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MANUAL DEL OPERADOR DE TUBERA FLEXIBLEPage 46 of 47Hidrulica Bsica

HIDRULICA

BSICA

ContenidoSeccin

Smbolos Hidrulicos Comunes1

Componentes hidrulicos2

Aceite Hidrulico

Tanque de Aceite Hidrulico

Nivel del Tanque Hidrulico

Drene del agua del Tanque Hidrulico

Strainers y Filtros

Mangueras Hidrulicas

Tuberas Hidrulicas y conexiones

Principios del Poder Hidrulico3

Como trabaja el poder hidrulico

Ventajas del poder hidrulico

Trabajo/Energa

Energa de Calor

Poder

Origen de la definicin Horsepower

Bombas Hidrulicas4

Bombas de desplazamiento Positivo

Bombas de Pistones

Bombas de Pistones de desplazamiento Variable

Bombas de Pistones Bi-Direccionales de desplazamiento Variable

Bombas de Pistones de desplazamiento variable, de presin compensada

Bombas Hidrulicas Manuales

Bombas Vane

Bombas de Engranes

Cavitacin de la bomba

Vida esperada de la bomba

Almacenamiento de las bombas

Velocidad de las bombas

Velocidad vs. Caudal de la bomba

Vlvulas de Control5

Vlvulas de control de direccin6

Vlvulas de 2 vas

Vlvulas de 3 vas

Vlvulas de 4 vas

Vlvulas seccionales

Normalmente cerrada / Normalmente abierta

Seguros

Vlvulas de actuacin directa-selenoide

Vlvulas de selenoide operacin-piloto

Vlvulas de descarga

Vlvulas de secuencia

Vlvulas de Control de Presin7

Vlvulas de relevo

Vlvulas de descarga

Vlvulas reductoras de presin

Control de Velocidad8

Vlvulas de control de Flujo

Vlvulas de control de Movimiento9

Vlvulas de Contrabalance

Motores Hidrulicos10

Motores Hidrulicos comparados con cilindros Hidrulicos

Regulacin de la velocidad de los Motores Hidrulicos

Factores que afectan la vida del Motor

Temas relacionados11

Acumuladores

Intensificadores de presin

Procedimientos de solucin de problemas12

Verificacin del sistema hidrulico

Paso 1 Entrada de la bomba - Strainer

Paso 2 Bomba y vlvula de relevo

Paso 3 Bomba o Vlvula de Relevo?

Paso 4 - Bomba

Paso 5 Vlvula de Relevo

Paso 6 - Cilindro

Paso 7 Vlvula Direccional (4- Vas)

Paso 8 Otros componentes

Solucin de problemas con bombas Hidrulicas13

Cavitacin de la bomba

Entrada de aire al sistema

Entrada de agua al sistema

Fuga de aceite alrededor de la bomba

Incremento del ruido en la bomba

Resumen14

Definiciones15

SIMBOLOS HIDRULICOS COMUNES

Seccin 1

strainer o filtroReservorio o Tanque

Tanque lneas por encima del nivel de fluidoTanque lneas por debajo del nivel de fluido

Medidor de PresinMedidor de Temperatura

Enfriador con aireEnfriador con lquido

Desconectores rpidos - conectadosDesconectores rpidos - desconectados

Lneas cruzando sobre otras (no conectadas)lneas conectadas

Cilindro Biela simpleAcumulador con gas

Seguro dos posicionesActuador mecnico

Actuador de opresin de botnManeral

Piloto HidrulicoPiloto de aire

selenoideswitch - elctrico / break

________________________________________________________________________

Bomba Desplazamiento Fijo Bomba Desplazamiento Variable

Bomba Desplazamiento Variable, de presin compensada Bomba Bi-direccional, desplazamiento variable

Bomba - bi-direccional, desplazamiento fijo Bomba - bi-direccional, desp. Variable ,

de presin compensada

________________________________________________________________________

Motor Hidrulico - Desplazamiento Fijo Motor Hidrulico - Despl. Variable

Motor Hid. - bi-direccional Desp. Variable

Direccin de la rotacin - En sentido del Reloj vindolo del ejeRotacin bi-direccional

________________________________________________________________________

ResorteResorte Ajustable

Vlvula abierta / cerrada (2-vas)Vlvula Check

Val. De relevo Variable (dibujo simple ) - ejemplo: R1E o Vlvula Ful Flo Orificio Ajustable - ejemplo: Valv. de aguja

________________________________________________________________________

Vlvula de 2 posicionesVlvulas de 3 posiciones

________________________________________________________________________

Vlvula de 2 vas (2 puertos)Vlvula de 3 vas (3 puertos)

Vlvula de 4 vas (4 puertos)

________________________________________________________________________

Vlvula 2 posiciones, 2-vas Vlvula 2 posiciones , 3-vas

Vlvula 2 posiciones, 4-vasVlvula actuada con selenoide

________________________________________________________________________

Vlvula de relevo - presin hacia el tanque Vlvula reductora de presin

Vlvula de secuencia Presin de secuencia a otra accinVlvula de descarga (requiere vlvula check para

aislarla del sistema o usar un piloto externo )

Vlvula de contrabalance

COMPONENTES HIDRULICOS

Seccin 2

Antes de que los estudiantes puedan entender como el poder del fluido hidrulico puede ser aplicado, primero debern entender como trabaja y los componentes que estn implicados. Empezaremos con el mismo aceite hidrulico.

Aceite Hidrulico

A pesar de que la mayora de las marcas de aceite se pueden mezclar sin dao, el proveedor del aceite deber ser consultado antes de hacerlo. Los aditivos qumicos ( inhibidores de corrosin, antiespumantes y mejoradores del ndice de viscosidad ) pueden ser no compatibles. Para estar seguros, solo use aceite nuevo que venga en contenedores originales de fbrica.

Ud. sabe que el aceite nunca se gasta. Sin embargo, puede llegar a contaminarse tanto que ya no se puede seguir usando. Los slidos que contaminan el aceite pueden venir de diferentes lugares.

Slidos dejados por los componentes del equipo cuando este fue construido

Slidos generados dentro del sistema ( desgaste normal de partes en movimiento o deterioro de empaques). Los slidos producidos por accin qumica ( calentamiento ). Los slidos que contaminan el aceite comnmente provienen de afuera ( tal como la suciedad, polvo, etc..)La suciedad no es su amiga. La suciedad es sucia y uno de los peores enemigos del sistema hidrulico. La suciedad puede entrar al sistema a travs de conectores rpidos y venteos del tanque. La suciedad alredor de la tapa del tanque que no es limpiada antes de chequear el nivel del tanque puede fcilmente caer dentro del tanque. Todas las precauciones razonables se debern tomar para mantener la suciedad alejada de la probabilidad de entrar en la lnea de fluidos y tanques. Tambin el aceite nuevo puede tener suciedad, as que fltrelo a travs de un strainer usando un embudo o manguera.

Nunca aada aceite usado, viejo o desconocido en su sistema.

La viscosidad es probablemente la ms importante caracterstica del aceite hidrulico. La viscosidad es la medida de la resistencia de las molculas del aceite al flujo cuando pasan unas a otras ( algo as como la friccin interna del aceite ). Debido a que la viscosidad cambia con la temperatura, siempre es expresada con referencia a la temperatura, generalmente a 100 F. Cuando el aceite se enfra, se vuelve ms viscoso ( como la miel ). El dao por clima fro generalmente resulta de intentar bombear el aceite que esta tan fro que no logra entrar en la succin de la bomba.

Cuando el aceite se calienta, su viscosidad baja. La mayora de los aceite comienzan a adelgazarse a 180 F. A esta temperatura o ms altas, la viscosidad es tan baja que la lubricacin de los componentes internos probablemente sea inadecuada, los componentes tales como los sellos de aceite y los elementos de los filtros pueden deteriorarse rpidamente, y la perdida de poder ser alta. La vida del aceite se acorta con altas temperaturas porque ocurren muchas reacciones qumicas tales como la oxidacin ( reaccin con el oxigeno del aire), y reacciones con diminutas cantidades de cidos los cuales no fueron removidos durante la etapa de refinacin o los cuales se formaron de la condensacin del calor en el aceite. El aceite jams deber exceder los 200 F.

La Industria hidrulica trata todos los lquidos ( aceite hidrulico y agua ), como sustancia no compresible aunque ellas son ligeramente compresibles. Como estudiante de hidrulica, debemos estar agradecidos.

Tanque de Aceite Hidrulico

La funcin principal del tanque en un sistema hidrulico es la de almacenar y proveer del fluido hidrulico al sistema. Un tanque tambin tiene muchas otras funciones.

Transfiriendo el calor del aceite a travs de sus paredes, el tanque acta como un intercambiador de calor permitiendo que se enfre dentro de el.

El tanque permite que el aire atrapado se separe y escape efectuando la accin de desaireador

El tanque acta como acondicionador del fluido permitiendo que los slidos contaminantes se asienten en el fondo del tanque.

Un tanque tpico industrial es construido de placas de acero soldadas. El interior del tanque es pintado con sellante que es compatible con el fluido que esta siendo usado para disminuir la oportunidad de corrosin causada por la condensacin del vapor de agua dentro del tanque. Un tapn ( generalmente magntico ) es colocado en la parte baja del tanque para permitir el drenaje completo.

Placas de limpieza son generalmente colocadas a ambos lados del tanque. Esto es cierto para tanques de ms de 10 galones. Las placas son fcilmente removibles y suficientemente grandes para permitir el paso al interior cuando el tanque es limpiado o pintado.

El fluido que regresa al tanque es probablemente ms caliente que el que esta dentro del tanque y probablemente contenga burbujas de aire. Deflectores se usan para prevenir que el fluido de retorno entre directamente a la entrada de la bomba. Una placa deflectora esta instalada a lo largo y en el centro del tanque, forzando al fluido a moverse a lo largo de las paredes del tanque, donde la mayora del calor es disipado, esto causa menos turbulencia lo cual permite que el aire entrampado escape y los contaminantes se asienten en el fondo.

