05 tutor lubricacion shell - aceites-hidraulicos

Lubricantes para Sistemas Hidrulicos

EL TUTOR DE ACEITES SHELL

Mdulo CincoResumen esquemtico de fallas en sistemas hidrulicos Transmisin automtica Fluido para transmisiones automticas Resumen

ContenidoSeccin UnoPrincipios de hidrulica Hidrosttica Elemental Circuito hidrulico simple Fludos hidrulicos Bombas Clasificacin y tipos de bombas Actuadores hidrulicos Motores hidrulicos Vlvulas Depsitos Ventajas de los sitemas hidrulicos Resumen

Seccin TresLimpieza de sistemas hidrulicos y fluidos de lubricacin Estandares de limpieza Mtodo de extensin de la vida Seleccin nivel de limpieza Niveles de contaminacin Construccin de los filtros tipo V-Pack Como conseguir un nivel de limpieza determinado Grados de filtracin y de filtros Limites de correlacin entre "Beta" y sistemas de limpieza y "Capacidad de suciedad" y vida de servicio Cambios estructurales del filtro por el flujo o la presin Montaje de los filtros segn nivel de limpieza requerido Montajes y ubicacin de los componentes para control de contaminacin Mantenimiento de los sistemas de limpieza Indicadores de condicin de fliltro Como seleccionar el filtro de la medida correcta Lavado de sistemas nuevos reconstrudos Vida de servicios del elemento Monitoreo y confirmacin del logro del nivele de limpieza Mantenimiento proctivo

Seccin DosFluidos hidrulicos Funciones de los fluidos hidrulicos Propiedades requeridas por los fluidos hidrulicos Seleccin de un fluido hidrulico Clasificacin de aceites hidrulicos minerales Fluidos hidrulicos ininflamables Clasificacin de aceites fluidos resistentes al fuego Mantenimiento del fluido Especificaciones de los fluidos hidrulicos Pruebas para los fluidos hidrulicos Averas en los mandos hidrulicos



Mdulo CincoExplicar la aplicacin de la ley de Pascal en la operacin de sistemas hidrulicos. Describir los principales tipos de bombas usados en sistemas hidrulicos. El trmino hidrulica se us originalmente para referirse a cualquier aplicacin en ingeniera, de las propiedades de los lquidos y especialmente del agua. Hoy en da la palabra generalmente se refiere al uso de lquidos para la transmisin de energa. La operacin bsica de un sistema hidrulico est ilustrada en el diagrama a continuacin que muestra un gato simple. En este aparato, el pistn de una bomba pequea es usado para hacer presin sobre un lquido, la presin es transmitida a travs del lquido que llena el sistema a un cilindro en el cual un pistn ms grande tiene una carga. A medida que la fuerza en el pistn pequeo aumenta, la presin se incrementa hasta ser mayor que la de la carga.

Seccin UnoLos sistemas hidrulicos son muy usados en la industria para la transmisin y el control de potencia. Estos se comparan con sistemas elctricos y mecnicos pero tienen la ventaja de ser compactos, confiables y buenos para multiplicar la fuerza. La primera seccin de este Mdulo pretende darle a Usted un conocimiento de los principios bsicos de hidrulica y describe los componentes ms importantes de un sistema. Cuando usted halla estudiado la informacin clave de esta seccin, usted podr: Explicar el significado del trmino hidrulico. Describir un gato hidrulico simple y explicar cmo trabaja. Especificar los principales componentes requeridos en un sistema hidrulico, describir sus funciones y explicar como trabajan. Enumerar las ventajas que los sistemas hidrulicos tienen sobre los mtodos de transmisin de potencia elctricos y mecnicos. Demostrar la versatilidad de sistemas hidrulicos por medio de ejemplos. Diferenciar entre los trminos hidrulica, hidrosttica, hidrodinmica e hidrocintica.

Carga

Bomba

Cilindro

Lubricantes para Sistemas HidrulicosUn aspecto crucial del anterior sistema es que convierte una fuerza pequea en una mucho mayor. La fuerza aplicada al pistn pequeo es amplificada por el pistn ms grande segn su relacin de tamaos. Por ejemplo, una fuerza de 10 Newtons aplicada a un pistn con un rea de 1 cm2, producir una fuerza total de 1000 Newtons sobre un pistn de 100 cm2.


Mdulo Cincolas sin retorno para dirigir el flujo del fluido y controlar el movimiento hacia arriba de la carga, y una vlvula de seguridad de presin para descargar la presin y controlar el movimiento hacia abajo. En este sistema, entre ms rpido se trabaje la bomba, ms rpido se levantar la carga una vez se haya acumulado suficiente presin en el sistema. La velocidad de movimiento de la carga depende del volumen de fluido alimentado al cilindro.

Bomba

Vlvula de Presin

Carga

Depsito

Vlvula AntiretornoSistema hidralico prctico

El aparato hidrulico simple mostrado, debe ser modificado para producir un sistema en el cual sea posible controlar la direccin del movimiento, su velocidad y la fuerza transmitida. Un sistema operativo puede lograrse introduciendo un depsito de fluido para el sistema, dos vlvu-

Lubricantes para Sistemas HidrulicosHIDROSTATICA ELEMENTALLa hidrulica es una rama del rea de la mecnica de fluidos que estudia el comportamiento de fluidos estticos y mviles. La mecnica de fluidos estticos se llama HIDROSTATICA. Cuando el sistema es accionado por una fuerza aplicada a un lquido contenido en un recipiente cerrado se le denomina SISTEMA HIDROSTATICO. Siendo la presin la fuerza aplicada por unidad de superficie. Mientras que el estudio de los fluidos en movimiento se llama HIDRODINAMICA, un sistema hidrulico que utiliza el impacto o energa cintica del lquido para transmitir energa se llama: SISTEMA HIDRODINAMICO o HIDROCINETICO.


Mdulo CincoEn los sistemas hidrulicos que vamos a estudiar, la energa se transfiere por la transmisin de presin a travs de un fluido. La velocidad a la cual se mueve el fludo es pequea por lo cual los sistemas se pueden considerar hidrostticos. (en sistemas hidrodinmicos verdaderos, la energa es transmitida por el movimiento de un fluido. Un ejemplo simple es la rueda hidrulica, Sistemas hidrodinmicos tambin pueden describirse como hidrocinticos).

Carga

Bomba Mquinas hidrulicas tales como el gato simple descrito anteriormente, funcionan porque los lquidos poseen dos propiedades bsicas, son ms o principio se llama la Ley de Pascal. Cuando una fuerza F se aplica a un fluido encerrado, por medio de una superficie con rea A se crea una presin P en el fluido. La fuerza, el rea y la presin se relacionan con la expresin: P=F/ A

Lubricantes para Sistemas HidrulicosYa que, segn la Ley de Pascal, la presin acta igual y simultneamente en todas las direcciones, el tamao y la forma del contenedor no importan. Eso significa que una pequea carga sobre un rea pequea puede soportar una carga mayor sobre un rea mayor. Por ejemplo, una fuerza (F1) de 10 Newtons aplicada a un rea (A1) de 1 cm2 crea una presin P de: P=F1 / A1= 10N / 1cm 2=10N / cm 2= 10 bar10 #


Mdulo CincoLa multiplicacin de fuerza no es una cuestin de obtener algo por nada. El pistn grande se mueve solamente por la accin del lquido desplazado por el pistn pequeo, lo que hace que la distancia que recorre cada pistn sea inversamente proporcional a su superficie. Lo que se gana en fuerza se pierde en distancia o velocidad.1. Moviendo un pequeo pistn de 10 pulgadas desplazar 10 pulgadas cbicas de lquido ( 1 pulg. cuadrada x 10 pulg = 10 pulgadas cbicas)

Esta presin aplicada a un rea (A2) de 100 cm2, produce una fuerza (F2) de: F2= PXA2 o 10 bar x 100 cm2 o 1000 Newtons.

10

pulg.2

2. 10 pulgadas cbicas de lquido movern slamente 1 pulgada al pistn grande (10 pulg. cuadradas x 1 pulg. = 10 pul. cbicas)10 pulg. 10 pulg.

100 #

10 pulg.2

--------

--3. La energa transferida aqu es igual a 10 libras x 10 pulgadas o 100 pulg. libras 4. La energa transferida aqu tambin es 100 pulg. libras (1 pulg x 100 libras = 100pulg. 100 pulg. libras)

Fuerza, F1 Area, A Area, A 10kg 1000kg Fuerza, F2 Area, A

2

p=

F A

Presin

Lubricantes para Sistemas HidrulicosCIRCUITO HIDRAULICO SIMPLE


Mdulo Cinco

Actuador Hidrulico

Los sistemas hidrulicos no son una fuente de potencia. La fuente de potencia es un motor elctrico u otro tipo de motor que acciona la bomba. En la prctica, la mayora de los sistemas hidrulicos tienen ms refinamientos.

Carga

Vlvula de Control

Estel diagrama es un sistema tpico Una bomba operada continuamente, generalmente por un motor elctrico, succiona fluido del depsito. El fluido es alimentado a un actuador o motor hidrulico a travs de una lnea de presin, el fluido opera el equipo para el cual est diseado el sistema hidrulico. En el diagrama el actuador es simplemente un cilindro que contiene un pistn mvil. Una vlvula de control dirige el fluido a un lado del pistn hasta que, al final de su carrera, la vlvula cambia de posicin y dirige el fluido al otro lado del pistn. La velocidad del movimiento del pistn se puede controlar incluyendo un regulador en el circuito para regular la velocidad de flujo al cilindro.

Vlvula de Seguridad

Bomba

Depsito

El fluido desplazado por el actuador, a

Lubricantes para Sistemas Hidrulicosmedida que el pistn se mueve, es devuelto al depsito. Un sistema de escape esta incluido en el circuito para proteger el sistema. Este opera una vlvula que se abre para descargar cualquier presin excesiva que pueda acumularse en el sistema. Esto permite que la bomba se mantenga funcionando cuando el actuador hidrulico no est siendo usado, en vez de apagar y prender el sistema continuamente. Un filtro adecuado es siempre incluido en el circuito hidrulico para remover impurezas slidas en el fluido.


Mdulo Cinco

Lubricantes para Sistemas HidrulicosFLUIDOS HIDRAULICOSEl componente ms importante de cualquier sistema hidrulico es el fluido que contiene. Los primeros equipos hidrulicos utilizaban agua, la cual es an usada como medio en algunos sistemas muy grandes como esclusas, donde el lquido puede ser desechado una vez usado. Fluidos a base de agua son tambin usados para operar equipos hidrulicos en lugares como fundiciones y minas de carbn donde existe riesgo de incendio. Sin embargo, la mayora de los fluidos hidrulicos usados hoy en da estn basados en aceites minerales. Los aceites minerales satisfacen el requisito primario de un fluido hidrulico; La habilidad de transmitir presin bajo un rango amplio de temperatura. Adems, tienen la gran ventaja que pueden lubricar las partes mviles del circuito hidrulico y protegerlas contra la corrosin. Sin embargo, los aceites minerales puros no pueden llevar a cabo adecuadamente todas las funciones requeridas en un fluido hidrulico. Por lo tanto, la mayora de stos contienen aditivos apropiados para reforzar sus propiedades. Las propiedades requeridas en fluidos hidrulicos y la naturaleza de los aditivos que contienen, se discuten con ms detalle en la segunda seccin de ste mdulo.


