es el trabajo en vació o 0 bar hasta bombas de alta presión donde el fabricante HYDAC dispone de un modelo que puede trabajar hasta con 350 bar.

Eficiencia en relación del rango de Presión / Caudal

Tras verificar en varias ocasiones, los fabricantes no parecen entregar un dato de este tipo. Lo más cercano que se puede constatar son las curvas de operación de la eficiencia contra la presión de operación mostradas en la siguiente figura

Potencia

Tras buscar en varias empresas, se notó que la mayoría no entrega datos sobre la potencia de trabajo, basándonos en la ficha técnica del fabricante VICTOR PUMPS, el rango de potencia de trabajo está entre 1- 30.3kw para sus bombas a la venta.

Tabla de comparación de las bombas en el mercado

ModeloRango caudal(mᵌ/hr)

Rango presión(Bar) Eficiencia

Rango velocidad de trabajo (RPM)

Potencia(kW)

VP-R105 31.3 – 75.5 250 - 300 224 - 560 23.7VP-R80 18 – 43 180 – 200 250 – 630 12.5H-MGE101-160 1.6 200 - 220 S/D 400 - 1300 2V- J 1-110 5 - 22 5 – 22 S/D 600 - 1400 1.1VP-R65 8.3 – 20.5 150 - 165 280 - 720 8.1VP-R35 1.2 – 3.7 0 – 8 450 - 1450 1.7

VP: Victor Pumps; H: Hydac ; V:Varisco;

Diagrama de trabajo

Caudal vs. Presión

Potencia vs. Presión

Aplicaciones típicas

Las aplicaciones destacadas para este tipo de bomba son:

· Filtración, circulación

· Transferencia.

· Lubricación

· Aumento de presión

· Para la industria en general

· Para uso de la marina y fuerza armada.

· En la industria petroquímica

· Para servicio ligero, medio y pesado.

Ventajas y Desventajas.

Las ventajas de esta bomba son:

· Solo dos piezas se mueven

· Descarga continua.

· Ideal para líquidos con alto grado de viscosidad.

· Descarga continua sin importar cambios de presión.

· Operación en cualquier dirección.

· Puede operar con una dirección de flujo, con cualquier rotación.

· Requiere de bajo NPSH.

· Bajo costo en mantenimiento

· Su diseño flexible permite su uso en una amplia gama de aplicaciones.

Entre las desventajas se encuentran:

· Requiere de velocidades moderadas.

· Limitadas a presiones medias.

· Cojinete en contacto con el líquido bombeado.

· Sobre carga en el cojinete de la flecha

2. BOMBA DE PALETAS DE CAUDAL FIJO Y VARIABLE

Las bombas de paletas tienen un conjunto de aletas con cinemática radial. Las aletas deslizan u oscilan en un cilindro hueco con ranuras radiales en el rotor. Respecto al eje del cuerpo de la bomba, está colocado de forma excéntrica el rotor, respecto al que durante la rotación las aletas realizan movimientos alternativos o de vaivén, así como se muestra en la figura 2.1.

Fig. 2.1. Corte transversal de una bomba de paletas.

Función

En los extremos de la bomba de paletas se aprietan en el interior el estator y las paletas deslizan por él. La cámara de trabajo es llenada entre dos paletas contiguas, el estator y el rotor. Durante el giro rotor el volumen de producto aumenta hasta alcanzar un valor máximo que tras alcanzar este se cierra para trasladar el producto a la cavidad de impulsión de la bomba A la par se inicia el desalojo del líquido de la cámara de trabajo en una cantidad igual a su volumen útil. No tienen el mismo grado de hermeticidad como otras bombas rotativas y para mejorar el grado de hermeticidad se puede realizar elevando el número de paletas.

