Libro Del Estudiante-Hidraulica

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    Capacitación – FINSAMaterial del Estudiante

    FUNDAMENTOS BÁSICOS DELOS SISTEMASHIDRÁULICOS

    Código H-01

    DEPARTAMENTO DE DESARROLLO PROFESIONALFINNING SUDAMÉRICA

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    Capacitación – FINSAMaterial del Estudiante

    Generalidades del Curso

    Generalidades del CursoGeneralidades

    Los objetivos de este módulo son enseñar los fundamentos de hidráulica básica, identificar ydescribir la función de las válvulas usadas en los sistemas hidráulicos Caterpillar y de lasbombas de paletas, de engranajes y de pistones, desarmar y armar los componenteshidráulicos, identificar y describir la función de los símbolos hidráulicos ISO, trazar el flujo deaceite y describir la operación de los diferentes sistemas hidráulicos.

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    Capacitación – FINSAMaterial del Estudiante

    Objetivos

    ObjetivosAl terminar el curso, el estudiante podrá:

    1. Explicar y demostrar los principios fundamentales de hidráulica básica(Fuerza = Presión x Área).

    2. Explicar y demostrar los efectos de un flujo a través de un orificio.

    3. Explicar la operación de la bomba de engranajes, la bomba de paletas y la bomba depistones.

    4. Desarmar, identificar y armar los componentes de la bomba de engranajes, de la bomba depaletas y de la bomba de pistones.

    5. Identificar los componentes y explicar la operación de las válvulas de alivio simple, de aliviode operación piloto, de control de flujo, reductora de presión, diferencial de presión, deretención, de compensación, de secuencia y la válvula de control direccional.

    6. Identificar los componentes y explicar la operación de los cilindros de acción simple y deacción doble.

    7. Identificar y explicar los símbolos hidráulicos ISO.

    8. Trazar el flujo de aceite usando los símbolos hidráulicos ISO.

    9. Trazar el flujo de aceite y explicar la operación del sistema hidráulico del implemento de

    operación piloto.

    El contenido de este módulo se debe considerar como información general de los sistemashidráulicos básicos usados en todas las máquinas Caterpillar.

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    UNIDAD Nº 1

    Seguridad 1: Seguridad y

    Unidad de Capacitación en Sistemas HidráulicosIntroducción

    Existen reglas que definen los procedimientos correctos de seguridad que deben tenerse encuenta en el área de trabajo. Los procedimientos de seguridad deben practicarse hasta que seconviertan en hábitos.Los símbolos gráficos de potencia de fluidos se usan en este curso para explicar conexiones ycomponentes. Estos símbolos son el lenguaje gráfico de los sistemas hidráulicos usados entodo el mundo y facilitan la comunicación relacionada con estos sistemas.

    Objetivos

    Al terminar esta unidad, el estudiante podrá:

    1. Definir los procedimientos de seguridad en el trabajo diario

    2. Entender los símbolos gráficos de potencia de fluidos.  

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    Lección 1: SeguridadLección 1: Seguridad y Unidad de Capacitación en SistemasHidráulicosIntroducción

    La seguridad es uno de los aspectos más importantes que una persona debe aprender, existenreglas que determinan las prácticas aceptables de seguridad. El instructor hará un repaso de lasprácticas apropiadas de seguridad.El uso de los símbolos gráficos de potencia de fluidos permite una comunicación rápida, conexpresiones muy cortas, para describir la construcción de un sistema hidráulico. Los estudiantesdeben familiarizarse con estos símbolos para entender y poder leer los diagramas en los cursossiguientes.

    Objetivos

    Al terminar esta lección, el estudiante podrá:

    1. Definir las prácticas de seguridad que se deben seguir en el área de trabajo

    2. Entender los símbolos gráficos de potencia de fluidos 

    Procedimientos básicos de seguridad

    Hay varias etiquetas de advertencia colocadas en el equipo. La ubicación exacta de los peligrosy la descripción de los mismos se cubren en esta sección. Familiarícese con todos los avisos de

    advertencia.Cerciórese de que todas las etiquetas de advertencia sean legibles. Limpie las etiquetas deadvertencia o reemplácelas si no se pueden leer las palabras. Reemplace las ilustraciones si noson legibles.

    Cuando limpie las etiquetas de advertencia, utilice un trapo, agua y jabón. No usedisolvente, gasolina u otro compuesto químico fuerte para limpiar las etiquetas de advertencia.Los disolventes, la gasolina, o los compuestos químicos fuertes pueden aflojar el adhesivo quepega dichas etiquetas. El adhesivo flojo permitirá que se caigan las etiquetas.

    Reemplace cualquier etiqueta de seguridad que esté dañada o que falte. Si hay una etiqueta de

    seguridad en una pieza que se tenga que reemplazar, coloque una etiqueta de seguridad igualen la pieza de repuesto.

    A continuación se detalla algunas de las indicaciones más relevantes:

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    Al trabajar en el motor se deben tener en cuenta las indicaciones de alerta. Por ejemplo en latapa de válvulas del motor figura la siguiente leyenda

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    1. Use la barra espaciadora adecuada.

    2. Quite el conjunto delantero de canaleta de soporte del turbocompresor.

    3. Conecte dos cables adecuados a la barra espaciadora y a los cáncamos de levantamientodel motor.

    4. Quite las tuberías de agua del posenfriador si rozan con el aparejo de levantamiento.  

    Procedimientos generales al realizar una reparación

    1- Cuelgue una etiqueta de advertencia Instrucción Especial, SSHS7332, "NO OPERAR" ouna etiqueta similar en el interruptor de arranque o en los controles antes de dar servicioo hacer reparaciones a la máquina.

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    2- Póngase casco, anteojos y demás equipo de protección que requiera la obra.3- No se ponga ropa o alhajas sueltas que se puedan trabar en los controles u otras piezas

    de la máquina.4- Asegúrese de que todos los protectores y tapas estén bien sujetados en la máquina.

    5- Mantenga limpia a la máquina. Inspeccione la plataforma, las pasarelas y los escalones.6- Fije todos los artículos sueltos que no formen parte de la máquina. Fije las herramientas

    y otros artículos.7- Nunca guarde fluidos de mantenimiento en envases de vidrio. Drene todos los fluidos en

    recipientes adecuados.8- Preste atención a todos los reglamentos locales que gobiernan el descarte de fluidos.9- Use con cuidado todas las soluciones de limpieza.10- Informe de todas las reparaciones necesarias.11- No permita que suban a la máquina personas no autorizadas.12- Haga todo el mantenimiento de la siguiente manera, a no ser que se especifique de

    forma diferente:· Máquina en un suelo horizontal.

    · Freno de estacionamiento conectado.· Palanca de levantamiento de la caja en la posición HOLD (Fijo).· Control de la transmisión en la posición NEUTRAL. · Motor parado.· Interruptor de arranque del motor en la posición OFF (Desconectado) y la llave

    sacada.· Interruptor general en la posición OFF y la llave sacada.· Ruedas bloqueadas.

    Prevención contra quemaduras 

    RefrigeranteA la temperatura de operación, el refrigerante del motor está caliente y bajo presión. El radiadory todas las tuberías a los calentadores o al motor contienen refrigerante caliente o vapor .Cualquier contacto puede causar quemaduras graves. El vapor puede causar lesionespersonales.Compruebe el nivel del refrigerante sólo después de que se haya parado el motor. Asegúresede que la tapa de presión del sistema de enfriamiento esté fría para poder sacarla conla mano desprotegida. Quite lentamente la tapa para aliviar la presión.El aditivo del sistema de enfriamiento contiene álcali. El álcali puede causar lesionespersonales. No permita que el álcali entre en contacto con la piel, los ojos o la boca.Espere a que los componentes del sistema de enfriamiento se enfríen antes de drenarlo.

    Aceites

    El aceite y los componentes calientes pueden causar lesiones personales. No permita que elaceite caliente entre en contacto con la piel.A la temperatura de operación, el tanque hidráulico está caliente.Quite la tapa de llenado del tanque hidráulico sólo después de que el motor se haya parado. Latapa de llenado debe estar suficientemente fría como para poder tocarla. Abra lentamente latapa de llenado del tanque hidráulico para aliviar la presión.

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    Tuberías, tubos y mangueras

    1- No doble tuberías de alta presión. No golpee tuberías de alta presión. No instaletuberías, tubos o mangueras dobladas. No instale tuberías, tubos o mangueras dañadas.

    2- Repare las tuberías, tubos y mangueras flojas. Repare las tuberías, tubos y manguerasdañadas. Las fugas pueden causar incendios.

    3- Inspeccione con cuidado las tuberías, tubos y mangueras. No busque fugas con lamano. Use una tabla o un cartón para ver si hay fugas. Vea detalles sobre la penetraciónde fluidos en el Manual de Operación y Mantenimiento, "Información general sobrepeligros".

    4- Apriete todas las conexiones al par de apriete recomendado.5- Reemplace las piezas si encuentra cualesquiera de lo siguiente:

    · Conectores de extremo dañados, con fugas o desplazados.· Capa exterior raída o cortada.· Alambre de refuerzo al descubierto.· Hinchazones de la capa exterior.· Indicios de retorcimiento o aplastamiento de la parte flexible de la manguera.

    · Alambrado de refuerzo incrustado en la capa exterior.

    6- Cerciórese de que todas las abrazaderas, protectores y guardas térmicas esténinstalados correctamente para evitar vibraciones, fricción con otras piezas yrecalentamiento durante la operación.

    Subida y bajada de la Maquina

    Suba a la máquina solamente por los lugares que tengan escalones y asideros. Baje de lamáquina solamente por los lugares que tengan escalones y asideros. Antes de subirse a lamáquina, limpie los peldaños y los pasamanos. Inspeccione los escalones y asideros. Hagatodas las reparaciones que sean necesarias.

