Bombas Hidráulicas: Principios Fundamentales y Aplicaciones

Al igual que otros dispositivos de bombeo, la bomba hidráulica es otro gran tipo usado en sistemas de accionamiento hidráulico. Puede ser hidrostática o hidrodinámica. Las bombas hidráulicas son fuentes de energía para la mayoría de máquinas dinámicas. Tienen capacidad para empujar grandes cantidades de aceite a través de cilindros o motores hidráulicos. Así, convierten la energía mecánica del accionamiento en energía hidrostática (flujo, presión).

Las bombas hidrostáticas son de desplazamiento positivo, mientras que las hidrodinámicas son de desplazamiento fijo. Todas las bombas hidrostáticas funcionan según el principio de la ley de Pascal. Las máquinas hidráulicas pueden equiparse con bomba para realizar tareas como elevar, bajar, cerrar, abrir o rotar componentes.

Hoy conocerás definición, aplicaciones, componentes, función, tipos y principios de funcionamiento de una bomba hidráulica. También sus ventajas y desventajas.

¿Qué es una bomba hidráulica?

Una bomba hidráulica es un dispositivo mecánico que convierte potencia mecánica en energía hidráulica. Con suficiente potencia generada, la presión de flujo inducida en la carga es superior. Se crea vacío en la entrada cuando la bomba opera. Esto fuerza el líquido del depósito a la línea de entrada a la bomba. Luego lo entrega a la salida por acción mecánica y lo fuerza al sistema hidráulico.

Además, es cualquier dispositivo donde aplicas fuerza para crear presión, que genera flujo a cambio. Una bomba hidráulica básica es la bomba manual, usada para aplicaciones de baja potencia. En la mayoría de situaciones, un motor principal no está disponible o es demasiado costoso, usando la bomba manual.

La bomba manual hidráulica puede usarse para potencia auxiliar, como liberar freno hidráulico en implemento agrícola remolcado. Se usan como fuente hidráulica principal, como en herramientas hidráulicas o de banco. Las aplicaciones son lentas aunque se pueden aplicar presiones superiores a 10.000 psi.

Aplicaciones de la bomba hidráulica

Incluyen excavadoras, grúas, cargadoras, tractores, camiones de vacío, equipos forestales y niveladoras. Camiones volquete, maquinaria minera, etc. también usan bombas hidráulicas. Se usan en toda máquina hidráulica móvil o industrial concebible. Aunque aplicaciones móviles las usan más que industriales, porque actuadores eléctricos no se emplean generalmente en maquinaria móvil. Siguen usándose en entornos industriales.

Máquinas de moldeo por inyección, prensas (cizalla, estampado, doblado), manipulación de materiales, elevadores, transportadores, mezcladoras, montacargas, transpaletas, fundiciones, acerías, cortadoras, etc. funcionan con bomba hidráulica.

Con las aplicaciones listadas, puedes derivar su función. La bomba hidráulica es solo un componente del sistema hidráulico. Toma energía mecánica y la convierte en energía de fluido como flujo de aceite. Esta energía mecánica proviene del motor principal (fuerza de giro).

Diagrama de bomba hidráulica:

Tipos de bomba hidráulica

Bomba de engranajes

Es el diseño más común. Caracterizada por tener menos piezas, fácil servicio, más tolerante a contaminación que otros diseños. También son relativamente económicas. Son de desplazamiento fijo pero también llamadas de desplazamiento positivo: mismo volumen de flujo por cada rotación del eje. Se califican por presión máxima, desplazamiento en pulgadas cúbicas y límite de velocidad de entrada.

Bomba de pistones

Se usan cuando se necesita alta presión de operación. Tienen capacidad para soportar mayores presiones que las de engranajes. Sin embargo, mayor costo inicial, menor resistencia a contaminación y mayor complejidad. La complejidad recae en diseñador y técnico de servicio para entenderla y asegurar funcionamiento perfecto con partes móviles adicionales. Requisitos de filtración más estrictos y tolerancias más ajustadas. A menudo usadas en grúas montadas en camión, pero también en otras aplicaciones.

Bomba de paletas

Común en vehículos de servicio como cestas aéreas y escaleras. Hoy no son comunes en sistemas hidráulicos móviles (montados en camión). Las bombas de engranajes son ampliamente aceptadas y disponibles.

Bomba de embrague

Pequeña bomba de engranajes de desplazamiento, con correa de transmisión, embrague electromagnético. Similar a compresores de aire acondicionado de coche. Se usan donde no hay toma de fuerza de transmisión o no es accesible.

Bomba de volquete

La más popular entre las listadas. Común en aplicaciones de volquete desde remolques a camiones volquete de eje tándem. Diseñada específicamente para camiones volquete. No para otras aplicaciones comunes como remolques de piso o eyectores. Aunque puede diseñarse aplicación para usarla. Lo que la separa de bomba de engranajes es su conjunto de alivio de presión incorporado. También válvula direccional de tres posiciones y tres vías integral. No aptas para servicio continuo por caminos internos estrechos y probabilidad de generación excesiva de calor.

Bomba de residuos

Diseñadas para equipos de residuos. Incluyen válvulas secas y bombas Lives Pak que conservan combustible en modo OFF. Tienen capacidad de proporcionar flujo total al operar. Válvulas especiales equipadas a pesar de diseño basado en bomba de engranajes estándar.

Principio de funcionamiento

El principio es fácil de entender pero varía ligeramente por los diversos tipos disponibles.

Para bombas de engranajes en sistemas hidráulicos de centro abierto, el aceite queda atrapado entre los dientes de los dos engranajes. El cuerpo lo transporta alrededor de la circunferencia de la cavidad y lo fuerza por el puerto de salida al engranarse. Dentro de placas de empuje de latón o placas de desgaste, una pequeña cantidad de aceite presionado empuja las placas firmemente contra los extremos de los engranajes para mejorar eficiencia.

Para bomba de pistones, un bloque de cilindros con pistones que se mueven dentro y fuera está dentro de la bomba. El movimiento succiona aceite del puerto de suministro y lo fuerza por la salida. La longitud de la carrera del pistón determina el ángulo de la placa inclinada, contra la que roza el extremo del pistón. Al mantenerse la placa en posición, el bloque de cilindros, con los pistones, gira con el eje de entrada. El desplazamiento se determina por el volumen total de los cilindros. Están disponibles diseños de desplazamiento fijo y variable.

Mira el video a continuación para aprender más sobre el funcionamiento de la bomba hidráulica:

Conclusión

La bomba hidráulica es gran fuente de bombeo para muchas aplicaciones, potenciando la mayoría de máquinas dinámicas. En este artículo explicamos definición, aplicaciones, función, tipos y funcionamiento.

Espero que hayas aprendido mucho; si es así, compártelo con otros estudiantes técnicos. ¡Gracias por leer! Hasta la próxima.