Fundamentos básicos de sistemas hidráulicos

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FUNDAMENTOS BÁSICOS DE SISTEMAS HIDRÁULICOS Formación para mecánicos de mantenimiento JEM

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OBJETIVOS DEL CURSOLos objetivos de este módulo están enfocados a enseñar los fundamentos de hidráulica básica, identificar y describir la función de las válvulas usadas en los sistemas hidráulicos y de las bombas de paletas, de engranajes y de pistones, desarmar y armar los componentes hidráulicos, identificar y describir la función de los símbolos hidráulicos ISO, trazar el flujo de aceite y describir la operación de los diferentes sistemas hidráulicosObjetivos Al terminar el curso, el estudiante podrá: 1. Explicar y demostrar los principios fundamentales de hidráulica básica (Fuerza = Presión x Área). 2. Explicar y demostrar los efectos de un flujo a través de un orificio.3. Explicar la operación de la bomba de engranajes, la bomba de paletas y la bomba de pistones.4. Desarmar, identificar y armar los componentes de la bomba de engranajes, de la bomba de paletas y de la bomba de pistones.5. Identificar los componentes y explicar la operación de las válvulas de alivio simple, de alivio de operación piloto, de control de flujo, reductora de presión, diferencial de presión, de retención, de compensación, de secuencia y la válvula de control direccional.6. Identificar los componentes y explicar la operación de los cilindros de acción simple y de acción doble.7. Identificar y explicar los símbolos hidráulicos ISO.8. Trazar el flujo de aceite usando los símbolos hidráulicos ISO. 9. Trazar el flujo de aceite y explicar la operación del sistema hidráulico del implemento de operación piloto. Este material didáctico va dirigido a la capacitación de estudiantes en formación como mecánicos de sistemas hidráulicos usados en maquinaria pesada y debe ser considerado como una información general.

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  • 1. Formacin para mecnicos de mantenimiento JEM

2. Generalidades del curso Los objetivos de este mdulo son ensear los fundamentos de hidrulica bsica, identificar y describir la funcin de las vlvulas usadas en los sistemas hidrulicos Caterpillar y de las bombas de paletas, de engranajes y de pistones, desarmar y armar los componentes hidrulicos, identificar y describir la funcin de los smbolos hidrulicos ISO, trazar el flujo de aceite y describir la operacin de los diferentes sistemas hidrulicos. 3. Principios de hidrulicaIntroduccin Los principios de hidrulica bsica se pueden demostrar al ejercerpresin controlada a un lquido para realizar un trabajo. Existenleyes que definen el comportamiento de los lquidos en condicionesde variacin de flujo y aumento o disminucin de presin.Objetivos 1.Explicar por qu se usa un lquido en los sistemas hidrulicos. 2.Definir la Ley de Pascal aplicada a los principios de hidrulica. 3.Describir las caractersticas de un flujo de aceite que pasa a travs de un orificio. 4.Demostrar y entender los principios de hidrulica bsica. 4. Uso de los lquidos en los sistemashidrulicosSe usan lquidos en los sistemas hidrulicos porquetienen, entre otras, las siguientes ventajas: Los lquidos toman la forma del recipiente que loscontiene. Los lquidos son prcticamente incompresibles. Los lquidos ejercen igual presin en todas lasdirecciones. 5. Fig. 1 - Recipientes para lquidosLos lquidos toman la forma del recipiente que los contieneLos lquidos toman la forma de cualquier recipiente que loscontiene.Los lquidos tambin fluyen en cualquier direccin al pasar atravs de tuberas y mangueras de cualquier forma y tamao. 