Sistemas Hidráulicos: Fundamentos y Aplicaciones

Hidráulica

La hidráulica estudia el equilibrio y el movimiento de los líquidos y su aplicación en los circuitos que emplean líquidos como fluido.

Principios

• No tienen forma propia.
• Son prácticamente incompresibles.
• Transmiten la presión a todas partes por igual.
• Permiten multiplicar la fuerza aplicada.

Un circuito hidráulico está formado por:

• Bomba hidráulica
• Depósito de aceite
• Válvula limitadora de presión
• Cilindro
• Distribuidora
• Filtro

Propiedades

• Presiones de 200 a 250 bar.
• Permiten giros muy precisos.
• Conexión y desconexión con facilidad.
• Menos piezas.
• Se autolubrican y refrigeran.
• Es necesario recoger el retorno y fugas.
• Necesitan limpieza y mantenimiento.

Circuitos Hidráulicos

La principal diferencia entre la hidráulica y la neumática es la forma de generar la presión en el circuito.

Tipos de circuitos hidráulicos:

• Circuito hidráulico de centro abierto
• Circuito hidráulico de centro cerrado

Bombas Hidráulicas

Las bombas hidráulicas producen un desplazamiento de líquido o caudal desde el depósito hasta otro punto del circuito.

Tipos de desplazamiento:

• Positivo
• No negativo

Según el caudal:

• Bombas de caudal constante
• Bombas de caudal variable

Según el diseño:

Bombas de Engranajes

Son bombas de caudal fijo, las más sencillas y utilizadas. Se utilizan en circuitos sencillos y con pocos actuadores o se emplean como bombas de carga de otras más grandes.

• De engranajes externos
• De engranajes internos

Bomba de Rotor

Bombas de Paletas

Bombas de Pistones

Pueden ser de caudal fijo o variable, y se clasifican por la colocación de sus pistones respecto al eje de giro de la bomba.

• Pistones axiales
• Pistones radiales

Filtros, Acumuladores y Depósitos

Filtros

Se colocan en el circuito para limpiar el aceite de partículas y restos de suciedad.

Materiales más empleados:

• Papel pisado
• Celulosa embutida
• Fibra de vidrio
• Mallas metálicas

Acumuladores

Son recipientes en los que se puede acumular líquido a presión. Se colocan en paralelo con el circuito hidráulico.

Misión:

• Acumular la energía
• Amortiguar los picos de presión
• Mantener constante la presión

Depósitos

Son los recipientes que acumulan y almacenan el aceite del circuito.

Enfriadores

Son radiadores que disipan el calor del aceite al exterior y mantienen constante la temperatura de trabajo del aceite.

• Enfriadores por aire
• Enfriadores por líquido refrigerante

Tuberías

Permiten la circulación del aceite entre todos los componentes del circuito. En hidráulica, las tuberías se diseñan en función de la presión y caudal a las que van a ser sometidas.

Tipos de tuberías:

• Principales: de aspiración, presión y retorno.
• Secundarias: de drenaje y pilotaje.

Las tuberías más empleadas en los circuitos pueden ser:

• Flexibles
• Rígidas

Actuadores

Reciben la presión y la transforman en fuerza de accionamiento.

Cilindros

Realizan grandes esfuerzos con bajas velocidades de desplazamiento.

Tipos:

• De simple efecto (ariete)
• Cilindro diferencial
• Cilindros telescópicos
• Cilindros rotativos

Motores

Reciben el caudal generado por la bomba y lo convierten en un giro en su eje. Pueden ser de caudal constante o variable.

Válvulas Hidráulicas

Su función es distribuir, regular y controlar la presión o el caudal del aceite en el circuito hidráulico. Son las encargadas de realizar el control del automatismo del circuito. Se colocan entre la fuente de presión y los actuadores.

Válvulas distribuidoras y de mando

Se emplean para canalizar la circulación del aceite en el circuito.

Válvulas de bloqueo y conmutación

Se colocan en las canalizaciones para controlar el paso del aceite por esa canalización.

Tipos:

• Válvulas de apertura y cierre
• Antirretorno
• Antirretorno pilotadas
• Selectoras función O

Válvulas reguladoras del caudal

También llamadas estranguladoras de caudal, realizan la misma función que las válvulas reguladoras neumáticas. Se colocan en las canalizaciones de la salida y entrada del actuador.

Válvula reguladora de presión

Válvulas proporcionales

Permiten regular el caudal o la presión, según el tipo de válvula, de manera proporcional a la alimentación eléctrica que reciba la válvula.