UNIVERSIDAD POLITECNICA SALESIANA

HIDRAULICA - NEUMATICA

BOMBAS OLEOHIDRAULICAS

INTEGRANTES:MARIO CALDERNWILLIAM CHUQUIGUANGAJUAN MALLAFRANCISCO SAMANIEGO

PROFESOR:ING. JAVIER VAZQUEZ

FECHA DE ENTREGA:06/05/2014

CICLO LECTIVO:2013-2014

1. TEMABOMBAS OLEOHIDRAULICAS2. OBJETIVOS2.1 GENERAL Conocer las bombas oleohidrulicas mas utilizadas en la industria.2.2 ESPECIFICOS Explicar el principio de funcionamiento de cada una de las bombas. Conocer las caractersticas generales. Enumerar los componentes bsicos que tiene cada una.

3. FUNDAMENTO TEORICOUna bomba hidrulica es una mquina que transforma la potencia (mecnica) de entrada en una potencia (hidrulica) til de salida, en forma de suministro o caudal.Una bomba convierte la energa que proviene de una primera mquina que puede ser un motor elctrico, una turbina a gas o a vapor, a otra energa que permite que un lquido sea bombeado por el aumento de presin y la velocidad.Segn el tipo de aplicacin se usar uno u otro tipo de bomba.

El proceso de transformacin de energa se efecta en dos etapas:

a) Aspiracin.- Al comunicarse la energa mecnica a la bomba, esta comienza a girar y con esto se genera una disminucin de la presin en la entrada de la bomba como el depsito de fluido se encuentra sometido a presin atmosfrica, entonces se encuentra una diferencia de presiones lo que provoca la succin y con ello el impulso hidrulico hacia la entrada.

b) Descarga.- al entrar fluido en la bomba lo toma y lo traslada hasta la salida y asegura por la forma constructiva de rotacin que el fluido no retroceda. Dado esto, el fluido no encontrara ms alternativa que ingresar al sistema que es donde se encuentra el espacio disponible, consiguiendo as la descarga.

4. PROCEDIMIENTO4.1 INTRODUCCIONEn todo sistema oleo hidrulico es preciso que exista un grupo de presin que genere la energa necesaria para mover los vstagos de los cilindros o los ejes de los actuadores rotativos de los componentes que realizan el trabajo. El elemento fundamental en esos grupos es la bomba, capaz de elevar la presin del fluido hidrulico y elevar el caudal a los mencionados dispositivos consumidores. Existen mucha variedad de tipos de bombas pero enumeraremos las de mas frecuentes uso e al industria o aquellas que son consideradas como las mas clsicas, proporcionando datos de tipo general que resultaran de gran utilidad en la materia.Los principales factores que caracterizan a las bombas y los que se tienen en cuenta para su seleccin, son la presin que soportan, el caudal que impulsan por las tuberas, el ruido, el rendimiento tanto volumtrico como mecnico y el coste.Consideramos como circuitos de baja presin de trabajo a los que funcionan con presiones de hasta 70 bares; de media presin a los que lo hacen entre los 70 y 180 bares, y de alta presin, a los circuitos que funcionan con presiones superiores a los 180 bares mencionados.4.2 CARACTERSTICAS DE LAS BOMBAS4.2.1 CaudalEn todas las bombas hidrostticas el caudal de salida terico es el producto de la cilindrada o capacidad por ciclo, multiplicada por el nmero de ciclos o revoluciones por unidad de tiempo; as pues, el caudal de salida en estas bombas ser funcin del nmero de revoluciones o ciclos por unidad de tiempo con que est trabajando: Caudal = cilindrada * velocidadEl caudal as obtenido es el llamado caudal terico, que es siempre superior al caudal real en funcin del rendimiento volumtrico de la bomba, es decir, de las fugas internas de la misma. El caudal real es el que suministra la bomba, y es igual al caudal terico menos las fugas internas o el retroceso del fluido de la impulsin a las aspiracin.Este caudal tambin puede verse disminuido por un insuficiente caudal en la cmara de aspiracin. Se define el rendimiento volumtrico como la relacin entre el caudal real y el terico: v = Qreal / Qteorico Este rendimiento volumtrico oscila entre el 0,80 y el 0,99 segn el tipo de bomba, su construccin y sus tolerancias internas, y segn las condiciones especficas de trabajo; velocidad, presin, viscosidad del fluido, temperatura, etc., Cuando dicho rendimiento sea inferior al facilitado por el fabricante de la bomba, esta deber repararse o substituirse, ya que el consumo de energa necesario para mantener sus condiciones de trabajo se incrementara, lo que implicara un incremento en el coste de la energa. Adems del rendimiento volumtrico, se debe considerar el rendimiento mecnico de las bombas, ya que parte de la potencia con que se alimenta se desperdicia para poder vencer los rozamientos internos. El rendimiento total de una bomba es el producto de sus rendimientos volumtrico y mecnico: total=volumtrico*mecnicoEl rendimiento total do una bomba nueva puede oscilar entre el 0,50 y el 0,90, valores que disminuirn con el uso y el desgaste de los elementos de estanqueidad interna de la propia bomba.4.2.2 Presin de trabajoTodos los fabricantes otorgan a sus bombas un valor denominado presin mxima de trabajo, algunos incluyan las presiones de rotura o la presin mxima intermitente, y otros adjuntan la grfica presin/vida de sus bombas (Fig. 1).Estos valores los determina el fabricante en funcin de una duracin razonable de la bomba trabajando en condiciones determinadas. Se ha de observar que no existe un factor de seguridad normalizado; por ello algunos fabricantes incluyen la presin de rotura del elemento, o el nmero de ciclos de cero a X kg/cm; que resiste la bomba.