6. Fig. 2 Lquidos bajo presin Los lquidos son prcticamente incompresibles Un lquido es prcticamente incompresible. Cuando una sustancia se comprime, ocupa menos espacio. Un lquido ocupa el mismo espacio o volumen, aun si se aplica presin. El espacio o el volumen ocupado por una sustancia se llama desplazamiento. 7. Fig. 3 Un gas puede comprimirseUn gas puede comprimirseCuando un gas se comprime ocupa menos espacio y su desplazamiento esmenor. El espacio que deja el gas al comprimirse puede ser ocupado porotro objeto. Un lquido se ajusta mejor en un sistema hidrulico, puestoque todo el tiempo ocupa el mismo volumen o tiene el mismodesplazamiento. 8. Sistema hidrulico en funcionamientoDe acuerdo con la Ley de Pascal, la presin ejercida en un lquido, contenido en unrecipiente cerrado, se transmite ntegramente en todas las direcciones y acta conigual fuerza en todas las reas. 9. Ventaja mecnica La figura 2.1.6 muestra de qu manera un lquido en un sistema hidrulico proporciona una ventaja mecnica. Como todos los cilindros estn conectados, todas las reas deben llenarse antes de presurizar el sistema. Para calcular la presin del sistema, debemos usar los dos valores conocidos del segundo cilindro de la izquierda. Se usa la frmula presin igual a fuerza dividida por rea. 10. Conocida la presin del sistema, podemos calcular la fuerza de la carga delos cilindros uno y tres y el rea del pistn del cilindro cuatro.Calcule las cargas de los cilindros uno y tres, usando la frmula fuerza iguala presin por rea (Fuerza = Presin x rea).Calcule el rea del pistn del cilindro cuatro, usando la frmula rea igual afuerza dividida por presin (rea = Fuerza/Presin). 11. Efecto del OrificioCuando hablamos en trminos hidrulicos, es comn usar los trminos"presin de la bomba". Sin embargo, en la prctica, la bomba no producepresin. La bomba produce flujo. Cuando se restringe el flujo, se produce lapresin.En la figura 2.1.7, no hay restriccin de flujo a travs de la tubera; por tanto,la presin es cero en ambos manmetros. 12. Un orificio restringe el flujoUn orificio restringe el flujo de la bomba. Cuando un aceite fluye a travs deun orificio, se produce presin corriente arriba del orificio.En la figura 2.1.8 hay un orificio en la tubera entre los dos manmetros. Elmanmetro corriente arriba del orificio indica que se necesita una presin de207 kPa (30 lb/pulg2), para enviar un flujo de 1 gal EE.UU./min a travs delorificio. No hay restriccin de flujo despus del orificio. El manmetroubicado corriente abajo del orificio indica presin de cero. 13. Bloqueo del flujo de aceite al tanqueCuando se tapa un extremo de la tubera, se bloquea el flujo de aceite altanque.La bomba regulable contina suministrando flujo de 1 gal EE.UU./min y llenala tubera. Una vez llena la tubera, la resistencia a cualquier flujo adicional queentre a la tubera produce una presin.Esta presin se comporta de acuerdo con la Ley de Pascal, la presin ser lamisma en los dos manmetros.La presin contina aumentando hasta que el flujo de la bomba se desvedesde la tubera a otro circuito o al tanque. Esto se hace, generalmente, conuna vlvula de alivio para proteger el sistema hidrulico.Si el flujo total de la bomba contina entrando a la tubera, la presin seguiraaumentando hasta el punto de causar la explosin del circuito. 14. Restriccin del flujo en un circuito en serieHay dos tipos bsicos de circuitos: en serie y en paralelo.En la figura 2.1.10, se requiere una presin de 620 kPa (90 lb/pulg2) paraenviar un flujo de 1 gal EE.UU./min a travs de los circuitos.Los orificios o las vlvulas de alivio ubicados en serie en un circuitohidrulico ofrecen una resistencia similar a las resistencias en serie de uncircuito elctrico, en las que el aceite debe fluir a travs de cada resistencia.La resistencia total es igual a la suma de cada resistencia individual. 