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    Enfrente la máquina cuando se suba a la máquina o baje de ella. Mantenga un contacto de trespuntos con los escalones y los asideros.

    Nota: Tres puntos de contacto pueden ser dos pies y una mano. Tres puntos de contactotambién pueden ser dos manos y un pie.

    No se suba a una máquina en movimiento. No se baje de una máquina en movimiento. Nuncasalte de una máquina en movimiento.

    No trate de subirse a la máquina llevando herramientas o pertrechos.

    No trate de bajarse de la máquina llevando herramientas o pertrechos. Use una cuerda paraizar el equipo a la plataforma.

    No use los controles como asideros al entrar o salir del compartimiento del operador.

    El cumplimiento de estas normas y otras referentes a algún trabajo especifico a realizar nosayudan a evitar daños personales y a los equipos a los que le damos servicio.

    Estas normas se hallan en el Manual de Operación y Mantenimiento.

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    UNIDAD Nº 2

    Principios de HidráulicaUnidad 2: Principios de HidráulicaIntroducción

    Los sistemas hidráulicos son indispensables en la operación del equipo pesado. Los principiosde hidráulica básica se aplican en el diseño de los sistemas hidráulicos de los implementos,sistemas de dirección, sistemas de frenos y sistemas del tren de fuerza. Se deben conocer losprincipios de hidráulica básica antes de estudiar los sistemas hidráulicos de la máquina.

    Objetivos

    Al terminar esta unidad, el estudiante podrá:

    1. Entender y demostrar los principios de hidráulica básica.

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    Lección 1: Principios de HidráulicaLección 1: Principios de HidráulicaIntroducción

    Todos sabemos que los principios de hidráulica básica se pueden demostrar al ejercer presióncontrolada a un líquido para realizar un trabajo. Existen leyes que definen el comportamiento delos líquidos en condiciones de variación de flujo y aumento o disminución de presión. Elestudiante debe tener la capacidad de describir y entender estas leyes, si desea tener éxitocomo técnico de equipo pesado.

    Objetivos

    Al terminar esta lección, el estudiante podrá:

    1. Explicar por qué se usa un líquido en los sistemas hidráulicos.

    2. Definir la Ley de Pascal aplicada a los principios de hidráulica.

    3. Describir las características de un flujo de aceite que pasa a través de un orificio.

    4. Demostrar y entender los principios de hidráulica básica.

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    Uso de líquidos en los sistemas hidráulicos

    Se usan líquidos en los sistemas hidráulicos porque tienen, entre otras, las siguientes ventajas:

    1. Los líquidos toman la forma del recipiente que los contiene.

    2. Los líquidos son prácticamente incompresibles.

    3. Los líquidos ejercen igual presión en todas las direcciones.

    Los líquidos toman la forma del recipiente que los contiene

    Los líquidos toman la forma de cualquier recipiente que los contiene.

    Los líquidos también fluyen en cualquier dirección al pasar a través de tuberías y mangueras decualquier forma y tamaño. 

    Fig. 2.1.1 Recipientes para líquidos 

    Los líquidos son prácticamente incompresibles

    Un líquido es prácticamente incompresible. Cuando una sustancia se comprime, ocupa menosespacio. Un líquido ocupa el mismo espacio o volumen, aun si se aplica presión. El espacio o elvolumen ocupado por una sustancia se llama “desplazamiento”. 

    Fig. 2.1.2 Líquido bajo presión 

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    Un gas puede comprimirse

    Cuando un gas se comprime ocupa menos espacio y su desplazamiento es menor. El espacioque deja el gas al comprimirse puede ser ocupado por otro objeto. Un líquido se ajusta mejor enun sistema hidráulico, puesto que todo el tiempo ocupa el mismo volumen o tiene el mismodesplazamiento.

    Fig. 2.1.3 Un gas puede comprimirse

    Sistema hidráulico en funcionamiento 

    De acuerdo con la Ley de Pascal, “la presión ejercida en un líquido, contenido en un recipientecerrado, se transmite íntegramente en todas las direcciones y actúa con igual fuerza en todaslas áreas”. Por tanto, en un sistema cerrado de aceite hidráulico, una fuerza aplicada encualquier punto transmite igual presión en todas las direcciones a través del sistema. En elejemplo de la figura 2.1.4, una fuerza de 226,8 kg (500 lb) que actúa sobre un pistón de 5,1 cm(2 pulgadas) de radio crea, en un líquido contenido en un recipiente cerrado, una presiónaproximada de 275,6 kPa (40 lb/pulg2). Las mismas 275,6 kPa (40 lb/pulg2), el actuar sobre unpistón de 7,62 cm (3pulgadas) de radio, soportan un peso de 512,6 kg (1.130 libras).

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    Capacitación – FINSAMaterial del Estudiante

    Una fórmula simple permite calcular la fuerza, la presión o el área, si se conocen dos de estastres variables. Es necesario entender estos tres términos para asimilar los fundamentos dehidráulica. Una fuerza es la acción de ejercer presión sobre un cuerpo. La fuerza se expresageneralmente en kilogramos (kg) o libras (lb). La fuerza es igual a la presión por el área(F = P x A). La presión es la fuerza de un fluido por unidad de área y se expresa generalmenteen unidades de kilopascal es (kPa) o libras por pulgada cuadrada (lb/pulg2).

    El área es una medida de superficie. El área se expresa en unidades de metros cuadrados opulgadas cuadradas. Algunas veces el área se refiere al área efectiva. El área efectiva es lasuperficie total usada para crear una fuerza en una dirección deseada.El área de un círculo se obtiene con la fórmula:Área = Pi (3,14) por radio al cuadradoSi el radio del círculo es de 2 pulgadas, figura 2.1.4,A = Pi x r2A = 3,14 x (2" x 2")A = 12,5 pulg2

    Conociendo el área, es posible determinar qué presión se necesitará en el sistema paralevantar un peso dado. La presión es la fuerza por unidad de área y se expresa en unidades dekilopascales (kPa) o libras por pulgada cuadrada (lb/pulg2). Si una fuerza de 500 libras actúasobre un área de 12,5 pulg2, se produce una presión de 40 lb/pulg2.La presión se obtiene con la fórmula:Presión = Fuerza, dividida por unidad de áreaP = 500 lb/12,5 pulg2P = 40 lb/pulg2

    Si aplicamos la fórmula para el cilindro más grande (figura 2.1.4) encontramos:Presión x Área = Fuerza40 x (3x3) x 3,14 = Fuerza

    40 x 28,26 = 1.130 lb.

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    Ventaja mecánica 

    La figura 2.1.6 muestra de qué manera un líquido en un sistema hidráulico proporciona unaventaja mecánica.Como todos los cilindros están conectados, todas las áreas deben llenarse antes de presurizarel sistema.Use la fórmula hidráulica y calcule el valor de los elementos que están con signo deinterrogación. Los cilindros se numeran de izquierda a derecha.

    Para calcular la presión del sistema, debemos usar los dos valores conocidos del segundocilindro de la izquierda. Se usa la fórmula “presión igual a fuerza dividida por área”.

    Conocida la presión del sistema, podemos calcular la fuerza de la carga de los cilindros uno ytres y el área del pistón del cilindro cuatro.Calcule las cargas de los cilindros uno y tres, usando la fórmula fuerza igual a presión por área(Fuerza = Presión x Área).Calcule el área del pistón del cilindro cuatro, usando la fórmula área igual a fuerza dividida porpresión (Área = Fuerza/Presión). 

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    EFECTO DEL ORIFICIO

    Cuando hablamos en términos hidráulicos, es común usar los términos "presión de la bomba".Sin embargo, en la práctica, la bomba no produce presión. La bomba produce flujo. Cuando serestringe el flujo, se produce la presión.En las figuras 2.1.7 y 2.1.8, el flujo de la bomba a través de la tubería es de 1 gal EE.UU./min.En la figura 2.1.7, no hay restricción de flujo a través de la tubería; por tanto, la presión es ceroen ambos manómetros. 

    Un orificio restringe el flujo

    Un orificio restringe el flujo de la bomba. Cuando un aceite fluye a través de un orificio, seproduce presión corriente arriba del orificio.En la figura 2.1.8 hay un orificio en la tubería entre los dos manómetros. El manómetro corrientearriba del orificio indica que se necesita una presión de 207 kPa (30 lb/pulg2), para enviar unflujo de 1 gal EE.UU./min a través del orificio. No hay restricción de flujo después del orificio. Elmanómetro ubicado corriente abajo del orificio indica presión de cero. 

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    Bloqueo del flujo de aceite al tanque

    Cuando se tapa un extremo de la tubería, se bloquea el flujo de aceite al tanque.

    La bomba regulable continúa suministrando flujo de 1 gal EE.UU./min y llena la tubería. Una vezllena la tubería, la resistencia a cualquier flujo adicional que entre a la tubería produce unapresión.

    Esta presión se comporta de acuerdo con la Ley de Pascal, definida como “la presión ejercidaen un líquido que está en un recipiente cerrado se transmite íntegramente en todas lasdirecciones y actúa con igual fuerza en todas las áreas”. La presión será la misma en los dosmanómetros.

    La presión continúa aumentando hasta que el flujo de la bomba se desvíe desde la tubería aotro circuito o al tanque. Esto se hace, generalmente, con una válvula de alivio para proteger elsistema hidráulico.

    Si el flujo total de la bomba continúa entrando a la tubería, la presión seguiría aumentandohasta el punto de causar la explosión del circuito. 

    Restricción del flujo en un circuito en serie

    Hay dos tipos básicos de circuitos: en serie y en paralelo.En la figura 2.1.10, se requiere una presión de 620 kPa (90 lb/pulg2) para enviar un flujo de 1gal EE.UU./min a través de los circuitos.Los orificios o las válvulas de alivio ubicados en serie en un circuito hidráulico ofrecen unaresistencia similar a las resistencias en serie de un circuito eléctrico, en las que el aceite debefluir a través de cada resistencia. La resistencia total es igual a la suma de cada resistenciaindividual. 

