Fluido hidráulico Debido a las múltiples posibilidades de aplicación y de empleo de los accionamientos hidráulicos, se le exigen a los fluidos hidráulicos diversas funciones y características
Fluido hidrulico
Debido a las mltiples posibilidades de aplicacin y de empleo de los accionamientos hidrulicos, se le exigen a los fluidos hidrulicos diversas funciones y caractersticas
La funcin principal del fluido hidrulico en una instalacin hidrulica es la transmisin de fuerzas y movimientos
Tipos segn su origen
Aceites Minerales
Fluidos sintticos
Fluidos no contaminantes
Agua (emulsiones)
Fluidos especiales
Aplicaciones
Exigencias a los fluidos hidrulicos
Caractersticas de lubricacin y proteccin contra desgaste
El fluido hidrulico debe poder cubrir todas las piezas en movimiento con una pelcula continua
VISCOSIDAD
Se entiende como la caracterstica de un fluido hidrulico de ofrecer una resistencia al desplazamiento laminar reciproco de dos capas vecinas de fluido
VISCOSIDAD DINAMICA ()
Entre las molculas de un fluido en contacto con un slido y las molculas del slido existen fuerzas moleculares que se denominan fuerzas de adherencia
El coeficiente de friccin interna del fluido se denomina viscosidad y se designa con la letra
VISCOCIDAD CINEMATICA ()
La relacin entre la viscosidad dinmica y la densidad , se denomina
viscosidad cinemtica ()
Unidades de viscosidad
= 1 m2/s = 104 cm2/s = 106 mm2/s
Stoke (St) = 1 cm2/s = 10-4 m2/s
1 cSt = 10 -2 St
Otras unidades
(E) Engler utilizado en europa occidental
(S) Saybolt utilizado en USA
(R) Redwood utilizado en Gran Bretaa
Conducta viscosidad-presin
La viscosidad de los fluidos hidrulicos aumenta con el incremento de la presin
Con aprox. 400 bar ya se alcanza una duplicacin de la viscosidad
Comparaciones Re
Compatibilidad con materiales
El fluido hidrulico debe presentar una elevada compatibilidad con otros materiales empleados en la instalacin hidrulica, como aquellos utilizados para rodamiento, juntas, pintura, etc.
Estabilidad a los esfuerzos de corte (cizalla)
En los mandos y en los asientos de las vlvulas, al abrir y cerrar, el fluido hidrulico es solicitado mecnicamente
El caudal de fluido hidrulico en estos puntos se "cizalla (rompe)
Este proceso influye sobre la vida til del fluido hidrulico
Resistencia a las cargas trmicas
Durante el funcionamiento de la instalacin el fluido hidrulico se puede calentar (en lo posible, a no ms de 80)
Durante el tiempo de parada el fluido vuelve a enfriarse.
Estos procesos, que se repiten, influyen sobre la vida til del fluido hidrulico
Resistencia a la oxidacin
Oxgeno, calor, luz y catlisis influyen sobre el proceso de envejecimiento de aceites minerales
Una elevada absorcin de oxgeno tambin favorecera la corrosin de piezas constructivas
Inhibidores de oxidacin aumentan la resistencia a la absorcin de oxigeno
Baja compresibilidad
Resistencia al cambio de volumen por efecto de la presin
El aire disuelto conducido dentro del fluido hidrulico condiciona la compresin de la columna de fluido hidrulico
Para aceites minerales la compresibilidad es de 0,7 a 0,8% cada 100 bar
Compresibilidad
Baja dilatacin por temperatura
El volumen para los aceites minerales aumenta un 0,7% por cada 10 0C
Este aumento debe ser considerado para volmenes grandes
Reducida formacin de espuma
Los aceites minerales contienen aditivos qumicos que reducen la formacin de espuma.
La tendencia del fluido a formar espuma aumenta con el envejecimiento, el ensuciamiento y el agua condensada
Poca absorcin de aire
y buena liberacin del mismo.
El aire que eventualmente haya arrastrado debe ser liberado rpidamente.
