Fluidos hidráulicos y sus principales características

Los fluidos utilizados en las instalaciones hidráulicas deben cumplir con los objetivos para los que han sido creados. La transmisión de la fuerza aplicada es su característica fundamental, por lo que la incompresibilidad ha de ser prácticamente nula para que la acción sea instantánea. Además, deben poseer una gran capacidad para lubricar las piezas móviles del circuito, evitando la oxidación y la corrosión. Otra característica esencial es la capacidad de disipación del calor generado por el rozamiento.

• Aceite: Permite realizar mayores esfuerzos y una mejor regulación de la velocidad en los actuadores, garantizando su uso frente a la neumática.
• Viscosidad: Se define como la medida de la resistencia que opone un líquido a fluir. Esta característica depende de la temperatura, disminuyendo conforme esta aumenta.

Bombas hidráulicas

Son elementos esenciales en las instalaciones, ya que actúan como impulsoras de caudal, convirtiendo energía mecánica en hidráulica. La presión se eleva hasta el valor conveniente y se clasifican en:

• Bombas de caudal fijo: Suministran siempre el mismo volumen de aceite por unidad de tiempo. El caudal solo varía si se modifica la velocidad de giro del motor.
• Bombas de caudal variable: Permiten variar el caudal emitido sin necesidad de modificar la velocidad de giro.

Según su diseño, se dividen en: bombas de engranajes, de paletas y de pistones.

Central oleohidráulica

El depósito de aceite es el recipiente metálico que alimenta la instalación. Generalmente, forma parte de una central oleohidráulica que integra la bomba, el motor eléctrico, el filtro y las válvulas necesarias.

• Depósito: Construido en chapa de acero, incluye aletas de refrigeración para disipar el calor.
• Tapa: Atornillada firmemente, sirve como base para los elementos auxiliares.
• Funcionamiento: La bomba aspira aceite a través del filtro y lo envía a la válvula limitadora de presión, desde donde se dirige a la instalación.

Magnitudes eléctricas

• Resistencia eléctrica: Oposición de un conductor al paso de la corriente. Su unidad es el ohmio.
• Intensidad: Cantidad de electricidad que recorre un conductor por unidad de tiempo. Se mide en amperios mediante un amperímetro.
• Tensión: Diferencia de potencial entre dos puntos de un circuito. Se mide en voltios con un voltímetro.
• Potencia: Capacidad de producir un trabajo por unidad de tiempo.

Tipos de corriente y generación

• Corriente continua (CC): Los electrones se mueven siempre en la misma dirección (ej. pilas). Se genera mediante dínamos.
• Corriente alterna (CA): Los electrones cambian de sentido periódicamente (ej. red eléctrica). Se genera mediante alternadores.

Componentes electromecánicos

Electroimanes

Utilizados para convertir energía mecánica en eléctrica (generadores) y viceversa (motores). La corriente magnetiza un núcleo de hierro creando polos norte y sur.

Transformador

Máquina estática reversible que modifica los valores de tensión e intensidad. Está constituido por chapas magnéticas aisladas para reducir las pérdidas por corrientes parásitas.

Aparatos de protección

• Fusibles: Protegen los circuitos contra cortocircuitos (contacto directo entre puntos de distinto potencial).
• Relé térmico: Protege contra sobrecargas mediante láminas bimetálicas que se dilatan con el calor generado por la corriente.
• Puesta a tierra: Conexión de seguridad para proteger a las personas, uniendo las partes metálicas de la instalación a una toma de tierra.

Automatismos y control

• Contactor: Elemento principal de automatización. Es un aparato mecánico de conexión capaz de establecer e interrumpir la corriente. Se compone de electroimán, contactos principales y auxiliares.
• Temporizador: Controla tiempos para ejecutar acciones en el circuito de mando.
• Final de carrera: Detecta la posición de un órgano o máquina.
• Detector de proximidad: Detecta objetos sin contacto físico (inductivos para metales, capacitivos para todo tipo de materiales).

Motores eléctricos: Arranque, inversión y frenado

Arranque

Para evitar caídas de tensión excesivas, se utilizan métodos como:

• Estrella-triángulo: Reduce la intensidad de arranque.
• Resistencias rotóricas: Limitan la intensidad en motores de anillos.
• Autotransformador: Usado en motores de alta potencia (>100 kW).

Inversión y frenado

En CC, la inversión se logra cambiando la polaridad; en CA trifásica, intercambiando dos fases. El frenado puede ser eléctrico (electrofreno, contracorriente, dinámico) o mecánico (manual, electroimán, cilindros).