HIDRÁULICA
Bombas hidráulicas de paletas.
Las bombas hidráulicas de paletas se utilizan a menudo en circuitos hidráulicos de diversas máquinas de movimiento de tierras. Son típicas en los sistemas hidráulicos de dirección de las máquinas.
Constan de varias partes:
· Anillo excéntrico.
· Rotor.
· Paletas.
· Tapas o placas de extremo.
El accionamiento se efectúa por medio de un eje estriado que engrana con el estriado interior del rotor. Hay diversos diseños para conseguir el contacto entre la paleta y el anillo; en unos se utiliza la propia fuerza centrífuga que les imprime el giro del rotor, en estos modelos se requiere una velocidad mínima de giro para garantizar el correcto apoyo de la paleta sobre el anillo; en otros modelos esta fuerza centrífuga se refuerza con unos muelles colocados entre la paleta y su alojamiento en el rotor, esto disminuye la velocidad mínima necesaria para el apoyo; otros modelos utilizan una reducida presión hidráulica para empujar la paleta.
Las bombas de paletas son relativamente pequeñas en función de las potencias que desarrollan y su tolerancia al contaminante es bastante aceptable.
En la figura de la página el aceite entra por el lado izquierdo, donde es recogido por las paletas que se abren por la fuerza centrifuga y es impulsado hacia el lado de presión por las mismas hasta incorporarse a la salida de presión. unas ranuras especiales en el rotor, conectan el lado de presión con la parte inferior de las paletas para ayudar a la fuerza centrifuga a impulsarlas hacia fuera.
La aspiración se produce al incrementar el volumen de la cámara durante el giro.
Cuanto menores sen las tolerancias entre el extremo de la paleta y el anillo y entre estas y las placas de presión, mejor será el rendimiento de la bomba.
De todas formas se ha de mantener una cierta tolerancia en las zonas de rozamiento, por ello es importante que la fuerza que la paleta ejerce sobre el anillo no sea excesiva ya que entonces se rompería la película de lubricante y se produciría contacto entre el extremo de la paleta y el anillo.
En la figura siguiente vemos la conformación típica de una bomba de paletas real de una máquina con la disposición de todos sus elementos formando un solo cuerpo.
Las lumbreras de entrada y salida del aceite están situadas en los laterales del rotor y a su lado podemos observar las ranuras que dan presión al fondo de las paletas.
Bombas múltiples.
Las bombas múltiples son combinaciones de dos o mas elementos de bombeo colocados en una sola carcasa y accionados por un mismo eje motriz.
Las bombas múltiples pueden estar compuestas por varios cuerpos (grupos de bombeo) iguales en su funcionamiento (engranajes + engranajes, paletas + paletas, pistones + pistones) que a su vez pueden ser de igual o distinta cilindrada. Otra opción es la combinación de cuerpos distintos (pistones + paletas, paletas + engranajes, etc.).
Las bombas múltiples construidas a partir de cuerpos independientes suele tener un orificio de aspiración y uno de salida para cada cuerpo de bomba; en otros modelos la carcasa ha sido diseñada especialmente para esta aplicación y disponen de una aspiración única para varias unidades de bombeo. En cualquier caso, el cuerpo que suministra más caudal o el que absorbe más potencia siempre será el mas cercano al motor.
Un ejemplo de aplicación de una bomba múltiple con distintos cuerpos sería la de accionamiento de una carretilla elevadora, con un cuerpo para el sistema de desplazamiento (accionamiento de las ruedas), otro cuerpo para el circuito de elevación y posicionamiento de la horquilla y otro para el circuito de dirección.
Otra posibilidad es la de unir en serie dos bombas de igual cilindrada en las que la salida de una se directamente a la entrada de la otra. Estas bombas así conectadas ofrecen una presión doble a la normalmente alcanzada por una sola de las unidades de bombeo.
BOMBAS HIDRÁULICAS DE PALETAS
Las bombas hidráulicas de paletas contienen un rotor ranurado, este se encuentra acoplado al eje de accionamiento (flecha motriz) y gira dentro de un anillo ovalado, dentro del rotor ranurado se encuentran colocadas las paletas, que siguen la superficie interna del anillo cuando el rotor gira.
Para que las bombas de paletas comiencen a funcionar se requiere una velocidad mínima de 400-600rpm para crear la fuerza necesaria para que las paletas se despeguen del rotor y se adhieran a la superficie interna del anillo, produciendo de esta forma el comienzo del bombeo. Las cámaras de bombeo se forman entre las paletas, rotor, anillo y las 2 placas laterales.
Debido a que el anillo y el rotor son concéntricos las cámaras van aumentando de tamaño, creando un vacío, generando así la succión, al llegar a un valor máximo de admisión, este se cierra para trasladar el fluido produciendo así que estas cámaras vayan disminuyendo de tamaño impulsando el fluido hacia el sistema hidráulico.
BOMBAS HIDRÁULICAS DE ENGRANAJES
Las bombas hidráulicas de engranes se usan para bombear aceite de lubricación, las bombas de engranes son bombas de caudal fijo, estas bombas hidráulicas producen flujo al transportar el aceite entre los dientes de dos engranajes acoplados. Uno de ellos es accionado por la flecha de la bomba (motriz), y éste hace girar al otro (conducido).
Esto produce un vacío en la linea de succión, cuando se separan los dientes, por el aumento del volumen en la cámara de succión. En el mismo momento los dientes se van alejando, llevándose el fluido en la cámara de succión. La expulsión del fluido ocurre en el extremo opuesto de la bomba por la disminución de volumen que tiene lugar al engranar los dientes separados.
BOMBAS HIDRÁULICAS DE PISTONES AXIALES
Las bombas de pistones se utilizan por su alto rendimiento y porque tienen una eficiencia volumétrica aproximada de 95 -98%, esto debido a las tolerancias tan ajustadas de estas bombas, esto las hace mucho más sensibles a la contaminación que pueda presentar el sistema hidráulico.
Este tipo de bombas de pistones se dividen en 2 tipos
· Bombas hidráulicas de pistones axiales.
· Bombas hidráulicas de pistones radiales.