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    Capacitación – FINSAMaterial del Estudiante

    Restricción de flujo en un circuito en paralelo

    En un sistema con circuitos en paralelo, el flujo de aceite de la bomba de aceite sigue el pasode menor resistencia. En la figura 2.1.11, la bomba suministra aceite a los tres circuitosmontados en paralelo. El circuito número tres tiene la menor prioridad y el circuito número unola mayor prioridad.

    Cuando el flujo de aceite de la bomba llena el conducto ubicado a la izquierda de las tresválvulas, la presión de aceite de la bomba alcanza 207 kPa (30 lb/pulg2). La presión de aceitede la bomba abre la válvula al circuito uno y el aceite fluye en el circuito. Una vez lleno elcircuito uno, la presión de aceite de la bomba comienza a aumentar. La presión de aceite de labomba alcanza 414 kPa (60 lb/pulg2) y abre la válvula del circuito dos. La presión de aceite dela bomba no puede continuar aumentando sino hasta cuando el circuito dos esté lleno. Para

    abrir la válvula del circuito tres, la presión de aceite de la bomba debe exceder los 620 kPa(90 lb/pulg2).

    Para limitar la presión máxima del sistema, debe haber una válvula de alivio del sistema en unode los circuitos o en la bomba.

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    Capacitación – FINSAMaterial del Estudiante

    UNIDAD Nº 3

    Componentes de los Sistemas HidráulicosUnidad 3: Componentes de los Sistemas HidráulicosIntroducción

    Los equipos móviles de construcción se diseñan usando diferentes componentes hidráulicos(tanques, tuberías, fluidos, acondicionadores, bombas y motores, válvulas y cilindros). Losmismos componentes usados en diferentes partes de un circuito pueden realizar funcionesdiversas. Aunque estos componentes pueden parecer iguales, generalmente tienen diferentesnombres. La capacidad de identificar los componentes y describir su función y operación lepermitirá al técnico de servicio convertir circuitos complejos en circuitos simples que puedenentenderse con facilidad.

    Los códigos de colores de aceite usados en esta unidad son:

    Verde Aceite del tanque o a conectado al tanque.

    Azul Aceite bloqueado

    Rojo Aceite de presión alta o de la bomba

    Rojo y bandas blancas Aceite de presión alta pero de menor presión que el rojo.

    Naranja Aceite de presión piloto

    ObjetivosAl terminar esta unidad, el estudiante podrá:

    1. Describir el uso de los principios de hidráulica básica en la operación de los componentes deun sistema hidráulico.

    2. Describir la función de los tanques, fluidos, acondicionadores, bombas y motores, válvulas ycilindros hidráulicos.

    3. Identificar los diferentes tipos de tanques, bombas y motores, fluidos, acondicionadores,válvulas y cilindros hidráulicos.

    4. Identificar los símbolos ISO del tanque, los acumuladores, la bomba o el motor, válvulas ycilindros hidráulicos.

    5. Describir cómo se construyen las mangueras para obtener diferentes clasificaciones depresión.

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    Capacitación – FINSAMaterial del Estudiante

    Lección 1: Mangueras y Depósitos de Fluidos Lección 1: Mangueras yDepósitos de Fluidos Introducción

    En el diseño de máquinas y equipos para construcción son de gran importancia el tipo, eltamaño y la ubicación del tanque de aceite hidráulico. Una vez que la máquina o el equipo estáen operación, el tanque hidráulico no es más que un lugar de almacenamiento del aceitehidráulico, un dispositivo para enfriar el aceite y un separador para quitar el aire del aceite. Enesta unidad se verán algunas de las principales características del tanque hidráulico.

    Objetivos

    Al terminar esta lección, el estudiante podrá:

    1. Identificar los componentes principales del tanque hidráulico y describir su función.

    2. Describir las características de los tanques hidráulicos presurizados y no presurizados.

    3. Describir el uso de los acumuladores en los sistemas hidráulicos.

    4. Describir cómo se construyen las mangueras para obtener diferentes clasificaciones depresión.

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    Capacitación – FINSAMaterial del Estudiante

    Componentes del Sistema Hidráulico

    Tanque hidráulico

    La principal función del tanque hidráulico es almacenar aceite. El tanque también debe eliminarcalor y aire al aceite.Los tanques deben tener resistencia y capacidad adecuadas, y no dejar entrar la suciedadexterna. Los tanques hidráulicos generalmente son herméticos.

    La figura 3.1.1 muestra los siguientes componentes del tanque hidráulico: 

    Tapa de llenado-  Mantiene los contaminantes fuera de la abertura que se usa para llenar y añadir aceite altanque y sella los tanques presurizados.

    Mirilla-  Permite revisar el nivel de aceite del tanque hidráulico. El nivel de aceite debe revisarsecuando el aceite está frío. Si el aceite está en un nivel a mitad de la mirilla, indica que el nivel escorrecto.

    Tuberías de suministro y de retorno- La tubería de suministro hace que el aceite fluya del tanque al sistema. La tubería de retornohace que el aceite fluya del sistema al tanque.

    Drenaje- Ubicado en el punto más bajo del tanque, el drenaje permite sacar el aceite en la operación decambio de aceite. El drenaje también permite retirar del aceite contaminantes como el agua ylos sedimentos.

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    Capacitación – FINSAMaterial del Estudiante

    Tanque presurizado 

    Los dos tipos principales de tanques hidráulicos son: tanque presurizado y tanque nopresurizado.El tanque presurizado está completamente sellado. La presión atmosférica no afecta la presióndel tanque. Sin embargo, a medida que el aceite fluye por el sistema, absorbe calor y seexpande. La expansión del aceite comprime el aire del tanque. El aire comprimido obliga que elaceite fluya del tanque al sistema.La válvula de alivio de vacío tiene dos propósitos: evitar el vacío y limitar la presión máxima deltanque.La válvula de alivio de vacío evita que se forme vacío en el tanque al abrirse y hace que entreaire al tanque cuando la presión del tanque cae a 3,45 kPa (0,5 lb/pulg2).

    Cuando la presión del tanque alcanza el ajuste de presión de la válvula de alivio de vacío, laválvula se abre y descarga el aire atrapado a la atmósfera. La válvula de alivio de vacío puedeajustarse a presiones de entre 70 kPa (10 lb/pulg2) y 207 kPa (30 lb/pulg2).

    Otros componentes del tanque hidráulico son:

    Rejilla de llenado - Evita que entren contaminantes grandes al tanque cuando se quita latapa de llenado.

    Tubo de llenado - Permite llenar el tanque al nivel correcto y evita el llenado en exceso. 

    Deflectores - Evitan que el aceite de retorno fluya directamente a la salida del tanque, y dantiempo para que las burbujas en el aceite de retorno lleguen a la superficie.También evitan que el aceite salpique, lo que reduce la formación de espuma en el aceite.

    Drenaje ecológico  - Se usa para evitar derrames accidentales de aceite cuando se retiranagua y sedimento del tanque.

    Rejilla de retorno  - Evita que entren partículas grandes al tanque, aunque no realiza unfiltrado fino.

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    Tanque no presurizado 

    El tanque no presurizado tiene un respiradero que lo diferencia del tanque presurizado. Elrespiradero hace que el aire entre y salga libremente. La presión atmosférica que actúa en lasuperficie del aceite obliga al aceite a fluir del tanque al sistema. El respiradero tiene una rejillaque impide que la suciedad entre al tanque.

    Símbolos ISO del tanque hidráulico

    La figura 3.1.4 indica la representación de los símbolos ISO del tanque hidráulico presurizado yno presurizado.El símbolo ISO del tanque hidráulico no presurizado es simplemente una caja o rectánguloabierto en la parte superior. El símbolo ISO del tanque presurizado se representa como unacaja o rectángulo completamente cerrado. A los símbolos de los tanques hidráulicos se añadenlos esquemas de la tubería hidráulica para una mejor representación de los símbolos.

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    Acumulador 

    El acumulador de carga de gas es el tipo más comúnmente usado en los sistemas hidráulicosdel implemento del equipo móvil. Hay dos tipos de acumuladores de carga de gas (figura 3.1.5):el acumulador de cámara de aceite (mostrado a la izquierda de la figura) y el acumulador depistón (mostrado a la derecha de la figura). Ambos acumuladores separan el gas del aceite paramantener el contenido de gas. El sello del pistón y el material de la cámara de aceite mantienenseparados el gas y el aceite.

    Cuando la presión del aceite es mayor que la del gas, el volumen de gas será más pequeño, lacual permite que vaya más aceite al acumulador. El volumen de gas continúa disminuyendohasta que el gas se comprime hasta el punto en que la presión del aceite y del gas es igual.

    Cuando la presión del gas es mayor que la presión del aceite, el volumen de gas se expandirá,empujando el aceite fuera del acumulador al sistema hidráulico, hasta que nuevamente seigualan la presión del aceite y del gas.

    Los acumuladores de cámara de aceite usados en el equipo móvil varían en tamaño, desde 0,5L (0,13 galones) hasta 57 L (15 galones).

    Los acumuladores de pistón usados en el equipo móvil varían en tamaño, desde 1,06 L (0,25galones) hasta 43 L (11 galones).

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    Mangueras hidráulicas

    Las mangueras hidráulicas se fabrican de varias capas de material.

    Las diversas capas mostradas en la figura 3.1.8 son:

    1. Tubo interior de polímero--Sella el aceite y no permite que escape.

    2. Capa de refuerzo -Puede ser de fibra para presión baja o de alambre para presión alta, lo quesoporta el tubo interior.Pueden usarse de una a seis capas.

    3. Capa de fricción de polímero - Separa las capas de refuerzo para evitar la fricción entre ellasy por tanto el desgaste.

