FLUIDOS HIDRAULICOS

**Fluidos HidrulicosFluidos Hidrulicos

Fluidos HidrulicosSon Lquidos transmisores de Potencia que se utilizan para transformar, controlar y transmitir los esfuerzos mecnicos a travs de una variacin en su presin o flujo. Generalmente se prefieren fluidos ligeros, a fin de obtener una respuesta rpida y una mayor disipacin del calor generado en su circulacin.

Funciones de los Fluidos HidrulicosTransmitir Potencia Mantener Presin Enfriar Lubricar las piezas mviles Sellar

Parmetros de ComportamientoTemperatura de Funcionamiento: Esta influye en sus propiedades fsicas y qumicas, ya que reducen su vida til, su resistencia de pelcula cuando son elevadas y cuando son bajas, presentan dificultades de bombeo. Viscosidad: Cuando no se selecciona bien provoca friccin fluida, cavitacin, consumo de energa y merma en la capacidad del sistema.

Parmetros de ComportamientoCompatibilidad: Se debe analizar qu tanto afecta a los sellos metales y pinturas, pues por el contrario, ste los debe proteger. Estabilidad: De la estabilidad que demuestre tener el fluido en la operacin del sistema, depender la vida til tanto del fluido como del equipo. Esto es que el aceite no se descomponga.

Tipos de Fluidos HidrulicosAceites Minerales: Parafnicos Naftnicos Aceites Sintticos: Polialfaolefinas Glicoles Siliconas Esteres Polibutanos Resistentes al Fuego: Agua-Aceite Esteres Fosfatados Agua-Glycol

Propiedades de los Fluidos Viscosidad adecuadaBuen ndice de ViscosidadBaja CompresibilidadExcelente poder lubricanteCompatibilidad con sellos, juntas y pinturasResistencia a la OxidacinResistencia a la formacin de EspumaDemulsibilidadResistencia a la Herrumbre y la CorrosinResistencia al Esfuerzo Cortante

Viscosidad AdecuadaContar con una viscosidad adecuada influir en la velocidad de respuesta de los componentes del sistema. Los fluidos al enfriarse aumentan su viscosidad, lo cual fuerza a la bomba al manejarlos. Por el contrario, al calentarse la disminuyen, provocando fugas internas y contacto metlico Los fabricantes de Sistemas recomiendan que.... Viscosidad al arranque: No ms de 800 cSt Viscosidad en operacin: Entre 40 y 20 cSt

Viscosidad Alta (consecuencias)Cuando se elige Viscosidad elevada, se genera: Exceso de ruido y cavitacin en la bomba El aceite durante la operacin tiende siempre a mantener aire en suspensin, el cual se incrementa al pasar por el colador, lo que provoca ruido en las bombas y erosin en las vlvulas.

Viscosidad Alta (consecuencias)Aumento de la friccin interna, por su resistencia a la circulacin. Respuesta lenta. Aumento de temperatura Cada de Presin Aumento en el consumo de energa

Viscosidad Baja (consecuencias) Cuando se selecciona una menor viscosidad a la requerida, se provoca: Disminucin en la eficiencia del sistemaDeterioro en la lubricacin dinmicaFugas internas y externasContacto metlico en bombas y vlvulasPrdidas de presinMenor precisin

ndice de ViscosidadNecesidades:

Cambios constantes de temperaturaSistema requiere aceite con viscosidad lo mas uniformeposible ante cambios de temperaturaSignificativos cambios de viscosidad producuran movimientos errticos en el sistema y contactos metlicos de los elementos, con su consecuente desgaste.Debido a esto, es necesario el uso de aceites con un elevado ndice de viscosidad, mnimo de 95.

Resistencia a la OxidacinCondiciones de operacin de aceites Hidrulicos:

Trabajo severo constante

Deben resistir a su descomposicin qumica, la que es promovida por los siguientes factores:Temperaturas elevadasContacto con ciertos tipos de metalesContacto excesivo con oxgenoAlgn tipo de Contaminacin

Demulsibilidad Demulsibilidad: Facilidad del aceite de separarse del agua.

Problemas que trae el aceite con agua:

Provoca merma en la pelcula lubricante y su consecuente desgasteOoxidacin del aceite Herrumbramiento de las partes ferrosas.

