informe del mes de octubre 

1. Título.

BOMBAS HIDRÁULICAS DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO

2. Introducción.

Las bombas hidráulicas de desplazamiento positivo son dispositivos que por medio de diversos mecanismos permiten la alimentación continua de flujo en nuestros circuitos hidráulicos por medio de la succión de fluido del tanque y la descarga aplicada por medio de presión. Su utilidad es inmensa en diversos campos de trabajo como son la industria y el campo.

3. Definición.

Las bombas de este tipo son bombas de desplazamiento que crean la succión y la descarga, desplazando el fluido con un elemento móvil. El espacio que ocupa el fluido se llena y vacía alternativamente forzando y extrayendo el líquido mediante movimiento mecánico.

El término “positivo”, significa que la presión desarrollada está limitada solamente por la resistencia estructural de las distintas partes de la bomba y la descarga no es afectada por la carga a presión sino que está determinada por la velocidad de la bomba y la medida del volumen desplazado.

4. Ventajas.

Las bombas de desplazamiento positivo funcionan con bajas capacidades y altas presiones en relación con su tamaño y costo. Este tipo de bomba resulta el más útil para presiones extremadamente altas, para operación manual, para descargas relativamente bajas, para operación a baja velocidad, para succiones variables y para pozos profundos cuando la capacidad de bombeo requerida es muy poca.

5. Clasificación.

La principal clasificación de las bombas se da según su funcionamiento, de aquí cabe resaltar que el principio de funcionamiento está basado en la hidrostática. Cada ciclo del órgano genera un volumen o una embolada de fluido, de aquí su nombre de bombas volumétricas, si el volumen máximo obtenido puede variar entonces tenemos una bomba volumétrica variable. A su vez este tipo de bombas pueden subdividirse en:

• Bombas de émbolo alternativo. (En las que existe uno o varios compartimentos fijos, pero de volumen variable, por la acción de un émbolo o de una membrana. En estas máquinas, el movimiento del fluido es discontinuo y los procesos de carga y descarga se realizan por válvulas que abren y cierran alternativamente)
• Bombas rotatorias. (Son unidades de desplazamiento positivo, que consisten en una caja fija que contiene engranes, aspas u otros dispositivos que rotan, y que actúan sobre el fluido atrapándolo en pequeños volúmenes entre las paredes de la caja y el dispositivo que rota, desplazando de este modo el fluido).

6. Bombas de engranes.

6.1. Tipos de bombas.

Pueden ser de engranes internos o externos:

• Internos

Están compuestas por dos engranajes, externo e interno. Tienen uno ó dos dientes menos que el engranaje exterior.  Su desgaste es menor por la reducida relación de velocidad existente. Son utilizadas en caudales pequeños y pueden ser de dos tipos: semiluna y gerotor.

• Bombas de aluminio con rodamientos
• Bombas de aluminio con cojinetes
• Bombas de fundición con rodamientos
• Bombas de fundición con cojinetes
• Bombas para camiones

• Externos

Producen caudal al transportar el fluido entre los dientes de dos engranajes acoplados. Uno de ellos es accionado por el eje de la bomba (motriz), y éste hace girar al otro (libre).

• Baja presión
• Alta presión

6.2. Descripción del funcionamiento.

Transforma la energía cinética en forma de par motor, generada por un motor, en energía hidráulica a través del caudal de aceite generado por la bomba.

Al accionarse la bomba, el aceite entra por el orificio de entrada (aspiración) de la bomba debido a la depresión creada al separarse los dientes de uno respecto a los del otro engranaje. El aceite es transportado a través de los flancos de los dientes del engranaje hasta llegar al orificio de salida de la bomba, donde, al juntarse los dientes del eje conductor con los del conducido, el aceite es impulsado hacia el orificio de salida (presión).https://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=dtNK-_Kqdmk

6.3. Características técnicas.

Consta de dos engranajes encerrados en un alojamiento muy ceñido. Son bombas robustas de caudal fijo, con presiones de operación hasta 250 bar (3600 psi) y velocidades de hasta 6000 rpm. Con caudales de hasta  250 cc/rev combinan una alta confiabilidad y tecnología de sellado especial con una alta eficacia.