El accionamiento se efectúa por medio de un eje estriado que engrana con el estriado interior del rotor. Hay diversos diseños para conseguir el contacto entre la paleta y el anillo; en unos se utiliza la propia fuerza centrífuga que les imprime el giro del rotor, en estos modelos se requiere una velocidad mínima de giro para garantizar el correcto apoyo de la paleta sobre el anillo; en otros modelos esta fuerza centrífuga se refuerza con unos muelles colocados entre la paleta y su alojamiento en el rotor, esto disminuye la velocidad mínima necesaria para el apoyo; otros modelos utilizan una reducida presión hidráulica para empujar la paleta.

Las bombas de paletas son relativamente pequeñas en función de las potencias que desarrollan y su tolerancia al contaminante es bastante aceptable.

De acuerdo a la fig. 2.1, el fluido (generalmente aceites) entra por el lado izquierdo, donde es recogido por las paletas que se abren por la fuerza centrífuga y los resortes y es impulsado hacia el lado de presión por las mismas hasta incorporarse a la salida de presión. La aspiración se produce al incrementar el volumen de la cámara durante el giro. Cuanto menores sean las tolerancias entre el extremo de la paleta y el anillo y, entre estas y las placas de presión, mejor será el rendimiento de la bomba.

De todas formas se ha de mantener una cierta tolerancia en las zonas de rozamiento, por ello es importante que la fuerza que la paleta ejerce sobre el anillo no sea excesiva ya que entonces se rompería la película de lubricante y se produciría contacto entre el extremo de la paleta y el anillo.

Las lumbreras de entrada y salida del fluido están situadas en los laterales del rotor y a su lado podemos observar las ranuras que dan presión al fondo de las paletas.

En la gran variedad de las bombas de paletas encontramos las siguientes características:

Las bombas de paletas son usadas en instalaciones con una presión máxima de 200 bar. Un caudal uniforme (libre de pulsos) y un bajo nivel de ruido.

Cabe destacar que las bombas de paletas se clasifican en:

1. Bombas de Paletas de Caudal fijo2. Bombas de Paletas de Caudal Variable

Dentro de las cuales funcionan de la misma manera, solo que las de caudal variable cuentan con un mecanismo extra que provoca un cambio de la excentricidad del rotor relativo al anillo, esta variación ocasiona un incremento o una disminución de caudal. En la figura 2.2 se muestra una representación transversal de una bomba de caudal fijo y en la figura 2.3 se muestra un corte transversal de una bomba de caudal variable, en la cual se logra apreciar un sistema que mueve la posición del rotor.

Fig. 2.2.-Bomba de paletas de caudal fijo Fig. 2.3.- Bomba de paletas de caudal variable

El anillo estator es de forma circular y excéntrico con respecto al rotor. Esta excentricidad determina el desplazamiento (caudal). Cuando la excentricidad sea cero, no existe un caudal, por lo tanto, no se entregará líquido al sistema. Esto permite regular el caudal de las bombas de paletas.

Dentro de las 2 clasificaciones de este tipo de bombas, también puede subdividirse en bombas balanceadas y bombas no balanceadas. Por lo que podria haber 4 tipos de bombas de este tipo. La bomba mientras esta trabajando, genera una diferencia de presión entre entrada y salida. Esta diferencia de presión genera una carga lateral no deseada sobre ciertos componentes de la bomba, lo que reduce su vida útil. En las bombas no balanceadas se tiene presente este problema, debido a que solo se cuenta con una entrada y una salida, pero como se ve en la figura siguiente ese problema se soluciona poniendo 2 entradas y 2 salidas, con las cuales las fuerzas axiales se contrarestarán y se evitará el problema de la carga sobre los cojinetes principalmente.

Las bombas trabajan generalmente bajo las siguientes condiciones:

Caudal: 8 a 900 l/min Presión: 50 a 220 bar Eficiencia: 70 a 80 % Potencia: 0.5 a 300 Hp Velocidad: 400 a 2500 rpm

Las bombas de paletas constan de varias partes

Anillo excéntrico.

