1.2 Conceptos
básicos de la hidráulica.
La hidráulica es la ciencia que
forma parte la física y comprende la
transmisión y regulación de fuerzas y movimientos por medio de los líquidos.
Cuando se escuche la palabra “hidráulica” hay que remarcar el concepto de que es la transformación de la energía,
ya sea de mecánica o eléctrica en hidráulica para obtener un beneficio en
términos de energía mecánica al finalizar el proceso.
Etimológicamente
la palabra hidráulica se refiere al agua: Hidros - agua. Aulos - flauta.
1.2.1 Fundamentos
físicos de la hidráulica.
Fluido: Elemento en estado líquido que en los sistemas hidráulicos son los
"aceites derivados de petróleo".
- Objetivo del fluido:
- Lubricar
-
Fluidos empleados:
* Emulsiones agua – aceite
Según una publicación de Efa Moratalaz (s.f.),
Los fluidos hidráulicos deben cumplir con:
ü Transmisión de potencia: El fluido debe circular con facilidad por las canalizaciones y
elementos del sistema para evitar pérdidas de carga. Debe ser lo más
incomprensible posible para conseguir una acción instantánea en el cilindro, de
manera que, cuando se ponga en marcha una abomba o se active una válvula, la
acción sea instantánea.
ü Lubricación: El fluido hidráulico lubrifica los componentes internos de los
distintos elementos interponiendo una película de aceite entre las partes móviles que atenúa el desgaste
por rozamiento de las mismas.
ü Refrigeración: La circulación del aceite por la instalación y alrededor de las paredes
del depósito va disipando parte del calor generado en el sistema. En las instalaciones
hidráulicas no debe superarse los 60 °C y los depósitos deben tener un volumen
de al menos cinco veces el caudal de la bomba.
1.2.2 Características
físicas y químicas de los aceites hidráulicos.
- Aceites hidráulicos:
Los fluidos hidráulicos tienen su origen como aceites de transmisión de potencia en circuitos hidráulicos, los cuales tienen su aplicación debido a la versatilidad que proporcionan dada la amplia gama de movimientos que pueden llegar a realizar, con una transmisión de potencia que puede variar desde valores bajos a muy altos.
- Parámetros de funcionamiento:
Los principales parámetros que habrá que tener en cuenta en un circuito hidráulico en los que respecta a su funcionamiento serán:
* Temperatura de funcionamiento.
La temperatura a la que se encuentren en funcionamiento el circuito hidráulico tiene una decisiva importancia en la respuesta posterior que se obtenga del mismo ya que ésta influye directamente sobre las propiedades físico-químicas del fluido.
* Viscosidad.
La viscosidad del fluido tendrá que ser controlada, ya que afecta a las propiedades de fricción del fluido, al funcionamiento de la bomba, la cavitación, el consumo de energía, y la capacidad de control del sistema.
* Compatibilidad.
Tiene gran importancia la compatibilidad del fluido con las juntas de cierre, y los metales, así como ejercer una real protección contra la corrosión de los metales, siendo el cobre uno de los más importantes por actuar como catalizador.
* Velocidad de respuesta.
De ella depende la precisión de los movimientos de los mecanismos incluidos en el equipo. Depende de la viscosidad y de sus características de incompresibilidad.
La combinación de estos parámetros permite al fabricante del equipo definir las principales características que deberá tener un equipo para ser el más adecuado en el circuito.
- Características de los fluidos hidráulicos:
-- Viscosidad.
La viscosidad del aceite deberá ser la
adecuada a la definida como óptima por el fabricante del equipo, ya que si ésta
varía hacia una viscosidad más alta ó baja tendríamos las siguientes ventajas y desventajas.
-- Ventajas.
|
VISCOSISDAD
ALTA
|
VISCOSIDAD
BAJA
|
|
Mejor lubricación
Lubricante más estable
Mejor respuesta dinámica
Transmite mayor potencia
|
Menor pérdida de carga
Mejor arranque en frío
Menor fricción interna
Ausencia de cavitación
|
-- Desventajas.
|
VISCOSISDAD
ALTA
|
VISCOSIDAD
BAJA
|
|
Respuestas lentas
Cavitación en bombas
Problemas en frío
Mayores pérdidas de carga en
el circuito
Mayor fricción interna
|
Mayores fugas internas
Menor potencia transmitida
Peor lubricación
|
- Otras propiedades:
Además
de las enunciadas, a un aceite hidráulico se le deberán pedir, además las siguientes
características:
ü Índice de viscosidad.
ü Estabilidad frente al cizallamiento
ü Baja compresibilidad
ü Buen poder lubricante
ü Inerte a materiales y juntas
ü Buena desaireación
ü
Propiedades antiespuma
ü
Demulsionabilidad
- Clasificación de los aceites hidráulicos:
La clasificación de fluidos hidráulicos más
extendida es la ISO- 67431/4, que detallamos
a continuación:
-- ISO
HH – Aceite mineral no inhibido
-- ISO
HL– Aceite mineral inhibido con anticorrosivos y antioxidantes.
-- ISO
HM – Aceite con aditivos antidesgastes
--
ISO HV aceite HM con mejorador de índice de viscosidad
1.2.3 Representación
de sistemas de mandos.
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