ENGRANAJES EXTERNOS

ENGRANAJES INTERNOS - MEDIA LUNA GEOROTOR

PALETAS NO EQUILIBRADAS HIDRAULICAMENTE

PALETAS EQUILIBRADAS

PALETA TIPO INSERTO DOBLE PALETA

BOMBA RADIAL DE PISTONES

BOMBA DE PALETAS TIPO CARTUCHO

BOMBA DE PISTONES AXIALES

BOMBA DE PISTONES DE EJE QUEBRADO

· Suministra caudal transportado entre los dientes de los engranajes

· La cámara de bombeo esta formada entre los dientes de los engranajes + cuerpo de la bomba + placas de presión.

· Campo de presión: donde se aloja el aceite evita perder eficiencia volumétrica por alta presión.

· No están equilibradas hidráulicamente debido a la carga en el puerto de salida sobre los engranajes y cojinetes.

· Se equilibran la cargas con grandes cojinetes y con grandes ejes.

HASTA 3600 PSI CON UNA COMPENSACIÓN ADECUADA

DE LAS CARGAS

· Requieren altos niveles de filtración por la tolerancia entre el diente y la pista.

· Cuando la pista se raya, la bomba no puede levantar presión.

· Son afectadas por fugas internas.· Por el juego entre la envoltura y

la punta de los dientes.· Entre los dientes de los

engranajes estrechamente ajustados.

FUNCIONAMIENTO

EQUILIBRIO

FILTRACIÓN

FUGAS

· Placas de desgaste: · Facilitan el arranque de la bomba.· Superficies de bronce.· Forzadas contra las caras de los engranajes pero balanceadas

hidráulicamente en la operación.· Autoajustan el juego de acuerdo a la presión.· Reducen las fugas al mínimo sin crear excesiva fricción.· La bomba compensa por si sola el desgaste

Placa de desgaste

· Producían bastante ruido, por los engranajes + presión.

· Se mejoraron con nuevos diseños de engranaje:

· Helicoidales (silenciosas) pero con empuje axial.

· Espina de pescado (quita el empuje de las anteriores)

RUIDO · No pueden ser convertidas fácilmente.

· Pueden requerir una envoltura separada con dirección invertida.

· Porque las bombas con autocebado tiene la succión más grande que la descarga.

· La mayoría no tiene drenaje externo, la baja capacidad del sello del eje se conecta a la succión para no tener que resistir alta presión. Cambiar la dirección daña este sello.

· Las placas desgastantes requieren ser cambiadas, la cavidad de presión creada por la placa no es simétrica. Es mayor al lado de la succión. Cambiar la dirección, cambia el sello de la placa desgastante.

Dirección de rotación

· Simples, compactas, bajo nivel de ruido, consumo de potencia bajo.

· Niveles de presión bajo.· Apropiadas en aplicaciones con

moderada temperatura, cargas ligeras o intermitentes.

· La media luna actúa como sello· Eficiencia sensible a la

temperatura

· La ruedas engranan en un diámetro interno, la rueda interna sigue a la externa en más grados de rotación.

· El engrane se hace a velocidad más baja.· Esto significa: · Flujo uniforme · mejor llenado de la bomba· permite manejar fluidos viscosos· menor nivel de ruido· evita la cavitación· Fáciles de mantener· Operan en ambos sentidos

Viscosidades de hasta 132000Ct (6000000 SSU)BAJOS NIVELES DE RUIDO

CARACTERISTICAS

VEN

TAJA

S

Presiones de 2000 psi o hasta 3000 psi con algunas

adecuaciones

· Para presiones altas se usan:· Placas laterales cargadas con

presión· Medialuna o cuña cargada con

presión hacia los dientes, para controlar las tolerancias y reducir las fugas.

· Se usan soportes con diseño hidrostático para la rueda exterior.

DES

EMP

EÑO

· Se pueden emplear múltiples etapas de bombas, pero ello reduce la practicidad y simplicidad característica de la bomba.

· Bomba para transporte de fluidos viscosos.

· Bajo nivel de ruido.· Excelente desempeño a bajas

temperaturas.· El engranaje interno lleva 1

diente menos que el exterior.· La forma de los dientes le da la

ventaja de:· Mantener constante contacto

entre engranajes.· No presenta pulsación de

presión.

· Caudales pequeños· Presiones medias· Bajo nivel sonoro· Larga duración· Desplazamiento fijo o variable

CA

RA

CTER

ISTICA

S

Desempeño: 1500 PSI

· Requieren altos niveles de filtración.