7. Bombas de paletas.

7.1. Tipos de bombas.

• Bombas de paletas no compensadas. El alojamiento es circular y dispone de una abertura de aspiración y otra de expulsión. Las cámaras opuestas generan cargas laterales sobre el eje motriz. El caudal puede ser fijo o variable y la presión inferior a 175 bar.
• Bombas de paletas compensadas. Sólo existen para caudales fijos. Su anillo elíptico permite utilizar dos conjuntos de aberturas de aspiración y de expulsión. Cuentan con dos cámaras separadas por 180 grados que equilibran las fuerzas laterales.
• Bombas de paletas flexibles. Están montadas sobre un rotor de elastómero y dentro de una caja cilíndrica. En esta caja va un bloque en media luna que procura un paso excéntrico para el barrido de las paletas flexibles de rotor. Su bombeo maneja productos livianos, viscosos, sensibles al esfuerzo de corte y con partículas.
• Bombas de paletas desequilibradas o de eje excéntrico. Un rotor con ranuras es girado por la flecha impulsora. Las paletas planas rectangulares se mueven por la fuerza centrífuga dentro de las ranuras del rotor y siguen a la forma de la carcasa de la bomba. El rotor está colocado excéntrico con respecto al eje de la bomba. El deslizamiento de contacto entre las superficies de paletas y la carcasa generan desgaste.
• Bombas de paletas deslizantes. La mayoría de las bombas de paletas deslizantes son de una cámara. Estas máquinas son de gran velocidad, de capacidades pequeñas o moderadas y sirven para fluidos poco viscosos. Según la forma de la caja hay también bombas de paletas deslizantes de doble o triple cámara.
• Bombas pesadas de paleta deslizante. Se trata de una bomba esencialmente lenta, para líquidos muy viscosos. Tiene una sola paleta que abarca todo el diámetro.
• Bombas de paletas rodantes. Tienen ranuras en el rotor de poca profundidad, para alojar rodillos de elastómero en lugar de paletas.
• Bombas de leva y paleta. Tienen una sola paleta deslizante en una ranura mecanizada en la caja cilíndrica y que, al mismo tiempo, encaja en otra ranura de un anillo que desliza sobre un rotor accionado y montado excéntricamente. El rotor y los anillos ejercen el efecto de una leva que genera el movimiento de la paleta deslizante. Se emplea principalmente como bomba de vacío.
• Bombas de paletas equilibradas de 1000 lb/plg2 de presión (Vickers). Son bombas de paletas equilibradas y la carga hidráulica queda completamente dentro de la unidad de carcaza de la bomba. Están compuestas por dos bujes, un rotor, varias paletas, un anillo de leva y una espiga de localización. Estas bombas pueden girar en ambos sentidos según su necesidad. Al sustituir el anillo de levas con uno más grande o uno más pequeño, se pueden tener diversos volúmenes de rendimiento o salida de la bomba, pero en ciertas conversiones, el rotor, las paletas y el cabezal también deben cambiarse para acomodar el nuevo anillo. Estas bombas tienen una gran aceptación en las industrias.

7.2. Descripción del funcionamiento.

La bomba de paletas hidráulica es un dispositivo que se utiliza para bombear el fluido hidráulico desde un depósito en uno o varios motores hidráulicos. Es impulsada por un motor exterior, como un motor diésel, que gira a una velocidad continua. La bomba de paletas es una bomba de desplazamiento positivo. Bombea la misma cantidad de fluido con cada rotación a través de ella, independientemente de la cantidad de presión que hay en el sistema. Cuando una paleta gira más allá de la válvula de entrada, se crea un vacío. El fluido es empujado a llenar el vacío; este fluido se desplaza junto con la paleta, mientras regresa hacia la válvula de salida. A medida que la paleta se acerca la válvula de salida, también se aproxima al punto en donde la paleta se conecta con la carcasa. El fluido es forzado dentro de un área más y más pequeña, aumentando su presión. Este fluido a presión no tiene donde fluir, sino a través de la válvula de salida. Incluso si el sistema ya está bajo presión, una bomba de paletas puede crear suficiente fuerza para mantener el líquido fluyendo a través de ella.

7.3. Características técnicas.

Una bomba de paletas tiene un rotor circular sellado dentro de una carcasa redonda. El rotor puede estar en el centro de la bomba, pero por lo general está contra la pared entre la entrada y la válvula de salida. Tiene una o más paletas que giran alrededor de un círculo, transportando fluido desde la válvula de entrada hasta la válvula de salida. Mientras las paletas giran, están continuamente en contacto con las paredes de la carcasa.

