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• Javi Guananga

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FLUIDOS PARA SISTEMAS HIDRAULICOS

SELECCIÓN DEL FLUIDO Ningún otro componente de un circuito hidráulico debe cumplir tantas funciones o cumplir tantos requerimientos como el fluido hidráulico. El fluido no solo es un medio para la transmisión eficiente de potencia, sino también lubrica, enfría, protege de corrosión, no permite grandes fugas y cumple otras funciones (no toxico, resistente al fuego, etc) dependiendo del diseño del sistema.

Selección en base a las funciones de los fluidos hidráulicos -Transmitirpotenciaenformadepresión Todos los fluidos pueden cumplir esta función excepto los gases por ser compresibles. - Enfriar el calor generado durante el trabajo de actuadores Es la capacidad del fluido de absorber el calor generado en determinados puntos del - sistema para luego liberarlo al ambiente a través del depósito, esto ayuda a mantener estable la temperatura del sistema en funcionamiento normal - Mantener la presión generada durante la operación Sellar El fluido es el único elemento de estanqueidad entre las partes presurizadas y las no - presurizadas dentro de un componente. En éstos casos la tolerancia de construcción y la viscocudad del propio fluido determinarán el nivel de fugas internas. Proteger de la corrosión a componentes del sistema - Ser inerte a las juntas y sellos. El fluido debe ser compatible con los elementos de estanqueidad que estén en contacto - con él.

Arrastrar partículas metálicas en suspensión a los respectivos elementos de filtración (reservorio, filtros)

- Lubricar al sistema

Selección del fluido según sus caracteristicas

Cualidades principales de los fluidos hidráulicos. 

Transmisión de energía con el máximo rendimiento posible.



Mantener el conjunto del circuito a niveles razonables de temperatura.



Que no se altere ni pierda rápidamente sus propiedades.



Evitar alteraciones bruscas en las maniobras que afecten los aparatos.



Servir de protección contra la corrosión.



Que no ataque las juntas y demás elementos del sistema.



Que no sea tóxico.



Que no sea inflamable.



Resistencia a la formación de espuma.



Excelente demulsibilidad.



Tener un buen índice de viscosidad.

CONSULTAR 

TEMPERATURA



COMPATIBILIDAD QUIMICA CON MATERIALES



PRECISIÓN, VELOCIDAD DE RESPUESTA Y ESTABILIDAD



ESTABILIDAD DEL FLUIDO (VELOCIDAD DE CORTE, CORROSIÓN, TEMPERATURA)



LUBRICIDAD



FORMACIÓN DE LACA Y MATERIAL INSOLUBLE



ALMACENAMIENTO

VISCOCIDAD A menudo es considerada la propiedad más importante de un fluido hidráulico, representa la resistencia A FLUIR que tiene un líquido. Una BAJA VISCOCIDAD permite transmitir mas eficientemente la potencia, mientras que una ALTA VISCOCIDAD es necesaria para la lubricación de componentes y reducción de fugas. La viscosidad depende de la temperatura y la presión, cuando disminuye la temperatura la viscosidad es mayor mientras que cuando la presión incrementa la viscosidad también aumenta de valor. El índice de viscosidad es una medida de la dependencia de la temperatura. Un fluido con un alto índice es menos susceptible al cambio de viscosidad por temperatura. Otro factor que modifica la viscosidad de un fluido es la velocidad de corte, cuando se genera altas velocidades de corte temporalmente DISMINUYE la viscosidad, especialmente en fluidos con grandes moléculas de polímeros.

La viscosidad afecta muchos factores de operación en un sistema hidráulico, estos pueden ser: 

La fricción mecánica.



La fricción del fluido



Mal funcionamiento de la bomba



Cavitación



Fugas



Consumo de potencia



Habilidad del control del sistema

Elevada viscosidad Las consecuencias de tener una viscosidad alta son:

- Ruido y cavitación en la bomba (erosión en válvulas) - Pérdida de presión - Elevada temperatura - Respuesta lenta - Incrementos de consumo de energía

Viscosidad baja

Cuando la viscosidad es baja provoca:

- Minimiza la lubricación dinámica - Fugas internas y externas

- Contacto y desgaste metálico en bombas y válvulas - Pérdidas de presión - Disminuye la eficiencia del sistema, menor precisión

Indice de viscosidad El fluido hidráulico al estar en constante circulación y al estar pasando por restricciones, tiende a calentarse, por lo que sufre una disminución en su viscosidad.

Un buen índice de viscosidad permite que el fluido hidráulico mantenga variaciones muy ligeras de viscosidad por efectos de temperatura. De no ser así se presentarían movimientos erráticos y contactos metálicos.

Para un fluido hidráulico se considera que un valor de 95 mínimo para su índice de viscosidad es efectivo.

La mayor parte de los fluidos hidráulicos tienen índices de viscosidad comprendidos entre 90 a 110. Los comprendidos entre130 a 200 no son casi sensibles a los cambios en la temperatura.

