informes MK2013B Ricardo Vqz Rivera 828: octubre 2014

1. Titulo Bombas Hidráulicas de desplazamiento

positivo.

2. Clasificación.

3.Bomba de engranajes

Una bomba de engranes es un tipo de bomba hidraulica que costa de dos engranajes encerrados en un alojamiento muy ceñido. trasfoman la energia cinetica en forma de par motor, generada por un motor de energia hidraulica a travez del caudal de aceite generada por la bomba. Esete caudal de aeite a presion se utiliza para generar, normal mente, el movimiento del actuador instalado en la maquina/aplicacion.

3.1Tipos de bombas.

Bombas de engranes internos.

La bomba de engranes interno puede ser utiizada en un amplio rango de viscosidades debido a su baja viscosidades de operacion.

En este tipo de bombas por cada revolucion que dan los engranes, estos permanecen unidos por un tiempo considerado, de esta manera los espacios entre los dientes se llenan de liquido, impidiendo la formacion de cabidades. Las bombas de engranajes internos bombean con exito viscocidades sobre 1.320.000 ST/6.000.000 SSU y liquidos de poca viscocidad, tales como propano y amoniaco liquidos. Ademas, a velicidades bajas y las preciones de entradas bajas, proeveen de flujo constante e incluso descargan a pesar de condiciones de variacion de precion.

Cuando se utilizan para viscosidades elevadas, estas bombas orecen in suave y constante flujo. Las bombas de engranes internos son y pueden funcionar en seco ya que este tipo de bombas solo dos partes, mobiles son confiable, simples de operar y faciles de mantener. pueden funcionar en cualquier direccion, permitiendo un rango mas amplio de aplicacion.

3.2.El funcionamiento lo podemos con los 4 siquients pasos:

El liquido entre en la bomba por el canal de succion, etre el engrane exterior (en grande de mayor tamaño) y el engranaje interior.
El liquido fluye a travez de la bomba en medio de los espacios que hay entre los dientes. la forma creciente (forma de media luna) divide al liquido y actua como sello entre la entrada y salida.
La precion del liquido es elevada justo antes de que salga por es conducto de salida.
Los dientes se acompaln completamente, formando un sello equidistante, entere el conducto de entrada y el de salida. El sello al liquido a salir por el conducto de salida.

3.3.Caracteristicas tecnicas

Bombas de engranes externos

Permiten obtener altos rendimientos volumetricos aun com presiones de funcionamiento elevadas, producen bajo nivel sonoro y se caracterisan por su elvada duracion gracias al sistema de balanceo las cargas sobre los fooros de guia.

Se encuentran disponibles con cilidradas desde 1,1 hasta 8,0 cm3 vuata con preciones de trabajo hasta 230 bar.

Entre los puntos de funcionamiento se destacan los siguientes:

La bomba ninca gira en seco.

se accionan por un motor electrico y giran a levada velocidad.

en la cabidad de aspiracion, el liquido llena los espacios entre los dientes de ambas ruedas dentadas, despues estos volumenes se aislan y desplasan por uno acos de circuferencia a la parte dee escarga de la bomba.

el volumen util de la camara de trabajo debe conciderarse es el correspondiente al del diente y no al hueco.

La bomba de engranajes tiene dos ruedas dentadas iguales, estas se ajustan al curpo de labomba o estator. El rotor es la rueda conductora y el elemento desplazante es la rueda conducida.

Para garantisar el llenado, el suministro de cada etapa anterior debe ser mayor que el caudal impulsado por la siguiente.

Caracteristicas tecnicas

4. Bombas de paletas.

Estetipo de bombas se compone de un rotor, paletas deslizantes y una carcaza. Al girar el rotor, las paletas se desplazan radial mente produciendo fueza centrifuga y, haciendo contacto con la carcaza, formando camaras selladas.

dado que el rotor tiene su eje desentrado con respeto ala carcaz, se originan camaras que van aumentado su volumen, provocando succion en la entrada y posterior mente reduciendolo, provocando descarga en la salida.

si la placa se deja sin inclinacion el caudal de la bomba es nulo.