Mdulo Cinco

Lubricantes para Sistemas HidrulicosBOMBASTodo sistema hidrulico incluye una bomba. Su funcin consiste en transformar la energa mecnica en energa hidrulica, impulsando el fluido hidrulico en el sistema.


Mdulo Cincobicos por revolucin. La mayora de las bombas tienen un desplazamiento fijo que slo puede modificarse sustituyendo ciertos componentes. En algunas bombas es posible variar las dimensiones de la cmara de bombeo por medio de controles externos, variando as su desplazamiento. En ciertas bombas de paletas no equilibradas hidrulicamente y en muchas bombas de pistones puede variarse el desplazamiento desde cero hasta un valor mximo teniendo algunas la posibilidad de invertir la direccin del caudal cuando el control pasa por la posicin central o neutra.

Caractersticas de las bombasLas bombas se clasifican normalmente por su presin mxima de funcionamiento y por su caudal de salida en litros/minuto galones/minuto a una velocidad de rotacin determinada.

Valores nominales de la presinEl fabricante determina la presin nominal y est basada en una duracin razonable en condiciones de funcionamiento determinadas. Es importante anotar que no hay un factor de seguridad normalizado correspondiente a esta estimacin. Trabajando a presiones mayores se puede reducir la duracin de la bomba, causar daos serios y ocasionar fallas.

CaudalUna bomba viene caracterizada por su caudal nominal en galones por minuto; en realidad puede bombear ms galones por minuto en ausencia de carga y menos a su presin de funcionamiento nominal. Tres tipos de bombas son los ms comnmente usados; de engranajes, de aspas o paletas y de pistn. Los principios de operacin de estos tipos de bombas se explican a continuacin. Mas detalles acerca de tipos particulares de bombas se dan en la informacin suplementaria.

DesplazamientoEs el volumen de lquido transferido en una revolucin, es igual al volumen de una cmara multiplicada por el nmero de cmaras que pasan por el orificio de salida durante una revolucin de la bomba. El desplazamiento se expresa en centmetros c-



Mdulo Cinco

CLASIFICACION Y TIPOS DE BOMBAS

De pistn Reciprocantes Hidrstaticas o desplazamiento positivo Bomba Rotativas De diafragma De engranes De alabes De tornillo Centrfugas Cinticas De hlice Especiales De chorro (eyector reforzador) Transportadoras de gas Ariete hidrulico Electromagnticas

Lubricantes para Sistemas HidrulicosBombas cinticas o hidrodinmicasEstas bombas, tambin llamadas de desplazamiento no positivo, se usan principalmente para transferir fluidos donde la nica resistencia que se encuentra es la creada por el peso del mismo fluido y el rozamiento. La mayora de este tipo de bombas funciona mediante la fuerza centrfuga, segn la cual el fluido, al entrar por el centro del cuerpo de la bomba, es expulsado haca el exterior por medio de un impulsor que gira rpidamente. No existe ninguna separacin entre el orificio de entrada y de salida, y su capacidad de presin depende de la velocidad de rotacin. Se utilizan muy poco en los sistemas hidrulicos actuales. Aunque estas bombas suministran un caudal uniforme y continuo, su desplazamiento disminuye cuando aumenta la resistencia, es posible bloquear el orificio de salida estando la bomba en funcionamiento.Entrada eje Salida


Mdulo CincoBombas hidrostticas o de desplazamiento positivoEstas bombas suministran una cantidad determinada de fluido en cada carrera, revolucin o ciclo. Su desplazamiento, exceptuando las prdidas por fugas, es independiente de la presin de salida, lo que las hace muy adecuadas para la transmisin de potencia.

Bombas de engranajesSuministran caudal transportando el fluido entre los dientes de dos engranajes bien acoplados. Son compactas, mecnicamente sencillas, y relativamente baratas. Son adecuadas para sistemas a baja presin que operan a bajas tasas de flujo y son usadas comnmente en aplicaciones mviles pequeas como excavadoras.3. El fluido es forzado hacia a fuera de la bomba a medida que los dientes engranan de nuevo Descarga 2. El fluido es atrapado en los espacios de los dientes y la cubierta y es transportado dentro de la bomba

Propulsor El impulsor da fuerza centrfuga para ocasionar la accin bombeadora Salida Difusor Entrada El flujo axial es creado por el propulsor rotatorio Tipo eje (propulsor) Impulsor Tipo centrfuga (impulsor)

Hojas del impulsor

Succin 1. El fluido es succionado del depsito

Bomba de Engranajes

Lubricantes para Sistemas HidrulicosLa bomba de engranajes externa est compuesta de un par de engranajes que rotan dentro de una cubierta. Un eje externo mueve un engranaje y este a su vez mueve el otro en direccin opuesta, creando un vaco parcial en la cmara de entrada de la bomba. A medida que estos rotan, el fluido es succionado de un lado, entrando en la cubierta y finalmente descargando en el otro. La bomba de engranajes interna es ms compacta que la bomba de engranaje externa. En esta, un eje externo opera un engranaje interno el cual rota dentro de un engranaje externo a l y que lo hace girar en la misma direccin. El fluido que es succionado desde el depsito a medida que los engranajes se desengranan, se lleva a los espacios entre los dientes y es forzado hacia afuera cerca del punto donde los dientes se engranan de nuevo.3. El fludo es forzado hacia afuera de la bomba a medida que los dientes engranan de nuevo


Mdulo CincoBomba de tornilloEs un modelo mejorado de la bomba de engranaje que puede producir presiones y tasas de flujo ms altas. Este tipo de bomba transporta fluidos por medio del movimiento de tres tornillos engranados.

1. Un tornillo interno hace juego con otros dos extremos a l hacindolos girar en la direccin opuesta 2. El fluido es transportado a travs de los espacios entre los dientes externos y el interno

1. El fludo es succionado del depsito

2. El fludo es atrapado en los espacios de los dientes y la cubierta y es transportado dentro de la bomba

Lubricantes para Sistemas HidrulicosBomba de paletasLas bombas de aspas o paletas son populares por ser compactas y pueden descargar ms altos volmenes de fluido que las bombas de engranaje. El principio de funcionamiento de la bomba es un rotor ranurado que est acoplado al eje de accionamiento y gira dentro de un anillo ovalado, dentro de las ranuras del rotor estn colocadas las paletas, que siguen la superficie interna del anillo cuando el rotor gira. La fuerza centrfuga y la presin aplicada en la parte inferior de las paletas las mantiene apoyadas contra el anillo. Las cmaras de bombeo se forman entre las paletas, rotor, anillo y las dos placas laterales. Un vaco parcial se crea a la entrada de la bomba a medida que va aumentando el espacio comprendido entre el rotor y el anillo. El aceite que entra en este espacio queda encerrado en las cmaras de bombeo y es impulsado hacia la salida cuando ste espacio disminuye. El desplazamiento de la bomba depende de la anchura del anillo, del rotor y de la separacin entre los mismos. Existen dos tipos de bombas de paletas: De diseo no equilibrado y de diseo equilibrado.


Mdulo CincoBomba de paletas de diseo no equilibradoEn este tipo de bomba no equilibrado hidrulicamente el eje est sometido a cargas laterales, procedentes de la presin que acta sobre el rotor. Este tipo de diseo se aplica principalmente a las bombas de caudal variable. El desplazamiento de esta bomba puede variar mediante un control externo, tal como un volante o un compensador hidrulico. El control desplaza el anillo haciendo variar la excentricidad entre ste y el rotor, reduciendo o aumentando as las dimensiones de la cmara de bombeo.2. Es llevado alrededor del anillo en la cmara bombeadora Rotor Cmara bombeadora Eje Superficie del anillo de levas Una carga lateral es ejercida en el balero a causa de la presin Excentricidad

Salida Entrada

1. El aceite entra cuando el espacio entre el anillo y el rotor aumenta Armadura Paletas

3. Y es descargado cuando el espacio disminuye

Bomba de paletas de diseo equilibrado

Lubricantes para Sistemas HidrulicosBomba de paletas de diseo equilibradoEn este diseo el anillo es elptico en vez de ser circular, lo que le permite utilizar dos conjuntos de orificios internos. Los dos orificios de salida estn separados entre s por 180, de tal forma que las fuerzas de presin sobre el rotor s cancelan, evitndose as las cargas laterales sobre el eje y los cojinetes. El desplazamiento de la bomba equilibrada hidrulicamente no puede ajustarse aunque se dispone de anillos intercambiables, con elipses distintas, haciendo as posible modificar una bomba para aumentar o disminuir su caudal.Rotacin Salida Rotacin


Mdulo CincoBomba de pistn en lneaLas bombas de pistn pueden generar presiones mucho ms altas y producir tasas de flujo ms elevadas que las bombas de engranaje y de paletas. Se usan comnmente en aplicaciones mviles grandes y estticas. La bomba de pistn en lnea es el diseo ms simple. En esta bomba un pistn es desplazado hacia arriba y hacia abajo dentro de un cilindro gracias al movimiento de una barra impulsada a su vez por un cigeal rotatorio. Durante la carrera hacia abajo del pistn, el fluido es atrado dentro del cilindro a travs de una vlvula en el punto de entrada. El fluido es expulsado por una vlvula de salida cuando el pistn hace su carrera hacia arriba.

Entrada Anillo excntrico

Paleta

Salida Entrada Rotor Eje impulsor Los orificios de presin opuestos cancelan las cargas laterales en el eje

Lubricantes para Sistemas HidrulicosBomba de pistn radialLos pistones se mueven dentro de cilindros dispuestos en estrella alrededor del eje rotatorio. El eje esta instalado hacia un lado dentro de un anillo fijo para que al rotar, los pistones se muevan hacia adentro y hacia afuera de sus cilindros. El fluido es atrado hacia adentro y bombeado hacia afuera de los cilindros a travs de canales que atraviesan el centro del eje.2. A medida que el pistn se mueve hacia abajo en el cilindro, el fluido es succionado Pistn 3. Cuando el pistn se mueve hacia arriba en el cilindro en el fluido es forzado hacia afuera de la bomba Entrada del fluido3. Cuando el pistn sube es forzado hacia el puerto de salida


Mdulo CincoBomba de pistn axialTiene varios pistones dispuestos alrededor del eje de un bloque de cilindros. Los pistones etn unidos al plato colocado en ngulo con el bloque para que mientras se mueve el plato, los pistones se muevan hacia adentro y hacia afuera de sus cilindros, succinando y expulsando el fluido.1. El giro del eje causa la rotacin de los pistones

Salida del fluido

1. Mientras el eje rota hacia un lado en el anillo los pistones son forzados hacia adentro de sus cilindros

2. El pistn al bajar succiona el fluido

Lubricantes para Sistemas HidrulicosACTUADORES HIDRAULICOSEl actuador hidrulico es el componente del sistema donde se produce el trabajo mecnico por la accin del fluido hidrulico. Los actuadores se clasifican segn el tipo de trabajo que realizan en: Actuadores lineales, tambin llamados cilindros hidrulicos, que producen el movimiento en lnea recta y actuadores rotatorios o motores hidrulicos, que realizan el trabajo en forma rotatoria. La velocidad de desplazamiento del actuador depende de su tamao y del caudal que se le enva. Los Cilindros hidrulicos se clasifican como: a. De simple o de doble efecto. b. Diferenciales y no diferenciales. Las variaciones incluyen pistn liso y pistn con vstago, siendo este slido o telescopico. A continuacin examinaremos los tipos de actuadores ms comunes.de la bomba


Mdulo Cinco

Carga

Smbolo

Carga

al tanque

AvanceCilindro tipo buzo

Regreso

quieren carreras largas como elevadores y gatos para automviles.