Figura 1 Vida de las bombas en funcin de la presin.El valor de la presin mxima de trabajo suele calcularse para una vida de 10.000 horas; en algunos casos se especifican tambin las presiones mximas intermitentes o puntuales.4.2.3 VidaLa vida de una bomba viene determinada por el tiempo de trabajo desde el momento en que se instala hasta el momento en que su rendimiento volumtrico haya disminuido hasta un valor inaceptable, sin embargo este punto vara mucho en funcin de la aplicacin. As por ejemplo hay instalaciones donde el rendimiento no puede ser inferior al 90% mientras que en otras se aprovecha la bomba incluso cuando su rendimiento es inferior al 50%.Como se ver posteriormente en el captulo de filtracin, la vida de la bomba (y del resto de los componentes de un sistema oleo hidrulico) vara considerablemente en funcin del nivel de contaminacin del fluido con el que est trabajando. As una bomba trabajando con un fluido filtrado a 3 micras vivir mucho ms tiempo que otra que est trabajando con un fluido filtrado a 25 o 40 micras.4.3 BOMBAS DE DESPLAZAMIENTO NO POSITIVOEn estas bombas, generalmente empleadas para trasiego de fluidos, la energa cedida al fluido es cintica, y generalmente mediante fuerza centrfuga, por el cual el fluido entra en la bomba por el eje de la misma y es expulsado hacia el exterior por medio de un elemento (paletas, lbulos turbina) que gira a gran velocidad (fig. 2).Una bomba hidrodinmica no dispone de sistemas de estanqueidad entre los orificios de entrada y salida; por ello produce un caudal que variara en funcin de la contrapresin que encuentra el fluido a salida. Si se bloquea totalmente el orificio de salida de una bomba de desplazamiento no positivo, amentara la presin y disminuir el caudal hasta cero, a pesar de que el elemento impulsor siga movindose.

Figura 2 Bomba centrifuga.El caudal suministrado por la bomba no tiene suficiente fuerza para vencer la presin que encuentra en la salida, y al no existir estanqueidad entre esta y la entrada, el fluido fuga interiormente de un fluido a otro y disminuye en caudal a medida que aumenta la presin.