Una tapa de respiracin esta instalada para permitir el intercambio de aire que resulta de los cambios de presin y temperatura dentro del tanque. Cuando los cilindros Hidrulicos se extienden y se retraen, se toma aire a travs de el y se expele tambin a travs de el. Generalmente , el respirador debe ser lo suficientemente grande para manejar el flujo de aire requerido para mantener la presin atmosfrica, sin importar que el tanque este vaci o lleno ( ms flujo de aire ms grande el respiradero ). En un tanque presurizado, el respiradero es reemplazado por una vlvula de aire que regula presin del tanque entre lmites prefijados. Un filtro de bao de aceite se usa comnmente donde existen ambiente con mucha suciedad.

La tapa de llenado es generalmente parte de ensamblaje del respiradero. La llenadera tiene una malla removible que mantiene a los contaminantes fuera del tanque cuando se aade fluido al tanque. Una tapa que provea un sello apretado debe estar encadenada al tanque. Otro tipo de llenadera es un desconector rpido.

Nivel del Aceite en el Tanque

El nivel de aceite es verificado usando un nivel ptico o dos puertos pequeos transparentes instalados en las placas de limpieza. Esto permite a alguien el verificar el nivel mximo y mnimo si exponer el aceite a contaminacin que pueda ocurrir usado una varilla.

El nivel de aceite correcto en el tanque es esencial para una operacin eficiente. El nivel de aceite debe ser mantenido a 2 del tope del tanque. Un nivel bajo de aceite permitir una condensacin excesiva. Un nivel alto de aceite resultar en derrame del aceite por expansin del aceite caliente.

Siempre abra la tapa de acceso al tanque cuando lo llene. El nivel ptico no es una fuente confiable cuando esta llenando el tanque.

Precaucin : Cuando el circuito hidrulico incluye un sistema para la gra asegrese que esta este totalmente retrada y en posicin de transporte antes de llenar el tanque. Si el aceite contenido en los cilindros extendidos es retornado al tanque lleno, resultar en un gran derrame de aceite y/o dao del tanque de aceite hidrulico. El error ms comn es rellenar el tanque a su capacidad cuando los acumuladores estn cargados con aceite. Cuando los acumuladores se vacen el tanque se sobrepasara de nivel.

Drene del agua del Tanque de Hidrulico

Cada unidad suministrada por Hydra Rig tiene en el fondo un drenaje que sirve para dos cosas:

1. Drenar el aceite hidrulico del tanque cuando se cambia el aceite

2. Drenar el agua del tanque diariamente.

El procedimiento apropiado para remover el agua es el de aflojar la vlvula y abrirla aprox. de vuelta y dejar que el agua fluya fuera del tanque. Abrir la vlvula demasiado le dar una indicacin falsa y puede permitir que solo el aceite sea removido. Si la vlvula es abierta correctamente, solo agua saldr. Cuando el agua pare de salir, abra la vlvula un poco ms y aparecer una mezcla de agua y aceite. Continu este proceso hasta que solo salga aceite.

Esto deber efectuarse diario, aunque la unidad no este en servicio. Si la unidad esta trabajando, no es posible drenar el agua ya que esta mezclada con el aceite hidrulico. La mejor hora de drenar el agua es en la maana antes de empezar la unidad. Remover el agua aumentara la vida de todos los componentes Hidrulicos.

Strainers y Filtros

La contaminacin slida se puede remover con los filtros correctos. Algunas personas pueden detectar grnulos sintiendo una muestra de aceite. Pero si un granulo puede ser detectado de esta manera, el aceite ya esta realmente altamente contaminado --- determine la causa y arregle el problema.

No hay una clara distincin entre un filtro y un strainer. Un strainer es generalmente considerado un filtro granular ( filtra partculas grandes ) que se puede limpiar y reusar. Los strainer generalmente estn colocados dentro del tanque de aceite. Un filtro es mucho ms fino. Consecuentemente, un elemento de filtracin no puede ser limpiado y reusado debe ser reemplazado. Como regla de dedo, cualquier filtro con una malla del rango hasta 40 micro-metros puede ser llamado strainer ( 25 micro-metros = 0.001 pg). No olvide, partculas pequeas pueden no ser atrapadas a la primer pasada a travs del filtro ( aun con filtro fino) pero puede circular muchas veces antes de ser atrapada.

Es buena prctica el filtrar el aceite hidrulico cuando esta siendo aadido al sistema. Hay muchos sistemas comerciales de filtracin disponibles en el mercado. Los sistemas de filtracin progresiva son los mejores. La filtracin progresiva tpica de filtros de aceite va de 50 microm, despus 30 microm y finalmente 10 microm. Es buena prctica recircular el aceite a travs de este sistema a preestablecidos intervalos de mantenimiento.

Mangueras Hidrulicas

Si ordena una manguera, asegrese de ordenar una manguera de un grado hidrulico. Una manguera es medida y especificada por su dimetro interno. Su dimetro externo puede variar de acuerdo al nmero de capaz de alma de acero y hule el cual se usas para obtener la resistencia a la presin. La vida de la manguera es buena pero todos los hules se deterioran lentamente del contacto con varias sustancias tales como solventes, agua, ozono y exposicin a los rayos solares y calor. Las mangueras no son tan permanentes como la plomera de metal y deben ser reemplazadas cada pocos aos.

Tubera Hidrulica y conexionesLos rangos para tuberas hidrulicas estn reguladas en cedulas 40,80 y 160.

Las conexiones para las tuberas son un elemento muy importante en un sistema hidrulico. El primer paso para formar una caera en el sistema es la de minimizar las cadas de presin asegurndose que se usan el tamao correcto de conexiones. Cada vuelta de 90 grados aade una cada de presin. Si disea un sistema, tome el tiempo requerido para optimizar las lneas de flujo y minimizar las restricciones.

Hay varias roscas de conexiones disponibles.

37 JIC ( conexin derecha)

SAE ( conexin derecha con un oring de respaldo)

NPT ( rosca de tubera telescpica sella )

La mayora de los sistemas estn armados con conexiones JIC o SAE. La cuerda preferida cuando se usan mangueras es la JIC. Las uniones JIC proporcionan un sello metal-metal y son las ms populares para todas las aplicaciones.

Las conexiones SAE son ms comunes que las conexiones NPT. Las roscas SAE estn respaldadas por un sello Oring. conexiones derechas son susceptibles a aflojarse cuando se someten a alta vibraciones

Las conexiones NPT tienen un sello y rosca telescpica. La rosca telescpica puede aadir distorsin en el cuerpo de las vlvulas si sobre aprietan. Las roscan NPT no aceptan roscas SAE y viceversa.

PRINCIPIOS DE ENERGA DE FLUIDOS

Seccin 3

Como trabaja la energa de los Fluidos

La entrada de la fuente de poder para un sistema de fluidos es siempre mecnica ( motor de combustin ) o elctrica ( motor elctrico ). La energa mecnica o elctrica es convertido en una cantidad equivalente ( menos la fuga interior de la bomba y la friccin interna ) de energa de fluido por medio de una bomba hidrulica.

Despus de la conversin a energa de fluido , vlvulas convenientes son aadidas para controlar la direccin del flujo, regular el caudal de flujo y limitar la presin mxima. La energa de fluido es convertida de nuevo a energa mecnica por medio de un actuador (Motor o cilindro hidrulico).

Fuente de poderBombaVlvula de control direccionalVlvula de control de presinVlvula de control de movimientoVlvula de control de flujoActuador

Motor de combustin Pistones2 vasDe relevoDe contrabalanceDe agujaMotor hidrulico

Motor ElctricoVane3 vasDe DescargaDe control de flujoCilindro

Engranes4 vasReductora de presinDivididora de flujo

Vaciado

secuencia

Todo el arreglo es llamado Circuito Hidrulico o Sistema de energa de fluido.

Ventajas de la Energa de Fluidos

Control fcil y exacto

Multiplicacin de fuerza Fuerza o torque constante

Simplicidad, seguridad y economa Movimiento reversible instantneo Prcticamente no peligro de sobrecarga

Ahorro de espacio

Trabajo/Energa

De la mejor manera en que podemos definir trabajo como la fuerza aplicada sobre una cierta distancia. El trabajo es generalmente expresado en pies-libras o pulgadas- libras.

Trabajo (pies-libras) = Fuerza ( libras) x distancia ( pies )

Energa es la capacidad de hacer trabajo y es expresada en las mismas unidades del trabajo. Ud. puede estar familiarizado con las tres formas de energa : Potencial , cintica y de calor.

Cuando un peso de 500 lbs es levantado y si para a determinada altura, tiene una energa potencial es capaz ( tiene el potencial ) de hacer trabajo cuando sea bajado.

La energa cintica es la energa que una sustancia tiene por virtud de su peso y velocidad. Un cuerpo en movimiento tiene energa cintica es capaz de estar haciendo trabajo.

La energa que perdemos por la friccin es transformada en energa de calor.

Energa de Calor

El calor es una forma de energa. Usada de manera productiva, el calor puede cambiar el nitrgeno lquido en fase gaseosa. Puede Ud. pensar en un ejemplo donde el calor no es usado de manera productiva? . Que tal cuando el aceite hidrulico se calienta. Siempre que el aceite va de una alta presin a una baja presin sin efectuar ningn trabajo mecnico, se crea calentamiento. De hecho la energa cintica es convertida en energa de calor. Algn ejemplo podra ser el aceite fluyendo a travs de una vlvula de relevo, el aceite fluyendo a travs de un orificio, patinaje interno de la bomba, y resistencia al flujo en la caera. El calor es aadido al aceite y gran parte se disipa en el tanque o en el intercambiador de calor.

Cuando el fluido cambia de direccin en una tubera, cierta cantidad de energa cintica cambia a energa de calor. Consecuentemente, se pierde poder cuando el fluido cambia de direccin o cuando se crea calor y no se usa de manera productiva.

Como nota, el calor generado a travs de la vlvula de relevo por un periodo de tiempo puede ser calculado con la siguiente formula.

Calor (BTU/hr) = presin ( psi a travs de la vlvula de relevo) x caudal ( gpm descarga) x 1.4848

Energa

Energa o caballos de fuerza, expresando la velocidad a la cual el trabajo es ejecutado. La cantidad de energa ( caballos de fuerza) transmitida a travs del fluido depender de que tan rpido el actuador ( motor hidrulico ) se mueva. Mayor velocidad, ms grande los caballos de fuerza.