    4. Capa externa - Protege la manguera del desgaste y de otros componentes.

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    Clasificaciones de presión de las mangueras

    En el equipo móvil se usa una variedad de mangueras para presiones baja, mediana y alta,dependiendo de los requerimientos del sistema.

    Las diferentes mangueras mostradas en la figura 3.1.9 son:

    1. XT-3 (Cuatro espirales) - Presión alta: 17.500 - 28.000 kPa(2.500 - 4.000 lb/pulg2)2. XT-5 (De cuatro a seis espirales) - Presión alta: 41.400 kPa

    (6.000 lb/pulg2)3. XT-6 (Seis espirales) - Presión alta: 41.400 kPa (6.000lb/pulg2)4. 716 (Una trenza de alambre) - Presión mediana/baja: 4.300 -19.000 kPa (625 - 2.750 lb/pulg2)5. 844 (De succión hidráulica) - Presión baja: 690 - 2.070 kPa(100 - 300 lb/pulg2)6. 556 (Tela y una trenza de alambre) - Presión mediana/baja:1.725 - 10.350 kPa (500 - 3.000 lb/pulg2)7. 1130 (Motor/freno de aire) - Presión mediana/baja:1.725 - 10.350 kPa (1.250 - 3.000 lb/pulg2)8. 1028 (Termoplástica) - Presión mediana:

    8.620 - 20.7000 kPa (2.250 - 5.000 lb/pulg2)9. 294 (Dos trenzas de alambre) - Presión mediana/alta:15.500 - 34.500 kPa (2.250 - 5.000 lb/pulg2)

    Mientras menor sea el diámetro de la manguera, mayor será la clasificación de presión dentrode ese tipo de manguera. La gama de diámetro interno de las mangueras hidráulicas es de0,188 pulgadas (3/16 de pulgada) a 2,000 pulgadas (2 pulgadas).

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    Tipos de acoplamientos de mangueras

    Los acoplamientos de mangueras se usan en ambos extremos de la longitud de la mangueracon el fin de conectar la manguera a los componentes del sistema hidráulico. Se usan tresmétodos para unir los acoplamientos a los extremos de la manguera. Estos tres métodos,mostrados en la figura 3.1.10, son:

    1. Rebordeado (arriba) - Permanente, no reutilizable, con bajo riesgo de falla, que trabaja bienen todas las aplicaciones de presión.

    2. De tornillo (derecha abajo) - Reutilizable, puede instalarse en las mangueras en campousando herramientas manuales, útil en aplicaciones de presiones mediana y baja.

    3. De collar - Reutilizable, diseñado para aplicaciones de manguera de presión alta, debearmarse y desarmarse usando una prensa de manguera.

    El extremo del acoplamiento de la manguera que no está directamente unido a la manguera

    unirá otro componente del sistema hidráulico. Se usan dos tipos generales de extremos deacoplamientos: conector de brida y conector roscado. Hay dos espesores para los extremos delconector de brida para algunas mangueras de tamaño específico, determinado por la presióndel sistema. Hay varios extremos de conectores roscados, determinados por las conexiones alas cuales están conectados. Los conectores roscados se restringen generalmente amangueras de 1,25 pulgadas de diámetro o más pequeñas.

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    Lección 2: Fluidos Hidráulicos yAcondicionadores de Fluidos Lección 2: Fluidos Hidráulicos yAcondicionadores de FluidosIntroducción

    La vida útil del sistema hidráulico depende en gran medida de la selección y del cuidado que setengan con los fluidos hidráulicos. Al igual que con los componentes metálicos de un sistemahidráulico, el fluido hidráulico debe seleccionarse con base en sus características y propiedadespara cumplir con la función para la cual fue diseñado.

    Los filtros y los enfriadores se usan en sistemas hidráulicos para mantener el fluido limpio y losuficientemente frío para evitar daños del sistema.

    Objetivos

    Al terminar esta lección, el estudiante podrá:

    1. Describir las funciones de los sistemas hidráulicos.

    2. Medir la viscosidad de los fluidos.

    3. Definir el índice de viscosidad.

    4. Nombrar los tipos de fluidos hidráulicos resistentes al fuego.

    5. Diferenciar los tres tipos de filtros hidráulicos.

    6. Describir la razón del uso de los enfriadores de aceite en los sistemas hidráulicos.

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    Funciones de los fluidos hidráulicos.

    Los fluidos prácticamente son incompresibles. Por tanto, en un sistema hidráulico los fluidospueden transmitir potencia en forma instantánea.Por ejemplo, por cada 2.000 lb/pulg2 de presión, el aceite lubricante se comprimeaproximadamente 1%, es decir, puede mantener su volumen constante cuando está bajo unapresión alta. El aceite lubricante es la materia prima con que se produce la mayoría de losaceites hidráulicos.

    Las principales funciones de los fluidos hidráulicos son:

    • Transmitir potencia• Lubricar• Sellar• Enfriar

    Transmisión de potencia

    Puesto que un fluido prácticamente es incompresible, un sistema hidráulico lleno de fluidopuede producir potencia hidráulica instantánea de un área a otra. Sin embargo, esto no significaque todos los fluidos hidráulicos sean iguales y transmitan potencia con la misma eficiencia.Para escoger el fluido hidráulico correcto, se deben tener en cuenta el tipo de aplicación y lascondiciones de operación en las que funcionará el sistema hidráulico.

    Lubricación

    Los fluidos hidráulicos deben lubricar las piezas en movimiento del sistema hidráulico. Loscomponentes que rotan o se deslizan deben poder trabajar sin entrar en contacto con otrassuperficies. El fluido hidráulico debe mantener una película delgada entre las dos superficiespara evitar el calor, la fricción y el desgaste.

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    Acción sellante

    Algunos componentes hidráulicos están diseñados para usar fluidos hidráulicos en lugar desellos mecánicos entre los componentes. La propiedad del fluido de tener acción sellantedepende de su viscosidad.

    Enfriamiento

    El funcionamiento del sistema hidráulico produce calor a medida que se transfiere energíamecánica a energía hidráulica y viceversa. La transferencia de calor al sistema se realiza entrelos componentes calientes y el fluido que circula a menor temperatura. El fluido a su veztransfiere el calor al tanque o a los enfriadores, diseñados para mantener la temperatura delfluido dentro de límites definidos.

    Otras propiedades que debe tener un fluido hidráulico son: evitar la oxidación y la corrosión delas piezas metálicas; impedir la formación de espuma y de oxidación; mantener separado elaire, el agua y otros contaminantes; y mantener su estabilidad en una amplia gama detemperaturas.

    Viscosidad

    La viscosidad es la medida de la resistencia de un fluido para fluir a una temperaturadeterminada. Un fluido que fluye fácilmente tiene viscosidad baja. Un fluido que no fluyefácilmente tiene una viscosidad alta.

    La viscosidad de un fluido depende de la temperatura. Cuando la temperatura aumenta, la

    viscosidad del fluido disminuye. Cuando la temperatura disminuye, la viscosidad del fluidoaumenta. El aceite vegetal es un buen ejemplo para mostrar el efecto de la viscosidad con loscambios de temperatura. Cuando el aceite vegetal está frío, se espesa y tiende a solidificarse.Si calentamos el aceite vegetal, se vuelve muy delgado y tiende a fluir fácilmente.

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    Viscosímetro SayboltEl equipo usado generalmente para medir la viscosidad de un fluido es el viscosímetro Saybolt(figura 3.2.2). El viscosímetro Saybolt debe su nombre a su inventor, George Saybolt.La unidad de medida del viscosímetro Saybolt es el Segundo Universal Saybolt (SUS). En elviscosímetro original, un recipiente de fluido se calienta hasta una temperatura específica.

    Cuando se alcanza la temperatura, se abre un orificio y el fluido drena a un matraz de 60 ml. Uncronómetro mide el tiempo que tarda en llenarse el matraz. La viscosidad se lee como lossegundos que el matraz tarda en llenarse, tomando como referencia la temperatura del líquido.Si un fluido calentado a 23,5 ºC (75 ºF) tarda 115 segundos en llenar el matraz, su viscosidadSaybolt es de 115 SUS a 23,5 ºC (75 ºF). Si el mismo fluido, calentado a 37,5 ºC (100 ºF) tarda90 segundos en llenar el matraz, su viscosidad Saybolt es de 90 SUS a 37,5 ºC (100 ºF).

    Índice de viscosidad

    El Índice de Viscosidad (IV) de un fluido es la relación del cambio de viscosidad con respecto alcambio de temperatura. Si la viscosidad del fluido cambia muy poco en una amplia gama detemperaturas, el fluido tiene un Índice de Viscosidad alto. Si a temperaturas bajas el fluido sevuelve muy espeso y a temperaturas altas se vuelve muy delgado, el fluido tiene un Índice deViscosidad bajo. Los fluidos de la mayoría de los sistemas hidráulicos deben tener un Índice deViscosidad alto.

    Aceite lubricante

    Todos los aceites lubricantes se adelgazan cuando la temperatura aumenta, y se espesancuando la temperatura disminuye. Si la viscosidad de un aceite lubricante es muy baja, habrá unexcesivo escape por las juntas y los sellos. Si la viscosidad del aceite lubricante es muy alta, elaceite tiende a “pegarse” y se necesitará mayor fuerza para bombearlo a través del sistema. Laviscosidad del aceite lubricante se expresa con un número SAE, definido por la Society ofAutomotive Engineers (SAE). Los números SAE están definidos como: 5W, 10W, 20W, 30W,40W, etc.

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    Clasificaciones de los filtros para el control de contaminación

    Hay tres clasificaciones de diseños de filtros usados en los sistemas hidráulicos de losimplementos en el equipo móvil. Estas clasificaciones son:

    1. Filtro de cartucho (mostrado a la izquierda) - El elemento del filtro se ajusta en el tanque orecipiente, con la abertura del filtro sellado con una tapa.

