Hidráulica Industrial: Fundamentos, Componentes y Aplicaciones

Fundamentos de la Hidráulica Industrial

La hidráulica es la rama de la física que estudia el equilibrio y el movimiento de los líquidos. En el contexto industrial, se aplica en circuitos que emplean líquidos como fluidos de trabajo. Estos fluidos presentan características específicas:

• No tienen forma propia.
• Son incompresibles.
• Transmiten presión en todos los sentidos.
• Permiten multiplicar la fuerza aplicada.
• Facilitan la transmisión de grandes presiones.

Componentes de un Circuito Hidráulico Básico

Un circuito hidráulico básico está compuesto por los siguientes elementos:

• Bomba hidráulica: Genera el flujo del fluido.
• Depósito de aceite: Almacena el fluido hidráulico.
• Válvula limitadora de presión: Protege el circuito de sobrepresiones.
• Cilindro: Convierte la energía hidráulica en movimiento lineal.
• Válvula distribuidora: Controla la dirección del flujo del fluido.
• Filtro: Elimina las impurezas del fluido.

Aplicaciones de los Circuitos Hidráulicos

Los circuitos hidráulicos se emplean para transmitir grandes giros y esfuerzos, permitiendo movimientos mucho más precisos que los neumáticos. Además, se autolubrican y refrigeran con su propio aceite. Se utilizan en una amplia variedad de aplicaciones, como:

• Grúas.
• Vehículos telescópicos.
• Maquinaria de construcción.
• Prensas hidráulicas.
• Sistemas de dirección asistida.

Tipos de Circuitos Hidráulicos

En la hidráulica, la bomba genera el caudal de líquido, y la presión depende de la resistencia que el líquido encuentre en el circuito. Existen dos tipos principales de circuitos:

Circuitos de Centro Abierto

Utilizan bombas con un caudal de aceite constante. La bomba siempre está enviando el mismo caudal y necesita una válvula limitadora de presión. Cuando la presión en el circuito supera el valor indicado, la válvula se abre y devuelve el exceso de aceite al depósito.

Circuitos de Centro Cerrado

Utilizan bombas hidráulicas de caudal variable. Estas bombas pueden mantener una presión constante y estar en reposo cuando no se necesita presión. Las válvulas distribuidoras utilizadas tienen el centro cerrado, evitando que el aceite vuelva al depósito continuamente.

Tipos de Bombas Hidráulicas

Las bombas producen un movimiento de líquido desde el depósito hasta otro punto. Se clasifican en:

Desplazamiento no Positivo

Desplazan el líquido aumentando la velocidad de circulación en el circuito.

Desplazamiento Positivo

Desplazan el líquido generando caudal. Se subdividen en:

• Bomba de caudal fijo: Siempre proporcionan el mismo caudal de aceite.
• Bomba de caudal variable: Están diseñadas para variar el volumen de aceite que suministran.

Tipos de Bombas de Desplazamiento Positivo

• Bombas de engranajes externos: Tienen dos engranajes de dientes rectos colocados dentro de una caja.
• Bombas de engranajes internos: Tienen un engranaje interno y otro externo, ambos girando en la misma dirección.
• Bombas de rotor con engranajes internos: Ambos engranajes giran dentro de la caja de la bomba y no necesitan separador.
• Bombas de paletas: Generan caudal a través de un rotor ranurado con paletas que giran dentro de una cavidad ovalada. Pueden ser de caudal fijo o variable.
• Bombas de pistones: Utilizadas en vehículos que necesitan un gran caudal de aceite a alta presión. Pueden ser de caudal fijo o variable. Se clasifican por la colocación de sus pistones:
  • Bombas de pistones axiales: Pueden ser de eje y pistones con placa fija y caudal fijo, o con eje angulado y placa oscilante móvil y caudal variable.
  • Bombas de pistones radiales: Permiten conseguir altas presiones, grandes caudales y altas revoluciones. Son de caudal variable y las más empleadas.

Mantenimiento de Sistemas Hidráulicos

El mantenimiento adecuado de los sistemas hidráulicos es crucial para su correcto funcionamiento y durabilidad. Las principales tareas de mantenimiento incluyen:

• Utilizar el aceite recomendado por el fabricante.
• Localizar y eliminar posibles contaminaciones del aceite con otros líquidos.
• Controlar el nivel de aceite en el depósito.
• Utilizar filtros adecuados, que pueden ser de papel, celulosa embutida, fibra de vidrio o mallas metálicas.