Prensa Hidraulica

INTRODUCCIÓN

Los sistemas hidráulicos tienen muchas aplicaciones en el campo de la automoción, entre ellas están el circuito de frenos, la suspensión, la dirección, etc.

El fin último de utilizar un fluido en un circuito hidráulico es atenuar los esfuerzos que es preciso aplicar para obtener ciertos movimientos; por ejemplo, el esfuerzo que hace el conductor sobre el volante es multiplicado por el sistema hidráulico de asistencia para orientar las ruedas, de manera que las maniobras de aparcamiento puedan realizarse con un mínimo de esfuerzo sobre el volante de la dirección.

COMPOSICIÓN DE LAS INSTALACIONES HIDRÁULICAS

Las instalaciones hidráulicas tienen como misión transmitir energía por medio de un líquido a presión, basándose en la incompresibilidad del mismo.

Una instalación hidráulica consta de tres partes:

- Grupo de abastecimiento: Bomba, depósito, filtro aceite y aceite.

- Sistema de mando (o regulación): Válvulas distribuidoras, válvulas de caudal, reguladores..

- Grupo de trabajo: Motores, cilindros simple efecto, cilindros doble efecto, embragues, ...

CARACTERÍSTICAS DE LOS FLUIDOS HIDRÁULICOS

El fluido utilizado en hidráulica es el aceite mineral procedente de la destilación del petróleo, al cual se le añaden aditivos para mejorar la resistencia al envejecimiento y la pérdida de viscosidad. Los aceites vegetales no son utilizados porque se descomponen fácilmente. Los requisitos que deben cumplir los fluidos utilizados son:

- Transmisión de potencia

- Lubricación

- Refrigeración

- Estanqueidad

- Calidad del aceite

• TRANSMISIÓN DE POTENCIA: El fluido debe circular con facilidad por las canalizaciones y elementos de la instalación hidráulica para evitar pérdidas de carga. Debe ser lo más incompresible posible para conseguir una acción instantánea en el actuador, de manera que, cuando se ponga en marcha una bomba o se active una válvula, la acción sea instantánea.

• LUBRICACIÓN: El fluido hidráulico lubrifica los componentes internos de los distintos elementos interponiendo una película de aceite entre las partes móviles que atenúa el desgaste por rozamiento de las mismas. Para que esta lubrificación sea perfecta es necesario añadir unos aditivos para que sigan lubricando aún con grandes presiones y altas temperaturas de funcionamiento.

• REFRIGERACIÓN: La circulación de aceite por la instalación y alrededor de las paredes del depósito va disipando parte del calor generado en el sistema. En las instalaciones hidráulicas no deben superarse los 60º C y los depósitos deben tener un volumen de al menos cinco veces el caudal de la bomba. En algunas ocasiones se coloca un refrigerador adicional de aceite.

• ESTANQUEIDAD: Para que el cierre entre los componentes hidráulicos sea estanco y no haya fugas se cumplirán 2 requisitos: Buen ajuste mecánico de las piezas y adecuada viscosidad del aceite.

• CALIDAD DEL ACEITE: El fluido hidráulico debe cumplir unos requisitos de calidad tales que impida la formación de lodos, gomas y barnices, así como de espuma, al tiempo que debe mantener un índice de viscosidad estable aunque varíe la temperatura, impidiendo la oxidación y corrosión de los elementos en contacto. La oxidación del aceite se produce por contacto del oxígeno (O2 ) del aire con las moléculas de carbono e hidrógeno (C y H) del aceite, sobre todo a altas temperaturas.

La causa de formación de espuma en el aceite es la absorción del aire que se produce en la aspiración de la bomba (falta estanqueidad) o formación de remolinos en el depósito de aceite.

La viscosidad es la característica fundamental de los aceites, es la resistencia del fluido a la circulación, es decir, la resistencia que ofrece una capa de fluido para deslizarse sobre otra. Si un fluido circula con facilidad, decimos que es poco viscoso y en caso contrario que su viscosidad es elevada.

Una viscosidad elevada da una buena estanqueidad entre superficies adyacentes pero tiene el inconveniente de un mayor rozamiento, que a su vez produce aumento de temperatura y pérdida de carga, funcionamiento más lento de los elementos y dificultad de separación del aire del aceite, por el contrario la viscosidad baja en exceso propicia fugas y pérdidas de presión con el consiguiente mayor desgaste de elementos.

EFECTOS DE LA PRESIÓN EN LOS CIRCUITOS HIDRÁULICOS

En todo circuito hidráulico, la presión se origina cuando el caudal enviado por la bomba encuentra resistencia, la cual puede ser debida a la carga del actuador o a una restricción en las tuberías.

Una característica de los líquidos en los circuitos hidráulicos es que siempre toman el camino de menor resistencia. De esta manera, cuando las derivaciones para distintos circuitos ofrecen resistencias diferentes, la presión aumenta solamente en la medida requerida para circular por el camino de menor resistencia.

Cuando en un circuito hidráulico tenemos varias válvulas o actuadores conectados en paralelo, el que requiere menos presión es el primero en moverse.

Cuando los elementos están en serie, las presiones se suman.

VELOCIDAD DE DESPLAZAMIENTO EN LOS CIRCUITOS HIDRÁULICOS

Al hablar de velocidad de desplazamiento hay que distinguir entre velocidad de desplazamiento de un cilindro o émbolo y velocidad de desplazamiento del líquido.

La primera está relacionada con el caudal que es capaz de suministrar la bomba y con el tamaño del émbolo.

Así cuanto mayor es el caudal de la bomba y más pequeño el diámetro del émbolo, mayor será la velocidad de desplazamiento del actuador.

Velocidad de desplazamiento del líquido: Es mayor que la anterior y depende esencialmente del diámetro de las tuberías. La velocidad del fluido será tanto mayor cuanto menor sea la sección de paso.

Hay que distinguir entre velocidad en la línea de aspiración de la bomba (0’6-1’2 m/s) y velocidad en la línea de impulsión (2-5 m/s).

Estas velocidades no se deben

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