HHP = trabajo/tiempo = ( fuerza x distancia) / tiempo

La energa fluye a travs de una tubera solamente cuando el fluido se esta moviendo y cuando esta bajo presin. A menos que ambas condiciones existan, no se esta trasfiriendo ninguna energa. Si el fluido esta bajo presin pero no se mueve, solo fuerza esta siendo transmitida ( no importa cuanta presin muestre el manmetro) y la energa de flujo es cero. Cuando el fluido inicia a moverse, la energa y la fuerza estn siendo transmitidas.

Fuerza = presin x rea o presin = Fuerza / rea

rea de un crculo = 3.1416 x (radio )2 = 0.7854 x ( dimetro)2Un medidor de presin (manmetro) es generalmente usado para determinar la presin en la formula anterior.

Origen y Definicin de Caballo de Fuerza

Sabia Ud. que 1 caballo de fuerza es equivalente a levantar un peso de 150 lbs a una distancia de 220 ft en un minuto?.

El uso de caballo de fuerza como unidad de medida ha estado en uso desde 1879. Su origen se acredita a un hombre Escoses, James Watt. El invento la primera mquina de vapor que pudo mover ruedas. En esos das, los caballos eran usados para sacar el agua de las minas. En orden de promover el uso de la mquina de vapor, el Sr. Watt tuvo que decirles a los dueos de las minas cuantos caballos podran reemplazar con la mquina. El estimo que un caballo muy fuerte trabajando a un paso estable podra levantar 150 lbs de carga a una altura de 220 ft en un minuto de trabajo. Entonces el defini el HP = 220 ft x 150 lbs = 33,000 ft-lb de trabajo por minuto ( o 550 ft-lbs por segundo). Y as fue como sucedi, esta estimacin fue ms alta de lo que realmente un caballo podra producir pero la definicin continua usndose hasta los tiempos presentes.

BOMBAS HIDRULICAS

Seccin 4

Una bomba es un dispositivo que cambia el poder mecnico de una fuente de poder ( motor de combustin o elctrico) en la misma cantidad de energa de fluido, menos la friccin y prdida de flujo en la misma bomba.

Caballos de Fuerza Hidrulicos = (psi x gpm) / 1724

La friccin y la prdida de flujo no estn tomadas en cuenta en la ecuacin anterior. Esto se arregla expresando una cierta eficiencia de la bomba ( Ej. 85% de eficiencia ). La salida de flujo de la bomba es directamente proporcional a la velocidad del eje de la fuente de poder. Si la velocidad se incrementa en un 50%, el flujo de salida se incrementar aproximadamente en la misma cantidad.

*** La funcin primaria de una bomba es la producir flujo no presin ***

Piensen acerca de esto. Una bomba puede producir su caudal de flujo a una presin de cero y cumple con su principal propsito. La bomba produce presin solamente como una funcin secundaria y solamente cuando una carga o una restriccin esta actuando en contra del flujo como el bloquear el final de una manguera de agua. La bomba podr producir solo suficiente presin para mantener su flujo en contra de la resistencia al flujo. Debido a eso , la presin leda en el manmetro de la bomba ser exactamente proporcional a la resistencia contra la cual esta la bomba trabajando.

Bombas de Desplazamiento positivo

Una bomba de desplazamiento positivo es cualquier tipo de bomba en donde los elementos internos de trabajo estn tan cercanos uno con otro que existe muy poco deslizamiento o fuga interna entre ellos. Estn bombas incluyen:

Bombas de Pistn

Bombas Vane y

Bombas de Engranes

Hay muchas variaciones para cada una de ellas, pero limitaremos nuestra discusin a los tipos de bombas comnmente usadas por Hydra Rig. Por favor note que las bombas centrifugas NO son bombas de desplazamiento positivo.

Varias caractersticas estn disponibles en las bombas ofrecidas en los mercados hoy en da como se muestra a continuacin.

Desplazamiento Fijo

Desplazamiento Fijo, Bidireccional

Desplazamiento Variable

Desplazamiento Variable, Bidireccional

Desplazamiento Variable, de presin compensada

Desplazamiento Variable, de presin compensada, con sensor de carga ( Usada en el Power Pack de Alta presin de sistema abierto tal como la bomba Denison P-16)

Desplazamiento Variable, de presin compensa, bidireccional ( usada en el power pack de sistema cerrada en el circuito del inyector tal como la bomba denison P-14)

Un crculo es el smbolo para todas las bombas, para bombas de aire e hidrulicas. Los tringulos apuntando hacia fuera de la bomba es porque el fluido esta saliendo de la bomba ( en el motor los tringulos apuntan hacia el centro del crculo). Un tringulo slido indica que es una bomba hidrulica mientras que un tringulo claro indica un compresor de aire. Dos tringulos slidos apuntando hacia afuera en direcciones opuestas indican que es una bomba hidrulica bireccional ( el flujo en reversa es posible). Una flecha larga en diagonal a travs del crculo indica que es una bomba de desplazamiento variable. Una flecha pequea apuntando hacia la salida de la bomba indica una bomba de presin compensada.

Bomba de desplazamiento FijoBomba de desplazamiento Variable de presin compensadaBomba de desplazamiento variable de presin compensada Bidireccional

Circuitos Hidrulicos del Carrete, El levelwind, Prioritario, auxiliar y BOP, todos utiliza una bomba vane de desplazamiento Fijo.Los circuitos del Carrete, Levelwind, Prioritario, auxiliar y BOP pueden utilizar bombas de pistn de desplazamiento variable de presin compensada

Circuito del inyector de sistema abierto ( doble bombas vane)Circuito del inyector de sistema abierto de alta presin ( bombas de pistn)Circuito del Inyector de sistema Cerrado ( bombas de pistn)

Tabla 1 Varios tipos de Bombas usados por Hydra Rig

Bombas de Pistn

El propsito de una bomba de desplazamiento positivo es la producir flujo en un lquido. Si este flujo es bloqueado, la bomba continuar produciendo flujo y la presin continuar incrementando.

La presin en la lnea de flujo continuar incrementndose hasta que algo se rompa ( lnea, vlvula o la bomba misma ), o hasta que la limitacin de poder del motor sea alcanzado. Consecuentemente, el flujo de una bomba debe ser descargado y no taponado cuando este no se necesite. Esto se puede lograr colocando una vlvula de relevo.

Las bombas de pistn pueden ser fabricadas con ajustes ms pequeos que los de las bombas vane o de engranes. Esto significa que el deslizamiento interno es menor y la bomba puede operar con mejor eficiencia a presiones muy altas o muy bajas a diferencia de las bombas vane o de engranes. Todas las bombas de pistn tienen conexiones para el drene de la carcaza. El aceite que by pasea el pistn se acumula en la carcaza y lubrica las partes mviles. Jams tapone estas conexiones de drene. Esto podra causar un incremento de presin en la carcaza y el sello del eje se rompera.

Veamos algunas caractersticas con ms detalle de estas bombas.

Bombas de pistn de Desplazamiento Variable

Las caractersticas del desplazamiento variable permiten controlar el flujo de salida una bomba especfica a control remoto. Esto se desea cuando quiere correr ms de una bomba con un solo motor de combustin. Es tambin benfico porque se genera menor calor en el circuito hidrulico Solo generara el flujo que se requiere.

En las Unidades de Tubera Flexible (CTU) con circuitos del inyector de sistemas abiertos de alta presin, la velocidad del inyector es controlada por el ngulo del plato deslizable ( swahs Plate ) el cual es controlado por la vlvula marcada como Inyector control in/out ( control dentro/fuera del inyector) en el panel de control ( una vlvula fabricada por Munson Tison o Gresen ).

En los circuitos del inyector de circuito abierto de alta presin en las unidades de Tubera Flexible tienen una caracterstica de variabilidad de desplazamiento ( el plato deslizable). El ngulo del plato de desgate es controlado por una vlvula de 4 vas con sensor de carga la cual es controlada por la Munson Tison.

El la siguiente ilustracin se muestra una bomba de pistn de desplazamiento variable con un pistn dentro del barril del cilindro. Como nota, este pistn es tambin conocido como bomba de pistn axial o en lnea. Porque los pistones estn girando alrededor del mismo eje de la flecha (eje).

Veamos como es que esta bomba trabaja. Un motor de combustin gira el eje el cual mueve el barril del cilindro. Mientras el barril del cilindro gira, el pistn es tambin forzado a rotar. Sin embargo el pistn tambin es forzado a moverse sobre la superficie del plato deslizable ( debido a la colocacin de zapatas en el plato y resortes).

El plato deslizable no gira y se puede posicionar en varios ngulos. Cuando el barril del cilindro gira, el pistn se mueve hacia fuera del barril del cilindro y genera un incremento de volumen. Cuando el barril del cilindro completa su rotacin , el pistn se mueve dentro del barril del cilindro y genera una disminucin de volumen.

Figura 1 Bomba de Pistn de desplazamiento variable

En la realidad el barril del cilindro contiene varios pistones. Para separar el fluido de entrada del de descarga, un plato de puertos es colocado al final del barril de cilindro en la parte opuesta del plato deslizable.

El desplazamiento es determinado por el ngulo del plato deslizable. Variando el ngulo, el caudal de salida de la bomba cambia. La bomba desarrollara no caudal cuando el plato deslizable este centrado.

Bomba de Pistn Bi-direccional de desplazamiento Variable

En la CTU, solamente el circuito del inyector de circuito abierto de alta presin contiene esta caracterstica bidireccional. Y tambin sucede que tiene la caracterstica de ser de desplazamiento variable.

Algunos platos deslizables tiene la capacidad de cruzar ms all del centro. Esto da como resultado un flujo en reversa ( mientras el barril del cilindro se mantenga rotando en la misma direccin ). Este tipo de bombas se conocen como Bombas de Pistn Bi-direccionales de desplazamiento variable. Como se muestra en la ilustracin siguiente que dependiendo del ngulo de inclinacin del plato deslizable determinar cuales puertos son de entrada o de salida

Figura 2 Bomba de pistones Bi-direccional de desplazamiento variable

Bomba de Pistones de Desplazamiento Variable de presin compensada

En las CTU, el circuito del inyector del sistema cerrado y el sistema abierto de alta presin contiene esta caracterstica de presin compensada.

Como el smbolo muestra, una flecha pequea dentro del crculo que apunte hacia la misma direccin de descarga de la bomba representa una bomba de presin compensada. La flecha diagonal a travs del crculo representa el desplazamiento variable de la bomba. Como nota, ambas bombas de pistn y vane puede tener las caractersticas de desplazamiento variable y de presin compensada.