RESISTENCIA A LA OXIDACIÓN

La oxidación del aceite es provocada por:

- Contacto excesivo con oxigeno (aire, fugas, retornos fuertes, depósito pequeño, flujo turbulento)

- Elevada temperatura (10ºC arriba de 80ºC duplica la oxidación del aceite)

- Contacto con ciertos metáles (Pb, Fe, Cu, Zn y Cd)

BAJA FORMACIÓN DE ESPUMA La formación de espuma en los fluidos hidráulicos provoca movimientos erráticos en el sistema, ya que el aire es un fluido compresible, además que acelera la oxidación. Las causas principales de formación de espuma son: - Línea de retorno al depósito muy alta - Fugas en las líneas de succión de la bomba - Depósitos pequeños - Flujos turbulentos - Línea de retorno no llena

DEMULSIBILIDAD La demulsibilidad en los fluidos hidráulicos es muy importante, ya que se refiere a la rápida separación del aceite con el agua, un fluido hidráulico contaminado con agua provoca merma de película lubricante permitiendo el contacto metálico, oxida el aceite y herrumbra partes ferrosas. Las posibles fuentes de contaminación con agua son: - Condensación de la humedad del aire - Intercambiador roto - Salpique externo

MANTENIMIENTO DE LOS FLUIDOS Un buen mantenimiento de los fluidos hidráulicos consiste en:

- Almacenar y manejar correctamente el fluido - Seleccionar el fluido correcto - Prevenir los arrastres de aire del sistema - Mantener temperaturas de operación por debajo de los 60ºC - Mantener limpios los sistemas - Tener un control de fugas La temperatura de operación del circuito hidráulico es de unos 50 a 60oC y si se excede baja la viscosidad del fluido, lo cual conduce a un envejecimiento prematuro y acorta la vida útil de los sellos. La principal característica para la manipulación y

manejo de fluidos hidráulicos es la TOXICIDAD. Los vapores y productos de descomposición del fluido se

pueden detectar mediante el olor, aunque no constituyen un gran peligro toxico ni tiene mucha influencia en el funcionamiento. Si el equipo esta en contacto con agentes biológicos o alimentos se deberá tener mayor cuidad de contaminación.

COSTO Diferentes factores deben ser considerados para la estimación real del costo de un fluido hidráulico, a continuación 

Costo inicial



Costo de almacenamiento



Velocidad de fugas del fluido.

La inversión inicial en un fluido costoso puede ser justificada si los gastos generados por recambio de aceite por pérdida de propiedades o fugas son considerables.

FUGAS Las fugas son determinantes para mantener en buen estado el fluido y los equipos, ya que aparentemente las fugas son de adentro hacía afuera, pero son por ellas que puede haber introducción de contaminantes. Pero lo más representativo es que las fugas son pérdidas económicas muy grandes, por ejemplo: Una gota de aceite cada segundo representa 1533 litros de aceite por año, cantidad considerable.

VELOCIDAD DEL FLUIDOS La velocidad del fluido hidráulico en las tuberías de presión depende del valor de la presión y es del orden de:    

4 m/s hasta 50 bar. 4,5 m/s hasta 100 bar. 5 m/s hasta 150 bar. 5,5 m/s hasta 200 bar. 6 m/s hasta 300 bar.

Clasificación

Clasificación en función del grado de viscosidad. Desde 1977 se ha adoptado internacionalmente para los aceites lubricantes industriales la clasificación de viscosidad dada por la norma IS0 3448-75 (Tabla IV). Esta clasificación define 18 grados de viscosidad en el intervalo 2 a 1.500 cSt (mm 2/s). Cada grado se representa por un número entero que indica la

Los fluidos hidráulicos se clasifican de dos formas: •Clasificación en función de la viscosidad Tabla IV. Norma ISO 3448. Clasificación de los lubricantes líquidos industriales en función de la viscosidad.

viscosidad cinemática media del aceite a 40ºC y sus límites se sitúan a un ± 10 % de este valor medio. Entre dos grados sucesivos hay una diferencia de aproximadamente el 50%.

Hidráulicos Transmisiones Diferenciales.

Motores

Grafica de cambio de Viscosidad

Clasificación en función del nivel de calidad.

La clasificación más adoptada actualmente es la dada por la norma internacional ISO 6743/4, que define 17 categorías de fluidos hidráulicos (Familia H) según su naturaleza, propiedades y aplicaciones (Tabla V). Símbolo H: hidráulico

EJEMPLO DE FLUIDOS HIDRAULICOS RALOY .

Minerales Productos con características Antiherrumbrantes y Antioxidantes: Turbinas ISO Turbinas

ISO

32 Turbinas

46 ISO

68

Productos con características antidesgaste: Hidraloy 150

ISO

32

Hidraloy 220

ISO

46

Hidraloy 300

ISO

68

Sintéticos y resistentes al fuego Productos sintéticos premium antidesgaste: - Synfilm - Syndraulic - Parafilm - Byo-Syn (Biodegradable) Productos resistentes al fuego: - Hidráulico Fluido FR-46