    2. Filtro de recipiente (mostrado en el centro) - El elemento del filtro se construye en su propiorecipiente que luego se atornilla en una base de filtro permanente. El material del filtro usado enel filtro de recipiente puede ser idéntico al material del filtro usado en el filtro de cartucho.

    3. De rejilla (mostrado a la derecha) - Una malla metálica que se ajusta en un tanque orecipiente, similar al filtro de cartucho, pero con aberturas más grandes para atraparcontaminantes de mayor tamaño, antes de que ingresen al sistema.

    Función del filtro

    Los filtros limpian el aceite hidráulico y quita los contaminantes que pueden dañar loscomponentes. A medida que el aceite pasa a través del elemento del filtro, los contaminantesquedan atrapados. El aceite limpio continúa a través del sistema.

    Los fabricantes asignan una clasificación, tamaño de partículas retenidas en micrones y unvalor beta a los elementos de filtro de acuerdo con su capacidad probada de atrapar partículas.Mientras más pequeña sea la clasificación en micrones, más pequeñas serán las partículasatrapadas por el filtro. Mientras mayor sea el número beta de un tamaño de micrones dado,mayor será el tamaño de las partículas atrapadas en el primer paso del aceite a través del filtro.

    Estas clasificaciones beta se determinan usando cierto tipo de partículas en una pruebacontrolada.

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    Algunos fabricantes no tienen en cuenta la utilidad de estas clasificaciones, gracias a que susfiltros funcionan con flujo controlado constante, sin crestas, y no dependen de la calidad ni de lavida útil de los elementos.

    Derivación del filtro

    La mayoría de los filtros de cartucho y de recipiente tienen válvulas de derivación del filtro paraasegurar que nunca se bloquee el flujo del sistema. Las válvulas de derivación tambiénprotegen el filtro de roturas o de que colapsen. El bloqueo del aceite que puede llevar a la falladel filtro puede ser causado por lo siguiente:

    1. Una acumulación de contaminantes que tapona el filtro.

    2. Aceite frío demasiado espeso para pasar a través del filtro.

    Cuando la válvula de derivación se abre, el aceite sin filtrar circula a través del sistemahidráulico. El aceite sin filtrar contiene contaminantes que pueden causar daño a loscomponentes del sistema hidráulico. Los filtros taponados deben reemplazarse para evitar laderivación del aceite. La válvula de derivación del filtro, que se abre debido al aceite frío,normalmente se cierra cuando el aceite está a la temperatura de operación. Esto nuevamenteenvía el aceite a través del filtro, para quitar los contaminantes.

    Los filtros deben cambiarse según lo recomendado por el fabricante de la máquina para evitartaponamiento y minimizar la derivación de aceite, cuando el aceite está frío.

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    Control de la temperatura del aceite hidráulico

    A medida que los componentes hidráulicos trabajan, aumenta la temperatura del aceite.Algunos sistemas hidráulicos de presión baja pueden disipar el calor a través de las camisas,cilindros, tanque y otras superficies de los componentes, para controlar la temperatura delaceite. La mayoría de los sistemas hidráulicos de presión alta requieren un enfriador de aceite,además de otros componentes, para controlar la temperatura del aceite.

    Se usan dos tipos de enfriadores hidráulicos en el equipo móvil.

    1. Aire a aceite (mostrado a la izquierda), donde el aceite pasa a través de tubos cubiertos con

    aletas. Un ventilador o la acción del movimiento de la máquina sopla aire a los tubos y lasaletas, lo cual enfría el aceite.

    2. Agua a aceite (mostrado a la derecha), donde el aceite pasa a través de un agrupamiento detubos, y enfrían el aceite.

    La temperatura del aceite hidráulico debe mantenerse normalmente a un valor menor que 100°C (212 °F) para evitar el daño de los componentes. El aceite a temperaturas mayores que 100°C (212 °F) causará el deterioro de los sellos. El aceite también se volverá muy delgado ypermitirá el contacto metal a metal entre las piezas en movimiento del sistema.

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    Lección 3: Bombas y Motores HidráulicosLección 3: Bombas y Motores Hidráulicos

    Introducción

    Las bombas y los motores hidráulicos son similares en su diseño pero difieren en suscaracterísticas de operación. La mayor parte de esta lección se centra en la nomenclatura yoperación de las bombas hidráulicas.

    Objetivos

    Al terminar esta lección, el estudiante podrá:

    1. Describir las diferencias entre bombas regulables y no regulables.

    2. Describir las diferencias entre bombas de caudal fijo y de caudal variable.

    3. Describir la operación de los diferentes tipos de bombas.

    4. Describir las semejanzas y las diferencias entre los motores y las bombas hidráulicas.

    5. Determinar la clasificación de las bombas hidráulicas.

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    Bomba hidráulica

    La bomba hidráulica convierte la energía mecánica en energía hidráulica. Es un dispositivo quetoma energía de una fuente (por ejemplo, un motor de combustión interna, un motor eléctrico,etc.) y la convierte a una forma de energía hidráulica. La bomba toma aceite de un depósito dealmacenamiento (por ejemplo, un tanque) y lo envía como un flujo al sistema hidráulico.

    Todas las bombas producen flujo de aceite de igual forma. Se crea un vacío a la entrada de labomba. La presión atmosférica, más alta, empuja el aceite a través del conducto de entrada alas cámaras de entrada de la bomba. Los engranajes de la bomba llevan el aceite a la cámarade salida de la bomba. El volumen de la cámara disminuye a medida que se acerca a la salida.Esta reducción del tamaño de la cámara empuja el aceite a la salida.

    La bomba sólo produce flujo (por ejemplo, galones por minuto, litros por minuto, centímetroscúbicos por revolución, etc.), que luego es usado por el sistema hidráulico. La bomba NOproduce “presión”. La presión se produce por acción de la resistencia al flujo. La resistenciapuede producirse a medida que el flujo pasa por las mangueras, orificios, conexiones, cilindros,

    motores o cualquier elemento del sistema que impida el paso libre del flujo al tanque.

    Hay dos tipos de bombas: regulables y no regulables.

    Motor hidráulico

    El motor hidráulico convierte la energía hidráulica en energía mecánica. El motor hidráulico usael flujo de aceite enviado por la bomba y lo convierte en un movimiento rotatorio para impulsarotro dispositivo (por ejemplo, mandos finales, diferencial, transmisión, rueda, ventilador, otrabomba, etc.).

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    Bombas no regulables

    Las bombas no regulables tienen mayor espacio libre entre las piezas fijas y en movimiento queel espacio libre existente en las bombas regulables. El mayor espacio libre permite el empuje demás aceite entre las piezas a medida que la presión de salida (resistencia al flujo) aumenta. Lasbombas no regulables son menos eficientes que las regulables, porque el flujo de salida de labomba disminuye considerablemente a medida que aumenta la presión de salida. Las bombasno regulables generalmente son del tipo de rodete centrífugo o de hélice axial. Las bombas noregulables se usan en aplicaciones de presión baja, como bombas de agua para automóviles ode carga para bombas de pistones de sistemas hidráulicos de presión alta.

    Bomba de rodete centrífuga

    La bomba de rodete centrífuga consta de dos piezas básicas: el rodete(2), montado en un eje de salida (4) y la caja (3). El rodete tiene en la parte posterior un discosólido con hojas curvadas (1) , moldeadas en el lado de la entrada.

    El aceite entra por el centro de la caja (5), cerca del eje de entrada, y fluye al rodete. Las hojascurvadas del rodete impulsan el aceite hacia afuera contra la caja. La caja está diseñada de talmodo que dirige el aceite al orificio de salida.

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    Bomba de hélice axial

    La bomba tipo hélice axial tiene un diseño como el de un ventilador eléctrico, montada en untubo recto, y tiene una hélice de hojas abiertas. El aceite es impulsado hacia el tubo por larotación de las hojas en ángulo.

    Bombas regulables

    Hay tres tipos básicos de bombas regulables: de engranajes, de paletas y de pistones. Las

    bombas regulables tienen un espacio libre mucho más pequeño entre los componentes que lasbombas no regulables. Esto reduce las fugas y produce una mayor eficiencia cuando se usanen sistemas hidráulicos de presión alta. En una bomba regulable el flujo de salida prácticamentees el mismo por cada revolución de la bomba. Las bombas regulables se clasifican de acuerdocon el control del flujo de salida y el diseño.

    La capacidad nominal de las bombas regulables se expresa de dos formas.

    Una forma es la presión de operación máxima del sistema con la cual la bomba se diseña (porejemplo, 21.000 kPa o 3.000 lb/pulg2). La otra forma es la salida específica suministrada,expresada bien sea en revoluciones o en la relación entre la velocidad y la presión específica.

    La capacidad nominal de las bombas se expresa sea en l/min-rpm-kPa o gal EE.UU./min-rpm-lb/ pulg2(por ejemplo, 380 l/min-2.000 rpm-690 kPa o 100 gal EE.UU./min-2.000 rpm-100lb/pulg2).

    Cuando la salida de la bomba se da en revoluciones, el flujo nominal puede calcularsefácilmente multiplicando el flujo por la velocidad en rpm (por ejemplo, 2.000 rpm) y dividiendopor una constante. Por ejemplo, calculemos el flujo de una bomba que gira a 2.000 rpm y tieneun flujo de 11,55 pulg3/rev o 190 cc/rev.

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    Eficiencia volumétrica

    A medida que la presión aumenta, los espacios libres muy estrechos entre las piezas de labomba regulable hacen que el flujo de salida no sea igual al de entrada. Parte del aceite se veobligado a devolverse a través de los espacios libres entre la cámara de presión alta y la

    cámara de presión baja. El flujo de salida resultante, comparado con el flujo de entrada, sellama “eficiencia volumétrica” (el flujo de entrada se define generalmente como “flujo de salida a100 lb/pulg2”).

