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SERVICIOS INDUSTRIALES
Martes 27 de septiembre de 2005
Componentes de los hidráulicos
Los sistemas hidráulicos se componen básicamente de:
• Bombas.
• Tuberías.
• Válvulas.
• Depósitos.
• Cilindros o botellas.
• Motores.
• Filtros.
Las bombas hidráulicas en maquinaria suelen ser de tres tipos fundamentalmente: Bombas de engranajes,
bombas de paletas y bombas de pistones.
Las tuberías de conducción de los circuitos hidráulicos pueden ser metálicas con tubos rígidos conformados a
la medida o bien latiguillos de goma con una o varias capas de alambres de acero trenzado en su interior,
dependiendo de la presión para la cual estén diseñados.
Las válvulas son fundamentales en los circuitos hidráulicos, y son las que controlan los flujos de aceite para
dirigirlos hacia el lugar conveniente en cada momento. Cada fabricante puede denominarlas de una manera
distinta, pero básicamente las funciones son similares en casi todos los circuitos hidráulicos. Podemos hablar
de válvulas de carrete, de retención, reductoras de presión, de seguridad, compensadoras, pilotadas,
antirretorno, moduladoras, combinadas, etc. Actualmente la tendencia general de todos los fabricantes es la de
sustituir los circuitos pilotados hidráulicamente por pilotaje electrónico que resulta mas cómodo, barato y
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sencillo, los circuitos son mandados por señales eléctricas y en unos pocos años la parte hidráulica de las
máquinas se limitará a los circuitos principales que son menos propensos a las averías.
Los depósitos hidráulicos pueden ser de dos tipos: Presurizados que mantienen durante el funcionamiento de
la máquina una presión en su interior que favorece la descarga de aceite hacia las bombas. Depósitos con
respiradero que no mantienen presión en su interior.
Los cilindros o botellas pueden tener diversas formas o tener los soportes colocados de distinta manera, pero
generalmente se pueden clasificar por el sistema de cierre de la tapa que varia en función de la presión que
tengan que soportar. Las tapas que usan tornillos aguantan generalmente más presión que las tapas que van
atornilladas directamente en la camisa. Estas últimas pueden ser atornilladas exteriormente o bien en la parte
interior de la camisa.
Motores hidráulicos son generalmente de pistones y caudal fijo, se utilizan generalmente para la traslación
de las máquinas.
Filtros hidráulicos, van generalmente en derivación con el circuito principal y suele pasar por ellos una parte
de la presión de retorno, circunstancia por la cual, su eficacia en el circuito es limitada. No suelen colocarse en
las líneas de presión porque necesitarían ser muy reforzados para aguantar tan altas presiones y serian
antieconómicos. En las líneas de aspiración de las bombas podrían dar lugar a restricciones que producirían
cavitación acortando así drásticamente la vida útil de las mismas.
Como consecuencia de los cambios que están experimentando los circuitos hidráulicos tanto en cuanto a su
configuración, (nuevos elementos electrónicos, sensores más eficaces, pasos de aceite más restringidos), como
en cuanto a su tecnología, (ajustes de válvulas más pequeños, cilindros y vástagos con mecanizados más finos,
menores tolerancias en general en los circuitos), cada vez es mas critica la limpieza del aceite que circula por
los mismos, los mantenimientos de los circuitos hidráulicos, al contrario que en otros sistemas, se están
acortando.
Un circuito hidráulico en el que se produzca una avería que dé lugar a la rotura de algún componente, por sus
especiales características, trasladará la contaminación inmediatamente a todo el resto del circuito, siendo muy
probable que se tenga que desmontar y limpiar el circuito completo para solucionar el problema.
PRINCIPIO DE PASCAL
El principio de Pascal afirma que la presión aplicada sobre el fluido contenido en un recipiente se transmite
por igual en todas las direcciones y a todas partes del recipiente, siempre que se puedan despreciar las
diferencias del peso debidas al peso del fluido.
Este principio tiene aplicaciones muy importantes en hidráulica, y fue formulado por primera vez en una
forma más amplia que la de Arquímedes por Pascal en 1647.
Una característica de cualquier fluido en reposo es que la fuerza ejercida sobre cualquier partícula del fluido
es la misma en todas las direcciones. Si las fuerzas fueran desiguales, la partícula se desplazaría en la
dirección de la fuerza resultante. De esto se deduce que la fuerza por unidad de superficie que el fluido ejerce
sobre las paredes del recipiente que lo contiene es perpendicular a la pared en cada punto sea cual sea su
forma. Si la presión no fuese perpendicular el fluido se movería a lo largo de la pared.
Principio fundamental de la hidrostática
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La diferencia de presión entre dos puntos equivale al peso de una columna de líquido, y cuya altura es la
diferencia entre las profundidades a que se encuentran los dos puntos.
PB − PA = · g · h
PRINCIPIO DE ARQUÍMEDES
El principio de Arquímides explica la naturaleza de la flotabilidad:
"Todo cuerpo sumergido en un fluído experimenta un empuje vertical hacia arriba igual al peso del fluído
desalojado".
Cuanto más pesados sean los átomos y más juntos estén más denso será el cuerpo.
Si la densidad del cuerpo es igual o mayor que la del líquido el cuerpo quedará totalmente sumergido.
El cuerpo humano tiene una densidad similar al del agua, por lo que puede decirse que tiene una flotabilidad
neutra. Para nosotros es relativamente fácil hundirnos y salir a flote si sólo nos vestimos con trajes de baño.
Sin embargo al utilizar un traje de buceo, nuestro volúmen aumenta considerablemente, por lo que adquirimos
flotabilidad positiva y se torna muy difícil sumergirnos. Por ello es necesario utilizar lastre adicional, de tal
forma de volver a experimentar flotabilidad neutra o negativa.
PRINCIPIO DE BERNOULLI
Daniel Bernoulli, en su obra Hidrodinámica (1738) expuso este principio, que expresa que, en un fluido
perfecto (sin viscosidad, ni rozamiento) en régimen de circulación por un conducto cerrado, la suma de
las fuerzas que actúan es constante a lo largo del recorrido.
Establece que a medida que aumentamos la velocidad de desplazamiento de un gas, su presión interna
disminuye. Cuando el aire está detenido, la fuerza de expansión que ejerce es igual a la presión atmosférica.
Cuando se mueve, su densidad disminuye, la presión que ejerce es menor que la atmosférica y produce vacío.
A poca velocidad, la presión del aire, disminuye en forma directamente proporcional a la velocidad que lleva.
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Si la velocidad se dobla, la presión baja a la mitad. Sin embargo, a alta velocidad, la presión baja en forma
desproporcionada.
La Ecuación de Bernoulli describe el comportamiento de un fluido moviéndose a lo largo de una línea de
corriente.
v = velocidad del fluido a lo largo de la línea de corriente
g = constante gravitatoria
y = altura geométrica en la dirección de la gravedad
P = presión a lo largo de la línea de corriente
= densidad del fluido
Para aplicar la ecuación se deben realizar los siguientes supuestos:
• Viscosidad (fricción interna) = 0
• Caudal constante
• Fluido incompresible − es constante
• La ecuación se aplica a lo largo de una línea de corriente
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