15. Restriccin de flujo en un circuito en paraleloEn un sistema con circuitos en paralelo, el flujo de aceite de la bomba de aceitesigue el paso de menor resistencia. En la figura 2.1.11, la bomba suministraaceite a los tres circuitos montados en paralelo. El circuito nmero tres tiene lamenor prioridad y el circuito nmero uno la mayor prioridad.Cuando el flujo de aceite de la bomba llena el conducto ubicado a la izquierdade las tres vlvulas, la presin de aceite de la bomba alcanza 207 kPa (30lb/pulg2). La presin de aceite de la bomba abre la vlvula al circuito uno y elaceite fluye en el circuito. 16. Una vez lleno el circuito uno, la presin de aceite de labomba comienza a aumentar. La presin de aceite de labomba alcanza 414 kPa (60 lb/pulg2) y abre la vlvula delcircuito dos. La presin de aceite de la bomba no puedecontinuar aumentando sino hasta cuando el circuito dosest lleno. Para abrir la vlvula del circuito tres, la presin de aceite dela bomba debe exceder los 620 kPa (90 lb/pulg2). Para limitar la presin mxima del sistema, debe haber unavlvula de alivio del sistema en uno de los circuitos o en labomba. 17. Componentes de los SistemasHidrulicosIntroduccin Los equipos mviles de construccin se disean usando diferentes componentes hidrulicos (tanques, tuberas, fluidos, acondicionadores, bombas y motores, vlvulas y cilindros). Los mismos componentes usados en diferentes partes de un circuito pueden realizar funciones diversas. La capacidad de identificar los componentes y describir su funcin y operacin le permitir al tcnico de servicio convertir circuitos complejos en circuitos simples que pueden entenderse con facilidad. Los cdigos de colores de aceite usados en las figuras de esta unidad son: .- Verde, Aceite del tanque o a conectado al tanque. .- Azul, Aceite bloqueado .- Rojo, Aceite de presin alta o de la bomba .-Rojo y bandas blancas, Aceite de presin alta pero de menor presin que el rojo. .-Naranja, Aceite de presin piloto 18. Objetivos1. Describir el uso de los principios de hidrulica bsica en la operacin de los componentes de un sistema hidrulico.2. Describir la funcin de los tanques, fluidos, acondicionadores, bombas y motores, vlvulas y cilindros hidrulicos.3. Identificar los diferentes tipos de tanques, bombas y motores, fluidos, acondicionadores, vlvulas y cilindros hidrulicos.4. Identificar los smbolos ISO del tanque, los acumuladores, la bomba o el motor, vlvulas y cilindros hidrulicos.5. Describir cmo se construyen las mangueras para obtener diferentes clasificaciones de presin. 19. 1- Mangueras y Depsito de fluidos Tanque hidrulico La principal funcin del tanque hidrulico es almacenar aceite. El tanque tambin debe eliminar calor y aire al aceite. Los tanques deben tener resistencia y capacidad adecuadas, y no dejar entrar la suciedad externa. Los tanques hidrulicos generalmente son hermticos.Tapa de llenado- Mantiene los contaminantes fuera de la abertura que se usa para llenar yaadir aceite al tanque y sella los tanques presurizados. 20. Mirilla Permite revisar el nivel de aceite del tanque hidrulico. El nivel deaceite debe revisarse cuando el aceite est fro. Si el aceite est en un nivel a mitad de la mirilla, indica que el nivel es correcto. Tuberas de suministro y de retorno La tubera de suministro hace que el aceite fluya del tanque al sistema.La tubera de retorno hace que el aceite fluya del sistema al tanque. Drenaje Ubicado en el punto ms bajo del tanque, el drenaje permite sacar elaceite en la operacin de cambio de aceite. El drenaje tambin permite retirar del aceite contaminantes como el agua y lossedimentos. 