Rotor.

Paletas.

Tapas o placas de extremo.

Las bombas de paletas son relativamente pequeñas en función de las potencias que desarrollan y su tolerancia al contaminante es bastante aceptable.

Fig. 2.5.- Balanceo de cargas axiales en una bomba de paletas Fig. 2.6.- Representación de una bomba de paletas balanceada

Abertura de entrada.

Abertura de descarga.

Lumbrera de aspiración.

Lumbrera de impulsión.

Distancia entre los ejes del rotor y estator.

Diagramas de Trabajo. Bomba Simple tipo BHP-1 (10 paletas)

Vida útil de las bombas de paletas

La vida útil de este tipo de bombas es muy grande, siempre y cuando se haga periódicamente una revisión y esto por la siguiente razón (desventajas):

Las paletas son la parte delicada en este tipo de bombas. Cuando ellas permanecen paradas por un tiempo prolongado, las paletas pueden pegarse dentro de sus ranuras de alojamiento.

Estas adherencias se deben a los residuos de los productos transportados y como consecuencia la bomba no trabajará. Para garantizar otra vez un buen funcionamiento hay que limpiar las piezas móviles y verificar que las paletas se deslicen libremente en sus guías.

Ventajas de las bombas de paletas

Algunas de sus principales ventajas son:

Sentido de flujo del fluido independiente del sentido de rotación del eje (para las bombas de ejecución especial).

Mantenimiento sencillo y rápido.

No hay compresión, empuja, arrastra.

Capacidad para transportar productos de alta viscosidad.

Bomba volumétrica sea cual sea la velocidad de rotación o la viscosidad.

Gran poder de aspiración.

Sencillez técnica.

Gran vida útil.

Volumen de trabajo variable.

Válvula de seguridad integrada permitiendo la protección del circuito.

Aplicaciones de las bombas de paletas

Las bombas de paletas se aplican en diversas industrias y procesos, en las que destacan:

Transferencia de producto en el sector petrolero.

Transferencia de productos químicos.

Transferencia de productos para la industria textil.

Limpieza de aceite en circuitos cerrados.

Transferencia de agua en instalaciones de refrigeración.

Vaciado de freidoras industriales.

Lubricación de máquinas herramientas.

Lubricación de equipo ferroviario.

Transferencia de productos alimenticios para cría de colmenas.

Transferencia de agua en instalaciones de refrigeración.

Lubricación de máquinas de obras públicas.

Bibliografía

http://www.hidramaq.com/noticia.php/es/bombas-de-paletas,-los-principios-de-funcionamiento/50

http://www.ngarg.com.ar/hardware-tuning-modding/4900-las-bombas-de-paletas.html

http://members.fortunecity.es/100pies/mecanica/hidraulicapaletas.htm

http://www.ecured.cu/index.php/Bomba_de_paletas

http://hydraut.com/es/bombas-de-paletas-modelo-v-vq/

https://books.google.com.mx/books? id=Dxs7kl5_okYC&pg=PA5&dq=bombas+de+paletas&hl=es419&sa=X&ved=0CC0Q6AEwAGoVChMI2IvD0MreyAIVRUAmCh0CJQG2#v=onepage&q=bombas%20de%20paletas&f=false

https://books.google.com.mx/books? id=y_hoBQAAQBAJ&pg=PA171&dq=bombas+de+paletas&hl=es419&sa=X&ved=0CEIQ6AE

wBGoVChMI2IvD0MreyAIVRUAmCh0CJQG2#v=onepage&q=bombas%20de%20paletas&f=false

3. BOMBAS DE LÓBULOS

La bomba de lóbulos es una bomba mecánica, volumétrica y de desplazamiento positivo. Son unas cámaras de trabajo las que desplazan el líquido. Las bombas de lóbulos están constituidas esencialmente por dos rotores o engranajes exteriores, de forma lobular encerrados en un cuerpo. El movimiento relativo de estos rotores, es el de un par de engranajes que giran a la misma velocidad periférica, aunque esta propiedad sea impuesta por un mecanismo exterior al cuerpo de la bomba. Hay Bombas de engranaje tipo lóbulos externos e internos. Ambos tipos de bombas se presentan a continuación y también se especifican tanto sus características como las ventajas de cada una.