4.1.Tipos & Descripción del funcionamiento.

1 Bomba de paletas de dos carreras:

El anillo estator posee una superficie interna doblemente excéntrica.

Ello conduce a que cada paleta realice dos carreras por vuelta del

eje. Las cámaras de desplazamiento se forman con el rotor, dos paletas,

la superficie interna del anillo ylas placas laterales demando.

En la zona de menor distancia entre rotor y estator el volumen de la cámara de desplazamiento es mínimo, Con el movimiento rotatorio del rotor el volumen de la cámara de

desplazamiento aumenta. Dado que las paletas siguen el borde del

estator, está dada la estanqueidad de cada cámara. Se produce

depresión. La cámara de desplazamiento se une al lado de aspiración

por medio de ranuras laterales de mando, Como consecuencia de la

depresión fluye líquido hacia la cámara de desplazamiento.

2 Bombas de paletas de una carrera

La carrera de una paleta se limita a través de un estator con vía circular interna. Por medio de una posición descentrada del estator hacia el rotor se produce lavariación de volumen de las cámaras de desplazamiento. En principio, el proceso de llenado de la cámara

(aspiración) y el vaciado de la misma, es igual al de las bombas de

aletas de dos carreras.

3. Bombas de paletas variable

En este tipo de bomba la posición del estator se puede influenciar con tres dispositivos de ajuste:

Tornillo de reajuste para cilindrada (1) La distancia estator-rotor determina directamente la cilindradaje la bomba.
Tornillo de reajuste de la altura (2) Aquí se varía la posición del estator en sentido vertical (influye directamente sobrel ruido yla dinámica de la bomba).
Tornillo de ajuste para presión máx. de servicio (3) La pretensión del resorte determina la presión máxima de servicio.El proceso de transporte desta bomba ya fue descrito bajo 4.5.2. En función de la resistencia en el hidrosistema se forma una presión. Estactúa en la bomba en el sector marcado en rojo y actúa sobre la superficie interna del estator. La fuerza de presión en este sector se puede representar como vector de fuerza (Fp). Si este vector se divide en sus componentes vrticales y horizontales, se produce una gran fuerza (F,) que es absorbida por el tornillo de ajuste vertical, y una pequeña fuerza que actúa contra el resorte de presión(F,). Mientras la fuerza del resorte (F,)sea superior a la fuerza (Fn), el estator permanece en la posición indicada. Si aumenta la presión en el sistema, aumenta lfuerza (F" ) y, por (F,) y (Fn). Si la fuerza (F,' ) supera lfuerza del resorte (F,) el estator se desplaza de la posición excéntrica a una oosición casi concéntrica. El volumen en las cámaras de desplazamiento se reduce hasta que el caudal efectivo a la salida de la bomba sea nulo. La bomba sólo entregará tanto aceite como el que fluye como fuga a través del intersticio interno hacia el tanque. La bomba mantiene la presión en el sistema. El valor de la presión se puede influenciar diectamente aravés de la pretensión del resorte. Las bombas de paletas con cilindrada variable y función de excentricidad cero (Q = cero), al alcanzar la presión máxima tarada, siempre poseen una conexión de fugas. Através de dicha conexión se drena el aceite que fluye através del intersticio dentro de la bomba del sector de presión (rojo) hacia la carcasa (azul). Con el aceite de fugase elimina calor por fricción y se asegura la lubricación de las piezas internas en servicio de carrera nula.

En la gran variedad de bombas de paletas encontramos las siguientes características:

Las bombas de paletas son usadas en instalaciones con una presión máxima de 200 bar.
Un caudal uniforme (libre de pulsos) y un bajo nivel de ruido.
El anillo estator es de forma circular y excéntrico con respecto al rotor. Esta excentricidad determina el desplazamiento (caudal).
Cuando la excentricidad sea cero no existe un caudal, por lo tanto, no se entregará líquido al sistema. Esto permite regular el caudal de las bombas de paletas.
Las paletas son la parte delicada en este tipo de bombas.

