Bombas hidráulicas: Cómo funcionan

Una bomba hidráulica es un dispositivo que convierte la energía mecánica en energía hidráulica. Estos son tipos de bomba específicos que se utilizan en sistemas de accionamiento hidráulico para superar una carga, como levantar un automóvil. Este sistema de accionamiento hidráulico es una máquina que utiliza energía de fluido líquido para realizar el trabajo; un ejemplo típico de tal máquina es la excavadora. La mayoría de los vehículos de construcción pesada utilizan la bomba hidráulica en un sistema hidráulico.

Las bombas hidráulicas también se utilizan para alimentar herramientas hidráulicas como gatos, esparcidores hidráulicos, divisores de tuercas, sierras hidráulicas, máquinas de prensado, herramientas de corte, etc. Estas bombas hidráulicas pequeñas y medianas son el foco de este artículo. Puede leer más sobre gatos hidráulicos en nuestro artículo dedicado.

Tabla de contenidos

• Diferencia entre bombas hidráulicas y bombas regulares
• Principio de funcionamiento de las bombas hidráulicas
• Tipos de mecanismos de bomba hidráulica
• Aplicaciones de bomba hidráulica
• Criterios de selección

Diferencia entre bombas hidráulicas y bombas regulares

Para comprender completamente lo que son las bombas hidráulicas, es necesario distinguir entre una bomba hidráulica y una bomba normal que se usa comúnmente en la vida cotidiana. La distinción crítica no se basa en el tipo de bomba, donde hay una superposición entre los dos, sino en la aplicación funcional de la bomba. Mientras que la función de la bomba diaria es el flujo continuo y la transferencia de fluido, como para bombear agua de un pozo, la operación de la bomba hidráulica es superar una presión que depende de una carga, como un automóvil pesado. Por lo tanto, las bombas hidráulicas no tienen un flujo continuo de fluido, sino un flujo de fluido, generalmente de un almacenamiento, que es suficiente para crear presión con una fuerza más alta que una carga.

Un sistema hidráulico requiere el movimiento de fluido hidráulico entre diferentes componentes, esto se realiza utilizando mangueras hidráulicas. Además, los acoplamientos hidráulicos se utilizan para combinar componentes hidráulicos y mangueras.

Principio de funcionamiento de las bombas hidráulicas

El funcionamiento de las bombas hidráulicas se basa en la ley de Pascal, que establece que la presión aplicada a un fluido dentro de un sistema cerrado se transmitirá por igual en todas partes en el fluido en todas las direcciones. Una pequeña cantidad de fuerza debe superar una cantidad más considerable de carga al mismo cambio de presión, para decirlo simplemente. Esta ley se puede afirmar matemáticamente como:

Donde:

• p: presión Hidrostática. La diferencia de presión entre dos puntos.
• ρ: Densidad del fluido.
• g: Aceleración debida a la gravedad.
• h: Altura del fluido por encima del punto de medición.

Las bombas hidráulicas se accionan manualmente, eléctricamente y por aire / gas. Los motores principales en operaciones de construcción pesada también pueden impulsarlos. Las bombas hidráulicas accionadas manualmente a menudo tienen una opción de una o dos velocidades. La opción de dos velocidades ofrece un alto volumen de fluido a baja presión para avanzar en el proceso antes de cambiar a un volumen bajo pero a alta presión. Esto reduce el tiempo de ciclo para el operador. La fuerza motriz genera presión contra la carga en el sistema. La presión continúa acumulándose hasta que es suficiente para superar la carga. A diferencia de las bombas normales, sin carga, una bomba hidráulica no generará presión y no funcionará.

Las bombas hidráulicas utilizan un fluido incompresible, generalmente un derivado del aceite de petróleo y aditivos como fluido de trabajo. Se puede requerir que el aceite sea resistente al fuego o en fábricas donde se preparan alimentos, se usa un aceite comestible o agua como fluido de trabajo para mayor seguridad. Por lo general, necesitan tener propiedades de lubricación para los componentes de la bomba, transportar materiales de desgaste y operar a altas temperaturas durante cientos de horas.