Lóbulos externos

Son bombas rotativas de engranajes externos que difieren de estas en la forma de accionamiento de los engranajes. Ambos engranajes tienen sólo tres dientes que son mucho más anchos y más redondeados que los de una bomba de engranajes externos. Su accionamiento es independiente por medio de un sistema de engranajes externo a la cámara de bombeo.

Ventajas

Dentro de la gran variedad de las bombas de lóbulos externos encontramos las siguientes ventajas:

Los lóbulos son accionados independientemente por medio de un sistema de engranajes externo a la cámara de bombeo.

Ofrecen mayor desplazamiento, pero su costo es mayor a las bombas de otro tipo.

Esta bomba es adecuada para utilizarla con fluidos más sensibles al efecto del esfuerzo tangencial (o de cizalle).

Es excelente para el manejo de fluidos con gases o partículas atrapadas.

Lóbulos internos

Son bombas rotativas de engranajes internos que difieren en la forma de accionamiento de los engranajes. Esta bomba combina un engranaje interno dentro de otro externo. El engranaje interno está montado en el eje y lleva un diente menos que el engranaje exterior.

Ventajas

En la gran variedad de las bombas de lóbulos internos encontramos las siguientes ventajas:

Esta bomba tiene mayor eficiencia volumétrica que la de semiluna trabajando a bajas velocidades.

El rendimiento volumétrico y total de este tipo de bombas es generalmente similar al que ofrecen las bombas de engranajes externos.

Por medio de la rotación de los ejes, cada lóbulo se llena consecutivamente y el líquido se desplaza hacia el lado de impulsión. Las pequeñas holguras que existen entre lóbulos, y entre los lóbulos y las paredes de la bomba hace que los espacios se cierren debidamente. El cuerpo de la bomba está completamente lleno y el líquido se escapa por el engranaje de los lóbulos, chocando contra las paredes de los espacios para así completar la acción de bombeo. Algunas de las características de las bombas pueden ser:

Diseño sanitario Libre de contacto Líquidos delgados y viscosos Manejo de sólidos Abrasivos Amplio rango de temperatura Bajo corte Con baja pulsación Suave desplazamiento positivo

Los rangos de presiones y caudales varían de acuerdo al fabricante y la aplicación deseada, a continuación se muestra una tabla con datos de algunas bombas de la marca LOBEPRO:

Las

siguientes gráficas son para bombas de lóbulos internos y son a una velocidad de rotación de 1500 vueltas/min, la marca es DUPLOMATiC OLEODiNAMiCA:

Las siguientes gráficas son para bombas de lóbulos externos y la marca es DUPLOMATiC OLEODiNAMiCA:

4. BOMBAS DE PISTONES AXIALES DE CAUDAL FIJO Y VARIABLE

Principio de funcionamiento: Las bombas de pistones axiales son de tipo volumétrico, es decir, generan un cierto caudal de aceite en cada rotación completa de la misma. Su principio de funcionamiento es simple a la vez que ingenioso, está basado en el movimiento axial, paralelo al eje de la bomba, producido por un pistón dentro de su alojamiento o cilindro en cada rotación de la bomba. Este desplazamiento se consigue mediante el deslizamiento de la base del pistón sobre una placa que permanece inclinada mientras el pistón gira, solidario con el eje de la bomba, alrededor del centro de la placa. El fluido a bombear llega a la bomba por el lado de baja presión que no es más que aquel sector en el que los pistones realizan la aspiración y es transportado hacia el lado de alta presión. Para aumentar la eficiencia de la bomba, suministrando más volumen por vuelta, la bomba se compone no de uno si no de varios pistones que simultáneamente bombean el fluido hidráulico en cada vuelta de la misma.