Cilindro con resorte de retornoEl pistn es movido contra el resorte. Cuando la presin es liberada el resorte regresa el pistn a su posicin original.

Cilindro tipo buzoEs tal vez el actuador ms sencillo. Tiene una sola cmara donde el flujo ejerce fuerza en una sola direccin. La mayora de estos cilindros se montan verticalmente y el retorno se efecta por accin de gravedad. Son adecuados para trabajos donde se reCilindro con resorte de retorno

Lubricantes para Sistemas HidrulicosCilindro telescpicoPermite una carrera ms larga en el cilindro. Se emplea cuando la longitud comprimida tenga que ser menor que la obtenida con un cilindro estndar. Pueden utilizarce hasta cuatro o cinco camisas. La mayora de estos cilindros son de simple efecto pero tambin los hay de doble efecto, es decir que pueden hacer trabajo en las dos direcciones, dependiendo donde est aplicada la fuerza hidrulica.


Mdulo CincoCilindro estndar de doble efectoLlamado as debido a que es accionado por el fluido hidrulico en ambas direcciones, lo que significa que puede ejercer fuerza en cualquiera de los dos sentidos del movimiento. Se clasifica tambin como cilindro diferencial, por tener reas desiguales, sometidas a presin durante los movimientos de avance y retorno. Esta diferencia de reas es debida al rea del vstago. En estos cilindros el movimiento de avance es ms lento que el de retroceso, pero este puede ejercer una fuerza mayor.Carga Carga

Carga

De la bomba

Carga

Salida al tanque Salida al tanque

De la bomba

Avance del cilindro

Regreso del cilindro

Cilindro estndar de doble efecto

Avance de la bomba

Regreso Retorno al tanqueCilindro tipo telescpio

Lubricantes para Sistemas HidrulicosCilindro sincronizadoTambin llamado de doble vstago, son cilindros de doble efecto pero no diferenciales ya que tienen reas iguales a ambos lados del pistn, estos cilindros suministran velocidades y fuerzas iguales en ambas direcciones. Se utilizan donde es ventajoso acoplar una carga a cada uno de los extremos del vstago o cuando se requiere que la velocidad en los dos sentidos del movimiento sea igual.


Mdulo Cinco

Cilindro sincronizado

Lubricantes para Sistemas HidrulicosMOTORES HIDRAULICOSEs el nombre que se da generalmente a los actuadores hidrulicos rotatorios. Su construccin es muy parecida a la de las bombas. En vez de impulsar el fluido como hacen aquellas, son impulsados por ste y desarrollan un par (fuerza de giro) y un movimiento continuo de rotacin. Existen diferentes tipos de ejemplo motores hidrulicos: de engranajes, de paletas, de pistn en lnea, de pistn en ngulo etc.


Mdulo Cinco

4. El aceite es llevado en el dimetro del pistn a la salida y es forzado hacia afuera cuando el pistn es regresado hacia adentro por la brida de la flecha

3. La unin universal mantiene la alineacin para que el eje y la seccin del cilindro siempre giren juntos

A la entrada 2. El empuje del pistn contra la brida de la flecha motriz da como resultado un torque en el eje Block de cilindros

A la salida

1. El aceite a la presin requerida en la entrada causa un empuje en los pistones

5. Por lo tanto el desplazamiento del pistn y la capacidad de torsin dependen del ngulo

Lubricantes para Sistemas HidrulicosVALVULAS Vlvulas de controlLas vlvulas son usadas en circuitos hidrulicos para controlar la presin de operacin (la que determina la carga que puede ser movida), el volumen de flujo (el que determina la velocidad de desplazamiento de la carga) y la direccin del flujo (que determina la direccin del movimiento).


Mdulo Cincopresin hidrulica y otros incluyendo combinaciones de stos. Nmero de vas. Dos vas, tres vas. Cuatro vas, etc. Tamao nominal de las tuberas conectadas a la vlvula o a su placa base, o caudal nominal. Conexiones. Roscas cnicas, roscas cilndricas, bridas y placas bases.

Vlvulas de posicin definidaLa mayora de las vlvulas direccionales industriales son de posicin definida. Es decir que controlan el paso del caudal abriendo o cerrando pasajes en posiciones definidas de la vlvula

Vlvulas direccionalesLas vlvulas direccionales, como su nombre lo indica, se usan para controlar la direccin del caudal. Aunque todas realizan esta funcin, las vlvulas direccionales varan considerablemente en construccin y funcionamiento. Se clasifican, segn sus caractersticas principales en:

Tipo de elemento interno. Obturador (pistn o esfera), corredera rotativa o deslizante. Mtodos de actuacin. Levas, mbolos, palancas manuales, mecnicos, selenoides elctricos,

Lubricantes para Sistemas HidrulicosVlvulas antirretornoEstas vlvulas pueden funcionar como control direccional o como control de presin. En su forma mas simple esta vlvula no es ms que una vlvula direccional de una sola va. Permite el paso libre del aceite en una direccin y lo bloquea en el otro.Asiento Baln (o pistn)


Mdulo CincoVlvulas antirretorno en lneaLlamadas as porque el aceite fluye a travs de las mismas en lnea recta. El cuerpo de esta vlvula s rosca directamente a la tubera y est mecanizado para formar un asiento para un pistn cnico o una bola. Un muelle ligero mantiene el pistn en su asiento permitiendo el montaje de la vlvula en cualquier posicin. En la posicin de paso libre el muelle cede y la vlvula se abre a una presin determinada. Aunque admiten presiones de hasta 210 kg/ cm2. estas vlvulas no son recomendables para aplicaciones en que puedan verse sometidas a caudales de retorno de gran velocidad.Pistn o cabeza mvil Resorte

Entrada Es permitido flujo libre cuando se desasienta el baln

Flujo obstruido cuando se asienta la vlvulaVlvulas antirretorno Cuerpo

No Flujo

Entrada

Salida

Flujo libreVlvulas antirretorno en lnea

Lubricantes para Sistemas HidrulicosVlvulas antirretorno en ngulo rectoDebe su nombre a que el aceite fluye a travs de ella formando un ngulo recto. Su capacidad de caudal est comprendido entre 12 y 1200 lts./min. con una amplia gama de presiones de abertura.


Mdulo Cinco

Lubricantes para Sistemas HidrulicosVlvulas de 2 y 4 vasSu funcin bsica es dirigir el caudal de entrada a cualquiera de los dos orificios de salida. Segn la figura el caudal del orificio P (bomba) puede ser dirigido a cualquiera de los dos orificios de salida A y B. En la vlvula de 4 vas el orificio alterno est comunicado a tanque permitiendo el retorno del caudal al depsito. Mientras que en la de 2 vas este orificio est bloqueado y el orificio a tanque sirve solamente como drenaje de las fugas internas de la vlvula. La mayora de estas vlvulas son del tipo de corredera deslizante, aunque existen vlvulas rotativas que se usan principalmente para pilotajes. Se fabrican en modelos de dos o tres posiciones. La de tres posiciones tiene una posicin central o neutra. Los mtodos de accionamiento incluyen palancas manuales, levas, selenoides, conexiones mecnicas, muelles, presin piloto y otros sistemas.


Mdulo Cinco

Tanque orificio P Bomba orificio P

Cilindro orificio A

Cilindro orificio BSmbolos grficosA B A P PDos rutas de flujo

Vlvulas de dos vas

B P T

Vlvulas de cuatro vasA P P BCuatro rutas de flujo

A

A B

B

P

T

Direcciones del fludo en vlvulas de 2 y 4 vas

Lubricantes para Sistemas HidrulicosServovlvulasUna servovlvula es una vlvula direccional de infinitas posiciones, que ofrece la caracterstica adicional de controlar tanto la cantidad como la direccin del caudal. Cuando se instala con los dispositivos de realimentacin adecuados, consigue controles muy precisos de la posicin, velocidad y aceleracin de un actuador. La servovlvula mecnica o vlvula seguidora ha sido utilizada durante varias dcadas. La servovlvula electrohidrulica es ms reciente en la industria.


Mdulo Cincoquier tendencia a desplazarse ms all invertira el caudal de aceite para situar la carga en su posicin normal. Frecuentemente esta unidad servomecnica se denomina multiplicador; el impulso hidrulico suministra fuerzas mucho mayores que la actuacin mecnica a la entrada, y con control preciso, del desplazamiento. Tal vez la aplicacin ms frecuente del servo mecnico es la direccin hidrulica; de la cual hay muchas variaciones en su diseo pero todos funcionan con el mismo principio.

Servo mecnicoUn servo mecnico es esencialmente un amplificador de fuerza. Utilizado para controlar una posicin. La figura muestra esquemticamente el dispositivo. La palanca de control u otro acoplamiento mecnico se conecta a la corredera de la vlvula. El cuerpo de la vlvula est unido a la carga y se mueven conjuntamente. Cuando se acta la corredera, el fluido se dirige al cilindro o pistn para mover la carga en la misma direccin en que la corredera es actuada. El cuerpo de la vlvula sigue as a la corredera. El fluido contina pasando hasta que el cuerpo se centra con la corredera. El resultado es que la carga siempre se mueve a una distancia proporcional al movimiento de la corredera. Cual-

1. Cuando el carrete es cambiado a la izquierda

De la bomba

ControlCarrete

Al tanqueCarga

2. El flujo es dirigido al vstago del cilindro para regresarlo

Cuerpo

3. El cuerpo de la vlvula se mueve con la carga y alcanza al carrete. El flujo al cilindro entonces se detiene

Servo mecnico

Lubricantes para Sistemas HidrulicosServovlvulas electrohidrulicasFuncionan esencialmente, enviando una seal elctrica a un motor par o a un dispositivo similar, que directa o indirectamente posiciona la corredera de la vlvula. Esta seal, una vez aplicada a la servo-


Mdulo Cinco

vlvula a travs de un amplificador, ordena a la carga a que se desplace hasta una posicin determinada o que adquiera una velocidad determinada.

El motor de torsin y la vlvula servo estn en una sola unidad Fuente de la seal de control Motor de Elctrica torsin acta a la vlvula La vlvula servo manda fluido al actuador El actuador se mueve a Hidrulico velocidad controlada a la posicin controlada

Elctrica

Intensificador de seales del amplificador

Mecnica

Carga

Mecnica o hidrulica

Elctrica

El aparato realimentador le indica a la vlvula servo si ya alcanz la velocidad o posicin deseadas

Lubricantes para Sistemas HidrulicosVlvulas de control de presinEstas vlvulas realizan funciones tales como limitar la presin mxima de un sistema o regular la presin reducida en ciertas partes de un circuito y otras actividades que implican cambios en la presin de trabajo. Su funcionamiento se basa en un equilibrio entre la presin y la fuerza de un muelle. La mayora son de infinitas posiciones, es decir, que las vlvulas pueden ocupar diferentes posiciones entre completamente abierta y completamente cerrada, segn el caudal y la diferencia de presiones. Los controles de presin se denominan generalmente segn su funcin primaria, ejemplo: Vlvula de seguridad, vlvula de frenado, etc.


