SISTEMAS HIDRAULICOS Y NEUMÁTICOS TEMA: CLASIFICACIÓN DE LAS BOMBAS HIDRÁULICAS INTEGRANTES

SISTEMAS HIDRAULICOS Y NEUMÁTICOS

TEMA:

CLASIFICACIÓN DE LAS BOMBAS HIDRÁULICAS

INTEGRANTES:

Víctor Jiménez

Lenin Manobanda

Alexis Santamaría

DEPARTAMENTO

Energía y Mecánica

CARREARA:

Ingeniería Mecatrónica

FECHA:

03 de Febrero del 2015

1. Tema

Clasificación de las bombas hidráulicas

2. Objetivos

Consultar sobre las diferentes tipos de bombas y su funcionamiento.

Objetivo específicos

Consultar los conceptos básicos acerca de las bombas hidráulicas.

Indagar sus partes y su principio de funcionamiento. Investigar sobre los tipos de bombas eléctricas. Investigar sus aplicaciones en la Industria.

3. Marco Teórico

La ciencia de la hidráulica se ha considerado desde losprimeros días de la civilización humana. A pesar de suantigüedad, la hidráulica se constituye en una de las ramasde la ingeniería civil con mayor influencia en eldesarrollo de las sociedades, porque a diario suutilización es vital para vencer distintos obstáculos opara desarrollar diferentes actividades, sin importar quetodavía presenta algún grado de incertidumbre.

La definición de una bomba hidráulica que generalmente seencuentra en los textos es la siguiente: "Una bombahidráulica es un medio para convertir energía mecánica enenergía fluida o hidráulica". Es decir las bombas añadenenergía al agua.

Cuando se pretende desarrollar una clasificación de losdiferentes tipos de bombas hidráulicas se debe tenerclaridad en algunos términos para así poder evaluar los

méritos de un tipo de bomba sobre otro. Dichos términosson:

Amplitud de presión: Se constituyen en los límites máximosde presión con los cuales una bomba puede funcionaradecuadamente. Las unidades son Lb/plg2.

Volumen: La cantidad de fluido que una bomba es capaz deentregar a la presión de operación. Las unidades songal/min.

Amplitud de la velocidad: Se constituyen en los límitesmáximo y mínimo en los cuales las condiciones a la entraday soporte de la carga permitirán a la bomba funcionarsatisfactoriamente. Las unidades son r.p.m.

Eficiencia mecánica: Se puede determinar mediante larelación entre el caballaje teórico a la entrada, necesariopara un volumen específico en una presión específica y elcaballaje real a la entrada necesario para el volumenespecifico a la presión especifica.

Eficiencia volumétrica: Se puede determinar mediante larelación entre el volumen teórico de salida a 0 lb/plg2 yel volumen real a cualquier presión asignada.

Eficiencia total: Se puede determinar mediante el productoentre la eficiencia mecánica y la eficiencia volumétrica.

BOMBASAmplitu

d

Presión

Volumen

Amplitud

Velocidad

Eficiencia

Volum.

Eficiencia

Total

Bomba de engrane BajaPresión

0 Lb/plg2 5 Gal/min 500 rpm 80 % 75 – 80

%

Bomba 1500 10 1200 80 % 75 – 80

engrane 1500Lb/plg2

Lb/plg2 Gal/min rpm %

Bomba engrane 2000Lb/plg2

2000 Lb/plg2

15 Gal/ min

1800 rpm

90 % 80 - 85%

Bomba Paletaequilib. 1000 Lb/plg2

1000 Lb/plg2

1.1 – 55 Gal/min

1000 rpm

> 90 % 80 – 85%

Bomba PistónPlaca empujeangular

3000 Lb/plg2

5000 Lb/plg2

2 – 120 Gal/min

7.5 – 41 Gal/min

1200–1800 rpm

90 %

90 %

> 85 %

> 80 %

Diseño Dynex 6000 – 8000 Lb/plg2

2.9 – 4.2Gal/min

1200-2200 rpm

90 % > 85 %

Las bombas se clasifican de la siguiente manera:

Bombas de volumen fijo o bombas de desplazamiento fijo.

Estas bombas se caracterizan porque entregan un productofijo a velocidad constante. Este tipo de bomba se usa máscomúnmente en los circuitos industriales básicos deaplicación mecánica de la hidráulica.

Fig. 1 Bomba de engranes Simple.

1.1 Bombas de engranes o piñones.

La bomba de engranes se denomina también "caballo de carga"y se puede asegurar que es una de las más utilizadas. Lacapacidad puede ser grande o pequeña y su costo variará consu capacidad de presión y volumen. Además la simplicidad desu construcción permite esta ventaja de precio. Las bombasde engranes exhiben buenas capacidades de vacío a laentrada y para las situaciones normales también sonautocebantes; otra característica importante es la cantidadrelativamente pequeña de pulsación en el volumen producido.En este tipo de bombas de engrane, el engranado de cadacombinación de engranes o dientes producirán una unidad opulso de presión.

1.2 Bombas de paletas.

1.2.1 Bombas de paletas desequilibradas o de eje excéntrico.

Con este diseño un rotor ranurado es girado por la flechaimpulsora. Las paletas planas rectangulares se muevenacercándose o alejándose de las ranuras del rotor y siguena la forma de la carcasa o caja de la bomba. El rotor estacolocado excéntrico con respecto al eje de la caja de labomba.

La rotación en el sentido de las manecillas del reloj delrotor en virtud de la mayor área que hay entre dicho rotor

y la cavidad de la caja, producirá un vacío en la admisióny la entrada del aceite en los volúmenes formados entre laspaletas.

