BOMBAS HIDRÁULICAS DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO.

Estas bombas  guían al fluido que se desplaza a lo largo de toda su trayectoria, el cual siempre está contenido entre el elemento impulsor, creando la succión y la descarga. Funcionan con bajas capacidades y altas presiones en relación con su tamaño y costo.

Aquí la presión desarrollada está limitada por la resistencia estructural de la bomba y la descarga no es afectada por la carga a presión sino que está determinada por la velocidad de la bomba y la medida del volumen desplazado.

“El movimiento del desplazamiento positivo” consiste en el movimiento de un fluido causado por la disminución del volumen de una cámara.  Por consiguiente, en una máquina de desplazamiento positivo, el elemento que origina el intercambio de energía no tiene necesariamente movimiento alternativo (émbolo), sino que puede tener movimiento rotatorio (rotor). 

USO DE UNA BOMBA EN UN SISTEMA HIDRÁULICO.

La bomba hidráulica es el componente que genera el flujo dentro del circuito hidráulico, y está definida por la capacidad de caudal que es capaz de generar, como ejemplo, galones por minuto, litros por minuto, o centímetros cúbicos por revolución.

Su función se basa en que debe generarse un volumen creciente en el lado de la succión y un volumen decreciente del lado de la presión. En un sistema hidráulico industrial el tipo de bomba que se utiliza es el de desplazamiento positivo, como lo son las bombas de paleteas, engranes y pistones.

Sistema Hidráulico

CLASES DE BOMBAS DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO

Hay dos clases de bombas de desplazamiento positivo:

Ø  Bombas reciprocantes:

Desplazan el líquido por la acción de un émbolo o pistón con movimiento rectilíneo alternativo, o con movimiento de oscilación. Existen dos tipos de bombas reciprocas:

Ø  De Pistón o Embolo:

Se convierte el movimiento giratorio de entrada de un eje en un movimiento de salida axial del pistón. Son un tipo de bombas por lo general, de construcciones muy robustas y adecuadas para presiones y caudales altos. Su rendimiento volumétrico también es alto.

Bomba de Embolo

Bomba Pistón

Ø  De Diafragma:

El flujo se consigue por el empuje de unas paredes elásticas, de membrana o diafragma, que varían el volumen de la cámara, aumentándolo y disminuyéndolo alternativamente.

Funcionamiento.

Ø  Bombas rotatorias:

El desplazamiento se logra por el movimiento de rotación de los elementos de la bomba que consisten en una caja fija que contiene engranes, aspas u otros dispositivos que rotan.

a)   De engranajes:

Las bombas de engranajes son compactas, relativamente económicas y tienen pocas piezas móviles, lo que les confiere tener un buen rendimiento.

Bomba de Engranaje.

Funcionamiento.

b)   Lobulares:

Normalmente se utilizan para incrementos de presiones bajas donde puede haber problemas de erosión en los dientes si se empleara una bomba de engranajes.

Bomba Lobular

Funcionamiento.

c)   De paletas:

Básicamente constan de un rotor, paletas deslizantes y una carcasa. Se dividen en dos grandes tipos, compensadas y no compensadas.

En las bombas reciprocantes como rotatorias, hay una cámara que aumenta de volumen (succión) y disminuye volumen (impulsión), por esto también se les denomina Volumétricas.

Partes de la bomba de paletas.

Funcionamiento.

CUIDADOS DE UNA BOMBA

Ø  Al desarmar la bomba:

v  No es necesario desconectar la tubería de succión o de descarga ni cambiar la posición de la bomba.

v  La tubería auxiliar debe desconectarse sólo en los puntos en que sea necesario para quitar una parte, excepto cuando hay que quitar la bomba de la base.

v  Después de haber desconectado la tubería, debe amarrarse un trapo limpio en los extremos o aberturas del tubo para evitar la entrada de cuerpos extraños.

v  Emplear siempre un extractor para quitar un acople del eje.

v  Las camisas del eje tienen roscas para apretarle en sentido contrario a la rotación del eje.

Ø  Después de desarmar la bomba:

v  Antes de hacer la inspección y el chequeo, limpie las partes cuidadosamente

v  Los residuos gomosos y espesos pueden quitarse a vapor.

v  El lodo, el coque o depósitos de sustancias extrañas similares a las anteriores pueden quitarse por medio de un chorro de arena, trabajo que se hace cuidadosamente para que no forme huecos ni dañe las superficies labradas de la máquina.