· Susceptibles a ralladura y perdida de capacidad de presión.

· Se suelen usar magnetos para capturar partículas metálicas.

FILTRACIÓN

CARACTERISTICAS GENERALES· Se puede cambiar el

sentido de giro.· Se invierte el sentido de

rotación del eje, pero el caudal no cambia de dirección.

· Con algunos diseños se deben acomodar las paletas.

SEN

TID

O D

E G

IRO

FUNCIONAMIENTO

· La evolvente no es circulas, es elíptica.

· Posees dos conductos de orificios internos, conectados a lados opuestos.

· Las fuerzas de presión sobre el rotor se cancelan.

· Evita cargas laterales sobre el eje (cojinetes).

· Larga vida útil.· Compactas· Intercambiando

anillos, es posible modificar la capacidad.

CARACTERISTICAS GENERALES

· Mantienen alta eficiencia volumétrica y adapta la bomba a expansiones térmicas.

· Son flexibles y estan cargadas con presión.

· Son hechas con un material antifricción.

PLACAS DE PRESIÓN

· Tienen más capacidad que las anteriores.· La paletas llevan incorporadas unas paletas

internas.· El propósito de la paleta pequeña es la de

variar la fuerza de contacto de la paleta contra el anillo.

CARACTERISTICAS GENERALES

· Zona de baja presión: · Solamente el área

pequeña bajo la paleta interna recibe la presión alta.

· Se disminuye la fuerza que mantiene la paleta pegada al anillo.

· Utiliza en todo momento la presión de salida en la parte inferior de la paleta.

· Psalida + Fcentrifuga= mantienen en contacto las paletas con el anillo en los cuadrantes de entrada para asegurar el correcto funcionamiento.

· Zona de alta presión:· Toda el área proyectada

inferior de la paleta recibe la alta presión.

· Se produce un conjunto mayor de fuerzas, que se equilibran con las de la punta de la paleta.

Pale

ta inse

rto

Zona de baja presiónZona de alta presión

· Desempeña altas presiones y altas velocidades.

· La paletas dobles proporcionan un doble sello entre las cámaras de bombeo.

· Permite un balance hidráulico de las paletas, reduciendo las cargas en la puntas.

· La paletas colapsan dentro de las ranuras, para producir la acción de bombeo.

· La presión en la base se canaliza al área en las puntas de la paleta.

· Se balance la carga de la paleta contra el anillo.

· Se reduce el área de contacto de las paletas con la pista, por eso puede subir a altas presiones.

Desempeño: 2500 – 3000 PSI

Desempeño: 2500 – 3000 PSI

· Generalmente son de desplazamiento variable.

· Son famosas por su alta eficiencia volumétrica y gran capacidad de presión.

· A medida que gira, los pistones siguen la trayectoria interna del anillo (excéntrico al anillo al bloque de cilindros).

· Los orificios de distribución permiten: aspirar cuando se mueve hacia afuera y descargar cuando se mueve hacia adentro.

CA

RA

CTER

ISTICA

S

Presiones de : 3000 PSI (Cvariable) hasta 10000 PSI

Pero capacidad vol. De 0.5in^3/rev

@1750 RPM – Q=36.8 GPM

Alta eficiencias vol 93% y total 85%

· Tiene un número impar de pistones.

· Para tener una entrega de fluido de manera continua superponiendo el volumen en cada cámara y no tener una variación pulsante en el caso par.

· Permiten cambio de dirección sin modificación.

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Solución VICKERS, permite levantar presión ya que sus paletas se equilibran en el área de succión, no raya severamente la pista.

Solución REXROTH, permite levantar presión ya que su doble paleta, además de equilibrase en la succión,

reduce el área de contacto con la pista.

· Se les conocen como redondas o cuadradas, por la forma de cabeza y cuerpo.

· Se componen de un anillo, un rotor, paletas, pernos y dos placas de presión.

· La hay dobles (bombas dobles).

· El diseño de cartuchos permite:· Los elementos de bombeo están

contenidos en una sola unidad contenida entre dos placas para puertos (anillos, rotor y paletas).

· La bombas desgastadas se reacondicionan en cuestión de minutos.

· La operación es simple y rápida.· No se perturban las conexiones hidráulicas.· Existen cartuchos de diversos

desplazamientos.· Proporciona flexibilidad al adecuar la

bomba al sistema.