Tipos de mecanismos de bomba hidráulica

Las bombas hidráulicas son bombas de desplazamiento positivo. En teoría, todos los tipos de mecanismos de bombeo se pueden usar en bombas hidráulicas, pero la mayoría no producen suficiente presión contra una carga pesada. La característica esencial de una bomba de desplazamiento positivo, sin cabezal de cierre (presión de funcionamiento al bombear contra una válvula de descarga cerrada), es que produce un flujo constante independientemente de la presión de salida. Esto la diferencia de una bomba centrífuga o rotodinámica y califica mecanismos de bomba específicos como bomba hidráulica.

Una bomba de desplazamiento positivo mueve el líquido encerrando un volumen fijo a través de la expansión del espacio en el lado de succión, y descargando este volumen fijo a través del espacio decreciente. Las bombas de desplazamiento positivo tienen dos clases principales: recíprocas y rotativas. El mecanismo de bomba más común en una bomba hidráulica es la bomba de pistón en cilindros individuales o múltiples. Otros tipos incluyen una bomba de engranajes, una bomba de paletas rotativas, una bomba de lóbulos, una bomba de pistón radial, una bomba de paletas, una bomba de tornillo y una bomba de eje doblado.

Aplicaciones de bombas hidráulicas

Las bombas hidráulicas tienen una amplia gama de aplicaciones en diferentes industrias.

1. En la industria automotriz, las bombas hidráulicas se combinan con gatos y polipastos de motor para levantar vehículos, plataformas, cargas pesadas y motores de tracción.
2. En talleres mecánicos, se utilizan para herramientas eléctricas para cortar, taladrar,presionar, tirar, etc.
3. En talleres de madera, se utilizan en divisores.
4. Las bombas hidráulicas de servicio pesado también se utilizan para aplicaciones de accionamiento y roscado, torneado de válvulas pesadas, apriete, aplicaciones de expansión, etc., en las industrias de procesos y manufactura.
5. Las bombas hidráulicas se utilizan en máquinas vehiculares como excavadoras, grúas, cargadoras y tractores.
6. También se utilizan en transportadores, mezcladores,carretillas elevadoras, etc., en instalaciones de producción

Criterios de selección

A pesar de los diferentes tipos de mecanismos de bomba en las bombas hidráulicas, se clasifican principalmente en función del tamaño (salida de presión) y la fuerza motriz (manual, neumática, eléctrica y alimentada por combustible). Hay varios parámetros a considerar al seleccionar la bomba hidráulica adecuada para su aplicación. Los parámetros más importantes se describen a continuación:

• Presión de funcionamiento: Considere la presión de funcionamiento máxima de su sistema y la presión mínima para generar la fuerza requerida contra la carga.
• Fuente de fuerza motriz: ¿Se acciona manualmente (a mano o a pie), el aire de un compresor, la energía eléctrica o un motor de combustible como motor principal? Otros factores que pueden afectar el tipo de fuerza motriz son si se operará a distancia o no, la velocidad de operación, los requisitos de carga, etc.
• Velocidad de funcionamiento: Si se trata de una bomba hidráulica manual, ¿debería ser de una sola o doble velocidad? ¿Cuánto volumen por carrera de mango? Cuando se utiliza una bomba hidráulica accionada, ¿cuánto volumen por minuto? Las bombas hidráulicas de aire, gas y eléctricas son útiles para caudales de gran volumen.
• Portabilidad: Las bombas hidráulicas manuales suelen ser portátiles pero con menor potencia, mientras que la potencia del combustible tiene una presión de alto rendimiento pero estacionaria para operaciones remotas en lugares sin electricidad. Las bombas hidráulicas eléctricas pueden ser móviles y estacionarias, así como bombas hidráulicas de aire. Las bombas hidráulicas de aire requieren aire comprimido en el lugar de operación.
• Temperatura de funcionamiento: La temperatura de funcionamiento de la aplicación puede afectar al tamaño del depósito de aceite necesario. El aceite es el fluido de funcionamiento, pero también sirve como líquido refrigerante en bombas hidráulicas de servicio pesado.
• Desplazamiento de carga: La cantidad de recorrido que requiere la carga afectará el tamaño del depósito de aceite y el número de cilindros en la bomba hidráulica.
• Ruido de funcionamiento: Considere si el entorno tiene un requisito de ruido. Una bomba hidráulica con motor de combustible generará un ruido más alto que una bomba hidráulica eléctrica del mismo tamaño.
• Sin chispas: ¿La bomba hidráulica debe estar libre de chispas debido a un posible entorno explosivo? Recuerde, la mayoría de los fluidos de operación son derivados del aceite de petróleo, pero hay opciones sin chispas.

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