Ø  Reensamblaje:

v  La bomba hidráulica es una máquina construida con precisión.

v  Las tolerancias entre las partes giratorias y las estacionarias son muy pequeñas y debe ejercerse el mayor cuidado para ensamblar adecuadamente sus partes con el objeto de conservar estas tolerancias.

v  El eje debe estar completamente recto y todas las partes deben estar absolutamente limpias.

v  Un eje torcido, mugre o lodo en la cara del eje impulsor, o sobre la camisa de un eje puede ser causa de fallas o daños en el futuro.

v  Los impulsores, las camisas del espaciador y las del eje constituyen un ensamblaje resbaladizo bastante ajustado al eje. Debe usarse una pasta delgada de aceite al ensamblar estas partes en el eje.

FACTORES DE SELECCIÓN.

En las bombas hidráulicas tenemos que tener en cuenta ciertos valores técnicos y otras consideraciones para la correcta elección de la bomba como lo son:

v  Cilindrada:

Su expresión es en cm3/r, donde r son las revoluciones. La cilindrada es el volumen de fluido desplazado según la rotación completa del eje de la bomba. Rendimiento volumétrico. Nunca es del 100%, por dos causas, el rendimiento total y la presión. El rendimiento volumétrico es la relación existente entre el caudal efectivo y el teórico. Caudal. Se expresa en litros/minutos.

v  Cavitación.

Es un fenómeno físico que se produce cuando el fluido tiene dificultad de ser aspirado por la bomba, por lo cual, se pierde presión, dando lugar a burbujas en el propio fluido.

v  Indicar al proveedor de bombas la naturaleza exacta del líquido a manejar.

v  Especificar los gastos o caudales máximos y mínimos que pueden llegar a necesitarse, y la capacidad normal de trabajo.

v  Dar información semejante relativa a la presión de descarga o planos, y datos para calcularla.

v  Proporcionar al proveedor un plano detallado del sistema de succión existente o deseada.

v  El proveedor necesita saber si el servicio es continuo o intermitente.

v  Indicar de qué tipo o tipos de energía se dispone para el accionamiento.

v  Especificar las limitaciones del espacio disponible.

v  Asegurarse de que se consiguen las partes de repuesto.

FORMAS DE INSTALACIÓN

ü  Las bases de las bombas deben ser rígidas.

ü  Debe cimentarse la placa de asiento de la bomba.

ü  Comprobar el alineamiento entre la bomba y su sistema de accionamiento.

ü  Las tuberías no deben ejercer esfuerzos sobre la bomba.

ü  Usar tuberías de diámetro amplio, especialmente en la succión.

ü  Colocar válvulas de purga en los puntos elevados de la bomba y de las tuberías.

ü  Instalar conexiones para altas temperaturas ( según el uso ).

ü  Disponer de un abastecimiento adecuado de agua fría.

ü  Instalar medidores de flujo y manómetros adecuados.

ü  Verificar que el sentido de rotación sea coherente con el eje del cual deriva el movimiento.

ü  Controlar la alineación entre el eje de la bomba y el eje del motor, es necesario que la conexión no provoque cargas axiales ni radiales.

ü  Proteger el relé del eje de la bomba en caso de pintar.

ü  Comprobar que las bridad de conexión de las tomas de aspiración e impulsión no haya suciedad  a cualquier cuerpo extraño.
ü  Durante el primer arranque, desconecte el drenaje de la bomba para permitir la expulsión del aire de circuito.

Operación

ü  No debe mermarse nunca la succión de la bomba para disminuir el gasto o caudal.

ü  La bomba no debe trabajar en seco.

ü  No debe trabajarse una bomba con caudales excesivamente pequeños.

ü  Efectuar observaciones frecuentes.

ü  No debe pretenderse impedir totalmente el goteo de las cajas de empaque.

ü  No debe usarse agua demasiado fría en los rodamientos enfriados por agua.

ü  No debe utilizarse demasiado lubricante en los rodamientos.

ü  Inspeccionar el sistema (según su uso).

Mantenimiento y reparación

ü  No debe desmontarse totalmente la bomba para su reparación.

ü  Tener mucho cuidado en el desmontaje.

