fluido hidraulico

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Capítulo 3 FLUIDOS HIDRÁULICOS La selección y el cuidado que se tenga con el fluido hidráulico de una máquina tienen un efecto importante sobre su funcionamiento y sobre la duración de sus componentes hidráulicos. La composición y aplicación de los fluidos hidráulicos es una ciencia aparte que está fuera del alcance de este manual. En este capítulo se encontrarán los factores fundamentales que intervienen en la selección de un fluido y en su adecuada utilización. En el capítulo 1 se ha definido un fluido como cualquier líquido o gas. Sin embargo, el término fluido se ha generalizado en hidráulica para referirse al líquido que se utiliza como medio de transmisión de energía. En este capítulo, fluido significará fluido hidráulico, bien sea un aceite mineral adecuado o alguno de los fluidos ininflamables, que pueden ser compuestos sintéticos. 3.1. OBJETIVOS DEL FLUIDO El fluido tiene 4 objetivos principales: transmitir potencia, lubrificar las piezas móviles, minimizar las fugas y enfriar o disipar el calor. 3.1.1. Transmisión de potencia Como medio transmisor de potencia, el fluido debe poder circular fácilmente por las líneas y orificios de los elementos. Demasiada resistencia al flujo origina pérdidas de potencia considerables. El fluido también debe ser lo más incompresible posible de forma que cuando se ponga en marcha una bomba o cuando se actúe una válvula. la acción sea instantánea. 3.1.2. Lubrificación En la mayoría de los elementos hidráulicos, la lubrificación interna la proporciona el fluido. Los elementos de las bombas y otras piezas desgastables se deslizan unos contra otros sobre una película de fluido (fig. 3-1 ). Para que la duración de los componentes sea larga, el aceite debe contener los aditivos necesarios para asegurar buenas características antidesgaste. No todos los aceites hidráulicos contienen estos aditivos. Vickers recomienda la nueva generación de aceites hidráulicos industriales que contienen cantidades adecuadas de aditivos antidesgaste. Para el servicio hidráulico general, estos aceites ofrecen excelente protección contra el desgas te de bombas y motores y tienen la ventaja de una larga duración. Además, estos aceites proporcionan una buena demulsibilidad así como protección contra la oxidación. Estos aceites se conocen generalmente como "aceites hidráulicos tipo antidesgaste". La experiencia ha demostrado que los aceites para cárter de automóvil tipo "MS", viscosidad SAE 10 W y 20-20 W, son excelentes para los servicios hidráulicos severos cuando no hay o hay muy poca agua. El único inconveniente es que sus aditivos detergentes tienden a emulsionar el agua con el aceite e impiden su separación, incluso durante mu cho tiempo. Hay que observar que muy pocos problemas se han experimentado hasta la fecha en el empleo de estos aceites en sistemas hidráulicos de maquinaria industrial. La condensación normal no ha sido problema. Los aceites "MS" son especialmente recomendados para los sistemas hidráulicos de equipo móvil (tractores, excavadoras, asfaltadoras, etc.). 3.1.3. Estanqueidad En muchos casos, el fluido es el único cierre contra la presión dentro de un componente hidráulico. En la fgura 3 -1 , no hay anillo de cierre entre la corredera de la válvula y el cuerpo para reducir las fugas entre los pasajes de alta y baja presión. El aiuste mecánico y la viscosidad del aceite determinan el porcentaje de las fugas. 3.1.4. Enfriamiento La circulación del aceite a través de las líneas y alrededor de las paredes del depósito (fig. 3-2) disipa parte del calor generado en el sistema. 3.2. REQUERIMIENTOS DE CALIDAD Además de estas funciones fundamentales, el fluido hidráulico puede tener otros requerimientos de calidad tales como: - Impedir la oxidación - Impedir la formación de lodo, goma y barniz - Reducir la formación de espuma - Mantener su propia estabilidad y, por consiguiente, reducir el costo del cambio de fluido

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fluido hidraulico

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  • Captulo 3

    FLUIDOS HIDRULICOS

    La seleccin y el cuidado que se tenga con el fluidohidrulico de una mquina tienen un efecto importante sobresu funcionamiento y sobre la duracin de sus componenteshidrulicos. La composicin y aplicacin de los fluidoshidrulicos es una ciencia aparte que est fuera del alcancede este manual. En este captulo se encontrarn los factoresfundamentales que intervienen en la seleccin de un fluido yen su adecuada utilizacin.En el captulo 1 se ha definido un fluido como cualquierlquido o gas. Sin embargo, el trmino fluido se hageneralizado en hidrulica para referirse al lquido que seutiliza como medio de transmisin de energa. En estecaptulo, fluido significar fluido hidrulico, bien sea unaceite mineral adecuado o alguno de los fluidosininflamables, que pueden ser compuestos sintticos.