Características generales

Ventajas Bombas Cartucho

· Unidades simples, dobles o triples, entrada común, salida independiente.

· Suministran una sola fuente de potencia, capaz de alimentar circuitos independientes o mover mayor volumen por combinación de caudales.

Tipo Múltiple

Tipo Redondo

Tipo Cuadrada

· El cartucho consiste en un anillo prensado entre el cuerpo de la bomba y la cubierta, rotor, 12 paletas y un placa de presión con resorte precargado.

· La placa de presión se mantiene contra el anillo todo el tiempo.

· La presión de salida actúa con la del resorte para fijar la placa contra el anillo y el rotor.

· Se vencen las fuerzas internas que tienden a separa el anillo del rotor.

· Las holguras se determinan por los anchos del anillo y del rotor.

· Para garantizar que las paletas se desplieguen es necesario arrancar la bomba a mínimo 600 RPM (Centrifuga)

Placa de presión

funcionamiento

Generalidades

· La rotación se puede cambiar, cambiando el sentido del anillo 180°.

· Tiene una marca en la carcasa que muestra el sentido correcto.

Sentido de rotación

Entr

ega

de

flu

jo

· La precauciones deben tomarse en el arranque de la bomba.· El cebado se debe hacer para evitar que se llenen solo ciertos

pistones.· Uno de los pistones no alcanza la presión del sistema por

contener aire.· Una bomba en esta condición esta mecánicamente

desbalanceada.· Se necesita más torque para mover los pistones cebados, se

produce vibración excesiva y ruido.· Para evitarlo, es recomendable descargar el puerto de salida de la

bomba, la presión del sistema no se creara detrás de la cheque.· Se permite que el aire escape de esta forma.· Si no funciona lo anterior, se debe evacuar toda la cámara.

Cebado de la bomba

· Convierte el movimiento rotacional del eje en un movimiento reciprocante de los pistones.

· Las hay de desplazamiento variable y fijo.· Comúnmente se usan como motores.· Las hay de línea y de ángulo (eje quebrado).· Tienen entre 5 y 15 pistones.

Alta eficiencia volumétricaPresiones alrededor de 5000 PSIVelocidades de hasta 6000 RPM

Flujos de hasta 100 GPM

· El eje hace girar del barrilete (contiene los pistones).

· Los pistones están ajustados en sus alojamientos y conectados mediante patines y un anillo inclinado.

· Los patines están apoyados sobre una placa circular inclinada (placa de presión).

· La acción de bombeo se hace por la inclinación del plato y el movimiento reciprocante de los pistones.

· Se crea una película de lubricación entre la sup. Del pistón y el plato de lubricación gracias al patín cojinete (cavidad esférica).

Funcionamiento

· El desplazamiento es determinado por el diámetro y numero de los pistones así como la longitud de la carrera.

· El ángulo de la placa varía la carrera de los pistones.· Dependiendo de la rotación y el ángulo de la placa se

determinan los puertos de succión y entrega.

Desplazamiento

· Poseen drenaje externo, las altas presiones en las tolerancias de los pistones, la camisa y la válvula de distribución. No permiten su conexión a la succión.

· Por lubricación se requiere prellenado de la bomba y que el puerto de drenaje también permanezca lleno de aceite.

· La línea de drenaje debe esta ubicada debajo del nivel del tanque, por encima de la línea principal, para evitar el fenómeno de sifón.

Drenaje

· La eficiencia volumétrica se mantiene cargando con presión el barril de pistones contra la superficie de la válvula distribuidora.

· La presión debe ser tal que permita crear una película de lubricación entre las partes que rotan.

· En cualquier diseño, el barril debe cargarse contra la placa, esto se logra haciendo que el área neta de ½ del número total del taladrado de los pistones sea un poco más grande que el área efectiva del patín.

Pre

sión

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· Se debe entender el principio de funcionamiento del patín cojinete de deslizamiento.

· Éste falla por:· Operación con fluido contaminado.· Demasiada condición de vacío en el puerto

de succión de la bomba.· Excesiva presión de drenaje.· Alta velocidad de operación

Desventajas

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· Para evitarlo se recomienda que el montaje de la bomba se haga en la parte inferior del reservorio para obtener una cabeza de presión de succión positiva.

· La línea de drenaje debe estar completamente llena y poseer un diámetro ajustado, debe estar por debajo del nivel mínimo de aceite en el reservorio.

· Cebado de la bomba.