8. Bombas de pistones.

8.1. Tipos de bombas.

Debido a la gran variedad de las bombas de pistón, estas pueden clasificarse como:

• Bombas de pistón radial: Los pistones se deslizan radialmente dentro del cuerpo de la bomba que gira alrededor de una flecha.
• Bombas de pistón axial: Los pistones se mueven dentro y fuera sobre un plano paralelo al eje de la flecha impulsora.
• Bombas de pistón de barril angular (Vickers): Las cargas para impulsión de la bomba y las cargas de empuje por la acción del bombeo van soportadas por tres cojinetes de bolas de hilera simple y un cojinete de bolas de hilera doble. Este diseño de bomba ha dado un excelente servicio a la industria aeronáutica.
• Bombas de pistón de placa de empuje angular (Denison): Este tipo de bombas incorpora zapatas de pistón que se deslizan sobre la placa de empuje angular o de leva. La falta de lubricación causará desgaste.

8.2. Descripción del funcionamiento.

Estas bombas de pistón funcionan acopladas a un motor neumático alternativo accionado con aire. El movimiento alternativo se repite indefinidamente mientras esté conectado el suministro de aire, independientemente de si la bomba está alimentada con líquido o no.

1. Varilla en posición inferior.
2. Se produce la apertura de la válvula de succión y el llenado de la bomba. Simultáneamente, por el cierre de la válvula de la varilla, es desalojado el producto que se encuentra sobre el sello del émbolo.
3. Varilla en posición superior.
4. Por la acción de la varilla, que se desplaza hacia abajo, se produce la apertura de la válvula del émbolo y el cierre de la válvula de succión, desalojándose producto por la salida en un volumen igual al ocupado por la varilla.
5. Varilla en posición inferior.

8.3. Características técnicas.

Las Bombas de Pistones son unidades que usan el principio de las bombas oscilantes para producir caudal. Se trata de pistones (similares a los de las bombas alternativas) en los que el movimiento de vaivén se consigue mecánicamente a partir de un movimiento rotativo del eje. Estas bombas disponen de varios conjuntos pistón-cilindro de forma que mientras unos pistones están aspirando líquido, otros lo están impulsando, consiguiendo así un flujo menos pulsante, siendo más continuo cuanto más pistones haya en la bomba.

Al igual que las bombas oscilantes, el líquido pasa al interior del cilindro en su carrera de expansión y posteriormente es expulsado en su carrera de compresión, produciendo así el caudal.

9. Resumen.

Las bombas hidráulicas de desplazamiento positivo son los dispositivos que nos brindan el flujo de nuestro fluido hidráulico hacia nuestro circuito, pudiendo trabajar a altas presiones y bajas capacidades con respecto a su tamaño. Su clasificación se basa en su construcción interna, derivándose en de émbolos o pistones y rotatorias. De aquí se subdividen en:

• Engranes. Internos y externos.
• Paletas. Deslizantes y elastométricas.
• Pistones. Radiales, axiales y angulares.

Las bombas en sus diferentes tipos tienen diferentes funciones y características técnicas que nos sirven para nuestros objetivos específicos, de ellos es necesario saber si requerimos altas o bajas presiones, cargas y velocidades o caudales uniformes y variables para la elección de las bombas adecuadas.

Cuestionario.

1.- Cuál es la función principal de una bomba hidráulica?

R=convertir la energía mecánica en energía hidráulica.

 

2.-Menciona los grupos existentes de bombas hidráulicas.

R=Bombas  dinámicas y de desplazamiento positivo.

 

3.-¿En qué consiste el movimiento de desplazamiento positivo?

R=consiste en el movimiento de un fluido causado por la disminución del volumen de una cámara.

 

4.-¿Cómo se clasifican las bombas de desplazamiento positivo?                                           

R= En reciprocantes y rotatorias.

 

5.-¿Cuál es la principal función de una bomba hidráulica rotatoria?

R=Manejar líquidos altamente viscosos.

6.-¿Qué movimiento tiene el impulsor de una bomba reciprocante?

R=Movimiento lineal.

 

7.-¿Qué movimiento tiene el impulsor de una bomba rotativa?

R=Movimiento rotativo.

8.-¿Cuáles son los tres principales tipos de bombas?

R=De engranes, de paletas y de pistones.

 

9.-¿Cual bomba es la más eficiente y por qué?

R=La bomba de pistones ya que trabaja con altas presiones.

 

10.-¿Cuál es la principal característica de un bomba de paletas?

R=producen un caudal uniforme y no producen ruido.