La bomba mostrará desgaste interior de la caja y en lasaristas de las paletas, causado por el deslizamiento decontacto entre las dos superficies.

Este tipo de bomba tendrá la misma situación en lo que serefiere a la carga sobre los cojinetes que el caso de lasbombas de engranes.

Fig. 2 Bomba de Paletas desequilibradas.

1.3 Bombas de pistón

Las bombas de pistón generalmente son consideradas como lasbombas que verdaderamente tienen un alto rendimiento en lasaplicaciones mecánicas de la hidráulica. Algunas bombas deengranes y de paletas funcionarán con valores de presióncercanos a los 2000 lb/plg2, pero sin embargo, se lesconsideraran que trabajan con mucho esfuerzo. En cambio lasbombas de pistón, en general, descansan a las 2000 lb/plg2y en muchos casos tienen capacidades de 3000 lb/plg2 y confrecuencia funcionan bien con valores hasta de 5000lb/plg2.

1.3.1 Bomba de Pistón Radial.

La bomba de pistón radial, aloja los pistones deslizantesdentro de un bloque del cilindro que gira alrededor de unperno o clavija estacionaria o flecha portadora.

En las bombas de pistón radial se logra una eficienciavolumétrica alta debido a los ajustes estrechos de lospistones a los cilindros y por el cierre adecuado entre elbloque del cilindro y el perno o clavija alrededor del cualgira.

Fig. 3 Bomba de Pistón Radial.

1.3.2 Bombas de Pistón Axial.

Las bombas de pistón axial son las bombas más comunes quese encuentran. Las bombas de pistón axial derivan su nombredel hecho que los pistones se mueven dentro y fuera sobreun plano paralelo al eje de la flecha impulsora.

Fig. 4 Bomba de Pistón Axial.

1.3.3 Bombas de Pistón de Barril angular.(Vickers)

Las varillas del pistón van conectadas al pistón con unajunta socket de bola y también el bloque del cilindro obarril va conectado a la flecha de impulsión por una juntacombinada universal de velocidad constante de tipoWilliams.

Las cargas para impulsión de la bomba y las cargas deempuje por la acción del bombeo van soportadas por trescojinetes de bolas de hilera simple y un cojinete de bolasde hilera doble.

El arranque inicial de este tipo de bombas no debeintentarse hasta que su caja se haya llenado de aceite,esto se denomina "cebado". Pero la bomba no se ceba parapoder bombear sino para asegurar la lubricación de loscojinetes y de las superficies de desgaste.

Este diseño de bomba ha dado un excelente servicio a la industria aeronáutica.

Fig. 5 Bomba de Pistón de Barril angular

2. Bombas de volumen variable.

La acción de bombeo de las bombas de volumen variable es agrandes rasgos similar a la acción de bombeo de las bombasde volumen fijo.

Los volúmenes variables para bombas de engranes únicamenteson utilizables si se varía la velocidad de impulsión de labomba. El factor de escape uniforme prohíbe la eficiencia

constante con velocidad variable y elimina a las bombas deengranes para uso potencial de volumen variable.

Las bombas de paletas pueden adaptarse para producirvolúmenes variables, pero las restricciones de laconversión generalmente lo limitan. Una bomba de paletas devolumen variable no puede ofrecer una carga hidráulicabalanceada en la caja interna de bombeo. Los volúmenesvariables pueden conseguirse con bombas de paletas si secambia la excentricidad del anillo de desgaste, en relaciónal rotor y las paletas.

Las bombas de pistón son las mejores adaptadas para diseñosde volumen variable, y las bombas axiales de pistóngeneralmente son consideradas como las más eficientes detodas las bombas, y son por sí solas las mejores paracualquier condición de volumen variable. Las bombasradiales de pistón son también utilizables para producirvolúmenes variables.

4.  Conclusiones

Al incrementarla energía del fluido, se aumenta supresión, su velocidad o su altura, todas ellasrelacionadas según el principio de Bernoulli.

En general, una bomba se utiliza para incrementar lapresión de un líquido añadiendo energía al sistemahidráulico, para mover el fluido de una zona de menorpresión o altitud a otra de mayor presión o altitud

Con esta información, no se ha pretendido dotar al lectorcon un método para resolver un problemacerrado, sino másbien dar indicaciones, directrices y procedimientos paraque el usuario final tenga uncriterio concreto para uncorrecto diseño y dimensionado de una red.

El sistema centrífugo presenta infinidad de ventajas conrespecto a los otros tipos de bombeo: aseguran un tamañoreducido, un servicio relativamente silencioso y un fácilaccionamiento con todos los tipos de motores eléctricosque se encuentran en plaza

5. Recomendaciones o Para elegir un adecuado sistema de bombeo hidráulica es

necesario saber el ambiente físico en el cual vamos aemplearlo a si también la potencia necesaria para unóptimo funcionamiento

o Si el sistema de aplicaciones mecánicas que requieren unmayor rendimiento es recomendable la bomba de pisto convalores de presión cercanos a los 2000 lb/plg2, pero sinembargo, se les consideraran que trabajan con muchoesfuerzo

6. Bibliografía 

L.S. McNickle, Jr. HIDRÁULICA SIMPLIFICADA. EdContinental. 4ed. Pag 51 – 90.

Zubicarag Viejo, Manuel. BOMBAS, TEORÍA, DISEÑO YAPLICACIONES. Ed Limusa. 2 ed. 1979.

Kenneth J. McNaughton. BOMBAS, SELECCIÓN, USO YMANTENIMIENTO. Ed Mc Graw Hill.