Las bombas de paletas constan de varias partes

Anillo excéntrico.
Rotor.
Paletas.
Tapas o placas de extremo.

5.Bombas de pistones.

Las bombas de pistón son utilizadas generalmente en la industria por su alto rendimiento y por la facilidad de poder trabajar a presiones superiores 2000 lb/plg2 y tienen una eficiencia volumétrica aproximadamente de 95 a 98%.

Tipos de bombas.

Debido a la gran variedad de las bombas de pistón, estas pueden clasificarse como:

Bombas de pistón radial: Los pistones se deslizan radialmente dentro del cuerpo de la bomba que gira alrededor de una flecha.
Bombas de pistón axial: Los pistones se mueven dentro y fuera sobre un plano paralelo al eje de la flecha impulsora.
Bombas de pistón de barril angular (Vickers): Las cargas para impulsión de la bomba y las cargas de empuje por la acción del bombeo van soportadas por tres cojinetes de bolas de hilera simple y un cojinete de bolas de hilera doble. Este diseño de bomba ha dado un excelente servicio a la industria aeronáutica.
Bombas de pistón de placa de empuje angular (Denison): Este tipo de bombas incorpora zapatas de pistón que se deslizan sobre la placa de empuje angular o de leva. La falta de lubricación causará desgaste.

Principio del funcionamiento de las bombas neumáticas de pistón

Estas bombas de pistón funcionan acopladas a un motor neumático alternativo accionado con aire. El movimiento alternativo se repite indefinidamente mientras esté conectado el suministro de aire, independientemente de si la bomba está alimentada con líquido o no.

Varilla en posición inferior.

Se produce la apertura de la válvula de succión y el llenado de la bomba. Simultáneamente, por el cierre de la válvula de la varilla, es desalojado el producto que se encuentra sobre el sello del émbolo.

Varilla en posición superior.

Por la acción de la varilla, que se desplaza hacia abajo, se produce la apertura de la válvula del émbolo y el cierre de la válvula de succión, desalojándose producto por la salida en un volumen igual al ocupado por la varilla.

Varilla en posición inferior.

Características técnicas.

En la gran variedad de las bombas de pistón encontramos las siguientes características:

Bombeo de productos particulados y productos sensibles a esfuerzos de cizalla.
Manejo de frutas y verduras enteras, hojas, rodajas, trozos y dados de fruta.
Diseño higiénico.
Temperatura de trabajo: 120º C o más según el diseño.
Trabajo en vacío.

Aplicaciones y uso de las bombas de pistón

Las bombas de pistón tienen aplicaciones en diversas industrias, en las que destacan:

Industria de proteínas
Pastelería y dulces
Productos lácteos
Bebidas
Frutas y verduras
Comidas preparadas/pre-cocinadas
Farmacia
Higiene personal
Medio ambiente

6. Resumen.

Las bombas hidráulicas son una herramienta fundamental para poder optimizar los trabajos tanto en grandes industriales desde las automotrices, como también, en pequeñas empresas.

Las bombas hidráulicas de engranaje son utilizadas para que sean ajustables mediante unos dientes dentados, los cuales se mueven en RPM (Revoluciones Por Minuto), las cuales le dan la fuerza y velocidad. Esto ayuda a poder hacer que los procesos sean mas factibles tanto en tiempo como en forma.

Pero sin duda, las bombas hidráulicas de pistón son las mas utilizadas cuando se habla a nivel industrial, ya que con estas se pilotean las bombas con un cierto caudal y presión para poder así mover un pistón, el cual da el movimiento exacto que se ajuste.

En resumen, las bombas hidráulicas sin importar sus diferentes tipos son necesarias y muy difícilmente serán reemplazables, ya que son muy factibles de programar, sus costos son elevados pero efectivos. Ademas que soportan un peso muy grande con un pistón muy pequeño, los tipos de aceites son muy accesibles y también son reciclables.

7.cuestionario

1. ¿Qué es una maquina hidráulica?