Mdulo Cincoregular el caudal con una bomba de desplazamiento variable, pero en muchos circuitos es ms prctico utilizar una bomba de desplazamiento fijo y regular el caudal con una vlvula controladora de caudal. Existen tres mtodos bsicos para aplicar las vlvulas reguladoras de caudal para controlar la velocidad de los actuadores. Regulacin a la entrada, regulacin a la salida y regulacin por substraccin. 1. Circuito de regulacin a la entrada: En este circuito, la vlvula reguladora de caudal se coloca entre la bomba y el actuador; de esta forma controla la cantidad de fluido que entra en el actuador. El exceso de caudal suministrado por la bomba es desviado al tanque por la vlvula de seguridad. Este mtodo es muy preciso y se utiliza en aquellas aplicaciones donde la carga siempre se opone al movimiento del actuador, como la elevacin de un cilindro vertical con carga, o empujando una carga a una velocidad controlada.Vlvula de control de flujo

Vlvula de seguridadSe encuentra prcticamente en todos los sistemas hidrulicos. Es una vlvula normalmente conectada entre la lnea de presin (salida de la bomba) y el depsito. Su funcin es limitar la presin del sistema hasta un valor mximo, predeterminado, mediante la derivacin de parte o de todo el caudal de la bomba a tanque, cuando se alcanza el ajuste de presin de la vlvula.

Vlvulas de control de caudalSe utilizan para regular la velocidad. La velocidad de un actuador depende de la cantidad de aceite que se le enva por unidad de tiempo. Es posible

De la vlvula direccional

Retorno

Flujo controlado

Lubricantes para Sistemas Hidrulicos2. Circuito de regulacin a la salida: Este sistema de control se utiliza cuando la carga tiende a huir del actuador, desplazndose en la misma direccin de ste. El regulador de caudal se instala de forma que restrinja el caudal d salida del actuador. Para regular la velocidad en ambas direcciones puede instalarse la vlvula en la lnea de tanque de la vlvula direccional. Frecuentemente hay necesidad de controlar el caudal nicamente en una sola direccin y la vlvula se sita entre el actuador y la vlvula direccional en la lnea que corresponde al tanque. Aqu tambin hace falta una vlvula antirretorno que permita el paso libre del caudal en sentido contrario.Vlvula de control de flujo Flujo controlado De la vlvula direccionalDe la vlvula direccional


Mdulo Cinco3. Circuito de regulacin por substraccin: En esta aplicacin, la vlvula se coloca en la lnea de presin, en la forma indicada en la figura, y a la velocidad del actuador se determina, desviando parte del caudal de la bomba al tanque, la ventaja consiste en que la bomba trabaja a la presin que pide la carga, puesto que el exceso de caudal retorna al tanque a travs de la vlvula reguladora y no a travs de la vlvula de seguridad. La desventaja est en la prdida de precisin, debido a que el caudal regulado va al tanque y no al actuador, y ste ltimo queda sometido a las variaciones de desplazamiento de la bomba al variar la carga del actuador. Este circuito no debe aplicarse cuando hay posibilidad de que la carga tienda a huir en la misma direccin que el movimiento del actuador.

Retorno

Retorno

Vlvula de control de flujo

Flujo controlado Depsito

Lubricantes para Sistemas HidrulicosDEPOSITOSEl depsito es otro componente importante del sistema hidrulico. Un depsito diseado apropiadamente debe ser sellado para prevenir la contaminacin del fluido, pero al mismo tiempo debe tener una ventilacin con un filtro incorporado para permitir la entrada y salida de aire a medida que el nivel de fluido va cambiando. Una superficie con pendiente facilita el drenaje del agua y sedimentos separados. La espuma se minimiza teniendo un tubo de retorno, con su salida debajo del nivel del fluido dentro del depsito, a medida que placas deflectoras y filtros finos previenen la entrada de burbujas de aire.


Mdulo CincoPlaca deflectora: Se usa para separar la lnea de entrada de la bomba de la lnea de retorno, de forma que el mismo fluido no pueda recircular continuamente, sino que realice un circuito determinado por l tanque. Tamao del depsito: La dilatacin del fluido debida al calor, las variaciones de nivel debidas al funcionamiento del sistema, la superficie interna del tanque expuesta a la condensacin del vapor de agua, y la cantidad de calor generada en el sistema, son factores que hay que tener en consideracin. En los equipos industriales se acostumbra a emplear un depsito cuya capacidad sea por lo menos dos o tres veces la capacidad de la bomba en litros por minuto. Un gran volumen de fluido tambin permite que cualquier volumen de aire en ste sea evacuado a tiempo, y que agua y/o contaminantes slidos se sedimenten antes que el fluido vuelva a circular. Filtros y coladores: Los fluidos hidrulicos se mantienen limpios en el sistema debido, principalmente, a elementos tales como filtros y coladores. En algunos casos se utilizan tambin filtros magnticos para capturar las partculas de hierro o acero que lleva el fluido. Estudios recientes han mostrado que incluso partculas tan pequeas como 1.5 micras tienen efectos degradantes, originando fallos en los servosistemas y acelerando el desgaste del aceite en muchos casos.

Tubera de retorno

Tubera de llenado Baffle Venteo Tamiz

Vlvula de drenaje

Filtro A la bomba

Lubricantes para Sistemas HidrulicosTamao de las mallas y filtracin nominal: Una malla filtrante o un colador tienen un valor nominal que caracteriza su finura, definida por un nmero de mallas o su equivalente ms prximo ASTM. Cuanto ms elevado es el nmero de malla o ASTM, ms fina es la malla.Tamao de relativo de las partculas en micrones Amplificado 500 veces


Mdulo CincoLos filtros, que pueden fabricarse con muchos materiales diferentes de la malla metlica, se caracterizan por su valor en micras. Una micra es una millonsima de metro. Como comparacin, un grano de sal tiene un tamao de aproximadamente 70 micras. La partcula ms pequea que puede distinguir la vista humana es de unas 40 micras. Filtracin nominal y absoluta: Cuando se especifica un filtro de cierto nmero de micras se refiere generalmente al valor nominal del filtro. Un filtro cuyo valor nominal es de 10 micras, por ejemplo, capturar la mayora de las partculas que tengan 10 micras o ms. Sin embargo, su filtracin absoluta ser algo mayor, probablemente de unas 25 micras. La filtracin absoluta es el tamao de la mayor abertura o poro del filtro. El valor absoluto es un factor importante solamente cuando es necesario que ninguna partcula mayor a un tamao determinado circule por el sistema. Filtros de presin: Existen filtros diseados para ser instalados en la lnea de presin que pueden captar partculas mucho ms pequeas que los filtros de aspiracin. Un filtro de este tipo puede ser instalado en los sistemas cuyos elementos tales como vlvulas, sean menos tolerantes a la suciedad que las bombas. De esta forma el filtro extrae la contaminacin fina del fluido a medida que sale de la bomba. Naturalmente, estos filtros deben poder resistir la presin de trabajo del sistema.

2 Micrones

194 Micrones - 100 Malla 74 Micrones 44 Micrones 325 Malla

8 Micrones

200 Malla

5 Micrones

25 Micrones

Tamao RelativoLmite inferior de visibilidad (con la vista)__________________ 40 Micrones Glbulos de sangre blancos _____________________________ 25 Micrones Glbulos rojos de sangre _______________________________ 8 Micrones Bacterias (COCCI) ______________________________________ 2 Micrones

Equivalentes lineales1 Pulgada 1 Milmetro 1 Micrn 1 Micrn 25.4 Milmetros .0394 Pulgadas 25.400 de una pulgada 3.94 x 10 -5 25.400 Micrones 1.000 Micrones .001 Milmetros .000039 Pulgadas

Tamao de la mallaMallas por pulgada lineal 52.36 72.45 101.01 142.86 200.00 270.26 323.00 U.S. Malla No. 50 70 100 140 200 270 325 Abertura en Pulgadas .0117 .0083 .0059 .0041 .0029 .0021 .0017 .00039 .000019 Abertura en Micrones 297 210 149 105 74 53 44 10 .5

Lubricantes para Sistemas HidrulicosPara profundizar en el tema puede ver las secciones "Niveles de limpieza de fluidos hidrulicos y sistemas de lubricacin " y "Generalidades de la ingeniera de filtracin"


Mdulo Cinco

Lubricantes para Sistemas HidrulicosVENTAJAS DE LOS SISTEMAS HIDRAULICOSLa hidrulica es una de las formas ms importantes de transmitir y controlar la potencia, muy comparables con sistemas mecnicos y elctricos. Tiene adems las siguientes ventajas:


Mdulo Cincoproteger el sistema de sobrecarga. Las ventajas de los sistemas hidrulicos significa que tienen una gran variedad de aplicaciones. Por una parte, pueden mover cargas masivas tales como esclusas, represas y puentes giratorios y controlar maquinaria industrial pesada, incluyendo presas, gras y equipos de minas y exploracin de petrleos. Por otra parte, los sistemas son suficientemente compactos como para ser utilizados en vehculos de carretera, aviones y hasta satlites y se pueden controlar con tal precisin que se pueden acomodar a la operacin de robots en la manufactura y a plantas de control de procesos sofisticados.

FlexibilidadLos sistemas hidrulicos pueden generar grandes fuerzas con equipos relativamente compactos. Pueden ser usados para generar movimiento rotatorio y lineal, y la velocidad de movimiento puede ser regulada. En particular, los mecanismos hidrulicos se pueden usar para controlar movimientos lentos y precisos con una exactitud difcil de lograr con otros mtodos mecnicos.

EconomaLa fabricacin de sistemas hidrulicos son muchas veces ms barata que la de los sistemas elctricos, electrnicos o neumticos que logran el mismo resultado.

ConfiabilidadLa mayora de los equipos hidrulicos estn diseados de manera muy sencilla y robusta. Adems son seguros en la operacin ya que solo se necesitan vlvulas reguladoras de presin simples para

Lubricantes para Sistemas HidrulicosRESUMEN DE LA SECCION UNOVlvulas de control de caudal La hidrulica es el uso de lquidos para la transmisin de energa. Bsicamente, en un sistema hidrulico se aplica una presin a un fluido, la cual es transmitida a travs del fluido para hacer trabajos mecnicos. El sistema es capaz de amplificar una pequea fuerza a una mayor. Sistemas hidrulicos prcticos incorporan aparatos para controlar la velocidad y la direccin de movimiento y la fuerza transmitida. Los componentes ms importantes de un sistema hidrulico tpico son el fluido,la bomba, el motor, vlvulas, filtros y el depsito. Los fluidos usados en sistemas hidrulicos deben ser capaces de transmitir presin en un amplio espectro de temperaturas. Aceites minerales suelen ser utilizados con este propsito ya que tambin pueden lubricar el equipo hidrulico y protegerlo contra la corrosin. Bombas de engranaje, de aspas o de pistones pueden ser usadas para presurizar el fluido en un sistema hidrulico. Motores hidrulicos o impulsores, convierten


Mdulo Cincola energa de presin entrabajo mecnico. Impulsores lineales producen un movimiento en lnea recta en una o dos direcciones. El movimiento rotatorio se puede producir con motores parecidos a bombas pero que tienen la accin opuesta. Los circuitos hidrulicos contienen vlvulas para regular la presin de operacin, el volumen de flujo y la direccin de flujo. Esto permite el control de la cantidad de carga, su velocidad y la direccin del movimiento. El depsito es un componente importante de un sistema hidrulico ya que no solamente almacena el fluido hidrulico sino que tambin, si es diseado correctamente, ayuda a mantener el sistema libre de contaminacin. Ya que los sistemas hidrulicos son flexibles, econmicos y confiables, son ampliamente usados para la transmisin y control de fuerzas de potencia.



