Principios de la Hidráulica: Componentes, Función del Fluido y Propiedades del Aceite
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Fundamentos y Características del Fluido Hidráulico
La función principal de un fluido hidráulico es la transmisión de fuerzas y movimientos.
Características Clave de los Sistemas Hidráulicos
Los sistemas hidráulicos ofrecen diversas ventajas operativas:
- Transmisión de grandes fuerzas.
- Funcionamiento desde el reposo.
- Variación continua de velocidad, par de giro y fuerza.
- Adecuada para movimientos rápidos y lentos.
- Acumulación de energía con gases (acumuladores).
- Sistema de accionamiento simple.
Diseño y Componentes Esenciales de una Instalación Hidráulica
En una instalación hidráulica, la energía mecánica se transforma en energía hidráulica, la cual es transportada para ser transformada nuevamente en energía mecánica.
Componentes Principales del Circuito
- Bomba Hidráulica: Genera el flujo.
- Tanque: Almacena el fluido.
- Válvula de Cierre: En caso de parada, evita un vaciado en la instalación.
- Válvula Limitadora de Presión: Protege la instalación de presiones elevadas.
- Cilindro:
- Doble Efecto (D.E.): Produce trabajo útil en sus dos sentidos.
- Simple Efecto (S.E.): Produce trabajo útil en un solo sentido.
- Válvula Direccional: Comanda el sentido del movimiento del pistón en el cilindro.
- Válvula de Flujo (Caudal): Regula la velocidad del pistón en el cilindro.
Propiedades y Requisitos del Aceite Hidráulico
Las características del aceite son cruciales para el rendimiento y la longevidad del sistema.
- Viscosidad
- Indica la conducta del fluido a una determinada temperatura de referencia.
- Índice de Viscosidad
- En el caso de fluctuaciones de temperatura, el fluido no debe volverse ni muy espeso ni muy fluido.
- Conducta Viscosidad-Presión
- La viscosidad del fluido aumenta con el incremento de presión.
- Compatibilidad con Materiales
- El fluido debe presentar una elevada compatibilidad con otros materiales del sistema.
- Estabilidad de Cizallamiento
- En los cantos de un mando, el fluido es solicitado mecánicamente, lo que provoca que el caudal del fluido se cizalle.
- Resistencia a Cargas Térmicas
- Durante el funcionamiento, el fluido se puede calentar, por lo que debe mantener sus propiedades.
- Resistencia a Solicitación Oxidativa
- El oxígeno, la luz y la catálisis influyen sobre el proceso de envejecimiento de los aceites.
- Baja Compresibilidad
- Propiedad esencial para la transmisión eficiente de fuerza.
- Baja Dilatación por Temperatura
- Asegura la estabilidad volumétrica del sistema.
Reguladores de Presión y Caudal
Los reguladores son fundamentales para el control preciso del trabajo realizado por el efector final.
Funciones de los Reguladores
- La función del regulador de presión es reducir la fuerza y limitar la presión en el sistema.
- La función del regulador de caudal es controlar la velocidad del efector final.
Compensación y Variables Controladas
El regulador de presión compensa el aumento de la carga para poder mantener el circuito a una velocidad constante.
Las variables que se modifican en el efector final son:
- Con la válvula de presión: Fuerza y Presión.
- Con la válvula de caudal: Velocidad.