Ahora bien, la cilindrada o volumen aportado por la bomba en cada vuelta está influenciada principalmente por el ángulo α de inclinación de la placa estacionaria. Cuanto mayor es éste mayor es el volumen desplazado por el pistón ya que su carrera será mayor. Aunque no es el caso que nos ocupa, cabe mencionar que existen modelos de bombas en los cuales la placa inclinada está mecanizada directamente sobre la

carcasa de la bomba, sin posibilidad alguna de variación de su ángulo de inclinación, se trata por supuesto de bombas de caudal constante. En caso de que la placa se encuentre totalmente vertical, es decir α = 0º, la bomba no aportará ningún caudal. Por tanto, podemos variar el caudal de aceite hidráulico simplemente variando el ángulo de inclinación de la placa estacionaria. En la siguiente figura se puede ver un esquema algo más detallado en el que también aparece el cálculo del volumen aportado por la bomba en cada rotación, en función del ángulo de la placa inclinada.

Para un determinado número de revoluciones del motor, el par de giro absorbido y por tanto la potencia absorbida aumenta con la diferencia de presión entre la entrada y la salida de la bomba.

Fig 2.Representación de una construcción de placa inclinada

Recuerda que las bombas volumétricas no generan presión, sino caudal, la presión alcanzada a la salida de la bomba dependerá del circuito hidráulico aguas abajo. Por ejemplo, supongamos que la bomba alimenta un motor hidráulico que puede embragarse o desembragarse a voluntad, si el motor se encuentra desembragado y sin carga alguna, la presión a la salida de la bomba será la estrictamente necesaria para girar el motor en vacío y vencer las pérdidas de carga de la línea y el motor, es decir, muy baja. Sin embargo, si embragamos el motor, la presión a la salida de la bomba aumentará hasta el valor necesario para mover el par resistente aplicado en el eje del motor y vencer las pérdidas de carga en el mismo y en la línea de alimentación.

Las bombas de pistones axiales y caudal fijo funcionan según el principio de plato oscilante. Poseen un caudal constante, por lo que suministran un caudal que se mantiene constante con un número de revoluciones determinado. Las bombas ajustables de pistones axiales funcionan según el principio de plato oscilante. Regulan el caudal geométrico de máximo a cero. Como resultado varían el caudal que se pone a disposición de los consumidores.

Consideraciones para el diseño:

Caudal Teórico: Es el caudal que de acuerdo al diseño, debiera entregar la bomba (caudal Ideal)

QT = C * N (31)

Donde: C = Cilindrada (cm3/rev); N = Rpm (1/rev)

La placa de válvulas tiene los orificios dispuestos de forma tal que la aspiración está abierta a los orificios de los cilindros en la zona de la revolución en que éstos se separan de la placa. Su orificio de salida está encarado a los orificios de los pistones en la zona del giro en la que los pistones se acercan a la placa de válvulas. Así, durante el giro de la bomba los pistones succionan fluido hacia el interior de los cilindros y, posteriormente, lo expulsan por la cámara de salida.

Existen dos tipos básicos, en uno el barrilete y los pistones son estáticos, mientras que el plato inclinado es el que gira accionado por el eje, en el otro el plato inclinado se mantiene fijo y son el barrilete y los pistones los que giran accionados por el eje. En ambos casos el principio del funcionamiento es el mismo. También, y en función de su construcción, estas bombas se pueden clasificar en dos grupos: en línea y en ángulo, según la posición del eje del barrilete con relación al del plato.

Así mismo hay dos formas típicas de mantener los pistones en contacto con el plato durante la aspiración, la menos usada consiste en el empleo de muelles situados en el interior del tambor y que fuerzan el pistón contra el plato, otra forma es mediante el empleo de un plato que sujeta los pies de los pistones.