El control de compensacin de presin automticamente posiciona el plato deslizable para mantener una presin constante de salida de la bomba. Entonces, el control de compensacin de la bomba reduce el caudal de salida a solamente el volumen requerido para mantener una presin preestablecida ( calibrada a control remoto por la vlvula R1E en la cabina de control marcada como Injector Pressure Adjust, ajuste de presin del inyector). Si se alcanza la mxima presin (la bomba se sobrecargara), el compensador reducir el desplazamiento de la bomba suficientemente (a cero desplazamiento si fuera necesario) para evitar el incremento de presin por encima del lmite preestablecido.

El compensador de presin proteger :

A la bomba y al sistema entero de daarse debido a la presin excesiva

Al motor de combustin o al motor hidrulico de sobrecargarse y pararse, y

Del sobrecalentamiento del sistema

El caudal mximo es logrado solamente cuando la presin en la lnea de flujo es menor que la calibracin del compensador.

Bombas Hidrulicas Manuales

Todas las bombas manuales son del tipo pistn. Las bombas manuales generalmente son usadas como bombas de respaldo en los sistemas Hidrulicos en caso de que la entrada de poder principal del sistema llegara a fallar. Ellas son capaces de generar presin alta al igual que las bombas operadas mecnicamente pero a mucho menos caudal de bombeo.

Bombas Vane

Las bombas vane son siempre del tipo de desplazamiento positivo. La siguiente ilustracin muestra una bomba vane de desplazamiento fijo. Como es que opera?. Un motor de combustin girar el eje el cual esta unido al rotor con una cua. El rotor tiene ranuras. Estas ranuras son las que alojan a las vane (aspas), las cuales estn individualmente unidas al rotor con resortes. Cuando el rotor gira, las vane (aspas) son arrastradas junto con el rotor y se mantienen en contacto continuo con la superficie de la leva ( cam) por la fuerza centrfuga y otro medios.

Los problemas comunes de servicio, adems de los cambios de los sellos del eje pueden incluir ocasionalmente el reemplazo de las vane (aspas) o los resortes de las vane, o el reemplazo del anillo de leva ( cam ring) debido a desgaste causado por la erosin en puntos de alta presin o alta velocidad.

Figura 3 Bomba Vane Vista seccional

Bomba de Engranes

Dos engranes de acero giran dentro de una cubierta. El engrane motor ( acuado al eje ) encaja y gira con el engrane movido. Los dientes de los engranes estn ajustados muy cerca de la cubierta. Cuando los engranes giran , el flujo es creado alrededor de la parte externa de cada engrane. La succin es creada en el puerto de entrada a medida que el aceite es arrastrado por los dientes del engrane. El aceite es forzado por el puerto de salida por el aceite que viene detrs de l. El encajamiento de los dientes en el centro de la bomba evita la comunicacin entre el puerto de entrada y el puerto de salida. En la mayora de los casos cuando falla de la bomba es porque los rodamientos han fallado primero.

Figura 4 Bomba de engranes Vista Seccional

Cavitacin de la Bomba

Se dice que cavita cuando la entrada de aceite ( por cualquier razn) no esta llenando por entero las cavidades de la bomba cuando esta en el ciclo de toma de fluido. Un Strainer sucio o bajo nivel de aceite pueden causar cavitacin. Si el flujo del aceite no es suficiente para disipar el calor producido por la friccin mecnica, puede ocurrir dao a los rodamientos de la bomba. Falta de acojinamiento entre los elementos de la bomba puede tambin contribuir al dao. La mayora de las fallas de las bombas y sistemas ocurren debido a la cavitacin ms que debido a otra causa simple.

Vida esperada de la Bomba

La vida de la bomba vara entre fabricantes y el tipo de aplicacin. La vida de la bomba tambin depende de otros factores tales como el sistema de filtracin, limpieza del aceite, cantidad de cargas axiales, tangenciales y rotaciones permitidas por el eje, temperatura del aceite, grado de cavitacin en la toma de la bomba y desalneamiento entre el eje del motor y la bomba. Cuales puede Ud. controlar ?. La vida de los rodamientos depende de dos factores: Velocidad del eje y presin de operacin.

Almacenamiento de la bomba

Si una bomba va a estar fuera de servicio por ms de 6 meses, su carcaza deber ser llenada de aceite y los puertos debern ser tapados antes de almacenarla. Se debe permitir una pequea bolsa de aire para permitir la expansin del aceite si la bomba va a estar sujeta a calor.

Velocidad de la Bomba

Una bomba se vuelve menos eficiente a bajas velocidades debido al deslizamiento interno. La cantidad de aceite perdido es proporcional a la presin, no a la velocidad. A baja velocidad, el sobrecalentamiento puede ocurrir debido a que el flujo de la bomba puede no ser suficiente para acarrear y disipar el calor generado por las perdidas de friccin y deslizamiento interno.

Consecuentemente, los sellos de hule del eje se pueden daar debido al exceso de calor.

Velocidad vs. Caudal

La velocidad se refiere a la velocidad del fluido ( que tan rpido viaja ) y puede expresarse en pies por minuto o pies por segundo. Define la distancia que viaje en un cierto periodo de tiempo.

EL Caudal puede expresarse en galones por minuto. El caudal define el volumen del fluido que viaja en un cierto periodo de tiempo. Un balde de un galn puede llenarse en un minuto ( 1gpm ) con cualquier fluido viajando a 5 fps a travs de una manguera grande o con un fluido viajando a 10 fpm a travs de una manguera ms pequea. En ambos casos, el caudal es de 1 gpm.

Ud. puede usar uno de las siguientes vlvulas de control, discutidas en la siguiente seccin si desea regular el flujo, la direccin del flujo y la presin dentro del balde.

VLVULAS DE CONTROL

Seccin 5

Como el fluido existe en la bomba, las vlvulas son usadas para controlar el flujo del fluido al actuador. Las vlvulas de control pueden ser clasificadas en cuatro grupos.

Vlvulas de control Direccional

Vlvulas de Control de Presin

Vlvulas de control de movimiento

Vlvulas de control de Flujo

Fuente de poderBombaVlvula de control direccionalVlvula de control de presinVlvula de control de movimientoVlvula de control de flujoActuador

Motor de combustin Pistones2 vasDe relevoDe contrabalanceDe agujaMotor hidrulico

Motor ElctricoVane3 vasDe DescargaDe control de flujoCilindro

Engranes4 vasReductora de presinDivididora de flujo

Vaciado

secuencia

Cada una ser discutida en ms detalle en las siguientes secciones.

VLVULAS DE CONTROL DIRECCIONAL

Seccin 6

Como el nombre lo dice, las vlvulas direccionales, inician, paran y controlan la direccin del flujo del fluido.

Comnmente las oir nombrar como vlvulas de 2-vas, 3-vas y 4-vas. Esta terminologa se refiere al nmero de puerto de conexin.

Entonces, una vlvula de 2-vas tiene dos hoyos-puertos principales

Una vlvula de 3-vas tiene 3 hoyos- puertos principales

Una vlvula de 4-vas tiene 4 hoyos-puertos principales

La terminologa 3-vas y 4-vas esta un poco fuera de contexto porque no describe verdaderamente la accin de la vlvula.

En las vlvulas de 3-vas y 4-vas, el puerto de entrada debe estar marcado como P ( o P1 y P2 si tiene dos entradas); Los puertos de salida estn marcados con las primeras letras del alfabeto (A,B, C, etc.); el puerto de escape est marcados como T de tanque.

Vlvulas de 2-vas

Las vlvulas direccionales de 2-vas son usadas simplemente para iniciar y parar el flujo de fluido. Ejemplos podemos incluir vlvulas de cerrado-abierto ( vlvulas de bola, vlvulas de compuerta y vlvulas de aguja ) y vlvulas check . Los puertos estn marcados como P para la entrada y A para la salida.

Figura 5 Vlvula de 2-vas

Muchas vlvulas de cierre pueden usarse en combinacin para controlar la direccin de un actuador.

Ocasionalmente, una vlvula de cierre es usada de tal manera que se convierte en una vlvula de control de flujo ( usada en un flowmeter como vlvula de cierre ).

Vlvulas de 3-vas

Las vlvulas para controlar la direccin de movimiento de un cilindro o un motor hidraulico tienen 3-vas o 4 vas de accin.

Figura 6 Vlvula de 3 vas

Las vlvulas de cierre (Shuttle valve) se pueden clasificar como vlvulas de 3-vas con posicin no normal. Esta tiene dos entradas ( P1 y P2 ), y una salida (A). Puede aceptar flujo por cualquiera de los dos puertos de entrada. La entrada con mayor presin pasa a travs de la puerta de salida manteniendo el otro puerto de entrada asilado

Figura7 Vlvula Shuttle

Vlvula de 4-vas

En una vlvula de 4-vas se conectan 4 caminos de un circuito. Tiene 4 puertos principales : una entrada de presin (P) dos salidas ( A y B), y un puerto de tanque (T). Los puertos marcados para funciones auxiliares pueden variar por el fabricante pero generalmente usan la letra X para conectar un piloto externo, e indica un drene externo.

Figura 8 Vlvula de 4-vas

Vlvulas de 4-vas tiene dos ( o ms) canales en el pistn para manejar dos flujos de fluidos al mismo tiempo. Son capaces de controlar la direccin en los cilindros de doble accin o de los motores reversibles.

Vlvulas seccionales

Una vlvula seccional ( o de banco ) es una composicin de dos o ms vlvulas seccionales unidas por tornillos. Son diseadas para operar varias ramas de un circuito con la misma bomba hidrulica y puede ser fbricas con vlvulas interiores de relevo de presin. En las CTU, una vlvula seccional se usa en el circuito hidrulico del levelwind.

Normalmente Cerrada / Normalmente Abierta

El pistn de la vlvula puede moverse a varias posiciones ya usando fuerza manualmente, mecnicamente, elctrica, neumtica o hidrulica. Los tipos de actuadores manuales pueden ser de manerales, botones y pedales como se muestra abajo

Seguro Actuador mecnico Actuador de opresin de botn Maneral selenoide Resorte

Los trminos normalmente cerrada

y normalmente abierta

se usan frecuentemente. Estos trminos describen la condicin del puerto de entrada ( el si esta abierto para el flujo o cerrado al flujo ) cuando la vlvula esta en posicin no actuada o desenergizada. Las vlvulas que no tienen un resorte interno no tienen una posicin normal. Cuando se actan, ellas permanecen en esa posicin hasta que sean cambiadas a otra posicin.