21. Otros componentes del tanque hidrulico son: Rejilla de llenado Evita que entren contaminantes grandes al tanque cuando se quita la tapa de llenado. Tubo de llenado Permite llenar el tanque al nivel correcto y evita el llenado en exceso. Deflectores Evitan que el aceite de retorno fluya directamente a la salida del tanque, y dan tiempo paraque las burbujas en el aceite de retorno lleguen a la superficie. Tambin evitan que el aceite salpique, lo que reduce la formacin de espuma en el aceite. Drenaje ecolgico Se usa para evitar derrames accidentales de aceite cuando se retiran agua y sedimento deltanque. Rejilla de retorno Evita que entren partculas grandes al tanque, aunque no realiza un filtrado fino. 22. Tanque presurizadoLos dos tipos principales de tanques hidrulicos son: tanque presurizado ytanque no presurizado.El tanque presurizado est completamente sellado. La presin atmosfrica noafecta la presin del tanque. Sin embargo, a medida que el aceite fluye por elsistema, absorbe calor y se expande. La expansin del aceite comprime el airedel tanque. El aire comprimido obliga que el aceite fluya del tanque al sistema. 23. La vlvula de alivio de vaco tiene dos propsitos: evitar elvaco y limitar la presin mxima del tanque. La vlvula de alivio de vaco evita que se forme vaco en eltanque al abrirse y hace que entre aire al tanque cuando lapresin del tanque cae a 3,45 kPa (0,5 lb/pulg2). Cuando la presin del tanque alcanza el ajuste de presinde la vlvula de alivio de vaco, la vlvula se abre y descargael aire atrapado a la atmsfera. La vlvula de alivio de vacopuede ajustarse a presiones de entre 70 kPa (10 lb/pulg2) y207 kPa (30 lb/pulg2). 24. Tanque no presurizadoEl tanque no presurizado tiene un respiradero que lo diferencia del tanquepresurizado. El respiradero hace que el aire entre y salga libremente. Lapresin atmosfrica que acta en la superficie del aceite obliga al aceite afluir del tanque al sistema. El respiradero tiene una rejilla que impide que lasuciedad entre al tanque. 25. Smbolos ISO del tanque hidrulicoLa figura 3.1.4 indica la representacin de los smbolos ISO del tanquehidrulico presurizado y no presurizado.El smbolo ISO del tanque hidrulico no presurizado es simplemente unacaja o rectngulo abierto en la parte superior. El smbolo ISO del tanquepresurizado se representa como una caja o rectngulo completamentecerrado. A los smbolos de los tanques hidrulicos se aaden los esquemas dela tubera hidrulica para una mejor representacin de los smbolos. 26. AcumuladorEl acumulador de carga de gas es el tipo ms comnmente usado en los sistemashidrulicos del implemento del equipo mvil. Hay dos tipos de acumuladores decarga de gas (figura 3.1.5): El acumulador de cmara de aceite (mostrado a la izquierda de la figura)El acumulador de pistn (mostrado a la derecha de la figura).Ambos acumuladores separan el gas del aceite para mantener el contenido de gas. Elsello del pistn y el material de la cmara de aceite mantienen separados el gas y elaceite. 27. Cuando la presin del aceite es mayor que la del gas, el volumende gas ser ms pequeo, la cual permite que vaya ms aceite alacumulador. El volumen de gas contina disminuyendo hastaque el gas se comprime hasta el punto en que la presin delaceite y del gas es igual. Cuando la presin del gas es mayor que la presin del aceite, elvolumen de gas se expandir, empujando el aceite fuera delacumulador al sistema hidrulico, hasta que nuevamente seigualan la presin del aceite y del gas. Los acumuladores de cmara de aceite usados en el equipo mvilvaran en tamao, desde 0,5 L (0,13 galones) hasta 57 L (15galones). Los acumuladores de pistn usados en el equipo mvil varan entamao, desde 1,06 L (0,25 galones) hasta 43 L (11 galones). 