Para evitar el contacto metal-metal entre el pie de los pistones y el plato inclinado, se utiliza una pequeña presión hidráulica para mantener una distancia entre ambas piezas.

Esta presión se transmite por el interior del pistón hasta la cabeza del mismo, y de allí al interior del pie, que está mecanizado para alojar una pequeña cantidad de líquido.

La carrera de los pistones será proporcional al ángulo de inclinación del plato con respecto al barrilete, y la cilindrada de la bomba variará en función de esta carrera y del número y tamaño de los pistones.

Una bomba de pistón es una bomba hidráulica que genera el movimiento en el mismo mediante el movimiento de un pistón. Las bombas de pistones son del tipo bombas volumétricas, y se emplean para el movimiento de fluidos a alta presión o fluidos de elevadas viscosidades o densidades. Cada movimiento del pistón desaloja, en cada movimiento un mismo volumen de fluido, que equivale al volumen ocupado por el pistón durante la carrera del mismo.

A continuación se presentan algunos parámetros sobre este tipo de bombas, cabe destacar que estos valores son tomados de los catálogos de Bosch Rexroth AG para bombas de caudal constanteA10FZO/G y de Duplomatic Oleodinamica para las bombas de pistón axiales de caudal variable, una empresa dedicada a la fabricación de bombas.

Rango de caudal (l/min):

Bombas da caudal fijo: 9 l/min-38.2 l/min Bombas de caudal variable: 43.50 l/min -162.60 l/min

Rango de presión (bar):

Bombas da caudal fijo: 103 bar- 350 bar Bombas de caudal variable: 280 bar-315 bar

Eficiencia (%):

Bombas da caudal fijo: 78 % Bombas de caudal variable: 76% - 79%

Rango Velocidad de trabajo (rad/s o min-1):

Bombas da caudal fijo: 3600 min-1 Bombas de caudal variable: 50 rev/s- 30.83 rev/s

Potencia (kW):

Bombas da caudal fijo: 10 kW -17.7 kW Bombas de caudal variable: 20.3 kW- 67.80 kW

Tabla 1. Comparativa entre los parámetros de la bomba de pistones axial de flujo variable y las de flujo constante

Bomba de Rango Rango Eficiencia Rango de velocidad Potencia

pistón axial de caudal:

caudal (l/min)

presión (bar) (%) de trabajo (rad/s o min-1)

(kW)

Fijo 9 l-38.2 103-350 78 3600 min-1 10-17.70Variable 43.5 -162.6 280-315 76-79 50-30.83 rad/s 20.3-67.8

Curvas características de las bombas de pistón de caudal variable:

Los datos que figuran en los diagramas han sido medidos con velocidad de rotación bomba = 1500 vueltas/min

La eficiencia de las bombas de pistones es, en general, mayor que cualquier otro tipo, venciendo, generalmente, presiones de trabajo más elevadas que las bombas de engranajes o de paletas. Las tolerancias muy ajustadas de estas bombas las hacen muy sensibles a la contaminación del líquido.

Aplicaciones de las bombas de pistón axial

Máquinas Hidráulicas: Esta es la aplicación más habitual de las bombas de pistón, en las que se utilizan para bombear el fluido hidráulico que después accionará los diversos mecanismos. Por ejemplo motores hidráulicos, cilindros hidráulicos, etc.

Industria del agua a alta presión: Para hidrolimpiadoras, normalmente en disposición de tres pistones cerámicos en línea para equipos industriales y profesionales, y de plato oscilante para las aplicaciones de bricolaje. Para equipos de corte por chorro de agua, en las que actúa como impulsor primario antes del multiplicador de presión. En equipos de chorreo de arena por agua a alta presión.

Industria de la minería y la construcción. Bombeo de hormigón. Bombeo de agua a alta presión para perforadoras y tuneladoras. Como bomba de relleno de reservorios de petróleo en los pozos petrolíferos.