ü  Es necesario un cuidado especial al examinar y reacondicionar los ajustes.

ü  Limpiar completamente los conductos de agua de la carcaza y repintarlos.

ü  Al iniciar una revisión total deben tenerse disponibles juntas nuevas.

ü  Estudiar la erosión la corrosión y los efectos de cavitación en los impulsores.

ü  Verificar la concentricidad de los nuevos anillos de desgaste antes de montarlos en los impulsores.

ü  Revisar todas las partes montadas en el rotor.

ü  Llevar un registro completo de las inspecciones y reparaciones.

Ø  CONCLUSIÓN

Después de haber recopilado información he notado la importancia que tienen las bombas hidráulicas de desplazamiento positivo en nuestra vida diaria, también la relevancia que tienen en la tecnología mecánica, ya que nos proporcionan el funcionamiento de un circuito hidráulico, de un sistema de agua en casa, así como muchas cosas más.

Es importante saber el funcionamiento de cada una de estas bombas ya que las podemos ocupar con la finalidad que nosotros deseamos o nos beneficie, así como también el cuidado que deben de tener al desmontar o montar e incluso darle mantenimiento a una bomba de esta magnitud.

CUESTIONARIO

1.- ¿Cuál es el funcionamiento de la bomba en general?

a)    Bombear y almacenar el fluido para alimentar a un sistema.

b)   Convertir y/o transformar la energía mecánica en energía cinética, generando presión y velocidad en el fluido.

c)    Distribuir o empujar el fluido.

2.- ¿Cuál es el principal propósito de las bombas?

a)    Proporcionar flujo al sistema hidráulico.

b)    Almacenar el fluido.

c)    Abastecer.

3.- La hidráulica es un medio de:

a)    Relación entre la masa y viscosidad de un fluido.

b)   Transmisión de potencia.

c)    Fuerza para un sistema.

4.- La presión en un sistema hidráulico proviene de:

a)    El caudal.

b)    La velocidad de la bomba.

c)    La resistencia al flujo.

5.- La bomba produce:

a)    Flujo, no presión.

b)    Flujo y presión

c)    Presión, no flujo

6.- Si empezamos a restringir el flujo desde la bomba, esto genera:

a)    Presión.

b)    Flujo.

c)    Hay un flujo máximo

7.- ¿Cuál es el principal funcionamiento de las bombas de desplazamiento positivo?

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

8.- Describe el principal fundamento de una bomba de engranes.

El engranaje impulsor es una extensión del eje impulsor. Cuando gira, impulsa al segundo engranaje. Cuando ambos engranajes giran, el fluido se introduce a través del orificio de entrada. Este fluido queda atrapado entre la carcasa y los dientes de rotación de los engranajes, se desplaza alrededor de la carcasa y se empuja a través del puerto de salida.

9.- Las bombas de engranajes:

a)    Son de volumen variable.

b)    Son compensadas por presión.

c)    Tienen un desplazamiento positivo.

10.- Las bombas de engranajes:

a)    Atrapan el fluido entre los dientes y la carcasa.

b)    Tienen muchas partes móviles.

c)    Se utilizan para controlar las válvulas de control de presión.

11.- Describe el principal fundamento de una bomba de paletas.

El aceite entra por el lado izquierdo, donde es recogido por las paletas que se abren por la fuerza centrifuga y es impulsado hacia el lado de presión por las mismas hasta incorporarse a la salida de presión.  Unas ranuras especiales en el rotor, conectan el lado de presión con la parte inferior de las paletas para ayudar a la fuerza centrifuga a impulsarlas hacia fuera.

12.- Las bombas de paletas

a)    pueden tener un desplazamiento variable.

b)    no son de desplazamiento positivo.

c)    utilizan un rotor para ejecutar el bombeo.

13.- ¿Quién determina el desplazamiento (caudal) de la bomba de paletas?

a)    La tolerancia en las zonas de rozamiento.

b)   La excentricidad del anillo estator con respecto al rotor.

c)    La presión al fondo de las paletas.

14.- Una bomba de paletas balanceada utiliza un anillo de leva elíptico para los cuadrantes de presión opuestos.

a)    Verdadero

b)    Falso

15.- ¿Cuál de estas piezas no forma parte de una bomba de paletas?

a)    Barril

b)    Rotor

c)    Anillo de leva

16.- Describe el principal fundamento de una bomba de pistón.

