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 agradable

Costos 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