Acumuladores Hidráulicos

Un acumulador es un dispositivo tipo depósito capaz de almacenar una cierta cantidad de fluido con presión, para auxiliar al circuito hidráulico en caso de necesidad. Los acumuladores, además de utilizarse para mitigar el golpe de ariete, se pueden emplear también para:

• Compensar las fugas de un circuito.
• Absorber las pulsaciones de una bomba hidráulica.
• Actuar como fuente auxiliar de emergencia, etc.

Simbología de Acumuladores

A continuación, se muestran los símbolos para diferentes tipos de acumuladores:

• Acumulador tipo peso:
• Acumulador tipo muelle:
• Acumulador general de gas:
• Acumulador tipo vejiga:
• Acumulador tipo cilindro neumático:
• Acumulador tipo membrana:

Tipos de Acumuladores

Los principales tipos de acumuladores son:

• De muelle
• De pesos muertos
• De gas (que a su vez pueden ser de diafragma, de vejiga y de pistón)

Válvulas Proporcionales

Dependiendo del diseño de la válvula, se necesitan uno o dos solenoides para el accionamiento de las electroválvulas.

Diseño del Solenoide Proporcional

La corriente eléctrica atraviesa la bobina del solenoide y genera un campo magnético. Este campo desarrolla una fuerza dirigida hacia la derecha de la armadura, y esta fuerza se utiliza para accionar la válvula.

Funcionamiento del Solenoide de Conmutación

• La fuerza generada crece en proporción a la corriente aplicada.
• La fuerza no depende de la posición de la armadura dentro de la zona operacional del solenoide proporcional.
• Con una pequeña corriente, la fuerza sobre la armadura es reducida y el muelle está casi relajado.
• La fuerza aplicada a la armadura se incrementa si la corriente eléctrica también lo hace; la armadura se desplaza hacia la derecha y comprime el muelle.

Elementos de Estanqueidad en Circuitos Hidráulicos

Como elementos de estanqueidad en los circuitos hidráulicos, se emplean las juntas. Existen dos tipos principales de juntas:

• Juntas estáticas (ej. en tapas de cierre): Su misión es sellar el espacio que separa dos piezas acopladas y fijadas entre sí.
• Juntas dinámicas: Destinadas a sellar o evitar las fugas entre dos piezas en movimiento (ej. vástago de los cilindros).

Juntas Estáticas

Las juntas tóricas, por su forma simple y práctica, se usan ampliamente debido a su fácil aplicación y alta seguridad en la estanqueidad.

Funcionamiento de las Juntas Tóricas

El funcionamiento de las juntas tóricas se basa en la deformación controlada que se obtiene al dimensionar adecuadamente la caja de alojamiento. Esto crea una reacción elástica de la junta, que produce una perfecta estanqueidad.

Montaje de las Juntas Tóricas

Es crucial asegurarse de que la junta tenga su superficie pulida y esté exenta de polvo, rasgaduras u otras sustancias extrañas. La presencia de estos elementos puede comprometer la estanqueidad y reducir significativamente la duración de la junta tórica.

Juntas Dinámicas

Estas juntas no deben producir pérdidas elevadas por rozamiento y, fundamentalmente, deben cumplir con la condición de proporcionar una estanqueidad sin fugas. La utilización de las juntas tóricas como juntas dinámicas solo es aconsejable para carreras cortas y velocidades de desplazamiento pequeñas, ya que, de lo contrario, sufren un rápido desgaste.

Juntas Labiales

Las juntas labiales se emplean en la estanqueidad de émbolos y vástagos en cilindros hidráulicos, especialmente aquellos con carreras muy largas.

Juntas de Empaquetadura

Para aplicaciones con presiones muy elevadas, se emplean las juntas de empaquetadura.

Juntas de Rascador

Las juntas de rascador se colocan en los extremos de salida de un vástago o de un eje. Además de su función de estanqueidad, proporcionan una protección adicional mediante una acción de autolimpieza, evitando así el rayado de los cilindros.

Mantenimiento de Equipos Hidráulicos

Importancia del Mantenimiento Hidráulico

Un adecuado mantenimiento es fundamental por los siguientes motivos:

• Se evitan interrupciones imprevistas en la operación.
• Reducción de costes de reparación y producción.
• Obtención de productos de mayor calidad.
• Salvaguarda del medio ambiente.

Estrategias de Mantenimiento

Las actuaciones de mantenimiento se pueden clasificar según su enfoque:

• a) Sobre los daños:
  • Evitar deficiencias: mediante mantenimiento preventivo y mantenimiento correctivo.
  • Reducción de los daños existentes: a través de la conservación, inspección y restauración.
• b) Sobre el proceso de producción:
  • Seguir estrictamente las instrucciones del fabricante del equipo.
  • Llevar un registro detallado de fallos, cuidados y mantenimientos realizados.
  • Designar un responsable claro para las tareas de mantenimiento.
• c) Organización del mantenimiento:
  • Análisis del comportamiento histórico de los daños y fallos.
  • Establecer líneas generales y protocolos para el mantenimiento preventivo.
  • Disponer y consultar la información técnica de los manuales de los equipos.
  • Previsión adecuada de personal cualificado y herramientas necesarias.

Tipologías de Mantenimiento

• Mantenimiento Preventivo:
  • Conservación: Incluye tareas como ajuste de piezas, engrase, impermeabilización, limpieza, pintura, y vigilancia del estado del aceite y otros fluidos de trabajo.
  • Inspección: Comprende mediciones periódicas, pruebas de funcionamiento, registros de parámetros y controles visuales.
• Mantenimiento Correctivo: Consiste en renovar, reparar o ajustar componentes una vez que se ha producido el fallo.
• Mantenimiento Predictivo: Implica modificar diseños, estudiar continuamente el estado de la máquina mediante técnicas de diagnóstico (análisis de vibraciones, termografía, etc.) y reparar antes de que ocurra el fallo.

Amplificador Proporcional

El amplificador proporcional es el dispositivo electrónico que convierte la tensión eléctrica de entrada en una corriente eléctrica de salida. Este componente proporciona la potencia eléctrica requerida para el accionamiento preciso de la válvula proporcional.

Amplificador de 1 y de 2 Canales

El amplificador de un canal es el adecuado para válvulas con un único solenoide proporcional. Por otro lado, las válvulas distribuidoras accionadas por solenoides proporcionales (que pueden tener dos) requieren un amplificador de dos canales. Dependiendo del estado de la señal de control, se aplica la corriente selectivamente al solenoide proporcional del lado derecho o izquierdo de la válvula.

Tubos y Tuberías en Sistemas Hidráulicos

En los sistemas hidráulicos, se utilizan principalmente dos tipos de conducciones:

• Tubería Rígida: Se emplea para la conexión entre componentes que se encuentran fijos en el sistema. Puede ser de:
  • Tubería de acero
  • Tubería de cobre o latón (para aplicaciones específicas)

  Características comunes de los tubos rígidos de acero:

  • Fabricados sin soldadura (seamless).
  • Calibrados con precisión tanto interior como exteriormente.
  • Con tratamiento de fosfatado interior para protección contra la corrosión.
  • Espesor de pared variable, dimensionado según la presión de trabajo.
• Tubería Flexible (Mangueras): Se utiliza donde se requiere flexibilidad, como conexiones a actuadores móviles o para absorber vibraciones. Puede ser:
  • Con refuerzo textil (generalmente para líneas de retorno o de baja presión, como al tanque).
  • Con trenzados de alambre de acero (para líneas de alta presión).