Figura 3 Rendimiento de una bomba centrifuga.En este tipo de bombas la presin mxima alcanzable variara en funcin de la velocidad de rotacin del elemento impulsor, a pesar de ello se pueden conseguir presiones medias con bombas mltiples o de etapas, donde la salida de una es la aspiracin de la siguiente, sumndose as las presiones. Debido a esta particularidad, las bombas hidrodinmicas solo se emplean para mover fluidos en aplicaciones donde la resistencia a vencer sea pequea.Dentro de este grupo de bombas de desplazamiento no positivo se incluyen las bombas peristlticas, si bien se trata de un intermedio entre las de desplazamiento positivo y las de no positivo. En este tipo de bombas, principalmente usadas para bajas presiones y trasiegos de lquidos que no pueden o deben agitarse, el movimiento del fluido se consigue presionando la tubera de goma en la que este circula. Para ello se utiliza una tubera especial y un motor de muy bajas revoluciones, que acciona un rodete que presiona la goma situada en un alojamiento diseado para tal fin.4.4 BOMBAS DE DESPLAZAMIENTO POSITIVOLas bombas hidrostticas o de desplazamiento positivo son los elementos destinados a transformar la energa mecnica en hidrulica.Cuando una bomba hidrulica trabaja realiza dos funciones: primero su accin mecnica crea un vaco en la lnea de aspiracin que permite a la presin atmosfrica forzar al lquido del depsito hacia el interior de la bomba; en segundo lugar su accin mecnica hace que este lquido vaya hasta el orificio de salida, forzndolo a introducirse en el sistema oleo hidrulica.Una bomba produce movimiento de lquido o caudal pero no genera la presin, que esta en funcin de la resistencia al paso del fluido que se genera en el circuito.As, por ejemplo, la presin a las salida de una bomba es cero cuando no est conectada al sistema (no est en carga) pero si la misma bomba se conecta a un circuito (carga), o simplemente se le tapona el orificio de salida, la presin aumentara hasta vencer la resistencia de la carga. Una bomba hidrosttica o de desplazamiento positivo es aquella que suministra la misma cantidad de lquido en cada ciclo o revolucin del elemento de bombeo, independientemente de la presin que encuentre el lquido a su salida.

Figura 4 Rendimiento de una bomba de desplazamiento positivo.La homogeneidad de caudal en cada ciclo se consigue gracias a unas tolerancias muy ajustadas entre el elemento de bombeo y la carcasa de la bomba. As la cantidad de lquido que fuga interiormente en la bomba de desplazamiento positiva es mnima y despreciable comparada con el mximo caudal de la misma. El volumen desplazado por ciclo o revolucin permanece casi constante a pesar de las variaciones de presin contra las que trabaja la bomba.Cuando estas bombas presentan fugas internas considerables deben ser reparadas o substituidas ya que no trabajan correctamente. Orientativamente el rendimiento volumtrico de las bombas de desplazamiento positivo, aunque vara de un tipo a otro no debe ser inferior al 85%.La figura 4 representa la grfica presin/ caudal tpica de una bomba de desplazamiento positivo y se puede observar que el caudal se mantiene casi constante a pesar del incremento de la presin. Esto se debe a las reducidas fugas internas entre el elemento de bombeo y la carcasa. La comparacin entre las grficas presin/caudal de las bombas hidrodinmicas e hidrostticas (fig. 3 y 4 respectivamente) hace comprender por qu todas las bombas de los sistema oleo hidrulicos son de desplazamiento positivo. Las tres razones ms importantes son: a) En la bomba de desplazamiento no positivo, cuando el esfuerzo a vencer por el sistema alcanza un valor determinado (orientativamente entre 5 y 20 kg/cm2, segn el tipo de bomba), la bomba dejara de dar caudal, y el equipo se parar. b) En el caso interior y aun antes de alcanzar este valor concreto de presin, el caudal va disminuyendo notablemente, por lo que no se dispone de un control precioso de la velocidad de movimiento del sistema.c) Las fugas internas en este tipo de bombas implican un elevado consumo de energa mecnica que se desaproveche al no convertirse en energa hidrulica.Cuando en una bomba de desplazamiento positivo se bloquea el orificio de salida, la presin aumenta instantneamente hasta un valor en que consiga desbloquear el orificio, se avera el elemento de bombeo, se rompa el eje de la bomba o el motor, o se avera el motor de accionamiento. Para evitar estos problemas, en todos los sistemas hidrulicos se coloca una vlvula de seguridad lo ms cercana posible a la bomba. Las bombas hidrostticas o de desplazamiento positivo se agrupan segn el tipo de bombeo (paletas, engranajes, pistones, etc.) y se dividen en dos grupos principales: bombas de caudal fijo y bombas de caudal variable. El desplazamiento de fluido en cada cilindrada de una bomba de caudal fijo se mantiene constante en cada ciclo o revolucin, pues el caudal es contante a una velocidad de trabajo determinada; por el contrario, el caudal de salida de una bomba de caudal variable puede cambiarse y alterar la geometra del elemento de bombeo, o la cilindrada del mismo.Las bombas hidrostticas se clasifican, adems por su constitucin o funcionamiento, en funcin de su cilindrada o del caudal suministrado a una determinada velocidad de giro y de la presin mxima de trabajo recomendada por el fabricante.