Una Máquina hidráulica es una variedad de máquina de fluido que emplea para su funcionamiento las propiedades de un fluido incompresible o que se comporta como tal, debido a que su densidad en el interior del sistema no sufre variaciones importantes.

Convencionalmente se especifica para los gases un límite de 100 mbar para el cambio de presión; de modo que si éste es inferior, la máquina puede considerarse hidráulica. Dentro de las máquinas hidráulicas el fluido experimenta un proceso adiabático, es decir no existe intercambio de calor con el entorno.

2. ¿Qué es una bomba?

Es una máquina generadora que transforma la energía (generalmente energía mecánica) con la que es accionada en energía hidráulica del fluido incompresible que mueve. El fluido incompresible puede ser líquido o una mezcla de líquidos y sólidos como puede ser el hormigón antes de fraguar o la pasta de papel. Al incrementar la energía del fluido, se aumenta su presión, su velocidad o su altura, todas ellas relacionadas según el principio de Bernoulli. En general, una bomba se utiliza para incrementar la presión de un líquido añadiendo energía al sistema hidráulico, para mover el fluido de una zona de menor presión o altitud a otra de mayor presión o altitud.

Existe una ambigüedad en la utilización del término bomba, ya que generalmente es utilizado para referirse a las máquinas de fluido que transfieren energía, o bombean fluidos incompresibles, y por lo tanto no alteran la densidad de su fluido de trabajo, a diferencia de otras máquinas como lo son los compresores, cuyo campo de aplicación es la neumática y no la hidráulica. Pero también es común encontrar el término bomba para referirse a máquinas que bombean otro tipo de fluidos, así como lo son las bombas de vacío o las bombas de aire.

3. ¿Por qué a las bombas y algunos ventiladores se les consideran maquinas hidráulicas?

Toda máquina que realiza trabajo con la finalidad de mantener un fluido en movimiento o provocar el desplazamiento o el flujo del mismo se podría ajustar al nombre de bomba o compresor, los que suelen evaluarse por cuatro características:

Cantidad de fluido descargado por unidad de tiempo
Aumento de la presión
Potencia
Rendimiento

El efecto conseguido por la mayoría de los dispositivos de bombeo es el de aumentar la presión del fluido, si bien algunos de ellos comunican al fluido un aumento de su energía cinética o una elevación de su nivel geodésico.

Las bombas en general son utilizadas parea líquidos. Estas trabajan simultáneamente con la presión atmosférica de forma que esta impulse el liquido hacia el interior de la bomba por la depresión que tiene lugar en el centro de la misma.

Las bombas empleadas para gases y vapores suelen llamarse compresores. Los compresores poseen una tubería de succión por donde es aspirado el gas que dentro del compresor reduce su volumen y aumenta su presión.

4. ¿Cómo se clasifican las bombas?

La ciencia de la hidráulica se ha considerado desde los primeros días de la civilización humana. A pesar de su antigüedad, la hidráulica se constituye en una de las ramas de la ingeniería civil con mayor influencia en el desarrollo de las sociedades, porque a diario su utilización es vital para vencer distintos obstáculos o para desarrollar diferentes actividades, sin importar que todavía presenta algún grado de incertidumbre.

Cuando se pretende desarrollar una clasificación de los diferentes tipos de bombas hidráulicas se debe tener claridad en algunos términos para así poder evaluar los méritos de un tipo de bomba sobre otro. Dichos términos son:

Amplitud de presión: Se constituyen en los límites máximos de presión con los cuales una bomba puede funcionar adecuadamente. Las unidades son Lb/plg2.
Volumen: La cantidad de fluido que una bomba es capaz de entregar a la presión de operación. Las unidades son gal/min.
Amplitud de la velocidad: Se constituyen en los límites máximo y mínimo en los cuales las condiciones a la entrada y soporte de la carga permitirán a la bomba funcionar satisfactoriamente. Las unidades son r.p.m.
Eficiencia mecánica: Se puede determinar mediante la relación entre el caballaje teórico a la entrada, necesario para un volumen especifico en una presión especifica y el caballaje real a la entrada necesario para el volumen especifico a la presión especifica.
Eficiencia volumétrica: Se puede determinar mediante la relación entre el volumen teórico de salida a 0 lb/plg2 y el volumen real a cualquier presión asignada.
Eficiencia total: Se puede determinar mediante el producto entre la eficiencia mecánica y al eficiencia volumétrica.