Los aditivos qumicos influyen positivamente sobre estas exigencias
La capacidad de liberacin de aire empeora a medida que aumenta la temperatura del fluido hidrulico
Elevado punto de ebullicin
y baja presin de vapor.
Cuanto ms alto el punto de ebullicin del fluido hidrulico empleado tanto ms alta podr ser la temperatura de servicio mxima de la instalacin.
Los aditivos qumicos influyen positivamente sobre estas exigencias
Elevada densidad
Bajo densidad de un fluido hidrulico se entiende la relacin de su masa con el volumen de fluido hidrulico
La densidad de aceites minerales oscila entre 0,86 g/cm y 0,9 g/cm.
Buena conduccin de calor
El calor que se produce en bombas, vlvulas, motores, cilindros y tubos debe ser transportado por el fluido hidrulico hacia el tanque
Buenas caractersticas dielctricas
No conductivas
En lo posible, el fluido hidrulico no debe poder transmitir energa elctrica
ejemplo: en caso de cortocircuito, rotura de cable, etc. los solenoides suelen estar sumergidos en el fluido hidrulico con el fin de conducir el calor que se produce y lograr una descarga amortiguada de su inducido
No higroscpicos
para evitar la entrada de agua al sistema
Buena capacidad para separar el agua.
Si el contenido de agua es superior a 0,2% del volumen total, el fluido hidrulico deber cambiarse
Poco inflamables
No combustibles
Cuando las condiciones de trabajo estn expuestas a temperaturas altas debe utilizarse fluidos hidrulicos con elevado punto de inflamacin, poco inflamables o no inflamables
Ejemplo: Agua Glicol, Quintolubric
No txicos
como fluido, como gas y despus de una descomposicin
Con el fin de evitar riesgos para la salud y el medio ambiente, al emplear fluidos hidrulicos debern tenerse en cuenta las indicaciones correspondientes del fabricante del fluido
Proteccin anticorrosiva
La capacidad de proteccin anticorrosiva de los aceites minerales se logra mediante aditivos qumicos que forman una pelcula hidrfuga sobre las superficies metlicas y neutralizan los productos corrosivos de la descomposicin en caso de envejecimiento del aceite mineral
No formar sustancias pegajosas
Durante tiempos de parada prolongados de la instalacin, durante el servicio, al calentarse y enfriarse y como consecuencia del envejecimiento,
el fluido hidrulico no deber formar substancias que puedan ocasionar un "pegado" de las piezas mviles de los componentes hidrulicos
Buena filtrabilidad
El fluido hidrulico de una instalacin hidrulica se filtra permanentemente durante el servicio al avanzar o al retornar, o en ambas direcciones, para filtrar las abrasiones del mismo
Debe poseer propiedades para permitir el filtrado de particulado de tamao >= a 0,5 m
Compatibilidad con otros fluidos
El fluido hidrulico cambiado debe ser compatible con el nuevo a utilizar
En caso contrario deber realizarse un flushing al circuito y una limpieza minuciosa al tanque.
No formar lodos
El fluido hidrulico y los aditivos del mismo durante todo el tiempo de empleo no debern descomponerse y conducir a la formacin de lodos,
para evitar efectos de pegado
Fcil manejo y control
Depende de que sus aptitudes sean compatibles con los requerimientos de servicio
No contaminante
Buena biodegradacinFcil depolucinNo txicos para los pecesNo txicos para bacteriaNo peligrosos para las aguasNo peligrosos para los alimentosNo peligrosos para forrajesNo irritar piel y mucosas en sus tres estados (slido, lquido y gaseoso)Ser inodoros, por lo menos, de olor agradableCostos y disponibilidad
Deber utilizarse fluidos comerciales normalizados de acuerdo a los requerimientos de trabajo
r
h
n
=
M
M
M
T
Vicos. m2/s
# Re
2 C
0,0008896
73
6 C
0,0005310
122
40 C
0,0000680
951
45 C
0,0000534
1210
50 C
0,0000427
1514
55 C
0,0000346
1868
60 C
0,0000284
2276
80 C
0,0000145
4458