4.5 BOMBAS MANUALES

Figura 5 Bomba manual.Las bombas manuales de accionamiento manual constituyen el tipo ms simple de entre las bombas y, por tanto, el ms econmico. Para hacerlas funcionar es preciso el esfuerzo muscular sobre una palanca para bombear el aceite. A diferencia del resto de bombas rotatorias, el caudal que impulsan estas no es continuo, sino que depende de la frecuencia del accionamiento de la palanca mencionada. Suelen ser de pequeos caudales por cada embola, y a pesar de su sencillez, pueden ser utilizadas en mltiples tareas donde se consigue vencer cargas muy elevadas.

Figura 6 Bomba de accionamiento manual.

Todas son de pistn como se muestra en la figura, su funcionamiento se basa en:Cuando el pistn (3) se eleva, se produce depresin en la cmara (2) y el aceite del depsito es aspirado a travs de la vlvula anti retorno (10) que abre paso automticamente como consecuencia de tal efecto. Cuando el pistn desciende, la presin creada en el interior de la cmara (2) cierra la vlvula de aspiracin (10) por una parte, y por otra parte abre la de admisin (4) para hacer entrar el aceite a la cmara superior (5).Al volver a ascender el pistn, adems de la aspiracin mencionada, el aceite de (5) es comprimido y enviado al circuito de presin, a travs de la vlvula de escape (9). De esta forma el pistn aspira en impulsa.Se puede considerar que en el mercado existen 2 tipos de bombas manuales:Las que alcanzan presiones de 250 bar, que son las ms utilizadas y las que llegan a alcanzar 700 bar para usos restringidos.Para casos especiales existen bombas manuales que pueden llegar a 2800 bar pero su us limitado. A partir de los 250 bar teniendo en cuenta que las presiones se consiguen a base de esfuerzo muscular se tendr en cuenta que los volmenes desalojados sern muy reducidos. Las ms utilizadas en el mercado son las de 110 bar y los 250 bar. El volumen por embola oscila entre los 5 y 20 metros cbicos aproximadamente.

Todo esto se consigue mediante brazos de palanca con longitudes entre los 300 y 350 mm, y esfuerzos entre los extremos de dicha palanca entre los 150 y 300 Newton, que puede desarrollar cualquier persona.Existen dispositivos que son imprescindibles para el funcionamiento correcto de la bomba como por ejemplo la vlvula anti retorno que ayuda que el aceite retorne hacia el depsito. EJEMPLO

Figura 7 Ejemplo de bomba manual.

4.6 BOMBAS ENGRANAJES

Figura 8 Bomba de engranaje simple.

Figura 9 Bomba de engranajes doble.Las bombas de engranajes de dentado cilndrico recto son las ms utilizadas en la oleo hidrulica debido al reducido coste, a las presiones que generan y a la gran gama de caudales que son capaces de suministrar

Figura 10 Bombas de engranajes.

En la figura 10 podemos ver la configuracin bsica interna de estas bombas donde en un cuerpo (2) se alojan; perfectamente ajustados, los piones dentados (3). Suelen ser bombas simtricas, donde el eje de entrada puede girar en ambos sentidos. Con el sentido de giro indicado en los piones en la figura, la aspiracin del fluido se produce por el conducto (1), y la salida de la presin del fluido hacia el circuito, por el conducto (4).Se pueden combinar 2,3, o 4 bombas diferentes para lograr distintos caudales esto se hacen sumando los caudales de cada bomba y nos permite trabajar en los actuadores con velocidades distintas.Los caudales que se consiguen dependen de la velocidad de giro del eje, tal como se aprecia.

Figura 11 Diagrama de caudales velocidades.En la grfica se han representado bombas con caudales de 12 lt/min y los 80 lt/min a una velocidad de 1500rpm en este tipo de bombas no se recomienda sobrepasar las 3000rpm tampoco bajar a 500rpm.