Agricultura. Como bomba para fumigación y tratamientos fitosanitarios. Como bomba de trasvase en bodegas. Como bombas para sistemas de riego

Ventajas

La ventaja de este tipo de bomba es que la misma permite la aspiración de pequeñas cantidades de sólidos.

También permite su montaje sobre tuberías de pequeño diámetro. Otra ventaja muy importante es su capacidad de operación manual.

Desventajas

Las desventajas son su bajo rendimiento, Su descarga pulsátil y Pueden aparecer ruidos y vibraciones.

Bibliografía:

http://www.eaton.com/Eaton/ProductsServices/Hydraulics/Pumps/PistonClosedCircuit- Industrial/index.htm

https://areamecanica.wordpress.com/2012/04/12/ingenieria-mecanica-bomba-de-caudal- variable-de-pistones-axiales/

http://datateca.unad.edu.co/contenidos/211618/EXELARNING/ leccin_23_bombas_de_piston.html

https://brmv2.kittelberger.net/modules/BRMV2PDFDownload-internet.dll/rs91485_2011- 06.pdf?db=brmv2&lvid=1156838&mvid=11754&clid=20&sid=DAD1659F803C00775A070F9B04CB85A1.borex-tc&sch=M&id=11754,20,1156838

5. BOMBAS RADIALES

Las bombas radiales son un tipo de bomba centrifuga, este tipo de bombas son las más usadas en las industrias. Se utilizan para desplazar líquidos a través de un sistema de tuberías, accionadas principalmente por motores eléctricos y de combustión interna.

Estas bombas crean un flujo utilizando la energía cinética de un rodete giratorio para generar el movimiento del fluido. La eficacia de una bomba centrífuga depende del rendimiento de este rodete.

Las bombas centrifugas de flujo radial se utilizan para cargas altas y caudales pequeños, sus impulsores son por lo general angostos. El movimiento del fluido

se inicia en un plano paralelo al eje de giro del impulsor de la bomba y termina en un plano perpendicular a éste.

Las bombas radiales son máquinas denominadas "receptoras" o "generadoras" que se emplean para hacer circular un fluido en contra de un gradiente de presión. Para que un fluido fluya desde donde hay mayor presión hasta donde hay menos presión no se necesita ningún gasto de energía (Por ejemplo: un globo desinflándose, o un líquido desplazándose desde donde la energía potencial es mayor hasta donde es menor) pero, para realizar el movimiento inverso, es necesaria una bomba, la cual le comunica al fluido energía, sea de presión, potencial o ambas. Para esto, necesariamente se tiene que absorber energía de alguna máquina motriz, ya sea un motor eléctrico, uno de combustión interna, o una turbina de vapor o gas.

Las bombas están capacitadas para vencer la presión que el fluido encuentra en la descarga impuesta por el circuito.

Las bombas radiales están dotadas principalmente de un elemento móvil: el rotor, o rodete, o impulsor. Es el elemento que transfiere la energía que proporciona el motor de accionamiento al fluido. Esto sólo se puede lograr por un intercambio de energía mecánica y, en consecuencia, el fluido aumenta su energía cinética y por ende su velocidad. Además, por el hecho de ser un elemento centrífugo, aparece un aumento de presión por el centrifugado que se lleva a cabo al circular el fluido desde el centro hasta la periferia. Una partícula que ingresa y toma contacto con las paletas en 1 comenzará a desplazarse, idealmente, contorneando la paleta. Como al mismo tiempo que se va separando del eje el impulsor rota, la partícula a cada instante aumenta su radio y se mueve en el sentido de la rotación por lo que su trayectoria, vista desde el exterior, resultará una espiral.

