OleohidraĂşlica Aplicada a Maquinaria Pesada Gildemeister
Unidad 2
Características y especificaciones de los sistemas oleohidráaulicos Material II: Aceites oleohidraúlicos y depósito de aceites
Unidad 2: Características y Especificaciones de los Sistemas Hidráulicos.
Tema 2: Aceite oleohidráulico y depósito de aceites
¿Cuáles son los requerimientos para el aceite oleohidráulico?
Impedir la oxidación
Impedir la formación de lodo, barniz y goma.
Reducir la formación de espuma
Mantener su estabilidad
Mantener un índice de viscosidad, estable frente a los cambios de temperatura
Mantener un índice de viscosidad, estable frente a los cambios de temperatura.
Impedir la corrosión
Separar el agua
Compatibilidad con cierres y juntas.
Eventualmente ininflamable.
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¿Cuáles son las funciones de un aceite hidráulico?
Transmitir potencia.
Lubricar partes móviles y proteger contra la corrosión Funciones de un aceite hidráulico
Disipar calor producido.
Sellar Holguras
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Propiedades del aceite
Viscosidad Es la medida de la resistencia del fluido a su desplazamiento o circulación del mismo.
¿qué es?
El aceite de alta viscosidad puede producir operación lenta y podría requerir potencia adicional. La baja viscosidad puede disminuir la capacidad de lubricar del aceite y provoca que los componentes se desgasten más rápidamente. También aumentan las posibilidades de fuga.
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Temperatura v/s Viscosidad La temperatura puede afectar a la viscosidad del aceite, por lo cual es importante utilizar el grado adecuado de aceite para una máquina o clima.
Si la temperatura aumenta la viscosidad del aceite disminuye y viceversa.
El aceite hidráulico no debe quedar más “viscoso” o “menos viscoso” en el caso de variaciones de temperatura
Caso contrario habrían variaciones de FLUJO en puntos de restricciones, lo que implica: alteración de la velocidad de los cilindros
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Es importante que:
los aceites posean índice de viscosidad para utilizaciones sujetas a altas variaciones de temperaturas.
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A continuación se detallan algunas especificaciones de los
sistemas de transmisión de potencia
Transmisión de Potencia El fluido debe poder circular fácilmente por las tuberías y orificios de los elementos, al objeto de transferir, con pequeñas pérdidas, la energía del generador (bomba), al actuador o cilindro
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La importancia de disipar el calor La circulación del aceite a través de las líneas y alrededor del circuito, absorbe la energía térmica y la transfiere finalmente al enfriador como también al depósito de aceite.
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Sellar Holguras
El aceite de sistemas oleohidráulicos entre sus características importante una es sellar holguras que existen entre las superficies a interactúa, para esto utiliza entre otras la propiedad de la viscosidad.
Todas las superficies poseen una cierta rugosidad.
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Proteger contra la corrosión, inocuo Es importante que ningún órgano del sistema oleohidráulico sea dañado por el aceite en especial los sellos de válvulas y cilindros, no generar corrosión ni oxidación además de no atacar químicamente al los componentes del sistema.
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¿Qué sucede si la viscosidad es inadecuada? Acarrea varias consecuencias, entre ellas: 1
Si la viscosidad está a baja temperatura de operación:
Menor poder de lubricación. Mayor internas
pérdidas
C O N S E C U E N C I A s
Mayor desgaste Menor rendimiento volumétrico Temperatura excesiva
Daño cabeza del pistón de una bomba:
Esta condición es causada porque la unidad ha sido utilizada a alta velocidad y viscosidad inadecuada
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¿Qué sucede si la viscosidad es inadecuada? Acarrea varias consecuencias, entre ellas: 2
Si la viscosidad está a excesiva a temperatura de partida:
Cavitación en la bomba Falta de Lubricación Abertura de válvula “bypass” del filtro
C O N S E C U E N C I A s
Desgaste
de
bomba Mal funcionamiento de los actuadores
Procedimientos Preventivos
Utilización aceite con viscosidad adecuada Viscosidad baja, eliminar eventuales puntos de generación de calor Adoptar procedimientos de partida en frío.
la
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En la imagen se muestra cavitación en bomba oleohidráulica
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¿Cómo se comporta la viscosidad frente a la acción de la presión? La viscosidad del aceite hidráulico SE ALTERA con el aumento de la presión. Con aprox. 400 BAR se puede alcanzar un valor DOBLE de la viscosidad.
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Los aditivos de aceites en sistemas oleohidráulicos
¿Para qué se utilizan?
Para controlar la viscosidad y otras características importantes del aceite, además Se usan para reducir el desgaste, aumentar la estabilidad química, inhibir la corrosión y oxidación, mantener limpios los componentes y suspender el particulado hasta que lleguen al filtro.
El índice de viscosidad Punto de fluidez Resistencia a la oxidación Desemulsibilidad Punto anilina Numero de neutralización (acidez) Punto de inflamación Punto de auto inflamación
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Compatibilidad de aceite y material El aceite hidráulico debe presentar una alta compatibilidad con otros materiales como mangueras, sellos, pinturas, entre otros.
La compatibilidad también es exigida en caso de fugas, en el contacto con otras partes como cables eléctricos, piezas mecánicas, etc.
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Cizalle: los aceites requieren estabilidad al corte En las solicitaciones normales al cizalle por válvulas y bombas, ocurre una pérdida pasajera de viscosidad que se normaliza nuevamente.