28. Usos de los acumuladoresLa capacidad combinada de mantener una presin y un volumen de aceitepermite que los acumuladores se usen en los sistemas hidrulicos. Algunosde sus usos incluyen: 1. Permitir el uso de bombas ms pequeas - El almacenamiento de un volumen de aceite a una presin especfica compensa el aceite requerido por el sistema piloto o de direccin cuando la demanda excede el flujo de la bomba. 29. 2. Proporcionar frenado y direccin de emergencia. - El volumen deaceite a una presin especfica puede dar la suficiente entrada depresin al sistema de frenos o de direccin para controlar lamquina por un corto tiempo, en caso de que la bomba o el motorfallen. 3. Mantener la presin constante - La capacidad del gas de expandirsey contraerse para cambiar el volumen con cambios mnimos depresin se usa en los sistemas piloto para mantener los controlesfirmes aun con variaciones en el suministro del sistema. 4. Absorber las cargas de choque - Los acumuladores se usan enequipo mvil para mejorar el desplazamiento. Esto se realizacuando el acumulador absorbe la actividad del aceite en el sistemaen terreno irregular que, de otro modo, crearan crestas de presin ysaltos de la mquina.Ejemplos de este uso se presentan en los sistemas de engancheamortiguado de la tralla y en los sistemas de control dedesplazamiento del cargador de ruedas. 30. Mangueras hidrulicasLas mangueras hidrulicas se fabrican de varias capas de material. Las diversascapas mostradas en la figura 3.1.8 son:1. Tubo interior de polmero-Sella el aceite y no permite que escape.2. Capa de refuerzo -Puede ser de fibra para presin baja o de alambre parapresin alta, lo que soporta el tubo interior.Pueden usarse de una a seis capas.3. Capa de friccin de polmero - Separa las capas de refuerzo para evitar lafriccin entre ellas y por tanto el desgaste.4. Capa externa - Protege la manguera del desgaste y de otroscomponentes. 31. Clasificaciones de presin de las manguerasEn el equipo mvil se usa una variedad de mangueras para presiones baja,mediana y alta, dependiendo de los requerimientos del sistema.Las diferentes mangueras mostradas en la figura 3.1.9 son:1. XT-3 (Cuatro espirales) - Presin alta: 17.500 - 28.000 kPa(2.500 - 4.000 lb/pulg2)2. XT-5 (De cuatro a seis espirales) - Presin alta: 41.400 kPa(6.000 lb/pulg2)3. XT-6 (Seis espirales) - Presin alta: 41.400 kPa (6.000 lb/pulg2) 32. 4. 716 (Una trenza de alambre) - Presin mediana/baja: 4.300 -19.000 kPa (625 - 2.750 lb/pulg2) 5. 844 (De succin hidrulica) - Presin baja: 690 - 2.070 kPa (100 - 300 lb/pulg2) 6. 556 (Tela y una trenza de alambre) - Presin mediana/baja:1.725 - 10.350 kPa (500 - 3.000 lb/pulg2) 7. 1130 (Motor/freno de aire) - Presin mediana/baja: 1.725 -10.350 kPa (1.250 - 3.000 lb/pulg2) 8. 1028 (Termoplstica) - Presin mediana: 8.620 - 20.7000 kPa(2.250 - 5.000 lb/pulg2) 9. 294 (Dos trenzas de alambre) - Presin mediana/alta: 15.500 -34.500 kPa (2.250 - 5.000 lb/pulg2) Mientras menor sea el dimetro de la manguera, mayor ser laclasificacin de presin dentro de ese tipo de manguera. La gamade dimetro interno de las mangueras hidrulicas es de 0,188pulgadas (3/16 de pulgada) a 2,000 pulgadas (2 pulgadas). 33. Tipos de acoplamientos de manguerasLos acoplamientos de mangueras se usan en ambos extremos de la longitud dela manguera con el fin de conectar la manguera a los componentes del sistemahidrulico. Se usan tres mtodos para unir los acoplamientos a los extremos dela manguera. Estos tres mtodos, mostrados en la figura 3.1.10, son: 1. Rebordeado (arriba) - Permanente, no reutilizable, con bajo riesgo de falla, que trabaja bien en todas las aplicaciones de presin. 