Mdulo CincoEspecificar los factores ms importantes que afectan la seleccin de un fluido hidrulico. Si estudia la informacin adicional, Usted podr: Definir el mdulo de compresibilidad y describir como este factor depende de la presin y la temperatura. Explicar el problema de la cavitacin y los problemas que puede causar en un sistema hidrulico. Describir como vara la viscosidad de acuerdo a la presin e indicar el efecto de esta variacin en los fluidos hidrulicos. Reconocer los esquemas de clasificacin de aceites hidrulicos y fluidos hidrulicos resistentes al fuego.

Seccin dosFLUIDOS HIDRAULICOSEl principal requisito que un fluido hidrulico debe cumplir, es que pueda transmitir la fuerza eficientemente, tambin tiene que llevar a cabo un nmero de diferentes funciones. En esta seccin revisaremos estas funciones y de acuerdo con ellas, veremos que propiedades se requieren en un fluido hidrulico. Una vez estudiada la informacin de esta seccin, Usted podr: Enumerar seis funciones que un fluido hidrulico debe cumplir. Explicar porqu un fluido hidrulico debe tener baja compresibilidad. Describir como afectan a los sistemas hidrulicos el aire atrapado y la formacin de espuma. Exponer la importancia de las siguientes propiedades de los fluidos hidrulicos: Viscosidad, ndicede viscosidad, propiedades antidesgaste, caractersticas de friccin, demulsibilidad, estabilidad trmica, resistencia a la oxidacin, propiedades anticorrosivas, filtrabilidad y pureza, propiedades anti stick-slip.

Lubricantes para Sistemas HidrulicosFUNCIONES DE LOS FLUIDOS HIDRAULICOSUn fluido hidrulico debe llevar a cabo las siguientes funciones:


Mdulo CincoSellamientoEl fluido debe ser suficientemente viscoso para permitir un buen sellamiento entre las partes mviles en las bombas, las vlvulas y los motores. De esta manera, se reducen a un mnimo las fugas, manteniendo cada parte, operando eficientemente. Adems, el fluido debe ser compatible con los materiales de sellamiento usados para el sistema.

Transmisin de potenciaEsta es la funcin principal de un fluido hidrulico. La transmisin de fuerza hidrulica requiere de un fluido que resista la compresin y que fluya fcilmente en el circuito hidrulico.

FiltrabilidadEl fluido debe presentar estabilidad bajo condiciones de calor y oxidacin, al mismo tiempo que debe resistir a la degradacin sin formacin de depsitos y precipitados. La filtrabilidad del fluido debe poder hacerse fcilmente para remover cualquier impureza slida. Los aceites minerales cumplen con todos estos requisitos. Su estabilidad, sus propiedades de lubricacin y su habilidad para proteger los materiales de la corrosin, hacen de ellos la mejor alternativa como fluidos hidrulicos.

LubricacinLa maquinaria usada en los sistemas hidrulicos generalmente es de alta presin. Todas sus partes mviles deben estar perfectamente lubricadas para minimizar la friccin y el desgaste. Entonces, el fluido hidrulico utilizado debe cumplir con esta funcin, adems de la transmisin de la potencia.

EnfriamientoEl fluido utilizado debe poder disipar el calor generado en el sistema hidrulico.

ProteccinEl sistema debe protegerse contra la corrosin.

Lubricantes para Sistemas HidrulicosPROPIEDADES REQUERIDAS POR LOS FLUIDOS HIDRAULICOSPara cumplir sus funciones apropiadamente, un fluido hidrulico debe tener las siguientes caractersticas:


Mdulo Cincopequeos cambios de presin pero tiende a aumentar con grandes cambios de presin y temperatura. Esto refleja el hecho que un fluido sea ms difcil de comprimir a medida que la presin y la temperatura aumentan. temperatura. Esto refleja el hecho que un fluido sea mas difcil de comprimir a medida que la presin y la temperatura aumentan. Un buen fluido hidrulico presenta un alto mdulo de compresibilidad.

CompresibilidadLa compresibilidad de un fluido es la medida de reduccin de su volumen cuando se aplica presin sobre ste. Un fluido hidrulico debe tener una compresibilidad baja de tal manera que haga presin, y por tanto la fuerza, sea transmitida instantnea y eficientemente. En un sistema compresible o elstico, son mayores la cantidad de tiempo y energa utilizados en aumentar la presin. Adems, se hace tambin ms lenta la subsecuente conversin presin en energa mecnica. Esto a su vez afecta la precisin en el movimiento y el grado de control del sistema hidrulico. Los aceites minerales puros son prcticamente incompresibles a las presiones generadas en sistemas hidrulicos tpicos. (el agua es an menos comprimible que los aceites minerales pero, por otras razones, no es un fluido hidrulico ideal). Para describir la compresibilidad de un fluido, los ingenieros usan un factor conocido como el mdulo de compresibilidad. Este factor es la relacin entre la presin aplicada a un fluido y el cambio en volumen producido. En general, es aproximadamente constante para

Disminucin Relativa del Volumen Disminucin Relativa del Volumen

0 C

100 C 100 C

Presin Presin

Lubricantes para Sistemas HidrulicosPropiedades antiespuma y de liberacin de aireUn aceite mineral puede comprimirse ms a medida que burbujas de aire quedan atrapadas en l, debido a posibles fugas en el sistema hidrulico. El aire atrapado afecta el volumen del fluido, causando movimiento lento e irregular. Esto a su vez puede causar }sobrecalentamiento por la compresin de las burbujas de aire, debido a que estas sufren un calentamiento exponencial ocasionado por el proceso de compresin adiabatica parcial que sufren. Adicionalmente, cuando un fluido hidrulico con aire atrapado es devuelto al depsito, las burbujas de aire que suben a la superficie y tienden a producir espuma. Esta formacin puede empeorar con la contaminacin del fluido. Aunque la formacin de espuma afecta la superficie del fluido y no su masa, todava puede tener graves consecuencias. Si la espuma entra al circuito hidrulico. La eficiencia del sistema se ver seriamente afectada pues la espuma es ineficiente como fluido hidrulico. No solo se vern afectados los componentes del sistema dada la baja capacidad de lubricacin de la espuma, sino que la formacin excesiva de espuma puede causar escapes de fluido hidrulico a travs de los ventiladores del depsito. Para solucionar estos problemas, un fluido hidru-


Mdulo Cincolico debe tener buenas propiedades antiespuma y de liberacin de aire. Los aceites minerales altamente refinados de baja viscosidad, generalmente tienen estas propiedades. Cuando es necesario, se pueden usar aditivos antiespuma para prevenir este problema. Sin embargo, dado que estos aditivos pueden tambin retardar el escape de aire, es necesario escoger el tipo y cantidad de aditivo apropiados para poder establecer un equilibrio entre estos dos requisitos. El aire atrapado es tambin una posible causa de la cavitacin, un fenmeno que ocurre cuando se forman pequeos espacios de aire o vapor en el fluido hidrulico. La cavitacin puede causar la destruccin de capas lubricantes y por consiguiente, desgaste excesivo. Es posible que este fenmeno se presente en los sitios de succin de las bombas, donde las bajas presiones pueden permitir la formacin de aire o vapor en el fluido. Por tanto, el fluido es incapaz de llenar este espacio.

Desgaste excesivo del aspa de una bomba de paletas , como consecuencia de la cavitacin

Lubricantes para Sistemas HidrulicosViscosidadLa propiedad ms importante de un fluido hidrulico, en cuanto a la lubricacin del sistema, es su viscosidad. El aceite debe ser suficientemente viscoso para lubricar las partes del sistema eficientemente. En particular la bomba. Tambin debe ser suficientemente espeso para mantener un sello efectivo y disminuir escapes en las bombas, las vlvulas y los motores. Al mismo tiempo, la viscosidad no puede ser tan alta al punto que la friccin del fluido impida que el aceite circule libremente al rededor del circuito. Adems, los aceites espesos no son disipadores de calor tan efectivos como los aceites ms ligeros. En la prctica, los aceites con la menor viscosidad que lubrican la bomba son los escogidos como los fluidos hidrulicos. En general, la menor viscosidad tolerada por bombas hidrulicas es de aproximadamente 10 cSt. a su temperatura de operacin. La viscosidad ptima generalmente aceptada est entre los 16 y 36 cSt, a la temperatura de operacin. Los requisitos de viscosidad de un fluido hidrulico se complican ya que la viscosidad cambia con la presin y la temperatura. Un incremento en la presin causa un aumento en la viscosidad. Sin embargo, a las bajas presiones utilizadas en la mayora de los sistemas hidrulicos industriales, el efecto de la presin sobre la viscosidad no tiene mucha importancia. En algunos equipos especializados, como los usados en compactacin y extrusin, se pueden generar presiones tan altas que aceites minerales no pueden ser usados.240 220


Mdulo Cinco

Viscosidad Dinmica cP

200 180 160 140 120 100 80 60 40 20 00 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000

40C

60C

100C

Presin Pascal x 10 5

Lubricantes para Sistemas HidrulicosIndice de viscosidadEl ndice de viscosidad (VI) de un aceite es una medida del cambio de viscosidad con la temperatura. Un aceite con alto ndice de viscosidad muestra menos variacin en la viscosidad con la temperatura que un aceite con un bajo ndice de viscosidad. El ndice de viscosidad de un aceite hidrulico debe ser suficientemente alto como para asegurar que este funcione efectivamente en todo el rango de temperaturas de operacin del sistema. El aceite debe permanecer suficientemente viscoso para que acte como un buen lubricante a las temperaturas de operacin ms altas, pero no debe volverse tan espeso a bajas temperaturas que dificulte el flujo y el arranque del sistema. La mayora de los fluidos hidrulicos tienen un ndice de viscosidad cercano a 100 pero, donde se encuentran temperaturas de operacin de un rango muy amplio, por ejemplo en el sistema hidrulico de aviacin se debe utilizar un aceite con un ndice de viscosidad de 150 o ms.


Mdulo CincoLos aditivos antidesgaste tambin reducen el desgaste y aumentan la vida til de bombas de engranaje y de pistn. Los aditivos antidesgaste funcionan gracias a que, a las altas temperaturas generadas por la friccin, estos reaccionan con el metal para formar una capa qumica. Esta capa puede romperse fcilmente lo cual disminuye la friccin y el desgaste.

Caractersticas anti stick-slipEn algunos equipos hidrulicos puede existir la tendencia a un movimiento de vibracin. Este movimiento de atascamiento puede ocurrir con mayor frecuencia con impulsores lineales operando a baja velocidad y con mucha carga. Los pistones del impulsor tienden a pegarse a medida que la friccin esttica se incrementa a un mximo y luego se desliza cuando est se supera. El atascamiento puede causar problemas cuando los movimientos suaves son muy importantes, por

Propiedades antidesgasteLa mayor parte de los aceites hidrulicos contienen en su formulacin aditivos antidesgaste para mejorar su capacidad de carga. Esto tiene su mayor utilidad en la reduccin del desgaste en bombas de aspas donde las puntas de las aspas se deslizan contra la cubierta a altas velocidades y bajo cargas pesadas, creando altas temperaturas.