Las bombas de pistón axial convierten el movimiento giratorio de un eje de entrada en un movimiento axial de vaivén, que se produce en los pistones. Esto se logra por medio de una placa basculante que es fija o variable en su grado de ángulo. Cuando el conjunto del barril de pistón gira, los pistones giran alrededor del eje con las zapatas de los pistones haciendo contacto con y deslizándose sobre la superficie de la placa basculante.

17.-  La bomba de pistón

a)    transforma el movimiento de vaivén en movimiento giratorio.

b)    utiliza sólo un pistón.

c)    requiere un drenaje de carcasa.

18.- Al aumentar el ángulo de la placa basculante en una bomba de pistón:

a)    aumenta el desplazamiento de la bomba.

b)    aumenta la velocidad de rotación de la bomba.

c)    aumenta la presión de salida.

19.- Las bombas de pistón axial utilizan una placa basculante giratoria.

a)    Verdadero

b)   Falso

20.- Las bombas de pistón:

a)    aumentan el flujo al aumentar el ángulo de la placa basculante.

b)   reducen el flujo con el aumento del ángulo de la placa basculante.

c)    logran un desplazamiento completo cuando el grupo de rotación está girando.

21.- Si cambias el ángulo de las placas basculantes, ¿Que modificas?

a)    La velocidad de la bomba.

b)   El desplazamiento del pistón y el volumen de la bomba.

c)    La distancia entre el pistón y el barril del cilindro.

22.- ¿Qué controla el ángulo de las placas basculantes?

a)    La velocidad de la bomba.

b)    El desplazamiento del pistón y el volumen de la bomba.

c)    La distancia que se empujan y se retiran los pistones en el barril del cilindro.

23.- Cuando se disminuye el recorrido o se compensa completamente una bomba de pistón axial:

a)    Hay un flujo máximo.

b)   La placa basculante se ubica en un ángulo de 0 grado.

c)    No hay presión.

24.- Una bomba axial compensada por presión disminuye su recorrido si el flujo se bloquea.

a)    Verdadero

b)    Falso

25.- ¿Qué tipo de bombas pueden ser compensadas por presión?

a)    La bomba de engranajes y la bomba de diafragma.

b)    La bomba de pistones y la bomba de lóbulares.

c)    La bomba de paletas y la bomba de pistón.

26.-  Describe el principal fundamento de una bomba de diafragma.

Las bombas  de diafragma son un tipo de bombas de desplazamiento positivo, generalmente alternativo, en la que el aumento de presión se realiza por el empuje de unas paredes elásticas que varían el volumen de la cámara, aumentándolo y disminuyéndolo alternativamente

27.- El aumento de presión se realiza por el empuje de unas paredes elástica que:

a)    genera una depresión en la cámara de líquido.

b)   varían el volumen de la cámara aumentándolo y disminuyéndolo alternativamente.

c)    cambia el sentido del flujo.

28.- Las válvulas de retención:

a)    Controlan que el movimiento del fluido se realice de la zona de menor presión a la de mayor presión.

b)    Controlan el sentido del flujo.

c)    Controlan la velocidad de la bomba.

29.-  La bomba lobular es una bomba rotativa de desplazamiento positivo.

a)    Verdadero.

b)    Falso.

30.- ¿Cómo funcionan los lóbulos en esta bomba?

El lóbulo superior es accionado por el eje conductor. El lóbulo inferior está situado en el eje conducido, se acciona a través de un engranaje con dentado helicoidal. Ambos lóbulos giran sincronizados sin que se toquen entre ellos.  

31.- Durante el funcionamiento de la bomba se desplaza un:

a)    Volumen rotativo.

b)    Volumen fijo.  

c)    Volumen escaso.

32.- ¿Qué pasa cuando giran los lóbulos?

a)    Permite la transferencia de productos de diversas viscosidades.

b)    Disminución de volumen.

c)    Provocan un vació parcial que conduce al líquido a la cámara de bombeo.

33.- Cada lóbulo se llena consecutivamente y el líquido se desplaza hacia el lado de impulsión, ¿Por medio de?

a)    El volumen fijo.

b)   La rotación de los ejes.

c)    El vació que se provoca entre los lóbulos.