    La “eficiencia volumétrica” cambia con las variaciones de presión y siempre se debe especificarla presión dada. Cuando una bomba se clasifica como de 100 gal EE.UU./min-2.000 rpm-100lb/pulg2 , que opera contra 1.000 lb/pulg2, el flujo de salida puede caer a 97 gal EE.UU./min.Esta bomba tendría una “eficiencia volumétrica” de 97% (97/100) a 1.000 lb/pulg2.

    Eficiencia volumétrica a 1.000 lb/pulg2 = 0,97 ó 97% de eficiencia volumétrica a 1.000 lb/pulg2.

    Cuando la presión aumenta a 2.000 lb/pulg2, el flujo de salida puede caer a 95 gal EE.UU./min.

    Entonces, la “eficiencia volumétrica” sería de 0,95 ó 95% a 2.000 lb/pulg2. Cuando se calcula la“eficiencia volumétrica”, las rpm deben permanecer constantes.

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    Caudal fijo frente a caudal variable

    El flujo de salida de una bomba de caudal fijo cambia sólo si se varía la velocidad de la rotaciónde la bomba. Si la bomba gira más rápidamente, aumenta el flujo; si gira más lentamente,disminuye el flujo. La bomba de engranajes es ejemplo de una bomba de caudal fijo.

    Las bombas de paletas y de pistones pueden ser de caudal fijo o variable. El flujo de salida deuna bomba de caudal variable puede aumentar o disminuir independientemente de la velocidadde rotación. El flujo de salida de una bomba de caudal variable puede controlarse manual oautomáticamente, o por combinación de ambas.

    Bomba de engranajes

    La bomba de engranajes consta de un retenedor de sellos (1), sellos (2), protector de sellos (3),planchas de separación (4), espaciadores (5), engranaje de mando (6), engranaje loco (7), caja(8), brida de montaje (9), sello de la brida (10) y planchas de compensación de presión (11) deambos lados de los engranajes. Los engranajes están montados en la caja y en las bridas demontaje a los lados de los engranajes para sostener el eje de engranajes durante la rotación.

    Las bombas de engranajes son bombas regulables. Suministran la misma cantidad de aceitepor cada revolución del eje de entrada. La salida de la bomba se controla cambiando la

    velocidad de rotación.

    La máxima presión de operación en las bombas de engranajes se limita a 4.000 lb/pulg2. Estelímite de presión se debe al desequilibrio hidráulico propio del diseño de la bomba deengranajes.El desequilibrio hidráulico produce una carga lateral en los ejes, que es compensada por loscojinetes y por los dientes de engranaje en contacto con la caja. La bomba de engranajesmantiene una “eficiencia volumétrica” mayor de 90% cuando se conserva la presión dentro delas gamas de presión de operación especificadas.

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    Flujo de la bomba de engranajes

    El flujo de salida de la bomba de engranajes lo determinan la profundidad de los dientes y elancho del engranaje. La mayoría de los fabricantes de bombas de engranajes estandarizan unaprofundidad de diente y un perfil que depende de la distancia a la línea central (1,6”, 2,0”, 2,5”,3,0”, etc.) entre los ejes de engranajes.

    Con perfiles y profundidades de dientes estándar, las diferencias de flujo entre cadaclasificación de línea central de la bomba las determina totalmente el ancho del diente.

    A medida que la bomba gira, el aceite es llevado entre los dientes de los engranajes y la caja

    del lado de entrada al lado de salida de la bomba. La dirección del giro del eje del engranaje demando la determina la ubicación de los orificios de entrada y de salida. La dirección del giro delengranaje de mando siempre será la que lleve el aceite alrededor de la parte externa de losengranajes del orificio de entrada al de salida. Esto sucede tanto en los motores de engranajescomo en las bombas de este tipo. En la mayoría de las bombas de engranajes el diámetro delorificio de entrada es mayor que el de salida. En las bombas y en los motores bidireccionales elorificio de entrada y el de salida tienen el mismo diámetro.

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    Capacitación – FINSAMaterial del Estudiante

    Fuerzas en la bomba de engranajes

    En una bomba de engranajes el flujo de salida se produce al empujar el aceite fuera de losdientes de engranajes a medida que se engranan en el lado de salida. La resistencia al flujo deaceite crea una presión de salida. El desequilibrio de la bomba de engranajes se debe a que lapresión en el orificio de salida es mayor que la presión en el orificio de entrada. El aceite depresión más alta empuja los engranajes hacia el orificio de salida de la caja. Los engranajes deleje sostienen casi toda la carga de presión lateral para evitar un desgaste excesivo entre laspuntas de los dientes y la caja. En las bombas de presión más alta, los ejes de engranaje estánligeramente biselados en el lado del extremo externo de los cojinetes del engranaje. Estopermite un contacto pleno entre el eje y los cojinetes cuando el eje se dobla levemente por lapresión de desequilibrio.

    El aceite presurizado también es enviado entre el área sellada de las planchas decompensación de presión, la caja y la brida de montaje al sello del extremo del diente delengranaje. El tamaño del área sellada entre las planchas de compensación de presión y la cajalimita la cantidad de fuerza que empuja las planchas contra los extremos de los engranajes.

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    Capacitación – FINSAMaterial del Estudiante

    Planchas de compensación de presión

    En las bombas de engranajes se usan dos diseños de planchas de compensación de presión.El diseño anterior (1) tiene un reverso plano.

    En este diseño se usan una plancha de separación, una protección para el sello, un sello enforma de “tres” y un retenedor de sello. El diseño más reciente (2) tiene una ranura en forma de“tres”, incrustada en el respaldo y de mayor grosor que el diseño anterior. En el diseño másreciente de planchas de compensación de presión se usan dos tipos de sellos.

    Bombas de engranajes con cavidades

    Las bombas de engranajes con la caja rectificada y cavidades para los engranajes tienen unradio de las paredes de la cavidad a la parte inferior de las cavidades. La plancha de separacióno la de compensación de presión del diseño más reciente usada en la cavidad debe tener

    rebordes externos curvados o biselados para que ajusten completamente contra la parte inferiorde la cavidad. Si se usa una plancha de separación de bordes afilados, un retenedor de sellosde borde afilado o una plancha de compensación de presión de borde afilado en una cavidad dela caja, forzará las planchas de compensación de presión contra los extremos de los engranajesy se producirá una falla.

    NOTA: En este punto realice la práctica de taller 3.3.1 

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    Capacitación – FINSAMaterial del Estudiante

    Bombas de paletas

    Las de paletas son bombas regulables. La salida de la bomba puede ser de caudal fijo ovariable.

    En las bombas de paletas de caudal fijo y de caudal variable se usa la misma nomenclatura de

    piezas. Cada bomba consta de: caja (1), cartucho (2), plancha de montaje (3), sellos de laplancha de montaje (4), sellos del cartucho (5), anillos de protección del cartucho (6), anillo deresorte (7) y cojinete y eje de entrada (8). Los cartuchos constan de una plancha de soporte (9),anillo (10), planchas flexibles (11), rotor ranurado (12) y paletas (13).

    El eje de entrada gira el rotor ranurado. Las paletas se mueven hacia adentro y hacia afuera delas ranuras en el rotor y sellan las puntas externas contra el anillo excéntrico. La parte internadel anillo de desplazamiento de la bomba de caudal fijo es de forma elíptica. La parte interna delanillo de desplazamiento de la bomba de caudal variable es de forma redondeada. Lasplanchas flexibles sellan los lados del rotor y los extremos de las paletas. En algunos diseñosde bomba para presión baja, las planchas de soporte y la caja sellan los lados del rotor y losextremos de las paletas. Las planchas de soporte se usan para dirigir el aceite a los conductos

    apropiados de la caja. La caja, además de sostener las otras piezas de la bomba de paletas,dirige el aceite fuera y dentro de la bomba de paletas.

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    Capacitación – FINSAMaterial del Estudiante

    Paletas

    Las paletas inicialmente se mantienen contra el anillo excéntrico, gracias a la fuerza centrífugaproducida por la rotación del rotor. A medida que el flujo aumenta, la presión resultante, que seproduce por la resistencia a ese flujo, dirige el flujo a los conductos del rotor entre las paletas(1).

    Este aceite presurizado bajo las paletas mantiene las puntas de las paletas presionadas contrael anillo excéntrico, y forman un sello. Las paletas se biselan (flecha) para evitar que sepresionen en exceso contra el anillo excéntrico y para permitir así una presión compensadora através del extremo exterior.

    Planchas flexibles

    El mismo aceite presurizado es también enviado entre las planchas flexibles y las de soportepara sellar los lados del rotor y el extremo de las paletas. El tamaño del área del sello entre laplancha flexible y las de soporte controla la fuerza que empuja las planchas flexibles contra loslados del rotor y el extremo de las paletas. Los sellos en forma de riñón deben instalarse en las

    planchas de soporte, con el lado del sello anular redondeado dentro de la cavidad y el lado deplástico plano contra la plancha flexible.

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    Capacitación – FINSAMaterial del Estudiante

    Operación de la bomba de paletas

    Cuando el rotor gira por la parte interna del anillo excéntrico, las paletas se deslizan dentro yfuera de las ranuras del rotor para mantener el sello contra el anillo. A medida que las paletasse mueven fuera del rotor ranurado, cambia el volumen entre las paletas. Un aumento de ladistancia entre el anillo y el rotor produce un incremento de volumen. El aumento de volumenproduce un ligero vacío, que hace que el aceite de entrada sea empujado al espacio entre laspaletas por acción de la presión atmosférica o la del tanque. A medida que el rotor continúafuncionando, una disminución en la distancia entre el anillo y el rotor produce una disminucióndel volumen. El aceite es empujado fuera de ese segmento del rotor al conducto de salida de labomba.