Sin embargo si la solicitación de corte fuera mayor que la resistencia al cizalle, éstos son destruidos en parte y el valor original de viscosidad no es alcanzado más. Llegamos así a una pérdida permanente de la viscosidad por cizalle.
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Imagine cuantas veces el aceite es cortado(“cizallado”)por aristas del spool y cuerpos de válvulas en la apertura y cierre Este proceso influye en la vida útil del aceite
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Los aceites requieren tener resistencia contra la solicitación térmica En operación del equipo el aceite se calienta, por otra parte el aceite se enfría durante los tiempos de parada de operación
Este proceso repetido influye sobre la vida útil del aceite Por ello es que la temperatura de operación es mantenida constante con intercambiadores de calor y enfriadores.
Esta regulación de temperatura genera ventajas, como viscosidad estable y mayor vida útil del aceite.
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Los aceites requieren tener resistencia a la solicitación del oxidante
El envejecimiento de aceites minerales sufre la influencia del oxígeno, calor y luz. El aumento de oxigeno favorece la corrosión de las piezas constructivas existencia contra solicitación térmica.
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La compresibilidad en el aceite debe ser mínima La presencia de aire solubilizado en el aceite determina compresibilidad al mismo.
precisión de los accionamientos hidráulicos
Esto influye en: En los procesos de comando y regulación, la compresibilidad influye en los tiempos de respuesta
Podemos considerar que el aceite mineral es compresible de 0,7 a 0,8%, es decir menos de un bar por cada 100 bar.
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En el aceite el nivel de aire debe ser mínimo Cuando tenemos aire no solubilizado (burbujas de aire) en el aceite, la compresibilidad sube considerablemente. El aire genera ruidos, movimientos irregulares y fuerte calentamiento en el sistema hidráulico
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Se requiere baja expansión por temperatura en el aceite hidráulico Si el aceite mineral bajo presión atmosférica es calentado, aumenta su volumen de 0,7% cada 10º C
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Otros requerimientos importantes para el aceite hidráulico
Baja formación de espuma
Baja absorción de aire Máximo hasta el 0,2% del volumen
Si la bomba hidráulica succiona aceite espumante, podrá ocurrir el rápido deterioro de la bomba y fallas en el sistema
Alto punto de ebullición Cuanto mayor sea el punto de ebullición del aceite, tanto mayor será la temperatura máxima de operación ( ~ 80ºc )
Debe absorber y transportar poco aire y poder eliminarlo La capacidad de eliminación de aire empeora con la temperatura
Alta densidad La densidad del aceite es su relación entre masa y volumen La densidad de los aceites minerales es de 0,86 a 0,90 g/cm³
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Otros requerimientos importantes para el aceite hidráulico Buena conductibilidad térmica El calor generado en la bomba, válvulas, cilindros, etc. es transportado por el aceite al estanque donde el calor es irradiado. Si no es suficiente se utilizan intercambiadores de calor.
Buena característica dieléctrica
El aceite no debe conducir la energía eléctrica, por ejemplo en un corto circuito
No hidroscópico El aceite no debe atraer la humedad Si el contenido de agua es mayor del 2% del volumen total, se debe reemplazar el aceite hidráulico De alto punto de ignición Imagine una fuga sobre el colector de escape, ¿debe incendiarse? Es por lo anterior que el aceite debe ser especificado de alto punto de ignición
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Otros requerimientos importantes para el aceite hidráulico No venenoso Para evitar daños a la salud y al ambiente, el aceite debe tener BAJA TOXICIDAD, incluido sus vapores como después de su descomposición
Buena protección contra la corrosión El aceite tiene aditivos químicos que forman una película de protección contra la corrosión, repeliendo el agua en las superficies metálicas y durante su envejecimiento neutraliza los productos de descomposición corrosiva
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Otros requerimientos importantes para el aceite hidráulico
Buena filtrabilidad En el equipo el aceite es filtrado constantemente durante la operación (en la entrada, en el retorno o en ambos sentidos) para retirar las partículas sólidas del aceite hidráulico Los aditivos del aceite no deben sedimentarse en los filtros Para filtros muy finos (de apertura de 5 micras o menor) debemos analizar si el aceite es apto para esta condición de aplicación
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Depósito de aceite
1 ¿qué función tiene?
4
• Almacenar liquido hidráulico
2
• Proteger del medio ambiente
3
• Disipar calor
• Decantar particulado y sedimentos Segregar agua y aire
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Retroexcavadora 580 Case
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Tema 2 Aceite Oleohidráulico
Depósito de aceite Si bien contiene el aceite, su principal función es dar el tiempo necesario para que el aceite disipe el calor, decante el agua y sedimentos además de segregar el aire.
Un depósito industrial típico está construido con chapas de acero, fundición acerada o aluminio, en cualquiera de los casos los depósitos pueden ser: abiertos a la atmósfera o cerrados bajo presión.
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Tipos de depósitos oleohidráulicos Los sistemas hidráulicos utilizan dos tipos:
los ventilados
El depósito ventilado o abierto, respira, permitiendo la compensación de presión cuando se producen cambios en el nivel de aceite. Por otra parte,
Los depósitos presurizados están sellados a la atmósfera, evitando que penetre en ellos la suciedad y la humedad. La presión interna evita la cavitación de la bomba.
los presurizados.
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