Figura 12 Rendimiento volumtrico.Las prdidas de flujo entre los dientes de los piones y las perdidas laterales (rendimiento volumtrico) disminuyen a medida que aumenta la velocidad de giro de la bomba. Para las bombas utilizadas anteriormente con caudales entre 12 y 80 lt/min a 1500 rpm, la variacin mxima y mnima del rendimiento se situa entre las 2 lineas A y B respectivamente.Lnea A corresponde a las bombas de menor caudalLnea B corresponde a las bombas de mayor caudal menor rendimiento

Figura 13 Funcionamiento de bomba de engranajes.Los avances tcnicos experimentados en estas bombas han permitido reducir enormemente las prdidas de caudal laterales debidas al desgaste, ya que actualmente van provistas del reajuste lateral automtico de los piones. Esta reduccin de prdidas hace que el rendimiento volumtrico sea bastante ms elevado en las bombas de moderna construccin. Con este tipo de bombas se llegan a alcanzar presiones continuas de unos 275 bar y de hasta unos 300 bar en caso de presiones intermitentes. Los caudales ms frecuentes que pueden encontrarse en el mercado oscilan entre 0,5 lt/min y 225lt/min, para velocidades de giro de 1500rpmDesventajas Presentan frente a las bombas de pistones un menor rendimiento ya que en las de engranajes oscila entre 85 y 90 % de rendimiento total y tambin son ms ruidosas que la de pistones.4.7 BOMBA DE PALETAS Las bombas de paletas, figura 5 (a), constan esencialmente de un rotor excntrico (2), provisto de ranuras sobre las cuales deslizan radialmente las paletas (4), que giran en el interior de una carcasa (3), que posee un alojamiento circular. Con el sentido de giro indicado, la aspiracin tiene lugar por el conducto (1), y la salida de presin por el conducto (5).Al girar el rotor las paletas son mantenidas contra la pared del alojamiento debido a la fuerza centrifuga de las mismas y la accin de resortes o bien tambin de forma hidrulica. El giro del rotor crea en primer lugar un aumento de volumen que produce aspiracin y despus una reduccin del mismo que ocasin aun aumento de presin que impulsa el fluido hacia el conducto de salida.Debido a los desequilibrios que se producen en el rotor por la presin que se encuentra localizada en una determinada zona del mismo, las aplicaciones de esta bomba estn limitadas a casos en los cuales las presiones de trabajo no superan los 70 bares. Los rendimientos globales de estas bombas suelen rondar el 80%. En la figura 5 (b), se muestra una bomba de paletas en la cual el defecto anteriormente mencionado ha sido resuelto contrayendo en alojamiento del rotor de forma elptica y simtrica .respecto a la bomba anteriormente mencionada, aqu se produce una actuacin doble de aspiracin y presin en los lados opuestos, con lo cual se produce un equilibrio de fuerzas y pares .los orificios (1) representan los conductos o lumbreras de presin y los (2), los conductos de aspiracin.Con estas bombas se alcanzan presiones de hasta 210 bares y caudales de hasta 225l/min, en bombas ms sofisticadas.Pueden montarse en grupos de 2 o 3 unidas mediante un eje comn que permite aumentar el caudal total o bien obtener caudales diferentes en la instalacin para variar la velocidad de los actuadores. Las bombas de paletas se caracterizan por ser ms silenciosas que las de engranajes .los rendimientos totales en las equilibradas son similares a las bombas de piones.

Figura 14 Bomba de paletas.En al figura 6 se muestran curvas caractersticas de estas bombas.La lnea (A) muestra la variacin de la potencia en Kw necesaria en el motor de la bomba que como puede apreciarse es directamente proporcional a la presin obtenida en el fluido. La curva (B) representa el caudal que suministra y que decrece algo con la presin, debido al descenso del rendimiento volumtrico. La curva (C) muestra el rendimiento total de la bomba b donde se engloban el rendimiento mecnico m y el volumtrico v; la curva (D) representa directamente el rendimiento volumtrico mencionado.

Figura 15 Curvas caractersticas de bombas de paletas de caudal constante.

En estas bombas se recomienda viscosidades de aceites comprendidas entre 3E y 20E.Las temperaturas de funcionamiento oscilan entre los -10C Y LOS 70C.debido a lo sensible que resultan a la suciedad del aceite se recomiendan filtros con un grado de filtracin entre 25 y 40mLas bombas de rotor no equilibrado pueden convertirse en bombas del caudal variable a base de modificar la excentricidad de dicho rotor, o lo que es lo mismo, desplazando el anillo que sirve de alojamiento. La figura 7 muestra una de estas bombas simplificada al mximo con objeto de apreciar mejor el principio de funcionamiento. En el interior de la carcasa (1) se aloja el rotor (3) cuyo eje giratorio es fijo. Entre el aloja miento de la carcasa y el rotor existe el anillo excntrico (2) que se desplaza radialmente mediante el husillo roscado (4) y el volante (5). Esta variacin de excentricidad entre el rotor y el anillo exterior hace que la bomba suministre un caudal proporcional a esa excentricidad. Aunque aqu se ha representado un control manual de dicha excentricidad, en el mercado existen diversas formas de gobierno con menor o mayor grado de automatizacin con objeto de obtener un mximo aprovechamiento de la potencia existen tambin modelos en los cuales la presin o el caudal, o ambos a la vez, se regulan automticamente durante el funcionamiento de la maquina, dependiendo del trabajo a desarrollar.