Re

com

en

dacio

ne

s

· La alta velocidad produce aceleraciones y fuerzas dinámicas en los pistones.

· Se disminuyen estas fuerzas haciendo el pistón hueco, con la menor masa posible.

· Además, el cambio de tensión y presión en la succión y descarga ayuda a que la unión rotular falle por fátiga.

Alta velocidad de operación

· El torque principal crea una fuerza en la camisa de los pistones originando un momento perpendicular al eje de rotación.

· Esta fuerza arrastra el cojinete patín de deslizamiento ensamblado junto con el plato de lubricación.

· La fuerza tiende a levantar el pistón dentro del taladro de la camisa

· Ineficiencia mecánica.

Ineficiencia mecánica

· Diseñadas para trabajo severo· Trabaja grandes caudales· Soporta altas presiones· Trabaja a altas velocidades

· La camisa del pistón gira con el eje.· Estos forman un ángulo con respecto

al eje primario (el del motor).· El movimiento reciprocante del pistón

dentro de la camisa por la distancia entre la brida del eje y el bloque de cilindros.

· La unión universal une el bloque de cilindros al eje conductor, mantiene la alineación y asegura la simultaneidad de giro.

· La unión universal no transmite fuerza, solo para acelerar o desacelerar el bloque de cilindros y vencer la resistencia cuando gira dentro de la carcasa llena de aceite.

· Generalmente el ángulo es de 23° a 30°.

FUNCIONAMIENTO

TORQUE· La mayor ventaja de este diseño es que el

movimiento del torque primario es transformado directamente en una fuerza de presión lineal y este a su vez esta relacionado con la presión del sistema.

· En la bomba lineal se creaba una fuerza indeseada que aumentaba la ineficiencia mecánica de la bomba y aumentaba el desgaste

· A diferencia de la bomba lineal.· El torque del motor se transmite primero a la junta

esférica del pistón.· La única resistencia a la rotación es desarrollada

por la presión del sistema sobre el área del pistón.· Esta misma presiona el pistón de regreso en la

camisa.· La carga lateral del pistón no se involucra en la

creación de la carga lineal. · El pistón transmite solamente el torque necesario

para causar la aceleración de la masa del cilindro para superar la resistencia al giro que ocasiona la cámara llena de aceite.

CARACTERISTICASComparación con la lineal

Solución de la eje quebrado

· Son más convenientes para el auto-cebado· Por: Capacidad de tensión del pistón (Vacío)

Tamaño del puerto de succión.· En las lineales, el vacío puede desprender el

patín de deslizamiento del pistón.· El pistón esta unido a un rodillo por ajuste

en frío que cierran las tolerancias en la unión, sirve mucho para transmitir fuerzas de tensión.

· La unión de bola posee un anillo de retención.

Capacidad de succión

Condición de vacío equivalente 9'’ HG.

Viscosidades de hasta 4600 SSU en frío

· El puerto de succión es por lo general más grande que el de las lineales.

· La válvula de distribución y la camisa pueden construirse con diámetros más pequeños.

· El eje no atraviesa el centro, luego los riñones se pueden ubicar en el centro de revolución.

· La velocidad centrípeta relativa entre la rotación de la camisa y el puerto de platos estacionario, es muy reducida.

· Esto minimiza la turbulencia cuando pasa por la válvula estacionaria (mejor llenado de las camisas).

· Mayor área del riñón, menor resistencia a la entrada.

· El ángulo de taladrado en los pasajes de la camisa crea una fuerza centrifuga en el aceite (incrementa la presión del fluido), lo cual es directamente proporcional a la velocidad de rotación (se mejoran las condiciones de llenado a altas RPM)

Mejoras físicas

Ve

ntajas d

e las m

ejo

ras

· Al colocar los riñones más cerca del centro de rotación, el balance de fuerzas es más difícil.

· Esto incrementa la separación de las fuerzas resultantes que actúan en el cilindro del barril.

· Para compensar se incrementa el torque en el cilindro del barril y el plato de válvulas se puede separar.

De

sven

tajas

· Previene la separación de la placa de puertos.

· Cambia los ejes solidos y la mejora de rodamientos.

· El apoyo del cilindro esta libre de torque, ya que todas las fuerzas en el cilindro pasan por un punto.

· Las desviaciones laterales producidas por deformaciones no producen perdidas porque la válvula de dist. Esférica auto-compensa esta deflexión causada por el desbalance de la fuerza de presión V

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