INTRODUCCIÓN

que es el sistema hidraulico

Es un mecanismo operado por la resistencia que ofrece la transmisión o la presión cuando el líquido es forzado a través de una pequeña abertura o tubo. Puede verse como una red interdependiente, cuidadosamente equilibrada. La idea básica detrás de cualquier sistema es muy simple, la fuerza que se aplica en un momento dado en un punto se transmite a otro punto en forma de fluido. El líquido que se usa es casi siempre un aceite de algún tipo (fluido hidráulico). 

La fuerza se multiplica casi siempre en el proceso.Los sistemas hidráulicos son aquellos que transmiten la fuerza a través de un fluido. Transmiten la fuerza desde un punto de entrada hasta otro por un tubo. Una de las propiedades más importantes es que la fuerza de entrada es igual a la fuerza de salida.

Lo útil de estos sistemas es que se puede variar la presión de salida, con solo variar el diámetro por el que sale. Si se ejerce una fuerza en el punto de entrada dependiendo el diámetro tendrá una determinada presión. Si el punto de salida tiene un diámetro 10 veces más grande que el punto de entrada, la presión entonces será 10 veces más grande.

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Cómo funciona un sistema hidráulico

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• Un sistema hidráulico funciona enviando aceite a presión hacia el cilindro para que este actúe. Al actuar, el cilindro puede mover grandes cargas, ya sea empujándose o jalándose o para cualquier otra aplicación donde se requiera gran fuerza. Un sistema hidráulico funciona para hacer todo esto controladamente y con gran precisión, lo que lo hace una de las mejores formas de transmitir fuerza en la era moderna. Un sistema hidráulico generalmente opera en un rango de presión que va desde las 1,000 hasta las 3,000 libras.El sistema hidráulico o transmisión hidrostática es un sistema que transforma la energía proveniente de la compresión de un líquido, en energía mecánica mediante un sistema de pistones o bombas hidráulicas que mueve unos piñones al vaivén del ciclo de compresión-expansión. En este artículo aprenderás cómo funciona un sistema hidráulico.

¿Para qué sirve un sistema hidráulico?

Procesos de fabricación industrial – Al hacer muchos tipos de productos los sistemas hidráulicos son fundamentales. Las líneas de montaje de producción de automóviles, las máquinas de producción de alta resistencia, al igual que la impresión a gran escala.

• Construcción – Más que nada los equipos pesados la emplean, como las excavadoras, ascensores populares, las orugas que mueven la tierra, las grúas y similares.
• Aviación – Las aeronaves de alta velocidad, aviones y jets militares. Con los sistemas hidráulicos en estos casos se realizan funciones del cuerpo fijo, como lo puede ser si se quiere cambiar el paso de una hélice o al desplegar el tren de aterrizaje.
• Submarinos – Los submarinos hidráulicos que se hicieron muy populares después de 1945 en comparación con los de energía eléctrica por su efectividad y eficiencia.

ventajas y desventajas del sistema hidráulico

ventajas :

Los sistemas hidráulicos permiten a los usuarios manejan con precisión grandes cantidades de energía con poca fuerza de entrada. También proporcionan una fuerza constante, según la Asociación Nacional de Energía de fluidos. Además, los sistemas hidráulicos son seguros en las plantas químicas y minas, ya que no provocan chispas.

desventajas:

Los sistemas hidráulicos contienen fluido altamente presurizado. Esto puede causar quemaduras, contusiones o la inyección accidental de líquido en el cuerpo, de acuerdo con la Universidad del Estado de Colorado. Los sistemas hidráulicos se deben comprobar periódicamente que no haya fugas y lubricados, y los filtros deben ser cambiados con regularidad.

fallas del sistema hidráulico

este video muestra algunas de las fallas que presenta el sistema hidraulico

VÁLVULA ENGOMADA 

Comprobar el estado del aceite,instalar un filtro en el circuito e inspeccionar el ya existente. Analizar el aceite para controlar su estado de oxidación 

DESGASTE DE PIEZAS 

Comprobar el estado de las válvulas, pistones o engranajes. Cambiar las piezas desgastadas.

 CAVITACIÓN 

Comprobar la aspiración de la bomba. La sección de aspiración debe ser poco más o menos el doble que la de escape. Comprobar los tubos de aspiración. Si es necesario utilizar un aceite de viscosidad más baja o con un punto de congelación más bajo. 