Ventajas

Su construcción es simple, su precio es bajo. El fluido es entregado a presión uniforme, sin variaciones bruscas ni

pulsaciones. Son muy versátiles, con capacidades desde 5gpm con presión diferencial de 2 a 5 lb/pulg2 con presión diferencial de 2 a 5 lb/pulg2 hasta bombas múltiples con 3000gpm y 3000 lb/pulg2.

La línea de descarga puede interrumpirse, o reducirse completamente, sin dañar la bomba.

Puede utilizarse con líquidos que contienen grandes cantidades de sólidos en suspensión, volátiles y fluidos hasta de 850°F.

Sin tolerancias muy ajustadas. Poco espacio ocupado. Económicas y fáciles de mantener. No alcanzan presiones excesivas aún con la válvula de descarga

cerrada. Máxima profundidad de succión es 15 pulgadas. Flujo suave no pulsante. Impulsor y eje son las únicas partes en movimiento. No tiene válvulas ni elementos reciprocantes. Operación a alta velocidad para correa motriz. Se adaptan a servicios comunes, suministro de agua, hidrocarburos,

disposición de agua de desechos, cargue y descargue de carro tanques, transferencia de productos en oleoductos.

Desventajas:

Presión de descarga relativamente limitada En general no sirven para fluidos viscosos A bajas capacidades, a veces, tienen flujos inestables Si no se pone válvula check en la línea, líquido retorna a estanque de

succión una vez que bomba se detiene.

Aplicaciones

Algunas aplicaciones de este tipo de bombas son:

Industria alimenticia: Saborizantes, aceites, grasas, pasta de tomate, cremas, vegetales trozados, mermeladas, mayonesa, chocolate, levadura y demás.

Industria de cosméticos: Cremas y lociones, tintes y alcoholes, aceites, entre otras.

Industria farmacéutica: Pastas, jarabes, extractos, emulsiones. Bebidas: leche, cerveza, aguardientes, concentrados de fruta, jugos y más.

BOMBA SAER SERIE CM---CMP. Este tipo de electrobombas se utilizan en sistemas domésticos, abastecimiento de agua, jardinería, aumento de presión

en la red de tuberías, funcionan solo con fluidos limpios y químicamente no agresivos.

Características de construcción:

Cuerpo de bomba e fundición gris, soporte motor en fundición gris o aleación de aluminio. Impulsor en latón estampado o resina termoplástica. Cierre mecánico en carbón/cerámica. Motor eléctrico de construcción cerrada con ventilación exterior. Rotor montado sobre rodamientos de bolas pre lubricados. Bajo demanda se suministra la electrobomba con una protección termoamperimétrica incorporada, mientras el condensador se suministra siempre insertado en la ejecución monofásica. Protección del motor: IP44, bajo demanda IP55.

Aislamiento: clase B (para motores de tamaño mec 63), clase F (para todos los otros tamaños). Tensión estándar: monofásica 230V - 60Hz, trifásica 230V/400V - 60Hz. Bajo demanda se suministran ejecuciones especiales.

Límites de empleo: Caudal hasta 8 m³/h. - Altura hasta 59m. - Temperatura del líquido bombeado: de -15°C a +70°C. - Presión máxima de funcionamiento: 9 BAR. - Temperatura ambiente máxima: +40°C (para valor superior consultar verificación). Las características de funcionamiento indicadas en catálogo se refieren a un uso continuo y en agua limpia (peso específico = 1000 Kg./m³). Aspiración manométrica hasta máximo 8 m. con válvula de pie, para aspiración

Fuentes:

http://www.quiminet.com/articulos/principales-tipos-de-las-bombas- centrifugas26819.htm

file:///C:/Users/Juan%20Carlos/Downloads/Tema%205%20Bombas%20centrifugas.pdf

http://fluidos.eia.edu.co/hidraulica/articuloses/maquinashidraulicas/ seleccionbombascentifugas/seleccionbombascentrifugas.html

http://www.warson.com/downloads/catalogos/centrifugas.pdf