Cómo Elegir el Fluido Hidráulico Adecuado: Garantizar Eficiencia y Longevidad de la Bomba

Las bombas pueden volverse ineficientes o incluso fallar catastróficamente simplemente porque se usa el tipo incorrecto de fluido hidráulico. ¿Cómo sabe si está usando el tipo correcto de fluido para su bomba hidráulica? La respuesta depende de varios factores, incluyendo el tipo de bomba, su temperatura máxima de operación, su presión máxima de operación e incluso el tipo de material del que están hechos los sellos de la bomba.

Fluido Hidráulico

El fluido hidráulico (a veces llamado aceite hidráulico) puede servir para múltiples propósitos en un sistema hidráulico y sus componentes individuales, incluyendo bombas. Estos propósitos incluyen:

• Transmitir energía
• Disipar calor
• Prevenir corrosión
• Lubricar componentes dentro del sistema hidráulico

En la mayoría de los casos, el factor más importante es la capacidad del fluido para transmitir energía, pero eso puede verse comprometido si se atrapa demasiado calor dentro de la bomba, se permite que los componentes internos se corroan o no hay suficiente lubricación para prevenir daño en las superficies de los componentes internos.

Por Qué el Fluido Hidráulico es Importante para las Bombas

La bomba hidráulica es el corazón de cualquier sistema hidráulico, y la elección incorrecta de fluido puede impactar seriamente el rendimiento y la vida útil de la bomba. De hecho, el uso de un fluido mal adaptado a la bomba puede llevar a un fallo catastrófico que cause problemas en cascada por todo el sistema. Los problemas que pueden surgir como resultado de una mala elección de fluido incluyen:

• Generación excesiva de calor
• Formación de lodos y barnices
• Erosión y desgaste superficial excesivo
• Vida útil reducida de componentes
• Eficiencia del sistema significativamente reducida

Si una bomba muestra alguno de estos síntomas, puede ser hora de investigar un fluido hidráulico más apropiado para ella.

Propiedades Clave de los Fluidos Hidráulicos

Cuando llega el momento de seleccionar un fluido para su sistema, es importante saber qué propiedades son importantes para su aplicación particular. Las características más importantes de un fluido hidráulico incluyen su viscosidad, lubricación, propiedades térmicas, inflamabilidad, estabilidad y espumado.

Viscosidad

La viscosidad es una medida de la resistencia de un fluido a fluir, siendo la miel un ejemplo de alta viscosidad, el agua de viscosidad media y la mayoría de los gases exhibiendo viscosidad muy baja. Está estrechamente relacionada con la temperatura, volviéndose los fluidos hidráulicos más viscosos a medida que bajan las temperaturas.

Si un fluido hidráulico tiene una viscosidad demasiado alta, el sistema no funcionará eficientemente debido a las pérdidas involucradas en superar la resistencia del fluido al movimiento. Además, puede ocurrir daño porque los componentes dentro del sistema no estarán completamente lubricados. Sin embargo, si la viscosidad es demasiado baja, aún puede haber problemas de lubricación y el fluido no será tan efectivo transmitiendo energía.

Lubricación

Un buen fluido hidráulico servirá como lubricante dentro del sistema, protegiendo superficies críticas del daño y previniendo contacto metal-metal. En algunos casos, un sistema o bomba hidráulica puede requerir un fluido con aditivos para mantener su lubricidad en presencia de altas presiones.

Propiedades Térmicas

Es muy importante tener en cuenta el rango esperado de temperaturas de operación del sistema para que el fluido hidráulico permanezca estable y pueda mantener la viscosidad deseada. Esto puede ser un problema significativo para equipos expuestos a temperaturas exteriores, especialmente cuando bajan por debajo de cero. Además, el fluido necesita ser capaz de disipar el calor generado por caídas de presión y fricción.

Inflamabilidad

Para uso en entornos explosivos o altamente inflamables, el fluido hidráulico debe tener un punto de inflamación alto. El punto de inflamación es la temperatura a la que el fluido hidráulico emite suficiente vapor para inflamarse en aire. Sin embargo, tenga en cuenta que los fluidos hidráulicos también pueden inflamarse fácilmente si se descargan bajo presión lo suficientemente alta como para producir una niebla fina de aceite. Los fluidos hidráulicos deben tener una composición no petrolífera o contener grandes cantidades de agua si la inflamabilidad es un problema.

Estabilidad

Idealmente, un fluido hidráulico debería ser no volátil. Debe permanecer estable tanto física como químicamente incluso en presencia de fluctuaciones extremas de presión, un amplio rango de temperatura de operación e incluso almacenamiento a largo plazo.

Espumado

Otro problema potencial con los fluidos hidráulicos es el espumado, que ocurre cuando el fluido hidráulico libera gases atrapados. El espumado puede resultar en un aumento de la temperatura del sistema así como una pérdida de fluido hidráulico a medida que se liberan los gases.

Tipos de Fluido Hidráulico

Existen tres tipos básicos de fluido hidráulico: a base de agua, a base de petróleo y sintético. Cada tipo tiene sus propias características especiales que lo hacen ideal para ciertas aplicaciones. Además, hay algunos fluidos preferidos para aplicaciones que pueden afectar el medio ambiente.

Base de Agua

El tipo más antiguo de fluido hidráulico es el de base de agua, pero en tiempos modernos no se usa tanto como otros tipos. Tenga en cuenta que aunque el agua puede no ser tan efectiva en lubricación, es ideal para situaciones donde la posibilidad de incendio es una preocupación mayor. En cuanto al precio, los fluidos a base de agua son más baratos que los sintéticos pero aún más caros que los de base petrolífera.

