jueves, 16 de octubre de 2014

BOMBAS HIDRAULICAS DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO.



Este informe tiene como objetivo brindar al lector los aprendizajes básicos del tema, de una manera sencilla.

 Bomba es aquella máquina  que absorbe  energía mecánica que proviene de un motor eléctrico  y la transforma en energía que la transfiere a un fluido como energía hidráulica la cual permite que el fluido pueda ser transportado de un lugar a otro,  a un mismo o diferente  nivel y distintas velocidades. Éstas se clasifican en dos grupos: Dinámicas y de desplazamiento positivo.

 
Bombas hidráulicas de desplazamiento positivo.

Estas bombas  guían al fluido que se desplaza a lo largo de toda su trayectoria, el cual siempre está contenido entre el elemento impulsor (embolo, aspa, tornillo) y la carcasa o cilindro. El movimiento de un fluido se debe  a la disminución del volumen de una cámara. 


  Clasificación.
Existen  máquinas de desplazamiento positivo, tanto reciprocantes como rotatorias, siempre hay una cámara que aumenta de volumen (succión) y disminuye volumen (impulsión), por lo cual  también se les denomina Volumétricas.


·          BOMBAS RECIPROCANTES O ALTERNATIVAS.- Se caracteriza por poseer un  elemento impulsor que proporciona la energía al fluido en forma lineal y alternativa.


·            BOMBA ROTATORIA.-  Provistas de movimiento rotatorio. Tienen diversas aplicaciones según el elemento impulsor. El fluido sale de la bomba en forma constante, puede manejar líquidos que contengan aire o vapor. Su principal función es  manejar líquidos altamente viscosos, lo que ninguna otra bomba puede realizar.

Bomba rotativa.
 
Bomba reciprocante.
 
 
 
 

Bombas hidráulicas de engranes.

·         Tipos.

Bombas de aluminio con rodamientos.

Bombas de aluminio con cojinetes.

Bombas de fundición con rodamientos.

Bombas de fundición con cojinetes.

Bombas para camiones.

 
·         Descripción del funcionamiento.
 
1)    Bombas  engranajes externos.
- De alta presión. 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). 

Genera  un vacío en la línea de succión, cuando se separan los dientes, por el aumento del volumen en la cámara de succión, al mismo tiempo 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.

- De  baja presión. Poseen engranajes rectos y  pueden llegar a dar un 93% de rendimiento volumétrico.
 
 
2)    Bombas  engranajes internos:
 
Tienen dos engranajes (externo e interno). Tienen uno ó dos dientes menos que el engranaje exterior.  Su desgaste es menor debido a su reducida relación de velocidad. Usadas en caudales pequeños
 
 
·         Características técnicas.
-Se utilizan para bombear aceite de lubricación.
-Son bombas de caudal fijo
-Producen desplazamientos de  0.6 a  720 lts/min , con  presiones de operación de 350 bar y  3500 rpm  en bombas sencillas.
-Reversibles y unidireccionales.
-Diseño compacto
-Cuerpos en aluminio reforzado y en acero.
-Alto rendimiento y altas temperaturas.

-Larga duración en condiciones extremas.

-Diversas aplicaciones.
 
 
 
Bombas hidráulicas de paletas.
 
·         Tipos
 Bombas de paletas no compensadas
Tiene abertura de aspiración y 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
Utilizadas 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
Las paletas flexibles están montadas sobre un rotor 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 deslizantes
 Son de una cámara,  gran velocidad,  capacidades pequeñas y sirven para fluidos poco viscosos.
Composición de una bomba de paletas.
 
 
·         Descripción del funcionamiento.
 Tienen un rotor ranurado 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. Se requieren 400-600rpm para crear la fuerza necesaria que permita despegar las paletas del rotor y se adhieran a la superficie interna del anillo, produciendo el bombeo. Las cámaras de bombeo se forman entre las paletas, rotor, anillo y las 2 placas laterales.   
 