Fuentes de contaminacin con agua:Condensacin de la humedad del aireFugas en el Intercambiador de CalorContaminacin externa por salpique

DemulsibilidadEl grado de Demulsibilidad de un fluido lo logra a travs de:

Los Bsicos con los que se elaboranlos aceites, los que deben ser de unalto grado de refinacin

Aditivos demulsificantes que en forma constante y balanceada, provoquen una rpida separacin de los dos elementos.

Resistencia a la Formacin de EspumaEspuma es un fenmeno nada deseable en la lubricacin de elementos mecnicos, menos an en los fluidos hidrulicos.

Consecuencias:

Produce movimientos errticos en el sistema, debido a que el aire es un fluido compresible.

Provoca la aceleracin de la oxidacin.

Resistencia a la Formacin de EspumaLa generacin de espuma es provocada principalmente por:Fugas en la Succin de la BombaLnea de retorno al depsito muy altaTubera de retorno al depsito no llenaProvocacin de Flujos Turbulentos en la lnea,por variaciones bruscas en los dimetros de las tuberas.Depsitos muy pequeos que no permiten fcil liberacin de aire.

Criterio de Seleccin de los Fluidos HidrulicosCondiciones Mecnicas:

Cuando los equipos son nuevos, se recomienda, inclusive por el propio fabricante, viscosidades ISO VG 46 (Mobil DTE 25)

Cuando ya existe cierto desgaste por el tiempo acumulado de operacin, se recomienda la viscosidad ISO VG 68 (Mobil DTE 26)

La viscosidad ISO VG 32 ( Mobil DTE 24) se usar para unidades pequeas y sobre todo en buen estado.

Condiciones Ambientales

La temperatura ambiente tiene gran influencia para la seleccin de la viscosidad, ya que provoca el incremento del calor generado por la operacin normal del fluido, lo cual lo adelgaza y reduce su poder lubricante y transmisin de potencia.

A Mayor Temperatura ambiente, usar viscosidad ISO 68A Menor Temperatura (aceptable), usar una viscosidad ISO VG 46 (o ISO VG 32)Criterio de Seleccin de los Fluidos Hidrulicos

Mantenimiento de los Fluidos HidrulicosEl mantenimiento de los fluidos, bsicamente se concentra en varios puntos: Asegurar el uso del fluido correctoAlmacenamiento y manejo de los fluidosLimpieza del sistemaPrevencin del ingreso de aireTemperaturas de operacin moderadasControl de Fugas

Almacenamiento y Manejo de los FluidosComenzando por el almacenamiento de los tambores, resultara ptimo que ste se hiciera en bodega techada o a la intemperie bajo techo, con esta medida se evitar la penetracin de contaminantes agua y polvo a su interior.

Su manejo tambin reviste gran importancia, tanto en su transporte del almacn a la mquina, como en el llenado del depsito, el cual de preferencia se debe llevar a cabo con bomba y un filtro intermedio de micraje pequeo.

Control de Fugas

Resulta de gran importancia el control de las fugas, ya que los contaminantes pueden llegar a introducirse por stas al sistema.

Los gastos por fugas pueden ser altos y las prdidas econmicas son grandes, pudindolo constatar en la siguiente tabla.

Prdida por Fugas del Fluido

Cdigos de limpiezaControl de la contaminacin en el aceite hidrulico

*Qu es Contaminacin en un aceite hidrulico? Todo lo que est en el fluido y que no pertenezca a este.

Contaminacin inicial:"La contaminacin puede ocurrir en un equipo nuevo o en aceite nuevo."

*Dos tipos de contaminacinContaminacin gruesa"Suciedad que se puede ver"

40 micrones y ms, como:

Astillas de acero, salpicaduras de soldadura, escoria, astillas de pintura, polvo en una pantalla de televisinContaminacin fina"Suciedad que no se puede ver"

Inferior a 40 micrones, como:Polvo, tierra, compuesto de esmerilado, residuo de refrigerante y agua

*Control de la ContaminacinLos expertos en sistemas hidrulicos atribuyen del 70% al 80% de todas las fallas de los componentes a una contaminacin de partculas.

Un gran porcentaje de fallas en el sistema resulta por contaminacin en el fluido, y no por un debilitamiento del cilindro, bomba o de la vlvula.