Lubricantes para Sistemas Hidrulicosejemplo en simuladores de vuelo y en algunas herramientas elctricas. Los aditivos que modifican la friccin pueden aadirse a los aceites hidrulicos para mejorar sus caractersticas de friccin y para ayudar a prevenir que ocurra el atascamiento. Tales aditivos tambin pueden ayudar a la lubricacin de sellos eficientes.


Mdulo Cincoparacin del agua.

Estabilidad trmicaMuchos de los sistemas hidrulicos modernos estn diseados para trabajar a altas temperaturas. Los fluidos utilizados en tales sistemas deben ser suficientemente estables como para resistirse a la degradacin, a la formacin de sedimentos y a la corrosin de metales frricos y no frricos a estas altas temperaturas.

DemulsibilidadLos aceites hidrulicos estn frecuentemente contaminados con agua que tiende a entrar al sistema a travs del depsito en forma de condensacin. El agua puede promover la corrosin de las bombas, las vlvulas y los puntos de apoyo, y puede afectar significativamente las propiedades de lubricacin del aceite. A las temperaturas de operacin de muchos sistemas, alrededor de 60C o menos, el agua no se evapora del aceite, Entonces, un aceite hidrulico debe tener la capacidad de desprenderse del agua rpidamente, es decir, que debe tener una buena demulsibilidad. Aceites minerales con un desempeo premium tienden a separarse del agua rpidamente pero esta buena demulsibilidad es afectada negativamente por la presencia de oxido, polvo y productos de la degradacin del aceite. Ciertos aditivos como los dispersantes y los detergentes tambin pueden reducir la demulsibilidad y por tanto estos no deben ser usados en aceites hidrulicos en los que se requiere una buena se-

Resistencia a la oxidacinLa vida til de un aceite hidrulico depende enteramente de su habilidad para resistir la oxidacin. La oxidacin causa l oscurecimiento y el espesamiento de los aceites minerales. Se pueden formar sedimentos que bloquean las vlvulas y los filtros, mientras que los productos de desechos cidos incrementan la corrosin y la formacin de barniz. Las temperaturas y presiones altas encontradas en muchos sistemas hidrulicos, incrementan la degradacin del fluido. Entonces, los aceites usados en tales sistemas, incluyen normalmente aditivos antioxidantes para prevenir la oxidacin y prolongar la vida til.

Propiedades anticorrosinLos aceites hidrulicos de alto desempeo debern contener anticorrosivos para combatir la corrosin causada por los efectos de contaminacin por agua y de productos de la degradacin del aceite.

Lubricantes para Sistemas HidrulicosFiltrabilidadUna causa principal del fracaso del sistema hidrulico es la contaminacin del fluido hidrulico. Entonces se incorporan filtros al circuito del sistema para sacar los contaminantes slidos. Es importante que el fluido pueda pasar fcilmente por estos filtros sin bloquearlos.


Mdulo Cincocontaminacin por partculas durante y despus de su operacin. Es importante notar que si la limpieza inicial es pobre, el desgaste se acelerar y ms partculas contaminantes se acumularan rpidamente. Tercero Cantidades considerables de contaminacin pueden ser introducidas al sistema mientras se llena. Aunque el nuevo aceite est relativamente limpio, generalmente la nica forma prctica para asegurar la limpieza en sistemas sensibles es la de pasar el nuevo aceite a travs de un filtro apropiado antes de que este entre al depsito. De esta manera, el filtro mantiene o mejora la limpieza del aceite.

LimpiezaLa fiabilidad y vida til de los componentes de circuitos hidrulicos estn muy influidas por la limpieza del fluido hidrulico. Esto se aplica sobre todo a sistemas que operan a presiones muy altas y en los que se incorporan componentes con una tolerancia muy estrecha.

Fuentes principales de contaminacin: Primero Ensamblar un sistema hidrulico produce inevitablemente una gran cantidad de desechos, tal como pedazos de metal, fibras, textiles, hojuelas de pintura y hojuelas de los tubos, para evitar la inyeccin de tales desechos al sistema, este debe ser cuidadosamente examinado y limpiado con un chorro de fluido filtrado antes de operarlo por primera vez. Segundo El desgaste normal de los componentes produce

Lubricantes para Sistemas HidrulicosSELECCION DEL FLUIDO HIDRAULICOLos factores principales que determinan la escogencia de un fluido hidrulico para un sistema particular son: La naturaleza del equipo, el ambiente en el cual se va a usar, y los requisitos de salud y seguridad.


Mdulo CincoAdems, si la maquinaria est expuesta a bajas temperaturas, por ejemplo, un montacargas trabajando en fro, el aceite debe tener buenas propiedades a baja temperatura incluyendo su viscosidad y punto de flujo bajo. En algunas ocasiones, el equipo hidrulico debe operar en medio ambientes sensibles como ros, lagos, bosques o reas de recreacin. En estos casos, debe asegurarse que no habr ningn escape o derramamiento del fluido hidrulico que pueda causar dao a plantas o animales en contacto con l. El riesgo de un dao ecolgico es mayor si el fluido no es rpidamente biodegradado, esto es, si no es degradado fcil y rpidamente por los organismos vivos en el medio natural. Aquellos materiales no biodegradables persisten en el suelo y el agua por largos perodos y pueden causar daos a largo plazo. La maquinaria hidrulica que opera en estos ambientes debera, en lo posible, utilizar fluidos hidrulicos como Shell Naturelle HF. Este fluido est basado en aceites vegetales naturales con buenas propiedades de lubricacin y que contienen aditivos para aumentar su estabilidad ante la oxidacin y mejorar sus propiedades antidesgaste y anticorrosivas. Como el aceite esta basado en productos vegetales, puede ser degradado extensivamente por los microorganismos del suelo y del agua para formar productos finales no dainos. Se debe procurar evitar el derrame del lquido al drenar y llenar el sistema hidrulico, pero si algn derrame ocurre, el impacto ambiental ser menor.

EquipoLos fabricantes recomiendan para el uso de su equipo, aceites de viscosidad especifica determinada de acuerdo al sistema de bombas y vlvulas construidas para tolerancias muy finas. Un aceite muy ligero puede causar escapes y lubricacin inadecuada, mientras que el que es muy espeso puede causar friccin excesiva y daar la bomba. Los otros componentes del sistema hidrulico no afectan tanto la escogencia de viscosidad del aceite. La mayora de los sistemas hidrulicos industriales que operan a temperaturas normales tienen bombas que requieren aceites con un grado de viscosidad entre 5 y 100 ISO, aunque los grados ms comnmente usados estn entre 32 y 46. Las bombas de pistn generalmente requieren un aceite ms viscoso que las bombas rotatorias, y las bombas de engranaje requieren un aceite aun mas espeso, particularmente a altas temperaturas.

AmbienteLa maquinaria hidrulica que debe operar en un amplio rango de temperatura requiere aceites en un alto ndice de viscosidad.

Lubricantes para Sistemas HidrulicosUna carta de seleccin de viscosidad para fluidos hidrulicos. La carta mostrada provee una gua para la seleccin de un aceite del grado apropiado tomando en cuenta la viscosidad y la temperatura de operacin.


Mdulo Cinco

ISO 22 Viscosidad Dinmica cSt.3.0

ISO 32

ISO 10 ISO 5

20 50 100

Rango ptimo de viscosidad ISO 100 ISO 46 ISO 68-20 -10 0 10 20 30 40 50 60 70

1000

200,00

Lmite de viscosidad deseado80 90 100 110 120

Temperatura C

Lubricantes para Sistemas HidrulicosCLASIFICACION DE ACEITES HIDRAULICOS MINERALESLa International Standard Organization ( ISO) ha desarrollado algunas especificaciones para aceites minerales hidrulicos. Es importante anotar que estas especificaciones son meramente descriptivas y que no dan ninguna indicacin de la calidad de un producto en particular. Existen cuatro clasificaciones: HH Aceites minerales sin aditivos. Estos son productos de costo relativamente bajo que pueden ser usados en sistemas no crticos. HL Aceites minerales que contienen antioxidantes. Estos aceites tienen una vida til mas larga y dan mayor proteccin antioxidante que el aceite HH. Estos pueden ser usados en sistemas que no requieren un desempeo antidesgaste. HM Semejantes a los aceites HL pero adems contienen aditivos antidesgaste. Se utilizan cuando se requiere una vida til ms larga y proteccin antidesgaste. La mayora de los sistemas industriales inmviles donde se requieren diferentes aceites hidrulicos, utilizan estos tipos de aceite. HV Aceites con alto ndice de viscosidad. Estos aceites se utilizan en casos de temperaturas extre-


Mdulo Cincomas o en casos en que es esencial que la viscosidad del aceite cambie lo menos posible.

Lubricantes para Sistemas HidrulicosFLUIDOS HIDRAULICOS ININFLAMABLESHay tres tipos bsicos de fluidos ininflamables:


Mdulo CincoLa mayora de las juntas y mangueras flexibles son compatibles con el agua-glicol. El amianto, el cuero y los materiales a base de corcho deben evitarse pues tienden a absorber agua. Algunos inconvenientes de estos fluidos son: a. Es necesario medir, peridicamente, el contenido de agua y comparar las prdidas por evaporacin para mantener la viscosidad requerida. b. La evaporacin tambin puede causar la prdida de ciertos aditivos, reduciendo as la duracin del fluido y la de los componentes hidrulicos. c. La temperatura de trabajo debe mantenerse mas baja. d. El costo (actualmente es superior al de los aceites convencionales.). Cambio a agua-glicol Cuando en un sistema se cambia el aceite mineral por agua-glicol, debe limpiarse cuidadosamente. Las recomendaciones incluyen sacar la pintura del interior del depsito, cambiar las piezas recubiertas de zinc o cadmio, y cambiar algunas conexiones de fundicin. Tambin puede ser necesario cambiar las piezas de aluminio, a menos que hayan sido tratadas adecuadamente, as como el equipo de accesorios que no sean compatibles con el fluido.

Agua-glicolLos fluidos a base de agua-glicol estn formados de: a. 35 a 40% de agua para obtener resistencia contra el fuego. b. Un glicol substancia qumica sinttica de la misma familia que los anticongelantes permanentes, generalmente etileno o propileno glicol. c. un espesador soluble en agua para mejorar la viscosidad. Tambin contienen aditivos para impedir la formacin de espuma, la oxidacin, la corrosin y para mejorar la lubricacin. Caractersticas Los fluidos tipo agua-glicol presentan, generalmente, buenas caractersticas antidesgaste con tal de que se eviten velocidades y cargas elevadas. La densidad es superior a la del aceite, lo que puede originar un vaco mayor en la entrada de las bombas. Ciertos metales como el zinc, el cadmio y el magnesio reaccionan con los fluidos tipo agua-glicol y no pueden ser utilizados en sistemas en que deban utilizarse pinturas y esmaltes compatibles con estos fluidos.