Seguros

El seguro es un dispositivo de seguro para mantener el barril el la posicin que se desea. En la ilustracin la bolita es forzada hacia afuera de un canal a otro cuando se mueve el pistn.

Figura 9 Seguro de 2-posiciones

Vlvulas de Selenoide de Accin-directa

Estas vlvulas usan un selenoide para cambiar el pistn de posicin. La armadura del selenoide esta directamente unida al pistn y le provee fuerza necesaria de empuje o tensin para cambiar de posicin. Una vlvula con un selenoide simple , el pistn es movido en una direccin por el selenoide y en la otra direccin por un resorte despus de que el selenoide ha sido desenergizado. Las vlvulas simples de selenoide operan con seal elctrica sostenida para permanecer en la posicin seleccionada. Rompiendo la seal permite al pistn regresar a su posicin normal.

Vlvulas de Selenoido operadas a piloto

Para que el pistn cambie de posicin, el selenoide debe ser energizado, y adems, suficiente presin piloto debe estar presente para proveer el poder de cambio.

Vlvulas de vaciado

Una vlvula de vaciado ( descarga, Ej. vlvulas de bola, de aguja de compuerta), es una vlvula que descarga el aceite de regreso al tanque hidrulico.

Vlvula de secuencia

Una vlvula de secuencia es una vlvula usada en una accin secuencial ( causando una secuencia de eventos ). Su propsito es la de mantener una presin mnima predeterminada en la lnea primaria mientras que la lnea secundaria ( o secuencial) esta en operacin. Las vlvulas secuenciales son principalmente usadas en las unidades de nitrgeno.

VLVULAS DE CONTROL DE PRESIN

Seccin 7

Las vlvulas de control de presin limitan la presin de los sistemas a un mximo o regulan reduciendo la presin en ciertas porciones del circuito. Existen varias vlvulas de control de presin.

Vlvulas de relevo ( relief valves )

Vlvulas de descarga ( Unloading valves )

Vlvulas reductoras de presin ( Pressure reducing valves)

Es no inusual or referenciar a las vlvulas de relevo o de descarga como vlvulas de bypass. Estas dos vlvulas son de 2-vas, vlvulas normalmente cerradas. Veamos las vlvulas separadamente para entenderlas mejor.

Vlvulas de relevo

Una vlvula de relevo limita la presin a un nivel mximo al cual se le permite al sistema de presin alcanzar. Acta como una vlvula de seguridad. Generalmente cualquier tipo de bomba de desplazamiento positivo deber estar protegida con una vlvula de relevo. Es una vlvula de 2-vas normalmente cerrada. Permanece cerrada hasta que la presin que viene por la lnea piloto alcanza la calibracin de la vlvula y esta provee un camino al aceite de regreso al tanque ( mientras mantiene la presin en la lnea de flujo a la presin de calibracin o un poco menor ).

La calibracin de la presin en la vlvula es generalmente variada con un tornillo de ajuste el cual comprime o descomprime un resorte.

Las vlvulas de relevo de accin-directa pueden servir para muchos propsitos. Pueden usarse tambin para pilotear una vlvula de relevo ms grande, para suplir de presin a una bomba compensada, o actuar como dispositivo de amortiguacin.

Figura 10 Circuito Hidrulico Simple con una vlvula de relevo de accin directa.

Una vlvula de relevo de accin directa usa un resorte para sostener el dardo en su asiento. Cuando la presin en la lnea de flujo excede la presin en el resorte, el dardo se levanta del asiento de tal manera que el flujo puede desviarse al tanque.

Una vlvula de relevo de piloto-operada usa la presin de la lnea de flujo para mantener el dardo en el asiento.

Figura 11 Vlvula de relevo de operada a presin-piloto (RC)

La mayora de las vlvulas tienen un RC ( control remoto ) o puerto de venteo de tamao pequeo a travs de la cabeza. A opcin del usuario, el puerto de RC puede usarse para controlar remotamente la accin del dardo principal. Si no se usa, debe ser taponado.

Vlvulas de Descarga (Unloading Valves)

Generalmente hablando, una vlvula de descarga es una vlvula direccional. Opera en una de dos posiciones definidas, abierta o cerrada. Sin embargo, su propsito es el de descargar la bomba desviando el flujo hacia al tanque en respuesta a una seal de presin externa. Por lo tanto, es mejor pensar en ella como una vlvula de control de presin.

Trabajando diferente, una vlvula de descarga es una vlvula normalmente cerrada la cual dirige el flujo al tanque cuando la presin de calibracin es mantenida en su puerto piloto.

Figura 12 Vlvula de descarga ( Unloading Valve )

En las CTU, se puede encontrar una vlvula de descarga en el circuito del BOP para dos cosas, mantener el lmite mximo de presin y descargar la bomba cuando la presin deseada en el acumulador es alcanzada. Consecuentemente, la presin en el acumulador puede mantener entre 2700 psi y 3000 psi todo el tiempo. Una vlvula de descarga tambin se puede encontrar en el circuito prioritario del panel de control.

Figura 13 Vlvula de descarga en el circuito de los BOP

Vlvulas Reductoras de presin

Una vlvula reductora de presin es el equivalente al regulador de presin de los sistemas de aire comprimido. Es una vlvula normalmente abierta la cual mantiene la presin reducida en una parte del circuito mientras en resto del sistema opera a toda presin. Puesto de otra manera, La vlvula reductora de presin limita la mxima presin en su salida sin importar la presin de entrada.

Figura 14 Vlvula reductora de presin

Una vlvula reductora de presin siente la presin del fluido cuando ha pasado a travs de la vlvula. Como la presin de salida es igual a la calibracin de la vlvula, el pistn se cierra parcialmente causando una restriccin del flujo. El puerto entrada podra mantener 3000 psi mientras en puerto de salida mantiene 435 psi.

CONTROL DE VELOCIDAD

Seccin 8

La velocidad de un pistn puede regularse de las siguientes maneras:

Regulando la velocidad del eje de la bomba

Usando una bomba de desplazamiento variable

Utilizando vlvulas de control de flujo ( vlvula desviadora de flujo, vlvulas de aguja, vlvulas de control de flujo de presin compensada o no-compensada).

Vlvulas de control de flujo

Las vlvulas de aguja

estn construidas especficamente para aceleracin del flujo de fluido. Esta tienen una direccin preferida del flujo que mantiene la presin aislada de los sellos de la aguja cuando la vlvula esta cerrada.

Figura 15 Vlvula de aguja simple

La funcin de una vlvula de control de flujo es la de reducir el caudal de flujo de la bomba en una seccin del circuito. Esto se logra haciendo una restriccin ms grande que la normal en el circuito. Consecuentemente, esto causa una presin ms alta en el circuito antes de la vlvula lo cual causa que parte del flujo tomo otro camino. Este camino generalmente es a travs de las vlvulas de relevo pero puede ir a otra parte del circuito.

Las vlvulas de control de flujo controlan la velocidad de un motor a fluidos por la regulacin del volumen de fluido fluyendo dentro de cada cilindro (gpm). Las vlvula de control de flujo son las ms comunes usadas como dispositivos de control de velocidad y generalmente se prefieren por encima de las vlvulas de aguja. Recuerde, la funcin primaria de una bomba es la de producir un flujo de aceite.

Una vlvula de control de flujo no-compensada es bsicamente una vlvula de aguja con la construccin interna de una vlvula check que deja pasar libremente el fluido en la direccin opuesta. Esta se usa en puntos del circuito donde el flujo debe ser medido en una direccin, y debe ms tarde regresar en ciclo sin restricciones.

Figura16 Vlvula de control de flujo no-compensada

Una vlvula de control de flujo de presin compensada esta diseada para controlar con exactitud la velocidad de un cilindro hidrulico ( o motor ) eliminando las variaciones en la velocidad causadas por los cambios en la carga. Tiene un orificio medidor tipo aguja adems de un pistn compensador ( ambos encerrados en un mismo cuerpo). El pistn compensador mide el caudal de flujo a travs del orificio medidor y automticamente se mueve hacia un lado o el otro como se necesite para aadir o remover la restriccin para mantener un flujo constante a travs de la vlvula de acuerdo al ajuste del dimetro del orificio. Un sistema usando este tipo de control de velocidad opera a su mxima eficiencia con un mnimo de calentamiento cuando la vlvula de control de flujo esta totalmente abierta y el cilindro viaja a su mxima velocidad.

Figura 17 Vlvula de aguja/Presin compensada

Figura 18 Vlvula de control de flujo de presin compensada

Una vlvula desviadora de flujo recibe el flujo de aceite de una vlvula de control bidireccional y lo reparte en dos corrientes iguales.

VLVULAS DE CONTROL DE MOVIMIENTO

Seccin 9

La nica vlvula de control de movimiento que nos preocupa en la vlvula de contrabalance.

Vlvula de Contrabalance

Las vlvulas de contrabalance son usadas para balancear o sostener una carga. Es normalmente un vlvula cerrada la cual permanece cerrada hasta que una presin suficiente esta presente aguas arriba. Esta presin es entonces usada para contrarrestar la fuerza externa. Nota, una vlvula de contrabalance podra no mantener la carga suspendida a medio viaje indefinidamente. Todas las vlvulas de pistn podran empezar a fugar y podran eventualmente permitir a la carga caer.

Hydra Rig usa vlvulas de contrabalance en el circuito del inyector y del levelwind.

Figura 19 Vlvula de contrabalance cerca del cilindro

MOTORES HIDRULICOS

Seccin 10

Motor Hidrulico Motor Hidrulico Motor Hidrulico

Desplazamiento Fijo Desplazamiento Variable Bi-direccional Desplazamiento Variable

Un motor hidrulico convierte la energa del fluido en energa mecnica. Los motores Hidrulicos tienen en general la misma apariencia y tamao como el de una bomba hidrulica del mismo tipo y capacidad en HP y opera con los mismos principios mecnicos pero aplicados a la inversa. De hecho, algunos dispositivos se pueden usar como bomba o como motor hidrulico.