2. De tornillo (derecha abajo) - Reutilizable, puede instalarse en las mangueras en campo usando herramientas manuales, til en aplicaciones de presiones mediana y baja. 3. De collar - Reutilizable, diseado para aplicaciones de manguera de presin alta, debe armarse y desarmarse usando una prensa de manguera. 34. El extremo del acoplamiento de la manguera que no estdirectamente unido a la manguera unir otro componentedel sistema hidrulico. Se usan dos tipos generales de extremos de acoplamientos:conector de brida y conector roscado. Hay dos espesores para los extremos del conector de bridapara algunas mangueras de tamaoespecfico, determinado por la presin del sistema. Hay varios extremos de conectores roscados, determinadospor las conexiones a las cuales estn conectados. Losconectores roscados se restringen generalmente amangueras de 1,25 pulgadas de dimetro o ms pequeas. 35. 2- Fluidos Hidrulicos y Acondicionadores de Fluidos Funciones de los fluidos hidrulicos. Los fluidos prcticamente son incompresibles. Por tanto, en un sistema hidrulico los fluidos pueden transmitir potencia en forma instantnea. Por ejemplo, por cada 2.000 lb/pulg2 de presin, el aceite lubricante se comprime aproximadamente 1%, es decir, puede mantener su volumen constante cuando est bajo una presin alta. 36. Las principales funciones de los fluidos hidrulicos son: Transmitir potencia Lubricar Sellar EnfriarOtras propiedades que debe tener un fluido hidrulico son: evitar la oxidacin y la corrosin de las piezas metlicas impedir la formacin de espuma y de oxidacin mantener separado el aire, el agua y otros contaminantes mantener su estabilidad en una amplia gama de temperaturas. 37. Viscosidad La viscosidad es la medida de la resistencia de un fluido para fluir a una temperatura determinada. Un fluido que fluye fcilmente tieneviscosidad baja. Un fluido que no fluye fcilmente tiene una viscosidad alta. La viscosidad de un fluido depende de la temperatura. Cuando latemperatura aumenta, la viscosidad del fluido disminuye. Cuando la temperaturadisminuye, la viscosidad del fluido aumenta. El aceite vegetal es un buen ejemplo paramostrar el efecto de la viscosidad con los cambios de temperatura. Cuando elaceite vegetal est fro, se espesa y tiende a solidificarse. Si calentamos el aceitevegetal,se vuelve muy delgado y tiende a fluir fcilmente. 38. Viscosmetro SayboltEl equipo usado generalmente para medir la viscosidad de un fluido es elviscosmetro Saybolt (figura 3.2.2La unidad de medida del viscosmetro Saybolt es el Segundo Universal Saybolt(SUS). En el viscosmetro original, un recipiente de fluido se calienta hasta unatemperatura especfica. Cuando se alcanza la temperatura, se abre un orificio yel fluido drena a un matraz de 60 ml. Un cronmetro mide el tiempo que tardaen llenarse el matraz. La viscosidad se lee como los segundos que el matraztarda en llenarse, tomando como referencia la temperatura del lquido. 39. ndice de viscosidadEl ndice de Viscosidad (IV) de un fluido es la relacin del cambio de viscosidadcon respecto al cambio de temperatura. Si la viscosidad del fluido cambia muy poco en una ampliagama de temperaturas, el fluido tiene un ndice de Viscosidad alto. Si a temperaturas bajas elfluido se vuelve muy espeso y a temperaturas altas se vuelve muy delgado, el fluido tiene unndice de Viscosidad bajo. Los fluidos de la mayora de los sistemas hidrulicos deben tener unndice de Viscosidad alto.Aceite lubricanteTodos los aceites lubricantes se adelgazan cuando la temperatura aumenta, y se espesan cuandola temperatura disminuye. Si la viscosidad de un aceite lubricante es muy baja, habr un excesivoescape por las juntas y los sellos. Si la viscosidad del aceite lubricante es muy alta, el aceite tiendea pegarse y se necesitar mayor fuerza para bombearlo a travs del sistema. La viscosidad delaceite lubricante se expresa con un nmero SAE, definido por la Society of Automotive Engineers(SAE). Los nmeros SAE estn definidos como: 5W, 10W, 20W, 30W, 40W, etc.Mientras ms bajo sea el nmero SAE, mejor ser el flujo de aceite a bajas temperaturas. Entrems alto sea el nmero SAE, mayor ser la viscosidad del aceite y mayor su eficiencia a altastemperaturas. 