Lubricantes para Sistemas HidrulicosEmulsiones agua-aceiteSon los fluidos ininflamables ms econmicos. Las propiedades ininflamables dependen, como en el agua-glicol, del contenido de agua. Adems del agua y del aceite, estas emulsiones contienen emulsificadores, estabilizadores y otros aditivos para evitar que ambos lquidos se separen. Aceite en agua Las emulsiones de aceite en agua contienen pequeas gotas de aceite especialmente refinado, dispersas en el agua. Se dice que el agua es la fase continua, y que las caractersticas del fluido tienen ms semejanza con el agua que con el aceite. El fluido es muy resistente al fuego, tiene baja viscosidad y excelentes caractersticas de enfriamiento. Pueden incorporarse aditivos para mejorar la capacidad de lubricacin que es relativamente baja, y para la proteccin contra la oxidacin. Este fluido se ha usado principalmente en el pasado con bombas grandes de baja velocidad. Ahora tambin se puede usar con ciertas bombas hidrulicas convencionales. Agua en aceite Las emulsiones de agua en aceite son de uso ms corriente. Pequeas gotas de agua estn dispersas en una fase de aceite continua. Como el aceite, estos fluidos tienen excelente lubricidad y buena consistencia. Adems el agua dispersa proporciona al fluido excelente capacidad de enfriamiento. Se incorporan inhibidores de oxidacin para ambas fases de agua y aceite. Tambin se usan aditivos antiespumantes sin dificultad.


Mdulo CincoEstas emulsiones contienen generalmente alrededor del 40% de agua. Sin embargo, algunos fabricantes suministran este fluido concentrado y el consumidor aade el agua al instalarlo. Como en el caso del agua-glicol, es necesario reponer el agua para mantener la viscosidad adecuada. Otras caractersticas Las temperaturas de funcionamiento deben mantenerse bajas en cualquier emulsin de agua-aceite, para evitar la evaporacin y la oxidacin. El fluido debe circular y no debe verse sometido repetidamente a congelacin y calentamientos, pues en ese caso las fases se separaran. Las condiciones de entrada deben elegirse cuidadosamente debido a la mayor densidad del fluido y a su viscosidad ms elevada. Las emulsiones parecen tener una mayor afinidad para contaminacin y requieren especial atencin en el filtrado, incluyendo filtros magnticos para atraer las partculas de hierro. Compatibilidad con juntas y metales Las emulsiones agua-aceite son generalmente compatibles con todos los metales y juntas que se encuentran en los sistemas de aceites minerales. Cambio a emulsin Cuando en un sistema hidrulico se cambia el aceite por la emulsin agua-aceite, debe vaciarse y limpiarse completamente. Es esencial extraer todos los contaminantes, como en el caso del aguaglicol, que podran provocar la descomposicin del nuevo fluido.

Lubricantes para Sistemas HidrulicosLa mayora de las juntas se pueden dejar tal como estn aunque, sin embargo, las juntas mviles de butil deben cambiarse. Al sustituir a los fluidos sintticos, las juntas deben cambiarse pasando a las adecuadas para los aceites minerales.


Mdulo Cincorequieren un cuidado especial cuando se les utiliza. Algunas bombas de paletas estn construidas con cuerpos especiales con objeto de mejorar las condiciones de entrada necesarias para impedir la cavitacin, cuando se usa un fluido sinttico. El ndice de viscosidad (IV) de los fluidos sintticos es generalmente alto, estando comprendido entre 130 y 150. Los fluidos sintticos son probablemente los fluidos hidrulicos ms caros que se usan en la actualidad. Compatibilidad con las juntas Los fluidos sintticos no son compatibles con las juntas corrientes de nitrilo (buna) y neopreno, por consiguiente, al sustituir el aceite mineral, aguaglicol o emulsin agua-aceite, por un fluido sinttico hay que desmontar todos los componentes para cambiar las juntas.

Fluidos sintticosLos fluidos sintticos ininflamables son productos qumicos sintetizados en l laboratorio, que son por s mismos menos inflamables que los aceites de petrleo. Algunos productos tpicos de esta clase son: - Esterofosfatos - Hidrocarburos clorados - Fluidos sintticos que son mezclas de 1 y 2 y pueden contener tambin otros materiales. Caractersticas Como los productos sintticos no contienen agua u otros materiales voltiles, funcionan bien a altas temperaturas sin prdida de ningn elemento esencial. Tambin son adecuados para sistemas de alta presin. Los fluidos sintticos resistentes al fuego no funcionan bien en sistemas a baja temperatura. Puede ser necesario precalentar en ambientes fros. Adems, estos fluidos son los de mayor peso especifico y las condiciones de entrada a la bomba

Lubricantes para Sistemas HidrulicosCLASIFICACION DE LOS FLUIDOS RESISTENTES AL FUEGO


Mdulo Cinco

La siguiente es la clasificacin CETOP. HFA Emulsin de aceite en agua. Estos fluidos tpicamente contienen 95% de agua y 5% de aceite. HFB Emulsin de agua en aceite. Estos fluidos tpicamente contienen 60% de aceite y 40% de agua. HFC Solucin agua-glicol tpicamente contienen 60% de glicol y 40% de agua. HFD Fluidos sintticos comnmente basados en steres de fosfato.

Lubricantes para Sistemas HidrulicosMANTENIMIENTO DEL FLUIDOLos fluidos hidrulicos de cualquier clase no son baratos. Adems, l cambiarlos y limpiar los sistemas que no han sido adecuadamente mantenidos, consume tiempo y dinero. Es pues, importante tener el adecuado cuidado con el fluido.


Mdulo CincoCuidado durante el funcionamientoLos cuidados adecuados para un fluido hidrulico durante el funcionamiento incluyen: 1. Impedir la contaminacin manteniendo el sistema estancado y utilizando filtros de aire y aceite adecuados. 2. Establecer intervalos de cambio de fluido adecuados para no dejar que ste se descomponga. En caso necesario, el proveedor puede analizar peridicamente muestras en el laboratorio para establecer la frecuencia de cambio. 3. Mantener el depsito adecuadamente lleno para aprovechar sus caractersticas de disipacin de calor e impedir que la humedad se condense en las paredes interiores. 4. Reparar inmediatamente las fugas.

Almacenamiento y manejoSe indican a continuacin algunas reglas para impedir la contaminacin del fluido durante el almacenamiento y manejo. 1. Almacenar los tambores apoyndolos lateralmente. Si es posible, tenerlos en el interior o a cubierto. 2. Antes de abrir un tambor limpiar la parte superior y el tapn de forma que no pueda entrar suciedad. 3. Usar solamente mangueras y recipientes limpios para transferir el fluido del bidn al depsito hidrulico. Se recomienda un grupo de trasiego equipado con un filtro de 20 micras absolutas. 4. Utilizar una tela de malla lo ms fina posible en el tubo de llenado del depsito. As el fluido se mantiene limpio y libre de humedad durar mucho ms tiempo y se evitar daar las piezas de precisin de los componentes hidrulicos.

Lubricantes para Sistemas HidrulicosESPECIFICACIONES DE LOS FLUIDOS HIDRAULICOS Especificaciones mundiales- Denison HF 0, HF 1, HF 2, HF 3. - Vickers I-286-S, M-2950 - Cincinati Milacron P-68, P-69, P-70 - Racine, Variable Volume Vane Pump. - DIN 51524, Part 2. - Mannesman 102030 (Rexroth). - Thyssen TH-N-256132. - German Steel Industry SEB 181.222 - VDMA 24318. - HLP-D - Commercial Hydraulics.


Mdulo Cinco



Mdulo Cinco

ESPECIFICACIONES DE LOS FLUIDOS HIDRAULICOS Especificaciones mundialesESPECIFICACIONES DENISON GUIA HF-0

Fluidos basados en aceites minerales aptos para desempearse en bombas de paletas y pistn a las condiciones promedio del catlogo

Especificaciones promedio de Catlogo IntermitentePresin 3.000 PSI

ContinuoPresin 2.500 PSI Mximo

BOMBA DE PALETAS

Mximo

Temperatura 100 0C Mx. Temperatura 60 0C Mx. R.P.M. 2.500 Mximo R.P.M. 2.500 Mximo

Presin 5.000 PSI Mximo

BOMBA DE PISTON

Temperatura 100 0C Mx. (intermitente) Temperatura 60C (continuo) R.P.M. 1.200 - 1.800



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ESPECIFICACIONES DENISON GUIA HF-1

Especificacin R y O para fluidos basados en aceites minerales aptos para desempearse en bombas de pistn a las condiciones promedio de catlogo.

Condiciones tpicas de CatlogoPresin 5.000 PSI Mximo

BOMBA DE PISTON

Temperatura 100 0C Mx. (intermitente) Temperatura 60C Max. (continuo) R.P.M. 1.200 - 1.800



Mdulo Cinco


Fluidos basados en aceites minerales aptos para desempearse en bombas de paletas a las condiciones promedio de catlogo y pueden ser usados en equipos de pistn a condiciones por debajo del promedio.

Condiciones tpicas de Catlogo IntermitentePresin 3.000 PSI


BOMBA DE PALETAS

Mximo0

Temperatura 100 C Mx. Temperatura 60 0C Mx. R.P.M. 2.500 R.P.M. 2.500


BOMBA DE PISTON

Temperatura 70 0C Mximo (intermitente) Temperatura 60C Mximo (continuo) R.P.M. 1.800 Mximo



Mdulo Cinco


Especificacin para emulsiones de agua en aceite, para uso en bombas de paletas y de pistn en condiciones de operacin por debajo de las promedio.

Condiciones tpicas de Catlogo IntermitentePresin 1.500 PSI


BOMBA DE PALETAS

Mximo Temperatura 66 C Mx. RPM 1.800 Mximo0

Temperatura 66 0C Mx. RPM 1.800 Mximo


BOMBA DE PISTON

Temperatura 60 0c Mximo RPM 1.800 Mximo



Mdulo Cinco

ESPECIFICACIONES DENISON

HF-0Test de Bomba Denison T-5D Paletas Denison P-46 Pistn Test de Oxidacin Test 1.000 Horas por (ASTM D-943) Herrumbre ASTM D-665A ASTM D-6565B Estabilidad Hidroltica ASTM D-2619 Estabilidad Trmica Cinccinati Milacron Test Filtrabilidad Denison TP 02100 Test de Espuma ASTM D-892 Viscosidad cSt a 40 0 C Indice Mnimo de Viscosidad (1) 90

HF-1-

HF-2

-

-

(1) 90

(1) 90



Mdulo Cinco

REQUERIMINENTOS DE LA ESPECIFICACION CINCCINATI MILACRON

Cinccinati Milacron Pruebas de Bomba ASTM D 28882 MG. Herrumbre ASTM D 665A Estabilidad Trmica ( Prueba Cinccinati Milacron) Viscosidad cSt a 40 0 C

P - 68 50 Mx.

P - 69 50 Mx.

P - 70 50 Mx.

Pase

Pase

Pase

32

68

46

Indice de Viscosidad Mnimo

90

90

90



Mdulo Cinco

TIPOS DE BOMBA VERSUS ESPECIFICACIONES

Presin de Trabajo PSIBOMBA DE PISTON BOMBA DE PALETAS

Industrial3.000 2.000

Equipo Mvil5.000 3.000

Denison Vickers Cinccinati Milacron

HF-2 / HF-0 I-286-S P-68, P-69, P-70

HF-0 M-2950-S Ninguna

Lubricantes para Sistemas HidrulicosPRUEBAS PARA LOS FLUIDOS HIDRAULICOS Propiedades de la liberacin del aireIP 313/ASTMD 3427


Mdulo Cinco

En este Test se sopla aire comprimido durante 7 minutos a travs de el aceite en prueba, el cual es calentado a temperaturas de 25, 50 75C. Se toma el tiempo requerido para que el aire atrapado reduzca su volumen a 0.2%, mediante la medicin de la densidad en el aceite con una balanza de mohr.

