Propiedades y tipos de fluidos hidráulicos en sistemas oleohidráulicos
Resumen
El documento describe las características físicas y químicas de los fluidos hidráulicos utilizados en sistemas oleohidráulicos, como el punto de fluidez, la viscosidad, la compresibilidad y la resistencia a la oxidación. Además, explica las propiedades que debe reunir un buen fluido, los aditivos que lo mejoran y los principales tipos de fluidos, desde los derivados del petróleo hasta los resistentes al fuego.
Puntos clave
- El punto de fluidez es la temperatura más baja a la que un líquido puede fluir, y el punto de congelación indica cuándo deja de fluir libremente.
- Una viscosidad demasiado alta aumenta la fricción, las fugas y la temperatura, y reduce la eficiencia de la bomba.
- Los aditivos se dividen en mejoradores de las cualidades básicas (índice de viscosidad, untuosidad, depresores del punto de congelación) e inhibidores (antioxidantes y anticorrosivos).
- Los fluidos derivados del petróleo son los más comunes, pero son combustibles y pueden contaminar en caso de fuga.
- Los fluidos resistentes al fuego se dividen en sintéticos (HDF) y de base acuosa, como las mezclas de agua con glicol (HFC) y las mezclas de agua en aceite (HFB).
- Un buen fluido hidráulico debe tener viscosidad apropiada, baja compresibilidad, buen poder lubricante y buena resistencia a la oxidación.
Características de los Fluidos Hidráulicos
Los fluidos hidráulicos son un componente esencial en los sistemas oleohidráulicos. Sus propiedades determinan el rendimiento, la eficiencia y la vida útil del sistema. A continuación, se detallan las características más relevantes:
- Punto de fluidez: Es la temperatura más baja a la que un líquido puede fluir.
- Compresibilidad: El grado de compresión aumenta al ser mayor su viscosidad.
- Poder antiespumante: Al mezclarse aire con aceite en un sistema hidráulico, puede producirse espuma, lo que ocasionará anomalías y ruidos en el funcionamiento. Un buen aceite debe contener aditivos que dificulten la absorción de gases y faciliten la separación del aire (también puede purgarse).
- Resistencia al envejecimiento: La acción del oxígeno del aire puede provocar la oxidación del fluido. Los aceites derivados del petróleo son susceptibles a la oxidación. Se necesitan aditivos que depositen una película protectora en las superficies metálicas.
- Punto de congelación: Asociado a la viscosidad en frío, indica la temperatura a la cual un líquido deja de fluir libremente.
- Punto de anilina: Es importante cuando se utilizan juntas de perbunan o neopreno, ya que tiene un poder disolvente que hincha o endurece las juntas.
- Punto de inflamación: Temperatura a la cual surge una llamarada repentina sobre la superficie del aceite. Cuando se mantiene la llama, se dice que ha alcanzado el punto de combustión.
- Punto de autoinflamación: Temperatura en la cual los vapores de aceite se inflaman espontáneamente.
- Temperatura de funcionamiento: La temperatura baja puede presentar problemas debido a dificultades en el bombeo; la temperatura alta condiciona la vida útil del fluido.
- Untuosidad: Propiedad de los aceites que representa su poder para adherirse a las superficies metálicas que necesitan lubricación.
- Viscosidad: Si la viscosidad es demasiado elevada, aumenta la fricción y, con ello, las fugas; además, disminuye la eficiencia de la bomba y aumenta la temperatura debido a las fugas.
Características de un Buen Fluido Hidráulico
Un fluido hidráulico óptimo debe poseer las siguientes características:
- Viscosidad apropiada.
- Variación mínima de viscosidad con la temperatura.
- Estabilidad frente al cizallamiento.
- Baja compresibilidad.
- Buen poder lubricante.
- Inerte frente a los materiales de juntas y tubos.
- Buena resistencia a la oxidación.
- Estabilidad térmica e hidrolítica.
- Características anticorrosivas.
- Propiedades antiespumantes.
- Buena emulsibilidad.
- Ausencia de acción nociva.
Aditivos en los Fluidos Hidráulicos
Los aditivos se utilizan para mejorar las propiedades de los fluidos hidráulicos. Se pueden clasificar en dos grandes grupos:
- Mejoradores de las cualidades básicas: Mejoran el índice de viscosidad, la untuosidad, o actúan como depresores del punto de congelación, entre otros.
- Aditivos inhibidores: Incluyen antioxidantes y anticorrosivos.
Tipos de Fluidos Usados en Circuitos Oleohidráulicos
Existen diferentes tipos de fluidos hidráulicos, cada uno con sus propias ventajas y desventajas:
- Derivados del petróleo: Son los más comunes y se utilizan en aplicaciones donde no hay peligro de incendio, ya que son combustibles. En caso de fuga, pueden causar contaminación.
- Resistentes al fuego: Se utilizan en aplicaciones con riesgo de incendio. Se dividen en dos grupos: fluidos sintéticos y fluidos de base acuosa.
- Fluidos sintéticos (HDF): Son fluidos hidráulicos obtenidos por síntesis química, totalmente libres de aceite mineral.
- Mezclas de agua con glicol (HFC): Contienen entre un 35 y un 60% de agua para proporcionar resistencia al fuego. El vapor de agua generado impide la afluencia de oxígeno a la zona de ignición. También incorporan glicol, una sustancia química anticongelante.
- Mezclas de agua en aceite (HFB): Contienen entre un 50 y un 60% en volumen de aceite y el resto de agua. Su poder lubricante es elevado, aunque inferior al del aceite puro.
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PDF Word HTMLPreguntas frecuentes
¿Qué es el punto de fluidez de un fluido hidráulico?
Es la temperatura más baja a la que un líquido puede fluir. Está relacionado con el comportamiento del fluido a bajas temperaturas.
¿Qué efectos tiene una viscosidad demasiado elevada en un sistema hidráulico?
Aumenta la fricción y las fugas, disminuye la eficiencia de la bomba y eleva la temperatura del sistema debido a las pérdidas.
¿Qué diferencia hay entre los aditivos mejoradores y los inhibidores?
Los mejoradores refuerzan las cualidades básicas del fluido, como el índice de viscosidad o la untuosidad. Los inhibidores, como los antioxidantes y anticorrosivos, protegen el fluido y el sistema frente a la oxidación y la corrosión.
¿Cuándo se utilizan los fluidos resistentes al fuego?
Se utilizan en aplicaciones con riesgo de incendio, ya que los derivados del petróleo son combustibles y no son adecuados en esos casos.
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