Una importante diferencia es el de que las bombas son generalmente hechas para una direccin especifica de rotacin ( CW en el sentido del reloj o CCW opuesto al sentido del reloj), entonces el drenaje interno de arregla de acuerdo a ello.

Motores Hidrulicos comparados con Cilindros Hidrulicos

1. Velocidad Baja de operacin

Un cilindro tiene un sello contra el pistn apretado el cual le da un desempeo constante a muy bajas velocidades con un amplio rango de resistencias de cargas.

Al contrario de los motores, ellos tienen unas superficies de sello internas metal a metal entre las partes en movimiento por los que el sello no puede ser apretado. Esto evita al motor de mantener una velocidad constante bajo condiciones de cargas de resistencia variables especialmente a bajas velocidades de operacin.

2. De nuevo, un cilindro el cual tiene sellos de pistn apretados lo cual hace posible operarlo sobre un rango amplio de velocidades bajo cargas variables con una razonablemente eficiencia constante.

El rango prctico sobre el cual un motor hidrulico puede operarse eficientemente depende principalmente del caudal interno de fuga.

3. Eficiencia

Las prdidas causadas por la friccin mecnica y el flujo del fluido pueden alcanzar cerca del 5% en un cilindro bien construido.En un motor o bomba, estas perdidas pueden acumular del 10-25% de la entrada de poder. Todas las perdidas de poder terminan como calentamiento del aceite, entonces se requiere un intercambiador de calor.

4. Shock Hidrulico

Cuando se detienen instantneamente, los motores Hidrulicos tienden a generar picos de alta presin en el sistema hidrulico mucho ms grandes de los que normalmente se producen en un sistema con cilindros. Esto es debido a un gran momentum.

5. Sostenimiento de Carga

En cualquier sistema hidrulico ( ya sea cilindro o motor ), el sistema no deber ser diseado para soportar una carga en posicin estacionaria por un periodo extenso usando como freno el entrampamiento del aceite dentro de un motor o cilindro. Fugas internas ms fugas en las vlvulas de control permitirn a las carga resbalar. Se deber usar un bloqueo mecnico o un sistema de freno.

Regulacin de la Velocidad de un Motor Hidrulico

Un motor hidrulico ideal operando a un flujo constante (gpm) mantendra una velocidad constante sin carga y a carga total. Pero en el mundo real, todos los motores Hidrulicos desaceleran su movimiento conforme la carga se incrementa aunque el aceite se mantenga a flujo constante entrando al motor. Conforme la carga aumenta, la presin diferencial ( delta P) a travs de los puertos del motor se incrementa causando una fuga interna. El caudal de la fuga interna en un motor esta muy relacionada con la presin diferencial entre sus puertosesta fuga no se incrementa mucho con un incremento de velocidad. Un motor parado a la presin total del sistema (psi) fugar tanto (en gpm actuales) como cuando esta girando a velocidad total con la misma presin total (psi). El aceite que fuga a travs de los elementos del motor no contribuye a la RPM del eje.

Factores que afectan la vida del motor

Limpieza del aceite

Temperatura del aceite

Cavitacin en la toma

Vida de los rodamientos

Desalneamiento del eje

Carga lateral en el eje del motor

Sobre cules Ud. podra tener control?

TOPICOS RELACIONADOS

Seccin 11

Acumuladores

Un acumulador es una botella de almacenamiento usada para almacenar una precarga de nitrgeno (nitrgeno gas ) y aceite hidrulico bajo presin. El nitrgeno y el aceite no estn mezclados juntos sino que estn separados por una vejiga o un pistn. El aceite hidrulico es bombeado en un lado del acumulador bajo presin. El aceite almacenado puede ser usado ms tarde para proveer flujo a alta presin ya sea para efectuar una operacin o para adicionar flujo a una bomba por un periodo pequeo de tiempo. Los acumuladores tambin se pueden usar como amortiguadores de presin. Los acumuladores tipo vejiga tienen una respuesta ms rpida a picos de presin comparados con los de tipo pistn.

Siempre use nitrgeno ( un gas inerte ) y nunca aire. Si se usa aire, extraiga el oxigeno de l, el oxigeno del aire deteriorara los sellos de hule y puede ser un peligro de incendio. Nota, la precarga del N2 debe ejecutarse con todo el aceite descargado del acumulador.

Intensificadores de Presin

Un intensificador en un sistema hidrulico es equivalente a un transformador en un sistema elctrico el cual opera a constante HP ( convirtiendo la entrada de voltaje en el embobinado primario a ms alto voltaje en el embobinado secundario pero con corriente reducida).

Figura 20- Intensificador de presin

Un intensificador de presin asegura que el flujo de salida es a ms alta presin que el de la entrada (pero a menor caudal). Un intensificador de presin no puede modificar el poder pero produce los mismo HP ( menos prdidas debido a la fuga y friccin).

PROCEDIMIENTOS DE SOLUCIN DE PROBLEMAS

Seccin 12

Verificacin del Sistema HidrulicoEsta seccin describe una verificacin paso por paso de los sistemas Hidrulicos que haban estado anteriormente trabajando satisfactoriamente pero desarrollaron problemas generalmente dentro de las 24 horas anteriores de operacin

Figura 21 Circuito hidrulico simple

Este circuito es tpico para muchos sistemas Hidrulicos industriales. Cualquier mayor componente ( bomba, cilindro, vlvula de 4 vas o filtro) puede fallar. En sistemas altamente sofisticados, hay otros componentes menores que podran fallar pero esas posibilidades son tan numerosas para poder cubrirse en este resumen. Siguiendo este procedimiento organizado paso a paso, el problema puede ser rastreado a un rea general, entonces si es necesario cada componente en esa rea debe ser probado o puede ser reemplazado temporalmente con otro componente similar conocido como bueno. Es de sentido comn el de chequear primero las reas las cuales dan la mayora de los problemas en los sistemas entonces es por ah donde debemos empezar.

Para verificar el sistema, al menos un manmetro de presin es necesario y deber ser instalado en la lnea de presin de la bomba como se muestra.

Paso 1 Strainer de la entrada de la bomba

El problema ms comnmente encontrado es el campo es la cavitacin de la bomba hidrulica causada por taponamiento del Strainer. Esto puede suceder en sistemas nuevos despus de pocas horas de operacin. Los sntomas incluyen un incremento e de ruido en la bomba, perdida de alta presin y/o velocidad del cilindro.

Si no hay un strainer en la lnea de entrada de la bomba, el estar generalmente inmerso abajo del nivel de aceite en el tanque. Algunos operadores no saben del strainer dentro del tanque ( y si saben no lo limpian frecuentemente ). Un strainer sucio restringe el flujo dentro de la bomba y puede causar que la bomba falle prematuramente.

El strainer de la entrada debe ser removido y limpiado aunque el aceite no parezca sucio. Algunos materiales taponantes son difciles de ver. Si existen agujeros en la malla u otros se ven fsicamente daados, se debe instalar un strainer nuevo. La malla del striner se puede limpiar bien con una manguera con aire soplando del interior hacia el exterior. Deben ser lavados con algn solvente, usando un cepillo de cerdas. Si es posible use un solvente mineral. Una marca es vendida bajo el nombre de Stoddard Solvent. Si no encuentra un solvente seguro, y es necesario usar solventes hidrocarburos tales como kerosn, trabaje al aire libre y lejos de flamas abiertas o fuentes de calor. Nunca use solventes altamente voltiles tales como gasolina, adelgazantes de pinturas, napthe, etc. Despus de lavar con solventes use aire para quitar todo el solvente remanente.

Cuando reinstale el strainer, inspeccione todas las juntas en la plomera de entrada por fugas de aire, Particularmente en las juntas de unin. No debe haber entradas de aire en la lnea de entrada. Verifique el nivel del aceite para asegurarse que cubre la parte superior del strainer al menos con 3 pulgadas ( lo cual debe ser con todos los cilindros extendidos del sistema). Revise la condicin de la manguera de entrada ( si se esta usando una). Una manguera parcialmente colapsada o una con hinchazn interior tienen los mismos efectos que un strainer obstruido.

Paso 2 Bomba y Vlvula de Relevo

Si la limpieza del strainer de la bomba no corrige el problema, aisl la bomba y la vlvula de relevo del sistema desconectando la plomera en el punto B y tapando ambas lneas desconectadas. Esto har que la bomba finalice en la vlvula de relevo. Primero, descalibre la vlvula de relevo ( afloje el tornillo ), entonces empiece la bomba y observe el manmetro por incremento de presin mientras aprieta la calibracin. Si se puede alcanzar la presin total del sistema, obviamente la bomba y la vlvula de relevo estn operando correctamente y el problema esta ms adelante en la lnea. Si la presin total no se puede alcanzar o si la presin es errtica, continu con el paso 3.

Paso 3 Bomba o Vlvula de Relevo?

Ms pruebas de deben ejecutar para determinar si la bomba esta muy gastada o si la vlvula de relevo esta funcionando mal.

La descarga de la vlvula de relevo por el puerto hacia el tanque se debe observar. Si es posible, desconecte la lnea de retorno al tanque que viene de la vlvula de relevo en el punto C. Coloque un manguera corta en la salida de la vlvula de relevo. Sostenga la manguera sobre la llenadera del tanque de tal manera que el flujo pueda ser observado. Inicie la bomba y mueva el ajuste de la vlvula hacia arriba y hacia abajo mientras observa el flujo de descarga de la vlvula de relevo. Si la bomba esta mal, si se observar un chorro grande de aceite cuando la vlvula esta descalibrada en su totalidad pero se observa que el chorro disminuye significativamente o para cuando se incrementa la calibracin de la vlvula. Si tiene disponible un flujometro, se debe medir el caudal y comparar con el caudal del manual de la bomba.

Si no tiene un flujometro el caudal se puede estimar descargando el chorro en un contenedor limpio midindolo contra el tiempo. Sin embargo, aun sin ninguna medida del volumen del caudal, una bomba mala es indicativa si el flujo de descarga varia muy ampliamente con la calibracin hacia arriba y hacia abajo de la vlvula de relevo. El flujo de descarga debera ser prcticamente constante a todos los niveles de presin, disminuyendo muy poco a altas presiones.

Si no se puede desconectar la lnea de descarga de la vlvula, una persona puede colocar su mano cerca de la descarga de la vlvula dentro del tanque y sentir un cambio grande en el volumen del caudal conforme la presin de calibracin varia.