    3.1. OBJETIVOS DEL FLUIDO

    El fluido tiene 4 objetivos principales: transmitir potencia,lubrificar las piezas mviles, minimizar las fugas y enfriar odisipar el calor.

    3.1.1. Transmisin de potenciaComo medio transmisor de potencia, el fluido debe podercircular fcilmente por las lneas y orificios de loselementos. Demasiada resistencia al flujo origina prdidas depotencia considerables. El fluido tambin debe ser lo msincompresible posible de forma que cuando se ponga enmarcha una bomba o cuando se acte una vlvula. la accinsea instantnea.

    3.1.2. LubrificacinEn la mayora de los elementos hidrulicos, la lubrificacininterna la proporciona el fluido. Los elementos de lasbombas y otras piezas desgastables se deslizan unos contraotros sobre una pelcula de fluido (fig. 3-1 ). Para que laduracin de los componentes sea larga, el aceite debecontener los aditivos necesarios para asegurar buenascaractersticas antidesgaste. No todos los aceites hidrulicoscontienen estos aditivos.Vickers recomienda la nueva generacin de aceiteshidrulicos industriales que contienen cantidades adecuadasde aditivos antidesgaste. Para el servicio hidrulico general,estos aceites ofrecen excelente proteccin contra el desgaste

    de bombas y motores y tienen la ventaja de una largaduracin.Adems, estos aceites proporcionan una buenademulsibilidad as como proteccin contra la oxidacin.Estos aceites se conocen generalmente como "aceiteshidrulicos tipo antidesgaste".La experiencia ha demostrado que los aceites para crter deautomvil tipo "MS", viscosidad SAE 10 W y 20-20 W, sonexcelentes para los servicios hidrulicos severos cuando nohay o hay muy poca agua. El nico inconveniente es que susaditivos detergentes tienden a emulsionar el agua con elaceite e impiden su separacin, incluso durante muchotiempo.Hay que observar que muy pocos problemas se hanexperimentado hasta la fecha en el empleo de estos aceitesen sistemas hidrulicos de maquinaria industrial. Lacondensacin normal no ha sido problema.Los aceites "MS" son especialmente recomendados para lossistemas hidrulicos de equipo mvil (tractores,excavadoras, asfaltadoras, etc.).

    3.1.3. EstanqueidadEn muchos casos, el fluido es el nico cierre contra lapresin dentro de un componente hidrulico. En la fgura 3-1, no hay anillo de cierre entre la corredera de la vlvula y elcuerpo para reducir las fugas entre los pasajes de alta y bajapresin. El aiuste mecnico y la viscosidad del aceitedeterminan el porcentaje de las fugas.

    3.1.4. EnfriamientoLa circulacin del aceite a travs de las lneas y alrededor delas paredes del depsito (fig. 3-2) disipa parte del calorgenerado en el sistema.

    3.2. REQUERIMIENTOS DE CALIDAD

    Adems de estas funciones fundamentales, el fluidohidrulico puede tener otros requerimientos de calidad talescomo:

    - Impedir la oxidacin- Impedir la formacin de lodo, goma y barniz- Reducir la formacin de espuma- Mantener su propia estabilidad y, por consiguiente,

    reducir el costo del cambio de fluido

  • - Mantener un ndice de viscosidad relativamenteestable entre amplios lmites de temperatura

    - Impedir la corrosin y la formacin de picaduras- Separar el agua- Compatibilidad con cierres y juntas

    Estos requerimientos de calidad son frecuentemente elresultado de una composicin especial y pueden no estarpresentes en todos los fluidos.

    3.3. PROPIEDADES DEL FLUIDO

    Consideramos a continuacin las propiedades de los fluidoshidrulicos que les permiten realizar sus funcionesfundamentales y cumplir con algunos o todos susrequerimientos de calidad.

    3.3.1. ViscosidadLa viscosidad es la medida de la resistencia del fluido a lacirculacin del mismo.Si un fluido circula con facilidad, su viscosidad es baja.Tambin se puede decir que el fluido es fino, o que tienepoca consistencia o poco cuerpo.Un fluido que circula con dificultad tiene una viscosidadalta. Es grueso o tiene mucha consistencia.