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    Capacitación – FINSAMaterial del Estudiante

    Bomba de paletas compensada

    La bomba de paletas compensada tiene un anillo excéntrico de forma elíptica. Esta formaelíptica hace que la distancia entre el rotor y el anillo excéntrico aumente y disminuya dos vecescada revolución. Las dos entradas (1) y las dos salidas (2) opuestas compensan las fuerzas

    contra el rotor. Este diseño no requiere grandes cajas y cojinetes para mantener las piezas enmovimiento. La presión máxima de operación de las bombas de paletas es de 4.000 lb/pulg2.Las bombas de paletas usadas en sistemas hidráulicos de equipos móviles tienen una presiónmáxima de operación de 3.300 lb/pulg2 o menos.

    Bomba de paletas de caudal variable

    Las bombas de paletas de caudal variable se controlan desplazando un anillo redondeado atrás

    y adelante, en relación con la línea central del rotor. Muy rara vez, si acaso nunca, se usanbombas de paletas de caudal variable en aplicaciones de sistemas hidráulicos de equiposmóviles.

    NOTA: En este punto, realice la práctica de taller 3.3.2

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    Bombas de pistones

    La mayoría de bombas y motores de pistones tienen piezas comunes y usan la mismanomenclatura. Las piezas de la bomba de la figura 3.3.17 son: cabeza (1), caja (2), eje (3),pistones (4), plancha del orificio (5), tambor (6) y plancha basculante (7).

    Hay dos diseños de bombas de pistones: la de pistones axiales y la de pistones radiales. Losdos diseños de bombas son regulables y altamente eficientes. Sin embargo, la salida puede serde caudal fijo o de caudal variable.

    Bombas y motores de pistones axiales

    Las bombas y los motores de pistones axiales de caudal fijo se construyen en una caja recta oen una caja angular. La operación básica de las bombas y de los motores de pistones es lamisma.

    Bombas y motores de pistones axiales de caja recta

    La figura 3.3.18 muestra la bomba de pistones axiales regulable de caudal fijo y la bomba depistones axiales regulable de caudal variable.En casi todas las publicaciones se da por hecho que estas bombas son regulables y se refieren

    a ellas sólo como bombas de caudal fijo y bombas de caudal variable.En las bombas de pistones axiales de caudal fijo, los pistones se mueven hacia adelante yhacia atrás en una línea casi paralela a la línea central del eje.En la bomba de caja recta, mostrada en la ilustración a la izquierda de la figura 3.3.18, lospistones se mantienen contra una plancha basculante fija, en forma de cuña. El ángulo de laplancha basculante controla la distancia que el pistón se mueve dentro y fuera de las cámarasdel tambor. Mientras mayor sea el ángulo de la plancha basculante en forma de cuña, mayorserá la distancia del movimiento del pistón y mayor la salida de la bomba por cada revolución.En la bomba o motor de pistones axiales de caudal variable, ya sea de plancha basculante o detambor y plancha del orificio, el pistón puede pivotar atrás y adelante para cambiar su ángulo al

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    del eje. El cambio del ángulo hace que el flujo de salida varíe entre los ajustes máximos ymínimos, aunque la velocidad del eje se mantiene constante.En estas bombas, cuando un pistón se mueve hacia atrás, el aceite fluye hacia la entrada yllena el espacio dejado por el pistón en movimiento. A medida que la bomba gira, el pistón semueve hacia adelante, el aceite es empujado hacia afuera a través del escape de salida y de

    allí pasa al sistema.

    Casi todas las bombas de pistones usadas en equipos móviles son de pistones axiales.

    Bomba de pistones axiales con caja angular

    En la bomba de pistones de caja angular mostrada en la figura 3.3.19, los pistones estánconectados al eje de entrada por eslabones de pistón o extremos de pistón esféricos que seajustan dentro de las ranuras de una plancha. La plancha es una parte integral del eje. Elángulo entre la caja y la línea central del eje controla la distancia entre los pistones que entran ya las cámaras del tambor y salen de ellas. Cuanto más grande es el ángulo de la caja, mayor esla salida de la bomba por cada revolución.

    El flujo de salida de una bomba de pistones de caudal fijo puede modificarse únicamentecambiando la velocidad del eje de salida.

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    Motores de pistones de caja recta y angular

    En el motor de pistones de caudal fijo de caja recta, el ángulo de la plancha basculante enforma de cuña determina la velocidad del eje de salida del motor.

    En el motor de pistones de caudal fijo de caja angular, el ángulo de la caja a la línea central deleje determina la velocidad del eje de salida del motor.

    En ambos motores, la velocidad del eje de salida puede modificarse únicamente cambiando elflujo de entrada al motor.

    Algunas bombas de pistones más pequeñas están diseñadas para presiones de 10.000 lb/pulg2o más. Las bombas de pistones usadas en el equipo móvil están diseñadas para una presiónmáxima de 7.000 lb/pulg2 o menos.

    Bomba de pistones radiales

    En la bomba de pistones radiales de la figura 3.3.20, los pistones se mueven hacia adentro yhacia afuera en una línea a 90 grados de la línea central del eje.

    Cuando el seguidor de leva se desliza hacia abajo por el anillo excéntrico, los pistones semueven hacia atrás. La presión atmosférica o una bomba de carga empuja el aceite a través delorificio de entrada y llena el espacio dejado por el pistón. Cuando el seguidor de leva se deslizahacia arriba por el anillo excéntrico, el pistón se mueve hacia adentro. El aceite es expulsadofuera del cilindro a través del orificio de salida

    .

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    Bomba de engranajes internos

    La bomba de engranajes internos (figura 3.3.21) tiene un pequeño engranaje de mando(engranaje de piñón) que impulsa una corona más grande (engranaje exterior). El paso de lacorona es ligeramente más grande que el engranaje de mando. Debajo del piñón, entre elengranaje de mando y la corona, se encuentra una estructura semilunar fija. Los orificios deentrada y de salida están ubicados a cada lado de la estructura semilunar fija.

    Cuando la bomba gira, los dientes del engranaje de mando y de la corona se desengranan en elorificio de entrada de la bomba. El espacio entre los dientes aumenta y se llena con el aceite deentrada.

    El aceite es llevado entre los dientes del piñón y la medialuna, y entre los dientes de la corona yla medialuna, al orificio de salida. Cuando los engranajes pasan por el orificio de salida, elespacio entre los dientes disminuye y los dientes engranan. Esta acción expulsa el aceite de losdientes hacia el orificio de salida.

    La bomba de engranajes internos se usa como bomba de carga en algunas bombas grandes depistones.

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    Bomba de curva conjugada

    La bomba de curva conjugada (figura 3.3.22) también se conoce con el nombre de bombaGEROTORTM. Los engranajes interiores y exteriores giran dentro de la caja de la bomba. Elbombeo se hace gracias al modo en que los lóbulos de los engranajes interior y exterior seengranan durante la rotación. A medida que los engranajes interiores y exteriores giran, elengranaje interior gira por dentro del engranaje exterior. Los orificios de entrada y de salida selocalizan en las tapas extremas de la caja. El fluido que llega por el orificio de entrada es llevadoalrededor hasta el orificio de salida y expulsado cuando los lóbulos engranan.

    Las bombas de curva conjugada modificada se usan en algunas

    Unidades de Control de Dirección (SCU) de los sistemas de dirección y, en estos casos, elengranaje exterior es fijo y sólo gira el engranaje interno.

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    Símbolos ISO de la bomba

    Los símbolos ISO de la bomba se distinguen por un triángulo negro dentro de un círculo. Lapunta del triángulo toca el borde interno del círculo. Una flecha que atraviesa el círculo completa

    el símbolo ISO de la bomba de caudal variable.

    Símbolos ISO del motor

    Los símbolos ISO del motor se distinguen por un triángulo negro dentro de un círculo. La puntadel triángulo señala el centro del círculo. Una flecha que atraviesa el círculo indica una entrada

    variable por revolución.

    NOTA: En este punto, realice la práctica de taller 3.3.3

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    PRÁCTICA DE TALLER 3.3.1: MONTAJE DE LA BOMBA DE ENGRANAJES

    Objetivo

    Desarmar y armar tres tipos de bombas de engranajes, identificar sus componentes y explicarsu función.

    Material necesario

    1. “Diagnóstico de fallas de la bomba de engranajes Tyrone” (FSG45137).

    2. Bomba de engranajes (Serie 20) con diseño de sellos y plancha de separación.

    3. Bomba de engranajes (Serie 16) con diseño de cojinetes de aluminio/bronce.

    4. Bomba de engranajes (FL7) con planchas de compensación de presión.

    5. Dos juegos de planchas de compensación de presión con diferentes sellos.

    Procedimiento

    1. Desarme las bombas e identifique cada componente. Arme la bomba. Use como guía lapublicación“Diagnóstico de fallas de la bomba de engranajes Tyrone” (FSG45137) (pág. 5).

    2. Usando como guía las gráficas de las hojas 2, 3 y 4 de esta práctica de taller y los juegos deplanchas de compensación de presión con diferentes sellos, demuestre al instructor el armadocorrecto de los sellos.

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    PRÁCTICA DE TALLER 3.3.2: MONTAJE DE LA BOMBA DE PALETAS 

    Objetivo

    Desarmar y armar las tres bombas de paletas, identificar sus componentes y explicar sufunción.

    Material necesario

    1. "Diagnóstico de fallas de la bomba hidráulica” (SEBD0501).2. "Guía de recuperación y reutilización de piezas" (SEBF8080).

    3. "Guía de identificación de la bomba de paletas hidráulica" (SSHS9353).4. Bomba de paletas sin planchas flexibles.5. Bomba de paletas (VQ) con planchas flexibles.6. Bomba de paletas (Serie 30) con paletas reemplazables y planchas flexibles .