Las cámaras van aumentando de tamaño  debido a que el anillo y el rotor son concéntricos, creando un vacío, generando la succión, al llegar a un valor máximo de admisión, este se cierra para trasladar el fluido produciendo que las cámaras  disminuyan de tamaño impulsando el fluido hacia el sistema hidráulico.
Bomba de paletas.
·         Características:
-Usadas en instalaciones con una presión máxima de 200 bar.
-Un caudal uniforme y un bajo nivel de ruido.
-El anillo estator es de forma circular y excéntrico con respecto al rotor. Esta excentricidad determina el desplazamiento (caudal).
-Si la excentricidad es cero no existe un caudal, por lo que no se entregará líquido al sistema, permitiendo  regular el caudal de las bombas de paletas.
-Las paletas son la parte delicada en este tipo de bombas.
 
 
 

Bombas de pistón.
 
 
Composición: bombas de pistón.
 
 
 
  • Descripción del funcionamiento.
 Aquellas que generan el movimiento en el mismo mediante el movimiento de un pistón. Son del tipo bombas volumétricas, y se emplean para el movimiento de fluidos a alta presión, elevadas viscosidades o densidades.
Éstas disponen de varios conjuntos pistón-cilindro moviéndose alternativamente, es decir, mientras unos pistones están aspirando líquido, otros lo están impulsando, consiguiendo así un flujo menos pulsante; siendo más continuo cuantos más pistones haya en la bomba; el líquido pasa al interior del cilindro en su carrera de expansión y posteriormente es expulsado en su carrera de compresión, produciéndose así el caudal.
Funcionamiento de una bomba de pistones.
  Las bombas de pistones se utilizan por su alto rendimiento y porque tienen una eficiencia volumétrica aproximada de 95 -98%.
 
 
 
  • Tipos.
Bombas hidráulicas de pistones axiales.
 
 Aquí, los pistones están colocados dentro de un tambor de cilindros y se desplazan axialmente (paralelamente al eje). Los pistones disponen de un apoyo que se desliza sobre un plato inclinado. Utilizan válvulas de retención para dirigir el caudal desde la aspiración hasta la impulsión.
Debido a que el plano de rotación de los pistones está en ángulo con el plano de la placa de válvulas, la distancia entre pistones y la placa de válvulas cambia constantemente durante la rotación. Cada pistón se separa de la placa de válvulas durante media revolución, y se acerca a ésta durante la otra media revolución.
Bomba de pistones axiales.
·         Características:

Ventajas.
-Permite  su  montaje sobre tuberías de pequeño diámetro.
-Capacidad de operación manual. 
 
Desventajas
-Bajo rendimiento,
-Descarga pulsátil
-Producen  ruidos y vibraciones.
 

Bombas hidráulicas de pistones radiales
Consiste en un  barril de cilindros que aloja los pistones colocado excéntrico al anillo. Conforme el barril de cilindros gira, se forma un volumen creciente dentro del barril durante la mitad de la revolución, en la otra mitad, se forma un volumen decreciente. El fluido entra y sale de la bomba a través de la válvula de bloqueo que está en el centro de la bomba.
 
 
 
 
 
Bomba de pistones radiales.
  • Características.
-Usadas para mantener una temperatura lo más baja y constante posible en un sistema hidráulico.
-Se obtienen eficiencias volumétricas sumamente altas, a valores de un 98%.
 
 

 
 
 
 
Tabla tipos de bombas hidráulicas de desplazamiento positivo.
 
 
 
 
En resumen, las bombas hidráulicas  son máquinas transfiere a un fluido como energía hidráulica permitiendo ser transportado de un lugar a otro,  a un mismo o diferente  nivel y distintas velocidades. Existen las de desplazamiento positivo y las dinámicas.

Las bombas de desplazamiento positivo tiene la función de guiar al fluido que se desplaza a lo largo de toda su trayectoria, el cual siempre está contenido entre el elemento impulsor y la carcasa o cilindro.
Son llamadas desplazamiento positivo porque el movimiento de un fluido se debe  a la disminución del volumen de una cámara.

 Se clasifican en:
-Bombas reciprocantes por movimiento lineal.
-Bombas rotatorias por  movimiento rotatorio.

Los  tipos de bombas hidráulicas se distinguen por su composición, las tres más importantes son las de engranes(externos de alta y baja presión  e internos), de paletas (flexibles, deslizantes, compensadas y no compensadas) y las de pistones(axiales y radiales).
Las  de pistones son las bombas más eficientes ya que trabajan con elevadas presiones de trabajo.

 

 

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.
 
 
 
 
BIBLIOGRAFÍA