    3.3.1.1 . Viscosidad, una solucin de compromisoEn cualquier mquina hidrulica la viscosidad del fluidodebe ser un compromiso. Una viscosidad elevada es deseablepara mantener la estanqueidad entre superficies adyacentes.Sin embargo, una viscosidad demasiado alta aumenta lafriccin, lo que da como resultado:

    - Elevada resistencia al flujo.- Alto consumo de potencia debido a las prdidas por

    rozamientos.- Elevada temperatura causada por la friccin.- Aumento de la cada de presin debido a la

    resistencia.- Posibilidad de que el funcionamiento se haga ms

    lento.- Dificultad en separar el aire del aceite en el

    depsito.

    Y en caso de que la viscosidad fuera demasiado baja:

    - Aumento de las fugas.- Excesivo desgaste e incluso agarrotamiento bajo

    cargas elevadas que pueden producirse al destruirsela pelcula de aceite entre piezas mviles.

    - Puede reducirse el rendimiento de la bombahaciendo que el actuador funcione ms despacio.

    - Aumento de temperaturas debido a las fugas.

    3.3.2. Definicin de la viscosidadAlgunos mtodos para definir la viscosidad, por ordendecreciente de precisin, son: viscosidad absoluta en poise,

    viscosidad cinemtica en centistokes, viscosidad relativa enSegundos Universales Saybolt (SUS) y nmeros SAE. Laviscosidad de los fluidos hidrulicos se especifica en SUS enlos Estados Unidos por razones histricas.

    3.3.2.1 . Viscosidad dinmicaConsiderando la viscosidad como la resistencia que ofreceuna capa de fluido para deslizar sobre otra, es fcil medir enun laboratorio la viscosidad dinmica. La viscosidad de unpoise es, por definicin, la viscosidad que tiene un fluido,cuando la fuerza necesaria para mover una superficie de 1cm2 sobre otra idntica paralela (fig. 3-3) situada a 1 cm dedistancia, con una velocidad relativa de 1 cm/sg es 1 dina (enel sistema C.G.S. la fuerza se mide en dinas y la superficieen cm2 ).Expresado de otra forma, la viscosidad dinmica es la re-lacin entre el esfuerzo de cizallado y la velocidad de ciza-llado de un fluido:

    esfuerzo de cizalladoViscosidad dinmica = -----------------------------

    velocidad de cizallado

    dina x segundo1 poise = --------------------------

    cm2

    Una unidad ms pequea de viscosidad dinmica es elcentipoise que es la centsima parte de 1 poise:

    1 centipoise = 0.01 poise

    3.3.2.2. Viscosidad cinemticaEl concepto de viscosidad cinemtica es una consecuencia dela utilizacin de una columna de lquido para producir unacirculacin del mismo a travs de un tubo capilar.El coeficiente de viscosidad cinemtica es el resultado dedividir el coeficiente de viscosidad dinmica por la densidaddel fluido. En el sistema C.G.S., la unidad de viscosidadcinemtica (stokes) es el cm2/seg. El centistokes es lacentsima parte del stokes.Las viscosidades dinmica y cinemtica estn relacionadasde la forma siguiente:

    centipoise = centistokes x densidad

    centipoisecentistokes = -------------------

    densidad

    3.3.2.3. Viscosidad SUSPara la mayora de las aplicaciones prcticas es suficienteconocer la viscosidad relativa del fluido. La viscosidadrelativa se determina midiendo el tiempo que tarda una ciertacantidad de lquido en fluir a travs de un orificionormalizado a una temperatura determinada. Hay varios

  • sistemas de medida. El mtodo ms utilizado en EE.UU. esel viscosmetro Saybolt (fig. 3-4).El tiempo que transcurre para fluir una cantidad dada delquido a travs del orificio se mide con un reloj. Laviscosidad en Segundos Universales Saybolt (SUS) iguala altiempo transcurrido.Naturalmente, un lquido grueso fluir ms despacio y laviscosidad SUS ser ms alta que la de un lquido ligero quefluir ms rpido. Como el aceite se vuelve ms viscoso atemperaturas bajas, y disminuye su viscosidad cuando secalienta, la viscosidad se debe expresar con SUSdeterminados a una temperatura dada. Las medidas se hacengeneralmente a 100 F o 210 F (37.8 C o 98.9 C).Para aplicaciones industriales la viscosidad del aceiteacostumbra a ser del orden de 150 SUS a 100 F (37.8C).Es una norma general que la viscosidad no debe ser nuncainferior a 45 SUS, ni superior a 4000 SUS, conindependencia e la temperatura. Cuando se trabaja atemperaturas extremas, el fluido debe de tener un ndice deviscosidad muy elevado (vase pg. 3-6).