40. Aceites sintticos Los aceites sintticos se producen por procesos qumicos en los que materiales decomposicin especfica reaccionan para producir un compuesto con propiedades nicas ypredecibles. El aceite sinttico se produce especficamente para cierto tipo de operacionesrealizadas a temperaturas altas y bajas.Fluidos resistentes al fuego Los fluidos glicol-agua son una mezcla de 35% a 50% de agua (el agua inhibe el fuego),glicol (qumico sinttico o similar a algunos compuestos con propiedadesanticongelantes) y espesantes del agua. Los aditivos se aaden para mejorar lalubricacin y evitar la oxidacin, la corrosin y la formacin de espuma. Los fluidos abase de glicol son ms pesados que el aceite y pueden causar cavitacin de la bomba aaltas velocidades. Estos fluidos pueden reaccionar con algunos metales y material de lossellos, y no se pueden usar con algunas clases de pintura. Las emulsiones de agua-aceite son los fluidos resistentes al fuego ms econmicos. Aligual que en los fluidos a base de glicol, un porcentaje similar de agua (40%), se usa comoinhibidor del fuego. Las emulsiones agua-aceite se usan en sistemas hidrulicos tpicos.Generalmente contienen aditivos para evitar la oxidacin y la formacin de espuma. Los fluidos sintticos se usan en ciertas condiciones para cumplir requerimientosespecficos. Los fluidos sintticos resistentes al fuego son menos inflamables que losaceites lubricantes y mejor adaptados para resistir presiones y temperaturas altas. 41. Nota:Algunas veces los fluidos resistentes al fuego reaccionan con el materialde los sellos de poliuretano y,en estos casos, puede requerirse el uso de sellos especiales. 42. Vida til del aceite hidrulico El aceite hidrulico no se desgasta. El uso de filtros paraquitar las partculas slidas y contaminantes qumicosprolongan la vida til del aceite. Sin embargo, eventualmenteel aceite se contamina tanto que debe reemplazarse. En lasmquinas de construccin, el aceite se debe cambiar aintervalos de tiempos regulares. Los contaminantes del aceite pueden usarse comoindicadores de desgaste no comn y de posibles problemasdel sistema. Uno de los programas que miden loscontaminantes del aceite hidrulico y utilizan los resultadoscomo fuente de informacin acerca del sistema es el AnlisisProgramado de Aceite (SOS). 43. Clasificaciones de los filtros para el control de contaminacinHay tres clasificaciones de diseos de filtros usados en los sistemashidrulicos:1. Filtro de cartucho (mostrado a la izquierda) - El elemento del filtro seajusta en el tanque, con la abertura del filtro sellado con una tapa.2. Filtro de recipiente (mostrado en el centro) - El elemento del filtro seconstruye en su propio recipiente que luego se atornilla en una base defiltro permanente.3. De rejilla (derecha) - Una malla metlica que se ajusta en un tanque orecipiente, similar al filtro de cartucho, pero con aberturas ms grandespara atrapar contaminantes de mayor tamao, antes de que ingresen alsistema. 44. Funcin del filtroLos filtros limpian el aceite hidrulico y quita los contaminantes que puedendaar los componentes. A medida que el aceite pasa a travs del elementodel filtro, los contaminantes quedan atrapados. El aceite limpio contina atravs del sistema.Se clasifican por tamao de partculas retenidas en micrones y un valor betaa los elementos de filtro de acuerdo con su capacidad probada de atraparpartculas. Mientras ms pequea sea la clasificacin en micrones, mspequeas sern las partculas atrapadas por el filtro. Mientras mayor sea elnmero beta de un tamao de micrones dado, mayor ser el tamao de laspartculas atrapadas en el primer paso del aceite a travs del filtro. 