Si el flujo disminuye conforme la calibracin de la vlvula se aumenta, y solo una presin moderada se puede alcanzar y no la presin total, esto tambin podra indicar un problema con la bomba. Proceda al paso 4.

Durante esta prueba si el manmetro de presin no levanta arriba de un valor moderado, de 100 a 200 psi, y si el flujo de descarga permanece constante conforme se calibra la vlvula de relevo, entonces debe estar fallando la vlvula de relevo y debe ser limpiada o reemplazada como se instruye en el paso 5.

Paso 4 Bomba

Si no se pudo obtener un chorro completo de aceite en el paso 3, o si el chorro disminuye marcadamente conforme se calibra la vlvula de relevo a un valor ms alto, probablemente la bomba esta gastada. Asumiendo que el strainer de entrada ha sido limpiado y la plomera de entrada ha sido inspeccionada por entradas de aire o mangueras colapsadas, el aceite bombeado esta siendo resbalado dentro de la bomba desde las salida de regreso a la entrada. La bomba puede estar desgastada o el aceite puede ser muy delgado. Las altas temperaturas en el aceite lo hacen delgado y har que la bomba resbale excesivamente. Alto deslizamiento en la bomba causara que aceite se caliente mucho ms que el que esta en el tanque. En operaciones normales ( con una bomba buena), el cuerpo de la bomba puede correr a una temperatura de 20 a 30 grados F. mayor que la del aceite en el tanque. Si la temperatura es mayor que esta, puede estar ocurriendo un deslizamiento excesivo en la bomba.

Tambin, verifique el candado de eje de la bomba, eje roto, acople roto, tornillos flojos, deslizamiento de correas y otras causas mecnicas.

Paso 5 Vlvula de Relevo

Si el paso 3 indico que la posible falla es la vlvula de relevo, la forma rpida de probar es la de reemplazarla temporalmente por otra similar en buenas condicione. La vlvula mala se puede limpiar y reparar ms tarde. Las vlvulas de relevo operadas a piloto tienen orificios pequeos internos que pueden bloquearse con suciedad. Use el aire para limpiarlo y algn alambre delgado. Tambin, verifique el libre movimiento del cilindro o pistn. La cuerda para conexiones en el cuerpo de la vlvula causa que el pistn o cilindro se pegue. Si es posible, verifique el cilindro antes de quitar la vlvula de la lnea.

Paso 6 Cilindro

Si l bomba desarrolla presin total en la vlvula de relevo en el paso 2, ambos componentes estn en buenas condiciones. Pruebe el cilindro verificando los sellos del pistn si es aplicable.

Paso 7 Vlvula Direccional ( 4-vas)

Si el cilindro ha sido probado por fugas en el pistn y se encontr que los sellos estn razonablemente apretados, se debe verificar la vlvula de 4 vas por posible excesivo fuga en el carrete . Es raro que una vlvula se desgaste tanto que la bomba no pueda levantar la presin total, pero puede pasar. Los sntomas de excesivo deslizamiento de fluido a travs de la vlvula incluyen la perdida de la velocidad del cilindro mientras se tiene dificulta para levantar presin (aun con la vlvula de relevo ajustada a la presin mxima). Esta condicin es ms fcil que suceda cuando se usa una bomba con pequeo desplazamiento a alta presin, y puede desarrollarse gradualmente en un periodo largo de tiempo. Se puede chequear la fuga interna en la vlvula.

Otros Componentes

Si el procedimiento anterior no revela el problema, verifique otros componentes individualmente. Generalmente la ms rpida y mejor solucin de problemas es la de reemplazar los componentes sospechosos uno a la vez con uno similar en buenas condiciones. Vlvulas piloto operadas con selenoides las cuales no cambian de su posicin central pueden tener poca presin piloto disponible.

SOLUCIN DE PROBLEMAS CON BOMBAS HIDRULICAS

Seccin 13

Las bombas son componentes sujetos a mayor desgaste y la ms fcil de dar problemas. En los sistemas donde las bombas han sido reemplazadas ms seguido de lo necesario, uno ms de los siguientes problemas puede ser la causa.

Cavitacin de la Bomba

Cavitacin es la inhabilidad de una bomba de tomar la carga completa de aceite a causa de entradas de aire o restriccin en la lnea de toma. Cuando una bomba empieza a cavitar, el nivel de ruido se incrementa y puede llegar a calentarse demasiado alrededor del eje y los rodamientos frontales. Otros sntomas de cavitacin son movimientos errticos de los cilindros, dificultad en levantar la presin total, y una apariencia lechosa del aceite. Si se sospecha que hay cavitacin, verifique los siguientes puntos de inters.

1. Cheque las condiciones del strainer en la entrada de la bomba. Lmpiele aunque no parezca sucio, puede tener pegado en la malla y puede restringir el flujo libre de aceite y generalmente es invisible. Si se encuentra depsitos de barniz caf en las superficies de las partes internas de las bombas o vlvulas, esto es indicacin segura que el sistema ha sido operado a muy altas temperaturas. Se debe adicionar un intercambiador de calor.

2. Verifique el tamao del strainer en la entrada de la bomba. Asegrese que el strainer original no haya sido reemplazado con uno ms pequeo. Incrementando el tamao (nmero de pg2 de superficie de filtracin) puede ayudar a algunos sistemas donde el tamao original fue marginal.

3. El uso de un aceite de alta calidad puede reducir la formacin de barniz o lodo.

4. Verifique que no existan restricciones o taponamientos en la plomera de entrada. Si se usan mangueras, asegrese que no estn colapsadas. Solo mangueras aprobadas para servicios de vaci se deben usar en la entrada de la bomba las cuales tienen un alambre interior para prevenir el colapso.

5. Asegrese el respirador del tranque no esta tapado con suciedad. En los sistemas donde el espacio de aire encima del aceite es relativamente pequeo, la bomba podra cavitar durante su funcionamiento si el respiradero esta tapado.

6. La viscosidad del aceite puede ser muy alta para la bomba en particular. Algunas bombas no pueden tomar aceite pesado en el cebado o corrern en una condicin de cavitacin.

Arrancar en climas fros es Particularmente daino a las bombas. Correr las bombas a travs de las vlvulas de relevo por unas cuantas horas para calentar el aceite puede daar severamente las bombas si estn corriendo con cavitacin en este periodo de tiempo.

7. Determine la velocidad recomendada de la bomba. Asegrese que el motor original no ha sido reemplazado con otro que corre a ms alta velocidad.

8. Asegrese que la bomba no ha sido reemplazada con otra que entrega mayor caudal. Esto puede sobrecargar la entrada del strainer.

Entrada de aire al sistema

El aire que se encuentra en sistemas nuevos recin ensamblados se purgar a si mismo despus de un periodo corto de tiempo. El sistema debe funcionar quizs al menos de 15 a 30 minutos a muy baja presin. El aire se disolver en el aceite ( poco en un tiempo) y ser acarreado al tanque por puede escapar. Desde luego, este proceso puede ser acelerado desfogando el aire en puntos altos del sistema.

El aire que entra al sistema continuamente podra causar que aceite adquiera una consistencia lechosa en corto tiempo despus de que el sistema ha arrancado, pero el aceite ser claro despus de una hora de haber apagado el sistema. Para encontrar por donde esta el aire entrando al sistema, verifique los puntos siguientes de inters.

1. Asegrese que el tanque esta lleno a su nivel normal que la entrada de la bomba esta muy por debajo del nivel mnimo de aceite.

2. El aire puede entrar alrededor del sello del eje de la bomba.

3. Verifique por entradas de aire en la plomera de entrada de la bomba ( especialmente en las juntas y uniones). Una manera sencilla de verificar si esta entrando aire es la derramar aceite sobre las uniones sospechosas. Si el ruido de la bomba disminuye, Ud. ha encontrado su entrada de aire. Verifique tambin alrededor del puerto de entrada. La rosca puede estar daada.

4. El aire puede entrar a travs del sello del vstago del cilindro.

5. Asegrese que la descarga de la lnea de retorno al tanque est muy por debajo del nivel mnimo de aceite y no sobre la superficie del aceite. En los diseos nuevos, puede ayudar el incrementar el dimetro de la lnea de retorno a unos cuantos pies antes de entrar al tanque. Esto causara que la velocidad del aceite disminuya y minimice la turbulencia en el tanque.

Entrada de agua al sistema

La entrada de agua al sistema causa que el aceite tenga una apariencia lechosa cuando el sistema esta en funcionamiento pero el aceite generalmente se aclara en corto tiempo cuando se apagan las bombas y el agua se deposit en el fondo del tanque. EL agua entra al sistema generalmente de las dos maneras siguientes.

1. Condensacin en las superficies interiores del tanque que estn por encima del nivel de aceite. Esto es casi inevitable en sistemas operando en ambientes donde la temperatura cambia del da a la noche. Durante los perodos en que las paredes del tanque estn ms fras que del aire que lo rodea, la condensacin que toma lugar en ambientes muy hmedos es bastante alta. Debido a que el agua se asienta en el fondo del tanque, una solucin prctica es la de drenar esta agua diaria o semanalmente. Esto se debe ejecutar despus de que las bombas hayan sido paradas por un periodo suficiente para que el agua se sedimente.

2. Una fuga del enfriador por agua ( Radiador o tubo) intercambiador de calor puede introducirse al sistema en el aceite si la presin del agua es mayor que la presin del aceite que esta siendo enfriado.

Fuga de aceite alrededor de la bomba

1. Fuga alrededor del eje

Usualmente hay una ligera presin interna atrs del sello del eje en las bombas de pistn y en otras bombas que tienen la toma desde un tanque elevado. Conforme el sello se desgasta, puede aparecer una fuga externa. Esta aparece sucede ms a menudo cuando la bomba esta trabajando y puede desaparecer cuando la bomba esta parada.

Otras bombas tales como las de engranes y tipo vane usualmente trabajan con un ligero vaci detrs del sello. Un sello desgastado puede permitir que el aire entre al aceite mientras que la bomba esta trabajando y permite una fuga de aceite cuando la bomba esta parada.

Desgate prematuro de los sellos del eje puede ser causado por excesiva temperatura del aceite. A temperaturas del aceite de 200 F o ms altas, los sellos de hule del eje tendrn una vida muy corta.