Figuran 16 Bombas de paletas de caudal variable.

En la figura 8 se han representado las curvas que mas caracterizan a una bomba convencional de paletas de caudal variable. Al igual que en el caso anterior, son curvas orientativas. El responsable del diseo oleo hidrulico deber utilizar en todo momento, tal y como ya se ha dicho, y si ello le es posible, los datos y grficos que le proporcione el fabricante de este tipo de bombas.La lnea (A) representa la potencia necesaria en kw para accionar la bomba teniendo en cuenta solamente los rendimientos de la misma, no el rendimiento del resto de la instalacin. Esta lnea ha sido confeccionada suponiendo que la bomba desarrolle el caudal mximo, que en este caso se considerara constante. Como es lgico la potencia ser directamente proporcional a la presin solicitada. La lnea (E) muestra la potencia en Kw necesaria para un caudal de la bomba nulo. Se trata de mantener una presin hidrosttica, sin circulacin de aceite, La potencia tambin aumenta de forma proporcional a la presin. La curva (B) muestra el caudal mximo que proporciona la bomba. Como consecuencia de las prdidas volumtricas el caudal que proporciona sta disminuye ligeramente al aumentar a presin, hasta que llegado a un punto el caudal decrece rpidamente hasta anularse La curva(C) representa el rendimiento total ib. de la bomba donde se incluye el mecnico y el volumtrico. En este caso el rendimiento mximo se produce sobre los 100 bares y los 120 bares de presin. Y ya para finalizar, la curva (D) muestra el rendimiento volumtrico que como se sabe disminuye al aumentar la presin.

Figura 17 Curvas caractersticas de bombas de paletas de caudal variable.

En (a) de figura 9 se muestra una fotografa de una bomba de paletas de caudal constante y de alta presin, ya que como caso excepcional para este tipo de bombas, se alcanzan presiones de entre 250 y 280 bar aproximadamente. En (b) de la misma figura se puede apreciar una bomba de paletas de caudal variable, para caudales. Segn modelos, de hasta 10, 14 25 cm red y para presiones de servicio de l00 y 70 bar.

Figuran 18 Bombas de paletas de caudal constante y caudal variable.Aplicaciones de la bomba de Paletas. Las bombas de paletas se aplican en diversas industrias y procesos, en las que destacan: Transferencia de producto en el sector petrolero. Transferencia de productos qumicos. Transferencia de productos para la industria textil. Transferencia de agua en instalaciones de refrigeracin. Lubricacin de mquinas herramientas. Lubricacin de equipo ferroviario. Transferencia de productos alimenticios para cra de colmenas. Transferencia de agua en instalaciones de refrigeracin. Lubricacin de mquinas de obras pblicas.

4.8 BOMBAS DE PISTONES RADIALESAtendiendo a la evolucin cronolgica de las bombas, las bombas de pistones radiales pueden considerarse como las pioneras de las bombas hidrulicas, ya que fueron las primeras en desarrollarse y ser aplicadas en la industria. Actualmente se pueden clasificar en dos tipos: las de pistones dispuestos en forma de estrella, como se indica en la siguiente figura 10 (a) denominadas simplemente radiales, y las bombas cuyos pistones estn contenidos en un plano y dispuestos en lnea de forma regular a lo largo del eje principal, tal y como se indica en (b) de la misma figura.Tanto unas como otras proporcionan un caudal irregular debido al principio de funcionamiento, donde cada pistn constituye una pequea unidad y aporta una pequea parte del caudal global. Sumados los efectos de estas unidades se obtiene el caudal total o caudal medio de la bomba. En todos los casos son bombas de alta presin, en las que se obtienen caudales muy variables y con rendimientos muy elevados.