    3.3.2.4. Nmeros SAELos nmeros SAE han sido establecidos por la Society ofAutomotive Engineers para establecer intervalos deviscosidades SUS a las temperaturas de prueba SAE.Los nmeros de invierno (SW, IOW, 20W) se determinanhaciendo medidas a 0 F (-17.9 C). Los nmeros de verano(20, 30, 40, S0, etc.) designan el intervalo SUS a 210 F(98.9C). Vase la tabla 3-1 de intervalos de temperatura.

    3.3.2.5. ndice de viscosidad (IV)El ndice de viscosidad es un nmero arbitrario que indica elcambio de viscosidad del fluido al variar la temperatura. Unfluido que tenga una viscosidad relativamente esta e atemperaturas extremas tiene un ndice de viscosidad (IV)muy elevado. Un fluido que sea muy espeso a temperaturasbajas y muy ligero a temperaturas muy elevadas tendr unIV muy bajo.En la figura 3-5 se comparan aceites con ndices deviscosidad de 50 y 90, cuyas viscosidades a trestemperaturas distintas pueden verse en el cuadro siguiente:

    Obsrvese que el aceite de 90 IV es menos viscoso a -17.8Cy ms viscoso a 98.9C que el aceite de ndice 50 IV,mientras que ambos tienen la misma viscosidad a 37.8C.La escala original del IV estaba comprendida entre 0 y 100,representando las caractersticas peores y mejores

  • entonces conocidas. Hoy en da, los aditivos qumicos y lastcnicas de refinamiento han elevado los IV de algunosaceites a valores muy superiores a 100. Es convenienteutilizar un fluido de IV elevado cuando se trabaja atemperaturas extremas. No obstante, si una mquinafunciona a temperaturas relativamente constantes, el ndicede viscosidad tiene menos importancia.

    3.3.2. Punto de fluidezE1 punto de fluidez es la temperatura ms baja a la que unlquido puede fluir. Es una especificacin muy importante siel sistema hidrulico est expuesto a temperaturasextremadamente bajas. Como regla general, el punto de

    fluidez debe estar 10 C por debajo de la temperatura msbaja de utilizacin.

    3.3.3. Capacidad de lubrificacinEs deseable que las piezas mviles del sistema hidrulicotengan una holgura suficiente para que puedan deslizarsesobre una pelcula de fluido (fig. 3-6). Esta condicin sellama lubrificacin completa. Si el fluido tiene unaviscosidad adecuada, las pequeas imperfecciones de lassuperficies de las piezas metlicas no se tocarn. Sinembargo, en equipos de alta precisin, las altas presiones yvelocidades, juntamente con holguras finas, originan que lapelcula del fluido se haga muy delgada (fig. 3-7),originndose entonces una condicin lmite de

  • lubrificacin. Aqu puede haber contacto metal-metal entrelas crestas de las dos superficies en contacto y se necesita unaceite con propiedades qumicas especiales.

    3.3.4. Resistencia a la oxidacinLa oxidacin o reaccin qumica con el oxgeno es un factorimportante que reduce la vida o duracin de un fluido. Losaceites de petrleo son particularmente susceptibles a laoxidacin ya que el oxgeno se combina fcilmente con elcarbono y el hidrgeno que forman parte de la composicinqumica de los aceites.La mayora de los productos de la oxidacin son solubles enel aceite y tienen lugar reacciones entre ellos, formndosegoma, lodo o barniz, que, debido a su acidez, puedenoriginar corrosin en el sistema, adems de aumentar laviscosidad del aceite.Los productos de oxidacin que son insolubles taponanorificios, aumentan el desgaste y hacen que las vlvulas seagarroten.

    3.3.5. CatalizadoresHay siempre un nmero de catalizadores de oxidacin en elsistema hidrulico. El calor, la presin, los contaminantes, elagua, las superficies metlicas y la agitacin, todos ellosaceleran la oxidacin una vez que sta empieza.Es particularmente importante la temperatura. La experienciaha demostrado que a temperaturas inferiores a 57C el aceitese oxida muy lentamente. Pero la velocidad de oxidacin (ocualquier otra reaccin qumica) se dobla aproximadamentepor cada aumento de 10 C.Los fabricantes de aceite hidrulico aaden aditivos pararesistir a la oxidacin, ya que muchos sistemas trabajan atemperaturas muy altas.Estos aditivos:

    - Impiden inmediatamente que la oxidacin contineuna vez iniciada (tipo rompedor de cadena) o

    - Reducen el efecto de los catalizadores de oxidacin(tipo desactivador metlico).