5. ¿Cómo trabaja una bomba de pistón?

El conjunto rotativo consiste de: El plato de presionPresion: La presión Hidraulica es la fuerza por unidad de Area, generalmente expresado en libras por pulgada cuadrada (PSI) o kilogramos por centímetro cuadrado (Kg/cm2) o bares. El Líquido que se encuentra bajo presión es capaz de transmitir energía. En un sistema hidráulico la presión actúa con igual fuerza en todas las areas iguales de confinamiento y perpendicular a ellos (Ley de Pascal). , el barrilBarril: Tambien conocido como Barril de los Pistones. Es el bloque cilindrico donde los pistones entran y salen para generar el bombeo en una bomba de pistones axiales. El termino tambien se aplica a los motores de pistones axiales. de los pistones, los pistones, las zapatas de los pistones, el plato de deslizamiento y el eje motriz. Los pistones viajan dentro de los agujeros cilindricos del barril succionando y descargando el aceite mientras que el conjunto rotativo rota por accion del eje que a su vez es movido por la fuente de potencia.

El controlControl: Dispositivo utilizado para regular el funcionamiento de una unidad. , tambien llamado Compensador es generalmente un elemento exterior que se pega a la carcaza de la bomba. El compensador puede tener muchisimas variaciones, algunas de ellas muy complejas, pero podemos decir que en general el controla la maxima presion, el flujoFlujo: Flujo o rata de Flujo es el volumen de fluido en movimiento. El volumen de Fluido por unidad de Tiempo. En unidades estandar es dado en Galones Por Minuto (GPM). En unidades Metricas se expresa como Litros Por Minuto (LPM). que la bomba entrega, y en otros casos el maximo torque y mas aun, la potencia.

El compensador es capaz de hacer todas esas funciones porque controla la posicion del plato de deslizamiento, o en otras palabras el controla el angulo que tiene con respecto al eje de giro de acuerdo a las demandas del sistema hidraulico.

6. ¿Cuál es la principal característica de las bombas de desplazamiento positivo?

Bombas de desplazamiento positivo o volumétricas, en las que el principio de funcionamiento está basado en la hidrostática, de modo que el aumento de presión se realiza por el empuje de las paredes de las cámaras que varían su volumen. En este tipo de bombas, en cada ciclo el órgano propulsor genera de manera positiva un volumen dado o cilindrada, por lo que también se denominan bombas volumétricas

7.¿Para que sirve una bomba de paleta?
Son dispositivos de desplazamiento que consisten en paletas montadas en un rotor que gira dentro de una cavidad. Se utilizan en su mayoría en el sector petrolero, en sistemas de transporte de refrigeración o aceite.

8.¿Tipos de bomba de paleta?

Bombas de paletas compensadas

Bombas de paletas fijas

Bombas de paletas flexibles

Bombas de paletas desequilibradas o de eje excéntrico

Bombas de paletas deslizantes

9.¿.Función de una bomba de pistón?
El funcionamiento de este tipo de bombas es interesante y muy parecido a los motores de pistón. Se trata de varios cilindros pistones o de uno grande y axial que comienza a aspirar líquido y luego a expulsarlo, de manera que salga a presión y pueda ser enviado a distancias mayores que las bombas tradicionales, lo que permite optimizar el transporte de fluidos.

10.¿Que es una bomba de pistón?

Las bombas hidráulicas de pistón están compuestas de un motor manejado por aceite y de una estructura definida “grupo de bombeo”. Las partes fundamentales del motor hidráulico son el pistón y el dispositivo de válvulas. Este permite la inversión automática del movimiento del pistón. El caudal de una bomba de pistón depende de la cantidad de material que suministra en cada ciclo.