CAUSAS DE CAVITACIÓN

 Es más probable que ocurra en la succión de la bomba La posibilidad de cavitación se incrementa cuando el fluido contiene aire atrapado Puede conducir al rompimiento de la película lubricante Puede ocasionar daños en la bomba 

ENTRADAS DE AIRE 

Controlar las juntas de aspiración; para ello poner aceite en el exterior de las juntas y observar los puntos donde esta aplicación de aceite hace disminuir o desaparecer el ruido Sobrecarga. El alojamiento de esta bomba de engranajes después de haberse roto y haber sido alesado o raspado con repetidos surcos y excesiva presión 

CALENTAMIENTO DEL ACEITE

Presión de escape demasiado elevada. Regular el by-pass, para que funcione a más baja presión. Aceite demasiado viscoso. Utilizar un aceite más fluido. Mal rendimiento de la bomba. Utilizar un aceite más viscoso o de índice de viscosidad más elevado.Comprobar la estanqueidad de las juntas y la de las válvulas Frotamientos anormales de la bomba. Comprobar el montaje o reajustar el mismo. Termostato. Si el aparato está provisto de termostato destinado a refrigerar el aceite comprobar que no está averiado o parcialmente bloqueado Cantidad de aceite insuficiente. Aumentar la cantidad de aceite en el circuito o en todo caso utilizar un deposito mayor a fin de someter el aceite a un trabajo menos continuado 

FALTA DE POTENCIA O PERDIDA POR ELLA

Averías en el by-pass. Comprobar éste por si tiene algún resorte roto o en mal estado o la válvula estropeada Velocidad insuficiente de la bomba.Comprobar el motor y la transmisión Mal rendimiento de la bomba. Comprobar el estado de la misma y sus componentes. Reemplazar aquellos que no se encuentren en buen estado Funcionamiento defectuoso de la bomba. Buscar la presencia de cuerpos extraños o depósitos que obstruyan los orificios y las válvulas 

CILINDROS HIDRÁULICOS 

Los cilindros son los componentes de trabajo de los circuitos hidráulicos, que se utilizan con mayor frecuencia en las máquinas o mecanismos. Mediante el caudal de aceite y la presión que proporcionan las bombas, desarrollan el trabajo a través de un movimiento rectilíneo de avance y retroceso que tiene lugar de forma repentina en las diferentes fases de un ciclo.

INSPECCIONES DE PUNTOS IMPORTANTES 

Verificar fugas internas, los cuales se pueden verificar por reducción en las velocidades de desplazamiento o por pérdidas de potencia. Verificar fugas externas, los cuales se pueden detectar por pérdidas de fluido en diferentes partes del cilindro, los cuales ocasionan pérdidas de velocidad, potencia y consumo de aceite. Verificación visual del estado del vástago (rayas, poros, golpes, corrosión o flexión). Verificar fisuras en el diámetro exterior de la camisa, soldaduras y tapas frontal y posterior Verificar ruidos (rechinar o tabletear) que se puedan presentar y estos pueden ser generados por desgaste en guías, movimientos forzados por desgaste en anclajes o desalineamientos en estructuras, por rotulas o bujes oxidadas en pivotes; por falta de lubricación o por estar reventadas y por fluido sin adecuados Cuando se decide bajar el cilindro de la máquina, este se debe desensamblar inspeccionar y reparar en un lugar adecuado donde se disponga de las herramientas y equipos adecuados (metrología,maquinados, rectificados, procesos de soldadura e información técnica), limpieza y aparatos de ensayos y pruebas, para garantizar en forma total su reparación 

REPARACIONES 

Rectificado o reparaciones de las camisas internamente, manteniéndose dentro del rango de tolerancia de acuerdo a los ajustes dados por los fabricantes. Otras alternativas si el desgaste se sale del estándar son cromar internamente para recuperar medida y al mismo tiempo darle una vida útil mayor que la original y otra alternativa es la fabricación, debido a desgastes demasiado grandes, que se pasen de 0.5mm en diámetro Cromado y rectificado de los vástagos, manteniéndose dentro del rango de tolerancia de acuerdo a los ajustes dados por los fabricantes. Otras alternativas son la fabricación de acuerdo a las fallas presentadas. De acuerdo a los desgastes generados, del pistón y de las tapas se podrían recuperar o dependiendo de su estado se podrían fabricar Los pivotes u horquillas dependiendo de los desgastes generados se pueden reconstruir o dependiendo de su estado se podrían fabricar Los sellos se deben cambiar y en lo posible utilizar kits originales, pero si estos no se consiguen existen diferentes alternativas como son: Sellos de marcas reconocidas que se pueden ajustar a los alojamientos originales o también se pueden fabricar con proveedores locales

CILINDRO DE DIRECCIÓN VIAL CON PÉRDIDA 

Un mal estado en los anclajes de los cilindros, son una de las razones más importantes de su ruptura, ya que sin saberlo estamos trabajando con los eje de fuerza cruzado

ANCLAJES DETERIORADOS EN EQUIPOS PALA CARGADORA PERNOS EXPANSORES COMERCIALIZADOS POR VOLVO

Lo primero en deteriorarse cuando se cruza el eje de fuerza es el reten limpiador del vástago que actúa como lo dice su nombre, no dejando que se depositen residuos en el cabezal y produzca ralladuras y salto de la película de cromo, en el vástago cada vez que este actúe.