    3.3.6. Prevencin de la oxidacin y de la corrosinLa oxidacin (fig. 3-8) es la unin qumica del hierro (oacero) con el oxgeno. La corrosin es una reaccin qumicaentre un metal y un cido. Los cidos resultan de lacombinacin qumica del agua con ciertos elementos.Ya que es generalmente imposible impedir que el aireatmosfrico y la humedad que contiene penetren en elsistema hidrulico, habr siempre posibilidades de que hayaoxidacin y corrosin. Durante la corrosin las partculas demetal se disuelven y se desprenden del componente (fig. 3-9). Tanto la oxidacin como la corrosin contaminan elsistema y originan un desgaste. Tambin originan fugasexcesivas y puede ocurrir que los componentes se agarroten.Pueden evitarse la oxidacin y la corrosin incorporandoaditivos al fluido, que protegen las superficies metlicas delos ataques qumicos.

    3.3.7. DesemulsibilidadPequeas cantidades de agua pueden ser toleradas en lamayora de los sistemas. De hecho, algunos componentesantioxidantes promueven un cierto grado de emulsificacin,o mezcla con el agua que se introduce en el sistema. Estoimpide que el agua se deposite y rompa la pelculaantioxidacin. Sin embargo, demasiada agua en el aceitefacilita la acumulacin de contaminantes que puedenoriginar el agarrotamiento de las vlvulas y la aceleracindel desgaste.Con aditivos adecuados, puede conseguirse que un aceitehidrulico tenga un alto grado de desemulsibilidad ocapacidad para separar el agua.

    3.3.8. Uso de aditivosComo la mayora de las propiedades deseables de un fluidoson, por lo menos, parcialmente atribuidas a los aditivos,podra suponerse que los aditivos comerciales pueden serincorporados a cualquier aceite para hacerlo ms adecuado aun sistema hidrulico. Los fabricantes, sin embargo,previenen contra esto, diciendo que los aditivos deben sercompatibles con el fluido base y entre s, y ms an, que estacompatibilidad no puede ser determinada fcilmente por elusuario. A menos que se disponga de un laboratorio paraaveriguar su compatibilidad, es mejor dejar el uso de losaditivos al criterio del fabricante del fluido.

    3.4. ACEITES MINERALES

    Los aceites minerales procedentes de la destilacin delpetrleo son, todava, con mucha diferencia, la base msutilizada para los fluidos hidrulicos. Las caractersticas opropiedades de los aceites minerales dependen de tresfactores:

    1 . El tipo de aceite crudo utilizado.2. El grado y mtodo de refinamiento.3. Los aditivos utilizados.

    En general, los aceites de petrleo poseen excelentescualidades lubrificantes. Algunos aceites crudos tienenpropiedades lubrificantes y antidesgaste superiores a lonormal. Segn su composicin, algunos aceites crudospueden presentar una desemulsibilidad ms elevada, msresistencia a la oxidacin a altas temperaturas o mayoresndices de viscosidad que otros. El aceite protege contra laoxidacin, constituye un buen aislante, disipa el calorfcilmente y es fcil mantenerlo limpio por filtracin o porseparacin de los contaminantes por gravedad. La mayorade las propiedades deseables de un fluido, si no estn yapresentes en el aceite crudo, pueden incorporarse medianterefinado o aditivos.El principal inconveniente de los aceites de petrleo es queson inflamables. En las aplicaciones en que haya peligro deinflamacin, tales como tratamientos trmicos, soldaduraelctrica, fundicin, forja y muchas otras ms, haydisponibles varios tipos de fluidos ininflamables.

  • 3.5. FLUIDOS ININFLAMABLES

    Hay tres tipos bsicos de fluidos ininflamables:

    1. Agua-glicol2. Emulsiones agua-aceite3. Fluidos sintticos

    3.5.1. Agua-glicolLos fluidos a base de agua-glicol estn formados de (1) 35 a40 % de agua para obtener resistencia contra el fuego, (2) unglicol (sustancia qumica sinttica de la misma familia quelos anticongelantes permanentes, generalmente etileno opropileno glicol), y (3) un espesador soluble en agua paramejorar la viscosidad. Tambin contienen aditivos paraimpedir la formacin de espuma, la oxidacin, la corrosin ypara mejorar la lubrificacin.