*Contaminacin: El enemigo nmero uno"Prdida de eficiencia - Tiempos de ciclos mas largos Menor duracin de componentesVlvulas pegadas, operacin errtica o ambasPrdida de precisin de la mquinaExcesivo uso de aceites (vida ms corta)FALLA CATASTROFICA

*Qu es un Micrn?1 Millonsima de un Metro

100 micrones (m) - grano de sal de mesa

80 micrones (m) - dimetro de un cabello humano

*Partculas demasiado pequeas tambin son dainas

*Cdigos de limpieza ISO (International Standardization Organization) Basados en la Norma ISO 4406El cdigo de contaminacin, tambin llamado de limpieza, ISO 4406-99 es un sistema universal para representar concentraciones de partculas en el aceite. Con frecuencia se le conoce como el "conteo de partculas".

Cdigos de limpieza ISO

*El nuevo cdigo ISO 4406-99 utiliza un sistema de tres valores, los cuales se escriben separados por una lnea diagonal (R4/R6/R14).

El primer nmero corresponde al valor del rango en el cual se encuentra el resultado del conteo para partculas mayores a 4 micras. El segundo corresponde al rango en el cual se encuentra la cantidad de partculas mayores a 6 micras El tercero corresponder al rango con el conteo de partculas mayores a 14 micras.Cdigos ISO 4406-99

*Conteo de PartculasLos instrumentos de conteo de partculas (pticos o de bloqueo de poro), proporcionan una serie de valores correspondientes al resultado de la cantidad de partculas presentes en cada rango de tamao de partculas.

Cuentan la cantidad de partculas slidas por mililitro de muestra de acuerdo al tamao de estas, separndolas en tres grupos: >4m, >6m y >14m. Luego clasifica cada uno de estos grupos en rangos preestablecidos (# ISO) segn la cantidad de partculas en cada uno.

*Ejemplo de conteo de partculas

*LimpiezaUn fluido con cdigo de limpieza 16/14/11 ser mucho mas limpio que uno con 19/18/16, ya que un rango 19 puede tener entre 2500 y 5000 partculas mayores a 4 micras mientras que un cdigo 16 solo podr tener entre 320 y 640.Para efectos de una alta confiabilidad de la maquinaria, se espera que la maquinaria tenga un fluido sin contaminacin slidaGeneralmente se establece la norma "Mientras ms limpio, Mejor"

*Puntos crticos Educacin & Capacitacin Compromiso & Apoyo Objetivos de la Contaminacin Mtodos & Procedimientos Herramientas de control de la contaminacin Medir - Revisar - Re-certificar

*996289880**Para un sistema hidrulico en el que se generan temperaturas de operacin elevadas, por la constante recirculacin del fluido debido a las restricciones impuestas por los elementos del sistema, se hace necesario que el aceite no cambie su viscosidad significativamente, ya que de hacerlo, se presentaran movimientos errticos en el sistema y contactos metlicos de los elementos, con su consecuente desgaste.Debido a esto, es necesario el uso de aceites con un elevado ndice de viscosidad, mnimo de 95.

*Los fluidos hidrulicos se encuentran bajo condiciones de trabajo severo todo el tiempo, por lo cual deben resistir a su descomposicin qumica, la que es promovida por los siguientes factores:Temperaturas elevadasContacto con ciertos tipos de metalesContacto excesivo con oxgenoAlgn tipo de Contaminacin

*La Demulsibilidad, cuyo significado es que el aceite no se mezcle con el agua, es un factor muy importante en los fluidos hidrulicos, ya que al contenerla, sta puede provocar merma en la pelcula lubricante y su consecuente desgaste, oxidacin del aceite y herrumbramiento de las partes ferrosas. Existen algunas fuentes de contaminacin con agua:Condensacin de la humedad del aireFugas en el Intercambiador de CalorContaminacin externa por salpiqueAditivos detergentes como los automotrices

*La espuma es un fenmeno nada deseable en la lubricacin de elementos mecnicos, menos an en los fluidos hidrulicos, ya que en stos logra producir movimientos errticos en el sistema, debido a que el aire es un fluido compresible. Por otro lado, el aire contenido en el aceite (conocida como emulsin), provoca la aceleracin de su oxidacin

*Resulta de gran importancia el control de las fugas, ya que por un lado, aparentemente la fuga es de adentro hacia afuera, pero lo cierto es que los contaminantes se llegan a introducir por stas.

Tambin debemos pensar en la contaminacin y el riesgo que stas representan.

Y por ltimo, lo dramtico es que las prdidas econmicas son grandes, pudindolo constatar en la siguiente tabla:

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