45. Estas clasificaciones beta se determinan usando cierto tipo de partculasen una prueba controlada.Algunos fabricantes no tienen en cuenta la utilidad de estasclasificaciones, gracias a que sus filtros funcionan con flujo controladoconstante, sin crestas, y no dependen de la calidad ni de la vida til de loselementos. 46. Derivacin del filtroLa mayora de los filtros de cartucho y de recipiente tienen vlvulas dederivacin del filtro para asegurar que nunca se bloquee el flujo del sistema.Las vlvulas de derivacin tambin protegen el filtro de roturas o de quecolapsen. El bloqueo del aceite que puede llevar a la falla del filtro puede sercausado por lo siguiente: 1. Una acumulacin de contaminantes que tapona el filtro. 2. Aceite fro demasiado espeso para pasar a travs del filtro. 47. Cuando la vlvula de derivacin se abre, el aceite sin filtrar circula a travsdel sistema hidrulico. El aceite sin filtrar contiene contaminantes que pueden causar dao a loscomponentes del sistema hidrulico. Los filtros taponados deben reemplazarse para evitar la derivacin delaceite. La vlvula de derivacin del filtro, que se abre debido al aceitefro, normalmente se cierra cuando el aceite est a la temperatura deoperacin. Esto nuevamente enva el aceite a travs del filtro, para quitar loscontaminantes. Los filtros deben cambiarse segn lo recomendado por el fabricante de lamquina para evitar taponamiento y minimizar la derivacin deaceite, cuando el aceite est fro. 48. Control de la temperatura del aceite hidrulicoA medida que los componentes hidrulicos trabajan, aumenta latemperatura del aceite. Algunos sistemas hidrulicos de presin bajapueden disipar el calor a travs de las camisas, cilindros, tanque y otrassuperficies de los componentes, para controlar la temperatura del aceite.La mayora de los sistemas hidrulicos de presin alta requieren unenfriador de aceite, adems de otros componentes, para controlar latemperatura del aceite. 49. Tipos de enfriadores hidrulicos en el equipo mvil.1. Aire a aceite (mostrado a la izquierda), donde el aceite pasa a travs de tubos cubiertos con aletas. Un ventilador o la accin del movimiento de la mquina sopla aire a los tubos y las aletas, lo cual enfra el aceite.2. Agua a aceite (mostrado a la derecha), donde el aceite pasa a travs de unagrupamiento de tubos, y enfran el aceite.La temperatura del aceite hidrulico debe mantenerse normalmente a un valormenor que 100 C (212 F) para evitar el dao de los componentes. El aceite atemperaturas mayores que 100 C (212 F) causar el deterioro de los sellos. Elaceite tambin se volver muy delgado y permitir el contacto metal a metalentre las piezas en movimiento del sistema. 50. ABREVIATURAS ANSI Instituto Nacional de Normas Americanas ASAE Sociedad Americana de Ingenieros de Agricultura (fija las normas de diferentes componentes hidrulicos de uso en agricultura) F Grados Fahrenheit (de temperatura) ft-lbs. Pie por libras (de par o esfuerzo de giro) gpm Galones por minuto (de flujo de fluido) hp Caballos de fuerza I.D. Dimetro interno (ejemplo de un orificio o tubo) ISO Organizacin Internacional de Normas kPa Kilopascales (de presin) LPM Litros por minuto (de flujo de fluido) O.D. Dimetro externo (ejemplo de un orificio o tubo) psi Libra por pulgada cuadrada (de presin) rpm Revoluciones por minuto SAE Sociedad de Ingenieros Automotrices (fija las normas de algunos componentes hidrulicos)