Funcionamiento y Componentes Clave de Sistemas Hidráulicos: Bombas de Engranajes y Válvulas

Bombas de Engranajes: Principios y Funcionamiento

En la bomba de engranajes, la energía mecánica del motor de accionamiento se transforma en energía hidráulica. La bomba de engranajes debe producir un caudal de fluido determinado y mantenerlo constante, incluso ante resistencias hidráulicas.

La bomba de engranajes opera según el principio de desplazamiento. El engranaje A, al ser accionado, hace que el engranaje B gire en sentido contrario. El espacio S está unido al depósito. Al girar, los dientes se separan creando huecos. La depresión resultante absorbe el líquido del depósito, que llena las cámaras de dientes y es transportado, rozando la pared interior de la carcasa, al espacio P.

Al engranar, los engranajes fuerzan al líquido de la cámara de presión a salir, impidiendo el retroceso a la cámara de aspiración. El líquido proporcionado a la cámara de presión sale hacia los elementos de consumo. El caudal de impulsión fluye desde la bomba por el tubo a la válvula de bloqueo.

La presión se produce por estrechamientos o resistencias en el diámetro de paso de tubos y elementos. A menor resistencia, menor presión. A mayor presión, mayores pérdidas por rozamiento y fuga en la bomba, resultando en un caudal de impulsión menor.

Las bombas hidráulicas trabajan según el principio de desplazamiento, introduciendo un líquido hidráulico a presión en los tubos, desplazándolo hacia los elementos de trabajo. Este desplazamiento se realiza mediante pistones, paletas, husillos roscados o dientes de engranajes. Solo la bomba de husillo trabaja sin pulsaciones.

En algunas bombas hidráulicas se puede regular el caudal de impulsión modificando el volumen de las cámaras. Los tipos de construcción varían, pero todos desplazan el líquido hidráulico hacia el elemento de trabajo. El caudal de impulsión está sometido a pulsaciones de reducida a mediana, dependiendo del modelo y número de pistones, dientes o paletas. Un número impar de pistones produce una pulsación menor que un número par.

Válvula Limitadora de Presión: Protección del Sistema Hidráulico

La válvula limitadora de presión, de mando directo, limita la presión del sistema hidráulico a un valor máximo regulable, protegiéndolo de sobrecargas. Se compone de: cuerpo, cono, resorte de presión, tornillo de regulación y tuerca/tapa.

En la posición inicial, el resorte de presión aprieta el cono o bola en la entrada del agujero. La presión del líquido hidráulico actúa sobre el cono. La fuerza del resorte (F) se regula mediante un tornillo. Si la fuerza F supera la fuerza del resorte, el cono se separa de su asiento. El líquido hidráulico pasa al depósito a través de la hendidura anular, estableciendo una presión en la entrada de la válvula (P) que corresponde a la fuerza del resorte, mientras el líquido desagua por la salida.

Válvula de Pistón: Funcionamiento y Aplicaciones

La válvula de pistón funciona similar a la válvula de asiento. Frecuentemente, se utiliza una válvula antirretorno con estrangulación para la amortiguación. Estas válvulas trabajan más lentamente debido al peso del pistón, pero al tener la cámara del resorte sin presión, tienen una mayor gama de aplicación.

Funcionamiento de un Circuito Diferencial

En la posición de la válvula de paso 42, el pistón avanza con velocidad, expulsando un caudal de fluido por la superficie anular hacia el lado del pistón con la superficie. Esta superficie tiene el doble de tamaño, por lo que solo se llena la mitad del volumen producido. El caudal de la bomba llena la otra mitad. La velocidad de avance está determinada por la superficie del vástago del pistón.