Caractersticas de formacin de espumaIP146/ASTMD 892

En este Test se sopla aire durante 5 minutos a una relacin constante en una muestra de aceite mantenida a 24C, el volumen de espuma es medido y reportado como la tendencia a la formacin de espuma. Al cabo de 10 minutos se mide nuevamente el volumen de la espuma y es reportado como la estabilidad de la espuma. El Test es repetido en una segunda muestra a 93.5C. y despus de colapsar la espuma a 24C enfriando desde 93.5C. Ejemplo:

VOLUMEN DE ESPUMA (ML) al cabo de TEMPERATURA C 5 minutos 10 minutos

24 93.5 24

10 20 10

0 - Trazas 0 - Trazas 0-5

Lubricantes para Sistemas HidrulicosPropiedades antidesgasteExistenEspecificaciones promedio de Catlogo pruebas para evaluar la proteccin antidesgaste del aceite hidrulico. Vamos a estudiar las pruebas de bomba, establecidas por la Vickers que son: VICKERS V104C VANE PUMP TEST y la VICKERS 35 VQ 25 PUMP TEST.VICKERS V 104C


Mdulo CincoTest de anillo caliente (HOT RING TEST)

La bomba es operada por 1.000 horas a 2.000 PSI de presin y una temperatura de 105C, este test evala el desempeo del aceite en condiciones mucho ms all de lo previsto en servicio.VICKERS 35 VQ 25

La capacidad del fluido para proteger contra el desgaste, se prueba en una bomba de paletas bajo condiciones especificadas de operacin, durante un tiempo determinado al final del cual se mide la prdida de peso en el anillo y las paletas. En el test estndar, la bomba se opera durante 250 horas a la presin de 2.000 PSI y una temperatura de 70C con un buen aceite hidrulico, la prdida total de peso debe ser menor de 20 mgrs. En el test de baja carga, la bomba se opera durante 250 horas a una presin de 35 bar y una temperatura de 70C. BST, test tiene en cuenta la necesidad de proveer efectiva proteccin contra el desgaste en desempeo con bajas cargas.Condiciones250 Horas, 140 Bar, 70 C Prdida total de peso 250 Horas, 35 Bar, 70 C Prdida total de peso 1000 Horas, 140 Bar, 105 C Prdida total de peso 100 mgr. mgr. por 250 Horas 35 mgr. mgr. por 250 Horas 100 mgr. mgr. 3.0 mgr. mgr.

Es un Test severo que fue introducido para asegurar que los aceites candidatos provean adecuada proteccin para bombas en aplicaciones mviles donde la operacin excede el 80% de la capacidad promedio de la bomba.Lmite Test Lmite Test Tellus 37 Tellus

Prdida promedio peso en anillo Prdida promedio peso de paletas

75 15

7.6 6

Lmite Test100 mgr. mgr.

Tellus 377.6 mgr. mgr.

Es la ms dura dentro del repertorio para medir propiedades antidesgaste en acero. Se utiliza una carga de aceite para poner en marcha por separado 3 bombas, cada una se hace funcionar bajo condiciones extremadamente severas 2.400 R.P.M., 3.000 PSI de presin y 93C de temperatura, la lnea de funcionamiento es de 50 horas cada una, lo cual da un total de 150 horas para la carga del aceite, despus de la prueba el anillo y las paletas se miden con toda precisin para determinar la perdida de peso. Los resultados obtenidos con Shell Tellus en estas pruebas son extraordinarios.



Mdulo Cinco

TODOS LOS ACEITES HIDRAULICOS NO SON IGUALES / RESUMEN BENCHMARKINGSHELL TELLUS NUEVA FORMULA /NIVELES DE DESEMPEO V s COMPETIDORES RESULTADOS OBTENIDOS EN BRASIL Y USA 1.997 Vs FORMULA REVITALIZADA SHELL TELLUS 46 (PRUEBAS SOUTHAFRICA)

PRODUCTO UNIDAD ESPECIFICACION Rating Mximo 5 Rating Mximo 1 mg Mximos 10 PERDIDA DE PESO COBRE 3,5 DEPOSITOS REMOVIDOS DEL ACERO Cantidad Mxima 25 P E S O E N L O D O S F O R M A D O S mg/100ml. Mximo UNIDAD ESPECIFICACION ANTIDESGASTE Vickers V104 /35VQ25 100 P E R D . P E S O A R O / P A L E T A S - h o t r i g mg totales mximos PERD. PESO ARO/PISTA mg Mximos 75 mg Mximos 15 PERDI. PESO PALETAS STICK SLIP Ratio Mximo 1,0 FILTRABILIDAD TMS341&347-300 ml-Mebr 1.2 Micron UNIDAD ESPECIFICACION ACEITE SECO Minutos Mnimos posibles Minutos Mnimos posibles ACEITE Y AGUA AL 0.1% ACEITE Y AGUA 0.1% +Ca 30 ppm Minutos Mnimos posibles UNIDAD ESPECIFICACION PRUEBAS RESIST. OXIDACION, Hrs "TOST"-ASTM 943 ASTM D 943 1000 UNIDAD ESPECIFICACION PRUEBAS DE CAPACIDAD DE CARGA Y SUPERFICIE CAP.CARGA FZG-DIN 51524-HLP- IP 943 IP 334 10 LIBERACION DE AIRE IP 313-Minutos Minutos Mnimos posibles DEMULSIBILIDAD ASTM D 1401-Desv40/40-0a20 Minuts Minimos Posibles Desv.40/40-0a20Minutos ESPUMACION IP146(ASTM D892)-Secuencia I 25C Secuencia I 25oC 150....20/0 mx DESGASTE DE BOMBAS T6C PASA DENINNSON, PALETAS T6C P46 PASA DENINNSON , PISTON P46 REXROTH PASA REXROTHESTAB. TERM CINCINNATI-168Hrs/135C CAMBIO APARIENCIA COBRE CAMBIO APARIENCIA ACERO

REVIT. TELLUS 2 0,5 1 0 0 REVIT. TELLUS 40 19 6 0,4 REVIT. TELLUS 8 7 8,5 REVIT. TELLUS 4000 REVIT. TELLUS 12 10 20 20 PASA PASA PASA

46

46

46

46 46

TELLUS 2 0,5 1,5 0 1 TELLUS 45 26 6 0,4 TELLUS 8 9 10 TELLUS 2000 TELLUS 10 10 20 20 PASA PASA PASA

46

46

46

46 46

A 46 2 0,5 0 0 0 A 46 56 37 8 0,9 A 46 8,5 18 12 A 46 1550 A 46 10 12,2 22 150

B 46 2 0,5 1 1 8 B 46 45 42 11 1,2 B 46 9 27 15 B 46 1670 B 46 10 12 20 180

C 46 2 0,5 0 0,5 0 C 46 63 47 14 1,2 C 46 9,5 33 9 C 46 1450 C 46 8 12,8 20 120



Mdulo Cinco

BENCHMARKING TELLUS Vs CIA- ESTABILIDAD TERMICA

25

ESPECIFICACION 5 REVIT. TELLUS 46 2

20

TELLUS 46 2 A 46 2 B 46 2

15

C 46 2

10

5

0 Rating Mximo CAMBIO APARIENCIA ACERO mg Mximos PERDIDA DE PESO COBRE Cantidad Mxima DEPOSITOS REMOVIDOS DEL ACERO mg/100ml. Mximo PESO EN LODOS FORMADOS



Mdulo Cinco

BENCHMARKING TELLUS Vs CIA EN DESEMPEO ANTIDESGASTE & STICK SLEEP

80 70

ESPECIFICACION 100 REVIT. TELLUS 46 40 TELLUS 46 45 A 46 56 B 46 45 C 46 63

GRADO DE DESEMPEO

60 50 40 30 20 10 0 mg Mximos PERD. PESO ARO/PISTA

mg Mximos PERDI. PESO PALETAS

Ratio Mximo STICK SLIP



Mdulo Cinco

BENCHMARKING TELLUS Vs CIA -DESEMPEO EN FILTRABILIDAD

35 REVIT. TELLUS 46

GRADO DE DESEMPEO

30

TELLUS 46 A 46 B 46

25

20

C 46

15

10

5

0 Mnimos posibles Minutos ACEITE SECO Mnimos posibles Minutos ACEITE Y AGUA AL 0.1% Mnimos posibles Minutos ACEITE Y AGUA 0.1% +Ca 30 ppm



Mdulo Cinco

BENCHMARKING PRUEBA TOST Vs SHELL TELLUS

ESPECIFICACION REVIT. TELLUS 46 4000 3500 TELLUS 46 A 46 B 46 3000 2500 2000 1500 1000 500 0 RESIST. OXIDACION, Hrs "TOST"-ASTM 943 C 46

HorasASTM D 943



Mdulo Cinco

BENCHMARKING CAPACIDAD CARGA FZG Y PROPIEDADES DE SUPERFICIE

180 160 ESPECIFICACION 140 120 REVIT. TELLUS 46 TELLUS 46 A 46 B 46 100 80 C 46

Kgs(FZG) y Minutos (Prop. Superficie

60 40 20 0 IP 334 CAP.CARGA FZG-DIN 51524-HLPIP 943 Minutos LIBERACION DE AIRE IP 313Minutos Desv.40/40-0a20Minutos DEMULSIBILIDAD ASTM D 1401Desv40/40-0a20 Minuts Secuencia I 25oC ESPUMACION IP146(ASTM D892)Secuencia I 25C

Tellus Vs Competencia

Lubricantes para Sistemas HidrulicosPrueba de estabilidad trmicaEl aceite se calienta a 135C en presencia de varillas de cobre y acero durante 7 das al finalizar la prueba se determinan los cambios en peso de las varillas de metal, se observa alguna decoloracin en los mismos y formacin de lodo en el aceite.


Mdulo Cinco

Resistencia a la oxidacinPrueba Turbine Oil Stability Test (TOST). A 300 milmetros de aceite se adicionan 50 mililitros de agua, se colocan carretes de cobre y acero como catalizadores y se sopla oxgeno constantemente para estimular la oxidacin. La acidez de la solucin es monitoreada continuamente. El tiempo requerido por el aceite para alcanzar el nmero de neutralizacin de 2 mgs. KOH/9 es el tiempo de vida TOST. Adems la muestra es examinada a las 1.000 horas para evidenciar los depsitos formados o los cambios en la apariencia de el aceite, agua, cobre y acero.

Lubricantes para Sistemas HidrulicosDemulsibilidadMtodo ASTM D-1401 y ASTM D-2711


Mdulo CincoLos aceites automotores no poseen aditivos antiemulsionantes debido a que estos reaccionan con los aditivos detergentes-dispersantes (fenatos y sulfonatos), descomponiendo el aceite. El agua con el aceite forma una emulsin que, dependiendo del tipo de aceite, es estable o no. En el caso de aceites para maquinado, se requiere que la emulsin sea altamente estable, mientras que en otros, como los aceites para tu

05 tutor lubricacion shell - aceites-hidraulicos

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