Cómo funciona una bomba hidráulica y dónde se utiliza

Las bombas hidráulicas son mecanismos de potencia diseñados para crear un flujo dirigido de fluido hidráulico mediante la conversión de energía mecánica (par motor, velocidad de rotación del eje) en energía hidráulica (flujo, presión), mientras que en los motores hidráulicos ocurre la conversión inversa. En ellos, la energía hidráulica se convierte en energía mecánica.

¿Cómo funciona una bomba hidráulica? El principio de funcionamiento, independientemente del tipo y diseño del equipo, consiste en el desplazamiento del fluido hidráulico. Este fluido debe ser desplazado con la potencia suficiente necesaria para superar la presión presente en el punto de salida del dispositivo. Durante el funcionamiento, la bomba hidráulica hace fluir el fluido de trabajo desde el tanque hasta el conjunto gracias al vacío en la línea de entrada. Mediante acción mecánica, el fluido hidráulico se desplaza entre los elementos internos del conjunto y luego se expulsa a través de la salida del dispositivo hacia el sistema hidráulico.

¿Dónde se utilizan las bombas hidráulicas?

Dependiendo del tipo, la modificación y las condiciones de uso, las bombas hidráulicas se utilizan en muchas áreas, como por ejemplo:

• maquinaria especializada;
• ingeniería mecánica;
• servicios públicos;
• agricultura;
• industria de extracción de petróleo y gas;
• metalurgia y minería;
• construcción;
• procesamiento de madera, etc.

Las bombas hidráulicas se instalan en maquinaria especializada, máquinas de construcción, mecanismos de elevación y otros equipos hidráulicos. Además de excavadoras y bulldozers, las bombas hidráulicas se utilizan con equipos de elevación y prensas. También es difícil imaginar el funcionamiento de las plataformas de perforación sin ellas.

Las bombas hidráulicas que funcionan según el principio de desplazamiento del fluido se denominan bombas volumétricas. El diseño de estos dispositivos incluye cámaras aisladas especiales, por las que el fluido se desplaza desde la zona de succión hacia la zona de presión. Estos dispositivos están diseñados para soportar altas presiones en el sistema, pero son sensibles a los fluidos con impurezas.

Tipos de bombas hidráulicas:

Para maquinaria especializada y equipos industriales, se instalan los siguientes tipos de bombas hidráulicas, que se diferencian por sus elementos de trabajo:

1. Bombas radiales de pistón: se instalan en sistemas hidráulicos con presiones superiores a 40 MPa. Pueden trabajar a presiones de hasta 100 MPa. Sus desventajas son: pulsación de la presión en el sistema, mayor peso del dispositivo en comparación con las bombas axiales de pistón, y baja velocidad de funcionamiento: la frecuencia de rotación generalmente no supera las 2000 rpm. Las bombas con una capacidad de 2-3 cm³/rotación pueden alcanzar hasta 3000 rpm.
2. Bombas de engranaje: una variedad de bombas hidráulicas rotativas, cuyo elemento de trabajo son dos engranajes que giran y desplazan el fluido. Se utilizan en sistemas hidráulicos con presiones de hasta 20 MPa (hidráulica móvil, maquinaria agrícola, sistemas de lubricación, maquinaria de construcción). Las ventajas de estas bombas son su diseño simple, tamaño compacto y peso reducido. El inconveniente es el bajo rendimiento (hasta el 85%), la presión de trabajo y la vida útil corta.
3. Bombas axiales de pistón: las más comunes entre los diferentes tipos de bombas hidráulicas, se caracterizan por excelentes indicadores de potencia específica, eficiencia, y frecuencia de rotación (hasta 4000, y en algunos modelos hasta 20000 rpm). Algunos tipos pueden funcionar a presiones de hasta 70 MPa (700 bar). Las desventajas son la alta pulsación de presión y el costo del equipo.

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El último tipo de bombas axiales de pistón es muy común en Ucrania, ya que ofrece varias ventajas en comparación con otros modelos:

• altos valores de presión de trabajo y presión nominal (400-450 bar);
• estructura hermética confiable de las cámaras del dispositivo;
• valores máximos de frecuencia de rotación y presión con cargas ligeras;
• estructura robusta y confiable;
• larga vida útil;
• gran potencia con dimensiones relativamente compactas y peso reducido;
• bajo momento de inercia gracias a los pequeños tamaños de los componentes de trabajo;
• posibilidad de aumentar/disminuir la frecuencia de rotación instantáneamente;
• funcionamiento normal permitido a presiones altas en el sistema;
• amplio rango de velocidades de rotación del eje: 500-4000 revoluciones por minuto.

Entre los inconvenientes se destacan:

• sensibilidad a la calidad y pureza del fluido hidráulico;
• precio relativamente alto en comparación con otros tipos de bombas hidráulicas;
• pulsaciones significativas del fluido durante la descarga.

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