Figuran 19 Bombas de pistones radiales.Las bombas de pistones radiales dispuestos en forma de estrella (a), constan principalmente de un cuerpo (1) con alojamiento cilndrico interior para el rotor (2). El eje del rotor y el del alojamiento son excntricos y los pistones (3) se deslizan radialmente sobre el rotor apoyndose siempre en la pared interior de dicho alojamiento. Este desplazamiento radial de los pistones produce, por una parte aspiracin, y por otra compresin con objeto de aumentar la presin del fluido. Para que tal efecto se lleve a cabo es preciso que acten las vlvulas de cierre y apertura correspondientes.El numero de pistones es muy variado y depende del caudal que se pretende obtener: son frecuentes 1, 2, 3, 5,6 y 10 pistones. Los caudales oscilan entre las 2 l/min y los 200 l/min en las fabricaciones ms corrientes. Las presiones que se consiguen llegan hasta los 400 bares en presin continua, y los 600 bares cuando se someten las bombas a presiones intermitentes de trabajo. Los rendimientos oscilan alrededor del 95%, dependiendo tambin de la presin de funcionamiento. En general los ejes admiten hasta 3000 r/min de velocidad de giro.

Figura 20 Grado de irregularidad e bombas de pistones.

En la figura 11 se muestra un grafico donde se indica el grado de irregularidad en lo que al caudal se refiere, y para cada vuelta completa del eje. El grado de irregularidad se obtiene a travs de la expresin:

Donde:

Diferente ensayo han demostrado que la irregularidad del caudal medio (Qm) es mayor, cuando el nmero de pistones es impar, segn la tabla siguiente.N de pistones568910

Grado de irregularidad en %617,7221,86

En la figura 12 se muestra un grafico representativo de las curvas caractersticas generales de las bombas de pistones radiales, bien sean de pistones radiales en estrella, o bien lo sean de pistones en lnea. La lnea (A) representa la variacin de la potencia en Kw supuesto un caudal constante. La potencia como puede apreciarse depende de la forma directa de la presin. La curva (B) muestra la variacin del caudal en funcin tambin de la presin. Los rendimientos volumtricos y totales se muestran en las curvas (D) y (C) respectivamente.

Figura 21 Curvas caractersticas de las bombas de pistones radiales.Las bombas de pistones radiales dispuestos en lnea, figura 10 (b) son bombas que se utilizan en menor frecuencia que las radiales en estrella. Normalmente estn formadas por un nmero de pistones que oscilan entre 3 y 12. En el mercado suelen encontrarse con un nmero de pistones de 3, 5, 6, 12 por bomba.Estn formados esencialmente por el cuerpo (1), un cigeal (2) y los pistones (3) accionados por dicho cigeal. Al girar el eje, los pistones se desplazan todos en un mismo plano logrando cada uno de ellos aspirar e impulsar el aceite a presin con ayuda de las vlvulas correspondientes de admisin y escape.Son bombas robustas y capaces de proporcionar presiones elevadas de hasta 500 bares y caudales que llegan a alcanzar los 800 l/min, con velocidades de giro de hasta 3000 r/min. Los rendimientos mximos que se obtienen se encuentran alrededor del 95%. Tienen el inconveniente, sin embargo, de que a elevadas velocidades del cigeal, las levas y los pistones pueden producir desequilibrios importantes en el mecanismo de funcionamiento ocasionado trepidaciones.

Figura 22 Bomba de pistones radiales de caudal variable.Al igual que las bombas radiales anteriores, presentan un cierto grado de irregularidad en el caudal que depende tambin del nmero de pistones. A excepcin de la de 3 pistones, en estas resulta favorable, de igual manera que las de estrella, el nmero impar de pistones tal y como se aprecia en el cuadro siguiente:

N de pistones345678

Grado de irregularidad en %14323,61429

Aunque existen tambin bombas de caudal variable, estas representan un caso peculiar en las d este tipo, ya que normalmente se comercializan como bombas de caudal fijo.En la figura 13 se muestra una bomba de pistones radiales en estrella de caudal variable. En este caso , y con objeto de simplificar se representa la variacin del caudal de forma manual mediante el volante (6) y el husillo (5), que tienen por objeto producir un desplazamiento del anillo (3) sobre el alojamiento del cuerpo de la bomba (1). Este desplazamiento provoca en el rotor (4) una excentricidad variable, haciendo que al girar dicho rotor la carrera de los pistones (2) vari proporcionalmente a dicho desplazamiento y se consiga de esta manera modificar el caudal que suministra la bomba.La variacin de la posicin del anillo (3) se consigue en los distintos modelos del mercado de forma automtica sin esfuerzo alguno mediante sofisticadas mecanismos controlados de muy diversas formas. Tambin, y con objeto de aumentar el rendimiento del motor y de los mecanismos que acciona el sistema oleo hidrulico se comercializan bombas con control automtico que permiten mantener una presin constante, independientemente del caudal impulsado.Las caractersticas generales de estas bombas son similares a la de pistones radiales de caudal fijo.En la figura 14 se muestra una fotografa una bomba de pistones radiales que existe en el mercado.

