Sistemas Hidráulicos: Componentes y Funcionamiento

Depósito Hidráulico

El depósito almacena el fluido hidráulico, permite que los contaminantes se sedimenten y disipa el calor generado por el fluido. Está construido con placas de acero y soportes que lo separan del suelo, recubierto con pintura compatible con la condensación del vapor de agua. El fondo del tanque debe estar inclinado con un tapón de drenaje para realizar el vaciado. Debe tener tapas para su limpieza y un respiradero con filtro de aire que evita la entrada de impurezas. Las placas deflectoras impiden que se origine turbulencia, permiten que los sedimentos se queden en el fondo, separan el aire del fluido, evitan la formación de espuma y disipan el calor. La capacidad del depósito es de 2 o 3 veces el caudal que suministra la bomba. Debe tener una mirilla, tubería de aspiración, retorno y drenaje.

Filtración

La filtración es una operación mecánica o física a través de un filtro que separa materiales. Un filtro retiene partículas mediante un material poroso. Un colador es un filtro de mayor paso, generalmente una malla metálica. El paso es el valor nominal que determina su finura.

Tipos de Filtros

• Filtro de presión: Ubicado en la salida de la bomba, retiene las partículas finas que no deben llegar a las válvulas y actuadores.
• Filtro de retorno: Retiene partículas contaminantes arrastradas por el fluido antes de que lleguen al tanque, evitando la contaminación del mismo.
• Filtro de aspiración: Elimina partículas más gruesas antes de que lleguen al fluido de la bomba.

Materiales Filtrantes

• Filtros mecánicos: Retienen partículas entre discos metálicos y mallas metálicas estrechamente enlazadas.
• Filtros absorbentes: Retienen partículas muy finas (papel, algodón) y suelen ir protegidos por mallas metálicas.
• Filtros adsorbentes: No se suelen usar en hidráulica, ya que pueden contaminar el fluido.

Otros Componentes

• Captadores magnéticos: Se instalan en el interior de los depósitos y consisten en un imán permanente en contacto directo con el fluido para retener contaminantes metálicos.
• Refrigeradores de aire: El fluido se bombea a través de tubos con aletas, y suelen llevar incorporado un ventilador para aumentar la transferencia de calor.

Bombas Hidráulicas

Las bombas hidráulicas suministran el caudal necesario para mover los actuadores. Las bombas de engranajes suministran el caudal transportando el fluido entre los dientes de los engranajes acoplados entre sí.

Principios de Hidrostática

La hidrostática estudia los líquidos en reposo. El principio de Pascal establece que toda la fuerza ejercida en un punto de un líquido se transmite íntegramente en todos sus sentidos con la misma intensidad.

Transmisión de Potencia Hidráulica

La potencia hidráulica se transmite a través de una bomba, que suministra el caudal. La caída de presión es la diferencia de presión que debe haber entre dos orificios. La velocidad es la distancia que recorren las partículas del fluido por unidad de tiempo. El caudal es la cantidad de líquido que pasa por un punto por unidad de tiempo.

Regímenes de Flujo

• Régimen laminar: El fluido circula a través de una tubería y sus partículas realizan trayectorias rectas y paralelas.
• Régimen turbulento: Las partículas se cruzan entre ellas provocando un mayor rozamiento. Se produce cuando hay cambios bruscos de dirección o sección de tuberías.

Aceite Hidráulico

El aceite hidráulico suministra la fuerza de trabajo, disipa el calor, lubrica válvulas y elementos, y permite detectar las fugas. Sus características principales son untuosidad, lubricación a extrema presión, viscosidad y gran resistencia al desgaste. Los aditivos mejoran el comportamiento de los aceites.

Tuberías Hidráulicas

Las tuberías hidráulicas pueden ser de hierro, acero o latiguillo. Las de acero sin soldadura son las más usadas (estándar, extragrueso, doble extragrueso).

Unión de Tuberías

Las uniones de tuberías pueden ser roscadas (cónicas, cilíndricas), soldadas o con bridas de acoplamiento. Las cónicas realizan estanqueidad con el apriete de las mismas, mientras que en las cilíndricas se debe sellar con juntas o anillos de compresión. Se utilizan casquillos de reducción, acoplamientos reductores, acoples rectos, tapones, codos y válvulas esféricas. Las uniones por bridas en tuberías grandes son soldadas o roscadas (abocardado, estándar, de anillo). La manguera flexible se utiliza cuando las tuberías están sometidas a movimiento. Se fabrica con capas de caucho y trenzadas de tejido o malla de alambre de acero, lo que permite alcanzar presiones más altas. La malla de acero reduce la elasticidad de la manguera. La capa externa es de caucho, y la interna debe ser compatible con el fluido que va a circular.

Estanqueidad

La estanqueidad es necesaria para mantener la presión en el circuito, y se consigue mediante juntas de cierre.