    Procedimiento

    1. Desarme y arme cada bomba y cartucho y explique los tres tipos de bombas al instructor.Use como guía las publicaciones "Diagnóstico de fallas de la bomba hidráulica" (SEBD0501),páginas 4 y 5, y la "Guía de recuperación y reutilización de piezas" (SEBF8080), página 5.2. Examine el rotor, las planchas flexibles y los sellos de la bomba VQ o de la Serie 30 yexplique al instructor cómo las paletas y las planchas flexibles cargan la presión. Use como guía

    la publicación"Guía de recuperación y reutilización de piezas" (SEBF8080), página 5.3. Examine los anillos para la velocidad de flujo y demuestre al instructor cómo colocar el flujoen gal EE.UU./min cuando la velocidad es de 1.200 rpm. Use como guía las publicaciones"Diagnóstico de fallas de la bomba hidráulica" (SEBD0501), página 7 y la "Guía de identificaciónde la bomba de paletas hidráulica" (SSHS9353), página 4.

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    PRÁCTICA DE TALLER 3.3.3: MONTAJE DE LA BOMBA DE PISTONES

    ObjetivoDesarmar y armar algunos tipos de bombas de pistones, identificar los componentes y el diseñode las bombas.

    Material necesario1. "Procedimiento de armado de la bomba de pistones" -- (SENR5207).2. "Procedimientos de armado del motor rotatorio y de cadena" -- (SENR4939).3. "Procedimiento de armado del motor para el Cargador de Cadenas 973" -- (SENR4940).4. "Guía de recuperación y reutilización de piezas" - (SEBF8133).5. "Guía de reutilización de piezas" - (SEBF8136).6. "Análisis de fallas de la bomba y motor de pistones axiales" - (SEBD0641).7. "Guía de recuperación y reutilización de piezas" - (SEBF8253).8. Bomba Vickers PVE.9. Bomba Vickers PVH.10. Bomba o motor de pistones de ángulo fijo.11. Bomba de pistones de centro abierto (Rexroth o Linde).12. Equipo de demostración de la bomba de pistones.

    Procedimiento1. Use la siguiente lista y encuentre la referencia apropiada de la bomba que se está usando.Desarme cada bomba de pistón e identifique sus componentes. Explique al instructor lasdiferencias de diseño. Arme las bombas al terminar.Referencias: "Procedimientos de armado de la bomba de pistones" - (SENR5207)"Procedimientos de armado del motor rotatorio y de cadena" - (SENR4939)."Procedimiento de armado del motor del Cargador de cadenas 973" (SENR4940)."Guía de recuperación y reutilización de piezas" - (SEBF8133)."Guía de reutilización de piezas" - (SEBF8136)."Análisis de fallas de la bomba y motor de pistones axiales" - (SEBD0641)."Guía de recuperación y reutilización de piezas" - (SEBF8253).

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    Lección 4: Válvulas de Control de PresiónLección 4: Válvulas de Control de PresiónIntroducción

    Las válvulas se usan para controlar el flujo y la presión del aceite hidráulico en un sistemahidráulico. Las válvulas hidráulicas se agrupan en tres categorías, basadas en su funciónprincipal. Los tres tipos principales de válvulas hidráulicas son: válvulas de control de presión,válvulas de control de flujo y válvulas de control direccional. Una válvula puede construirse paracombinar varias de estas funciones. Una válvula generalmente toma el nombre de la funciónque desempeña o de cómo fue construida.

    Las válvulas de control de presión se usan para controlar la presión en un circuito o en unsistema. La función de la válvula principal siempre es la misma, aunque el diseño puedecambiar. Ejemplos de válvulas de control de presión incluyen las válvulas de alivio, las válvulasde secuencia, las válvulas reductoras de presión, las válvulas diferenciales de presión y lasválvulas de descarga.

    Objetivos

    Al terminar esta lección, el estudiante podrá:

    1. Nombrar las cuatro válvulas de control de presión más comunes.

    2. Describir las funciones de la válvula de alivio, de la válvula de secuencia, de la válvulareductora de presión y de la válvula de presión diferencial.

    3. Identificar los símbolos ISO de las cuatro válvulas de control de presión más comunes.

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    Válvulas de alivio

    Los sistemas hidráulicos se diseñan para operar dentro de cierta gama de presión. Excederesta gama puede dañar los componentes del sistema o convertirse en un peligro potencial parael usuario. La válvula de alivio mantiene la presión dentro de límites específicos y, al abrirse,hace que el aceite en exceso fluya a otro circuito o regrese al tanque.

    Válvula de alivio de presión simple, presión de apertura de la válvula

    La figura 3.4.1 muestra una válvula de alivio simple en la posición de “presión de apertura de laválvula”.

    La válvula de alivio simple (también llamada válvula de accionamiento directo) se mantienecerrada por acción de la fuerza del resorte. La tensión del resorte se ajusta a una “presión de

    alivio”.Sin embargo, el ajuste de la presión de alivio no es la presión a la que la válvula comienza aabrirse.

    Cuando ocurre una condición que causa resistencia en el circuito al flujo normal de aceite, elflujo de aceite en exceso hace que la presión de aceite aumente. El aumento de la presión deaceite produce una fuerza en la válvula de alivio. Cuando la fuerza de la presión de aceite enaumento sobrepasa la fuerza del resorte de la válvula de alivio, la válvula se mueve contra elresorte y la válvula comienza a abrirse. La presión requerida para comenzar a abrir la válvula sellama “presión de apertura”. La válvula se abre lo suficiente para permitir que sólo el aceite enexceso fluya a través de la válvula.

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    Válvula de alivio de presión simple, ajuste de la presión de alivio

    Un incremento en la resistencia del flujo de aceite aumenta el volumen de aceite en exceso ypor lo tanto la presión del circuito. El aumento de presión del circuito sobrepasa la nuevatensión del resorte y hace que se abra la válvula de alivio.

    El proceso se repite hasta que todo el flujo de la bomba esté fluyendo a través de la válvula dealivio. Este es el “ajuste de la presión de alivio”, como se muestra en la figura 3.4.2.

    La válvula de alivio simple se usa generalmente cuando el volumen del flujo de aceite enexceso es bajo o se necesita una respuesta rápida. Esto hace a la válvula de alivio simple idealpara aliviar presiones por choque o como válvula de seguridad.

    Válvula de alivio de operación piloto, posición CERRADA

    La válvula de alivio de operación piloto (figura 3.4.3) se usa con frecuencia en sistemas querequieren un gran volumen de aceite y donde hay una diferencia pequeña entre la presión deapertura de la válvula y la presión de flujo pleno.En la válvula de alivio de operación piloto, una válvula piloto (válvula de alivio simple) controla laválvula de descarga (válvula principal).La válvula piloto es mucho más pequeña y no maneja un volumen grande de flujo de aceite. Portanto, el resorte de la válvula piloto es también más pequeño y permite un control de presión

    más preciso. La diferencia entre la presión de apertura de la válvula piloto y la presión máximase mantiene al mínimo.La válvula de descarga es lo suficientemente grande para manejar el flujo completo de labomba a la presión de alivio máxima determinada.La válvula de descarga usa la presión de aceite del sistema para mantener la válvula cerrada.Por tanto, el resorte de la válvula de descarga no necesita ser muy fuerte y pesado. Esto haceque la válvula de descarga tenga una presión de apertura más precisa.El aceite del sistema fluye a la caja de la válvula de alivio a través del orificio de la válvula dedescarga y llena la cámara del resorte de la válvula de descarga. El aceite de la cámara delresorte de la válvula de descarga entra en contacto con una pequeña área de la válvula piloto.

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    Capacitación – FINSAMaterial del Estudiante

    Esto hace que la válvula piloto use un resorte pequeño para controlar una presión alta. Cuandola presión de aceite aumenta en el sistema, la presión será la misma en la cámara del resortede la válvula de escape.Por tanto, la presión de aceite será igual en ambos lados de la válvula de descarga. La fuerzacombinada de la presión de aceite del sistema en la cámara del resorte de la válvula de

    descarga y la fuerza del resorte en la parte superior de la válvula de descarga son mayores quela fuerza de la presión de aceite del sistema contra la parte inferior de la válvula. La fuerzacombinada en la cámara del resorte mantiene la válvula de descarga cerrada.

    Válvula de alivio de operación piloto en posición ABIERTA 

    Cuando la presión de aceite del sistema excede el valor del resorte de la válvula piloto (figura3.4.4), se abre la válvula piloto y hace que el aceite de la cámara del resorte de la válvula dedescarga fluya al tanque. El orificio de la válvula piloto es más grande que el de la válvula dedescarga. Por tanto, el flujo de aceite pasará por la válvula piloto más rápido que a través delorificio de la válvula de descarga.

    Esto hará que la presión disminuya en la cámara del resorte de la válvula de descarga. Lafuerza debida a la presión más alta del aceite del sistema mueve la válvula de descarga contrael resorte.

    El flujo de aceite en exceso de la bomba fluye a través de los orificios de estrangulamiento, enla válvula de descarga, al tanque. Los orificios de estrangulamiento, al descargar el volumen de

    aceite necesario, mantienen la presión de alivio deseado en la válvula de descarga.

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    Capacitación – FINSAMaterial del Estudiante

    Símbolo ISO de la válvula de alivio en posición CERRADA

    El símbolo ISO de la válvula de alivio de la figura 3.4.5 representa tanto a la válvula de aliviosimple como a la válvula de alivio de operación piloto. El símbolo ISO es el mismo para todaslas válvulas de alivio.

    El símbolo ISO de la válvula de alivio de la figura 3.4.5 es la representación gráfica de la válvulasimple en posición CERRADA.

    La presión del sistema ejerce una fuerza a través de la tubería piloto (parte superior de la

    gráfica) y trabaja para mover la válvula (flecha) contra el resorte. Durante la operación normal,el flujo de la bomba está bloqueado en la válvula cerrada.

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    Capacitación – FINSAMaterial del Estudiante

    Símbolo ISO de la válvula de alivio en posición ABIERTA

    El símbolo ISO de la válvula de alivio de la figura 3.4.6 es una representación gráfica de laválvula simple en posición ABIERTA.Cuando la fuerza de la presión de aceite del sistema, sobrepasa la fuerza del resorte, la flechase mueve ha