Figura 23 Bomba de pistones radiales.Aplicacin de la bomba de Pistones Radiales. Maquinaria agrcola. Agricultura Como bomba para fumigacin y tratamientos sanitarios. Como bombas para sistemas de riego Industria de la minera y la construccin Bombeo de hormign. Bombeo de agua a alta presin para perforadoras y tuneladoras. Como bomba de relleno de reservorios de petrleo en los pozos petroliferos.

4.9 BOMBAS DE PISTONES AXIALESEstas bombas, a diferencia de las anteriores, tienen dispuestos los pistones de forma axial respecto al eje de la bomba y con una mayor o menor inclinacin. Se pueden encontrar en el mercado caudal fijo para caudal variable. A veces la misma bomba puede tambin ser utilizada como motora alimentndola de aceite a presin por el conducto correspondiente para hacer girar el eje de salida. Tal como puede apreciarse en la figura 15, los pistones (4) estn dispuestos de y forma axial respecto a un plato (3), solidario al eje principal de giro (2). Al girar dicho eje obliga a los mencionados pistones a deslizarse por el interior de las cmaras correspondientes del barrilete (5), producindose primero la aspiracin del aceite y posteriormente la compresin en cada una de las mencionadas cmaras. El caudal obtenido depender, como siempre, del dimetro de los pistones y de la carrera de los mismos, carrera que ser proporcional la inclinacin del barrilete (5), cuya inclinacin no suele superar a en general los 25. Son bombas que suelen llegar en los modelos ms normales hasta los 250 l/min de caudal con 1.500 rines de velocidad de giro del eje. Las presiones mximas en trabajos intermitentes pueden alcanzar hasta los 450 bares.

Figura 24 Bomba de pistones axiales de caudal fijo.Son tambin muy sensibles a la suciedad y se recomiendan grados de filtraje del aceite bastante elevados, que llegan en los casos mas desfavorables en ambientes sucios, hasta las 10 un. Las temperaturas de funcionamiento suelen oscilar entre los -25 y los 80C, las viscosidades del aceite recomendadas oscilan entre los 3'Ey 4E a tempera y turas de 50 C.Los rendimientos totales son tambin bastan elevados ya que llegan a alcanzar hasta el 96%. El grafico de la figura 12, referido a bombas de pistones radiales puede considerarse, en general, valido tambin para estas bombas. El rendimiento depende en gran manera de la velocidad de giro del eje. Al igual que ocurre con las bombas de pistones radiales dentro de este tipo de bombas existen tambin las de caudal variable conseguido a base de modificar la inclinacin del eje del barrilete, tal y como se muestra de forma esquemtica en la figura 16. Este caso la inclinacin del barrilete (4) se consigue manualmente mediante el volante (1) solidario al husillo roscado (2) y a travs de la articulacin (3). Esta variacin de la inclinacin y, por tanto, del caudal suministrado, tambin se consigue por otros procedimientos automticos de distinto tipo.Las caractersticas de estas bombas son similares a las anteriores de caudal fijo, donde se consiguen altas presiones elevados caudales y elevados rendimientos tambin. En stas al igual que en las de pistones radiales de caudal variable, existen tipos en las cuales la presin se autorregula de forma automtica en funcin de las solicitudes externas de trabajo, con lo cual el rendimiento global de la instalacin alcanza los valores mas elevados posibles.

Figura 25 Bombas de pistones axiales de caudal fijo.

5. CONCLUSIONES Las bombas son elementos primordiales para el funcionamiento de un sistema hidrulico. En un sistema hidrulico las bombas son las que transforman la potencia mecnica en potencia hidrulica, para as aumentar su presin y velocidad para mover los actuadores; por lo tanto sin ellas seria imposible el funcionamiento de dicho sistema. Para elegir una bomba hidrulica hay que tener en cuenta varios aspectos entre ellos la presin de trabajo, el ruido y el caudal que producen, el coste y el rendimiento, esto dependiendo en que vaya a ser utilizada.BIBLIOGRAFA

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