Los abrasivos en el aceite pueden desgastar los sellos del eje rpidamente, y puede tambin producir excoriaciones circulares en el eje. Verifique todas las posibles rasgaduras del tanque donde el polvo pueda entrar. El punto ms comn de entrada del polvo es a travs del respiradero del tanque.

2. Fuga alrededor del puerto de la bomba

Algunas veces las fugas en estos puertos puede ser causado por roscas daadas . Una vez que la rosca ha sido daada es muy difcil obtener un sello a prueba de fugas.

Verifique el apriete de las conexiones en los puertos. Si se usa un sellante, recomendamos el sellante de tefln el cual viene en forma de pasta. No recomendamos la cinta tefln. Tenga cuidado de no apretar demasiado en el cuerpo de la bomba o de vlvulas. En el pasado esto fue causa de muchas resquebrajaduras en las carcazas de estos.

3. Si la fuga es a travs de pequeas grietas en el cuerpo de la carcaza, esto es causa seguramente de sobr apriete de la conexin, o que se ha operado la bomba en un sistema donde la vlvula de relevo ha sido ajustada muy alta ( en algunas ocasiones ), o donde las picos de presin se han generado. Aunque podra ser que la carcaza viene de fbrica defectuosa pero eso es muy raro.

Ruido en la bomba que se ha incrementado recientemente

1. Cavitacin en la entrada de la bomba. Refirase a las medidas correctivas mencionadas anteriormente

2. Entrada de aire al sistema por bajo nivel de aceite u otras causas descritas anteriormente.

3. Ruido mecnico debido al acople desgastado o flojo, tornillos flojos, partes internas en mal estado, etc.

4. El sistema puede estar trabajando con temperatura del aceite muy alta.

5. La bomba puede estar trabajando a ms alta velocidad de la adecuada.

RESUMEN

Seccin 14

Este capitulo distingue los elementos del los sistemas Hidrulicos y los principios bsicos con los cuales operan. Vamos a unir todos estos componentes y conceptos en los siguientes captulos.

DEFINICIONES

Seccin 15

ACUMULADOR Un contenedor en el cual el fluido es almacenado bajo presin como una fuente de poder hidrulico.

ACTUADOR Un dispositivo para convertir la energa hidrulica en energa mecnica. Un motor o un cilindro.

AEREACION Aire en el fluido hidrulico. Aireacin excesiva causa que el fluido aparezca lechoso y los componentes operarn errticamente debido a la compresibilidad del aire atrapado en el fluido.

DESFOGUE (BLEED_OFF) Para diverger una porcin controlable del flujo de una bomba directamente al tanque.

BY-PASS Un pasaje secundario para el flujo del fluido.

PRESIN DE CARGA La presin a la cual el fluido alimentador es forzado dentro del sistema hidrulico ( por encima de la presin atmosfrica).

VLVULA CHECK Una vlvula el cual permite el flujo del fluido en sola direccin solamente.

CIRCUITO Un arreglo de componentes interconectados para desarrollar una funcin especifica dentro de un sistema.

VLVULA DE CONTRABALANCE Un vlvula de control de presin la cual mantiene contrapresin para prevenir que una carga se caiga.

PRESIN DE CRACKING La presin a la cual una vlvula actuadora de presin empieza a dejar pasar fluido.

VLVULA DE CONTROL DIRECCIONAL Una vlvula la cual selectivamente dirige o previene el flujo de fluidos a canales deseados.

ENERGA La habilidad o capacidad de producir trabajo. Medida en unidades de Trabajo.

VLVULA DE CONTROL DE FLUJO Una vlvula que controla el caudal del flujo de aceite.

CAUDAL DE FLUJO El volumen, masa o peso de los fluidos pasando a travs de cualquier conductor por unidad de tiempo.

FLUIDO

1. Un lquido o un gas

2. Un lquido es especficamente compuesto para ser usado en la transmisin de poder en un sistema hidrulico.

FUERZA Cualquier empuje o tensin medido en unidades de peso. En hidrulica, la fuerza total es expresada por la presin y el rea de la superficie en la cual la presin esta actuando

Fuerza = Presin x rea

VLVULA DE 4-VAS Una vlvula direccional que tiene cuatro caminos para el flujo.

CALOR Forma de energa que tiene capacidad de crear calentamiento o de incrementar la temperatura de una sustancia. Cualquier energa que es desperdiciada o usada para vencer la friccin se convierte en calor. El calor se mide en caloras o BTUs. Un BTU es la cantidad de calor requerido para elevar la temperatura de una libra de agua un grado Farenheit.

CABALLOS DE FUERZA (HP) El poder requerido para levantar 550 libras, a un pie en un segundo. Un caballo de fuerza es igual a 746 watts o 42.4 BTUs por minuto.

BALANCE HIDRULICO Una condicin que iguala las fuerzas hidrulicas opuestas actuando en una parte de componente hidrulico.

HIDRULICA Ciencia de ingeniera pertinente a la presin y flujo de los lquidos.

INTENSIFICADOR Un dispositivo el cual convierte baja presin de un fluido en fluido de alta presin.

ENERGA CINTICA Energa que tiene una sustancia o cuerpo debido a su masa ( peso ) y velocidad.

ANULAMIENTO MANUAL ( MANUAL OVERRIDE) Es un medio de controlar manualmente algo que esta siendo controlado automticamente.

MOTOR Un dispositivo el cual convierte la energa hidrulica en fuerza mecnica y movimiento. Generalmente provee movimiento rotacional mecnico.

LEY DE PASCAL Una presin aplicada a un fluido confinado en reposo se transmite con igual intensidad a travs de todo el fluido.

PRESIN PILOTO Presin auxiliar usada para actuar o controlar componentes Hidrulicos.

VLVULA PILOTO Una vlvula auxiliar usada para controlar la operacin de otra vlvula. Controla la etapa uno de 2 etapas.

POPPET ( DARDO) Parte de ciertas vlvulas el cual previene el flujo cuando cierra contra el asiento.

DESPLAZAMIENTO POSITIVO La caracterstica de una bomba o motor la cual tienen un sello positivo entre la entrada y salida de tal manera que el fluido no puede recircular dentro del componente.

PODER Trabajo por unidad de tiempo medido en caballos de fuerza (HP) o watts.

POWER PACK (UNIDAD DE POTENCIA) Una unidad integral de suministro de poder usualmente conteniendo bombas, tanque, vlvulas de relevo, y vlvulas de control direccional.

PRESIN - Fuerza por unidad de rea; usualmente expresada en libras por pulgadas cuadradas (PSI).

VLVULA DE CONTROL DE FLUJO DE PRESIN COMPENSADA Una vlvula de control de flujo la cual controla el caudal del flujo independientemente de la presin del sistema.

CAIDA DE PRESIN La diferencia en presin entre dos puntos de un sistema o un componente.

LNEA DE PRESIN La lnea llevando el fluido desde la salida de la bomba al puerto de presurizacin de un actuador.

PRESIN OVERRIDE La diferencia entre la presin de cracking de una vlvula y la presin alcanzada cuando la vlvula deja pasar todo el flujo.

VLVULA REDUCTORA DE PRESIN Una vlvula la cual limita la mxima presin en su salida sin importar cual es la presin en su entrada.

BOMBA Un dispositivo el cual convierte la fuerza mecnica y movimiento en fuerza hidrulica.

VLVULA DE RELEVO Una vlvula operada a presin la cual bypasea el flujo de la bomba al tanque cuando el valor predeterminado de presin del sistema es alcanzado.

RESTAURACION Aadir fluido para mantener totalmente el sistema hidrulico.

TANQUE Un contener que almacena el lquido de poder del sistema. Tambin referido como reservorio.

LNEA DE RETORNO Una lnea usada para acarrear el fluido que ha hecho el trabajo desde el actuador de regreso a la bomba.SECUENCIA

1. El orden o series de operaciones o movimientos

2. Para diverger el flujo para completar una operacin o movimiento subsecuente

VLVULA DE SECUENCIA Una vlvula operada a presin la cual, a su calibracin, diverge el flujo a una lnea secundaria manteniendo una presin mnima predeterminada en la lnea primaria. Una vlvula cuya funcin primaria es la de dirigir el flujo en un a secuencia predeterminada.

VLVULA DE CIERRE ( SHUTOFF VALVE) Una vlvula la cual opera o totalmente abierta o totalmente cerrada.

DESLIZAMIENTO ( SLIP) Fuga interna del fluido hidrulico

CARRETE ( SPOOL) Un trmino suelto aplicado a casi toda forma cilndrica que se mueve que es parte de un componente hidrulico el cual se mueve para dirigir el flujo a travs del componente.

LNEA DE SUCCIN La lnea hidrulica conecta el tanque con el puerto de entrada de la bomba.

SURGE ( PICO ) Un incremento transcendente de presin o flujo.

PRESIN DEL SISTEMA La presin a la cual se vence la resistencia total del sistema. Incluye todas las perdidas y tambin el trabajo til.

TANQUE El reservorio

TORQUE - Una fuerza rotativa. El esfuerzo de torcin de un motor hidrulico expresado generalmente en pulgadas-libras.

VLVULA DE DOS VAS Una vlvula de control direccional de tiene dos caminos posibles de flujo.

DESCARGA (UNLOAD) Para liberar el flujo ( generalmente hacia el tanque ); para prevenir que la presin esta siendo impuesta en el sistema o parte del sistema.

VLVULA DE DESCARGA ( UNLOADING VALVE) Una vlvula la cual bypasea el fluido hacia el tanque cuando la presin de calibracin se mantiene en su puerto piloto.

VLVULA Un dispositivo el cual controla la direccin del flujo, presin o caudal.

VELOCIDAD

1. La velocidad del flujo a travs de la lnea hidrulica expresada en pies por segundo (fps)

2. La velocidad de rotacin de un componente expresada en revoluciones por minuto (rpm)

VENTILACION

1. Para permitir la apertura de la vlvula de control de presin por la apertura de su puerto piloto ( conexin de ventilacin ) a la presin atmosfrica.

2. Un dispositivo para respiradero en un tanque.

VISCOSIDAD Medida de la friccin interna o resistencia al flujo de un fluido.

TRABAJO Ejecutarse una fuerza a travs una distancia definida. El trabajo es medido en unidades de fuerza multiplicada por la distancia ( Ej. libras-pies).

Hydra Rig