Base de Petróleo

Los fluidos a base de petróleo se usan mucho más comúnmente que los de base de agua y son una alternativa más barata a los fluidos sintéticos. Hay varios tipos de fluidos a base de petróleo diferenciados entre sí según cómo se procesaron los productos de petróleo:

• Grupo I: producidos a partir de aceites minerales neutros con solvente
• Grupo II: compuestos de aceite base hidrocraqueado
• Grupo III: compuestos de aceites base hidrotratados

Los grupos de aceite base superiores ayudan a extender la vida de su bomba hidráulica ofreciendo mejor resistencia a la corrosión, estabilidad y lubricación. Aunque pueden no ofrecer el mismo nivel de rendimiento que los fluidos sintéticos de mayor costo, la inclusión de aditivos mejorará sus propiedades. Uno de los problemas con el fluido hidráulico a base de petróleo, sin embargo, es la tendencia a acumular lodos, lo que puede comprometer el rendimiento y la eficiencia de la bomba hidráulica.

Los aditivos comprenden alrededor del 1% o menos de los fluidos a base de petróleo pero tienen un impacto tremendo en el rendimiento del fluido hidráulico. Los componentes clave del paquete de aditivos incluyen antioxidantes, componentes antidesgaste, inhibidores de espuma, modificadores de viscosidad e inhibidores de óxido.

Sintético

Los fluidos hidráulicos sintéticos son artificiales y diseñados específicamente para proporcionar propiedades de alto rendimiento que también funcionan bien en entornos inflamables. Estos fluidos son los más caros, pero funcionan mejor que los otros tipos cuando se exponen a variaciones extremas de temperatura y altas presiones. Sin embargo, a diferencia de los fluidos a base de petróleo y agua, pueden ser incompatibles con ciertos materiales de sellos y pueden ser tóxicos.

Fluidos Hidráulicos y Tipo de Bomba

Los tres tipos más comunes de bombas son de engranajes, de paletas y de pistones. Las necesidades de cada bomba difieren ligeramente.

Bombas de Engranajes

Las bombas de engranajes operan comprimiendo fluido entre la pared interior de la carcasa del engranaje y el volumen de aire atrapado de los dientes de engranajes engranados. Suelen clasificarse como internas o externas, siendo las bombas de engranajes internas las más fiables. Además, las bombas de engranajes internas pueden funcionar en seco por cortos períodos. La mayoría de las bombas de engranajes necesitan un fluido que pueda manejar una temperatura y presión máxima de 70 °C (158 °F), 34,5 bar (500 psi). Las bombas de engranajes funcionan mejor con fluidos que tienen una viscosidad ISO VG de 15 a 32 para una temperatura máxima de 60 °C (140 °F) y 32 a 68 para una temperatura máxima de 70 °C (158 °F).

Bombas de Paletas

En una bomba de paletas, rotores con ranuras están montados en un eje que gira excéntricamente a un anillo de levas, creando así cámaras de paletas. Las cámaras de paletas en el lado de descarga disminuyen en volumen y fuerzan el fluido hacia afuera; las del lado de admisión aumentan en volumen y atraen fluido. Para bombas de paletas con presión de operación de 34,5 bar (500 psi), la viscosidad ISO VG puede variar de 15 a 22. Cuando la presión máxima de operación es alrededor de 69 bar (1000 psi), la viscosidad depende en gran medida de la temperatura máxima de operación. Para temperaturas de operación hasta 40 °C (104 °F), la viscosidad debería ser entre 10 y 15; para temperaturas entre 40 y 60 °C (104 y 140 °F), la viscosidad recomendada es 15 a 32. Cuando se esperan temperaturas máximas de operación de 70 °C (158 °F), se recomienda encarecidamente un fluido de mayor viscosidad del orden de 22 a 46.

Bombas de Pistones

Las bombas de pistones son un poco más complejas y pueden lograr niveles de presión mucho más altos que las de paletas o engranajes. Para presiones bajas alrededor de 34,5 bar (500 psi) y temperaturas hasta 70 °C (158 °F), la viscosidad debería ser alrededor de 15 a 22. Para presiones medias a altas (alrededor de 293 bar / 4.250 psi), la viscosidad depende en gran medida de la temperatura, como era el caso con los motores de paletas.

Resumen

A menos que se use una bomba de engranajes en un entorno muy inflamable, los fluidos a base de petróleo o sintéticos deberían funcionar bien. La viscosidad del fluido, que es uno de los factores más importantes en la selección de un fluido hidráulico, depende en gran medida tanto de la temperatura como de la presión, con condiciones de trabajo a baja temperatura requiriendo un fluido de menor viscosidad. Además, el fluido necesita ser químicamente compatible con los sellos usados en la bomba; esto es típicamente un problema relacionado con el uso de fluidos sintéticos.

MAC Hydraulics

MAC Hydraulics ofrece planes de mantenimiento personalizados para satisfacer sus necesidades y objetivos de mantenimiento preventivo, y esto incluye ayudarle a asegurar que el fluido hidráulico más apropiado se está usando en sus sistemas. También ofrecemos servicios de reparación de emergencia 24 horas y nuestros camiones de servicio están equipados con el equipo necesario para diagnosticar, resolver problemas y reparar sus sistemas hidráulicos. Contáctenos hoy para descubrir cómo podemos ayudar a sus sistemas hidráulicos a alcanzar el máximo rendimiento.