RALLADURA EXCESIVA DEL VÁSTAGO FALLA DE CURVATURA DEL ÉMBOLO 

La curvatura de las varillas del cilindro puede ser causada por el diámetro de la barra insuficiente, la resistencia del material, el cilindro inadecuada disposición de montaje o una combinación de los tres. Una vez que la varilla se dobla, la carga excesiva se coloca en la junta de vástago que resulta en una falla prematura de la junta. La prueba de Rectitud Rod siempre se debe revisar cuando un cilindro hidráulico está siendo reparado.

LA FALLA DE EFECTO DISEL

Una consecuencia adicional de las burbujas de aire en los fluidos hidráulicos es el "Efecto Diesel". Si la presión del sistema se incrementa de una forma brusca, en un corto período de tiempo, las burbujas de aire se calienta hasta un punto que se produce un encendido espontáneo de la mezcla aire/gas en las burbujas.Si, por ejemplo, una burbuja de aire de 25mm de diámetro se comprime desde la presión atmosférica hasta50 MPa en unos pocos milisegundos, se genera una temperatura de 2.500 °C en el centro de la burbuja

falllas del sistema hidraulico

cilindros

Los cilindros hidráulicos obtienen la energía de un fluido hidráulico presurizado, que es típicamente algún tipo de aceite. El cilindro hidráulico consiste básicamente en dos piezas: un cilindro barril y un pistón o émbolo móvil conectado a un vástago. El cilindro barril está cerrado por los dos extremos, en uno está el fondo y en el otro, la cabeza por donde se introduce el pistón, que tiene una perforación por donde sale el vástago. El pistón divide el interior del cilindro en dos cámaras: la cámara inferior y la cámara del vástago. La presión hidráulica actúa en el pistón para producir el movimiento lineal.

La fuerza máxima es función de la superficie activa del émbolo y de la presión máxima admisible, donde:

F = P * A

Esta fuerza es constante desde el inicio hasta la finalización de la carrera. La velocidad depende del caudal de fluido y de la superficie del pistón. Según la versión, el cilindro puede realizar fuerzas de tracción y/o compresión.

De forma general los cilindros pueden ser clasificados en dos grupos:

valvulas

Las válvulas son elementos  que mandan o regulan la puesta en marcha, el paro y la dirección  así como la presión o el caudal del fluido enviado por una bomba hidráulica. Una válvula es un dispositivo mecánico que consiste  de un cuerpo y una pieza móvil, que conecta y desconecta conductos dentro del cuerpo.

Las válvulas hidráulicas de presión  pueden servir  para aislar una parte del sistema, o bien para la regulación y/o protección del mismo. A su vez, las válvulas que son de amplia utilización en instalaciones industriales se utilizan también en los sistemas de abastecimiento, con el fin de lograr la mejora de las condiciones de suministro mediante el control de las variables hidráulicas fundamentales tales como presión, caudal y niveles en depósitos

La operación segura y eficiente de los sistemas de potencia fluidos, de los componentes  del  sistema, y del equipo relacionado requieren medios para controlar la presión. Hay muchos tipos de válvulas  de control automáticas de presión. Algunas de ellas proporcionan simplemente un escape para la presión que excede un ajuste de presión del sistema; algunos reducen solamente la presión a un sistema o subsistema de menor presión; y algunos mantienen la presión de un sistema dentro de una gama requerida

tuberias

Las tuberías hidráulicas se usan cuando la distancia entre el generador de presión y la toma es demasiado grande. Normalmente se recomienda emplear una tubería a partir de los 10 o 12 metros de distancia. Al contrario que las mangueras, no hace falta cambiar las tuberías a intervalos regulares.

Para una tubería se necesitan sendas tuberías de aceite de presión, de retorno y de fuga fabricadas de tubo de acero de precisión sin soldadura. El diámetro de la tubería resulta del caudal necesario y la velocidad de circulación. La fijación se realiza sobre tabiques estables, suelos de hormigón o techos mediante abrazaderas de oscilación amortiguada.

Las tuberías hidráulicas se proyectan y construyen individualmente
Si planea una instalación nueva, una mudanza o una ampliación de su instalación actual, contáctenos.

bomba de engranaje

Una bomba de engranajes es un tipo de bomba hidráulica que consta de 20000 engranajes encerrados en un alojamiento muy ceñido.¹​ Transforma la energía cinética en forma de par motor, generada por un motor, en energía hidráulica a través del caudal de aceite generado por la bomba.

Este caudal de aceite a presión se utiliza para generar, normalmente, el movimiento del actuador instalado en la máquina/aplicación.Las bombas de engranajes se usan para bombear aceite de lubricación, y casi siempre tienen un componente de vibración fuerte en la frecuencia del engranaje, que es el número de dientes en el engrane por las RPM. Este componente dependerá fuertemente de la presión de salida de la bomba. Si la frecuencia del engranaje se cambia de manera significativa, y hay una aparición de armónicos o de bandas laterales, en el espectro de vibración, este podría ser una indicación de un diente cuarteado ó dañado de otra manera.