    3.5.1.1. CaractersticasLos fluidos tipo agua-glicol presentan, generalmente buenascaractersticas antidesgaste con tal de que se evitenvelocidades y cargas elevadas. La densidad es superior a ladel aceite, lo que puede originar un vaco mayor en laentrada de las bombas.Ciertos metales como el zinc, el cadmio y el magnesioreaccionan con los fluidos tipo agua-glicol y no pueden serutilizados en sistemas en que deban utilizarse pinturas yesmaltes compatibles con estos fluidos.La mayora de las juntas y mangueras flexibles soncompatibles con el agua-glicol. El amianto, el cuero y losmateriales a base de corcho deben evitarse pues tienden aabsorber agua.Algunos inconvenientes de estos fluidos son: (1) es nece-sario medir, peridicamente, el contenido de agua y compa-rar las prdidas por evaporacin para mantener la viscosidadrequerida, (2) la evaporacin tambin puede causar laprdida de ciertos aditivos, reduciendo as la duracin delfluido y de los componentes hidrulicos, (3) la temperaturade trabajo debe mantenerse ms baja y (4) el coste(actualmente) es superior al de los aceites convencionales.

    3.5.1 .2. Cambio a agua-glicolCuando en un sistema se cambia el aceite mineral por agua-glicol, debe limpiarse cuidadosamente. Las recomendacionesincluyen sacar la pintura del interior del depsito, cambiarlas piezas recubiertas de zinc o cadmio, y cambiar algunasconexiones de fundicin. Tambin puede ser necesariocambiar las piezas de aluminio, a menos que hayan sidotratadas adecuadamente, as como el equipo de accesoriosque no sean compatibles con el fluido.

    3.5.2. Emulsiones agua-aceiteSon los fluidos ininflamables ms econmicos. Laspropiedades ininflamables dependen, como en el agua-glicol,

    del contenido de agua. Adems del agua y del aceite estasemulsiones contienen emulsificadores, estabilizadores yotros aditivos para evitar que ambos lquidos se separen.

    3.5.2.1. Aceite en aguaLas emulsiones de aceite en agua contienen pequeas gotasde aceite especialmente refinado, dispersas en el agua. Sedice que el agua es la fase continua, y que las caractersticasdel fluido tienen ms semejanza con el agua que con el acei-te. El fluido es muy resistente al fuego, tiene baja viscosidady excelentes caractersticas de enfriamiento. Puedenincorporarse aditivos para mejorar a capacidad delubrificacin que es relativamente baja, y para la proteccincontra la oxidacin. Este fluido se ha usado principalmenteen el pasado con bombas grandes de baja velocidad. Ahoratambin se puede usar con ciertas bombas hidrulicasconvencionales.

    3.5.2.2. Agua en aceiteLas emulsiones de agua en aceite son de uso ms corriente.Pequeas gotas de agua estn dispersas en una fase de aceitecontinua. Como el aceite, estos fluidos tienen excelentelubricidad y buena consistencia. Adems, el agua dispersaproporciona al fluido excelente capacidad de enfriamiento.Se incorporan inhibidores de oxidacin para ambas fases deagua y aceite. Tambin se usan aditivos antiespumantes sindificultad.Estas emulsiones contienen generalmente alrededor del 40 %de agua. Sin embargo, algunos fabricantes suministran estefluido concentrado y el consumidor aade el agua alinstalarlo. Como en el caso del agua-glicol, es necesarioreponer el agua para mantener la viscosidad adecuada.

    3.5.2.3. Otras caractersticasLas temperaturas de funcionamiento deben mantenerse bajasen cualquier emulsin de agua-aceite, para evitar laevaporacin y la oxidacin. El fluido debe circular y no debeverse sometido repetidamente a congelaciones ycalentamientos, pues en ese caso las fases se separaran. Lascondiciones de entrada deben elegirse cuidadosamentedebido a la mayor densidad del fluido y a su viscosidad mselevada.Las emulsiones parecen tener una mayor afinidad para lacontaminacin y requieren especial atencin en el filtrado,incluyendo filtros magnticos para atraer las partculas dehierro.

    3.5.2.4. Compatibilidad con juntas y metalesLas emulsiones agua-aceite son generalmente compatiblescon todos los metales y juntas que se encuentran en lossistemas de aceites minerales.

    3.5.2.5. Cambio a emulsinCuando en un sistema hidrulico se cambia el aceite por la

  • emulsin agua-aceite, debe vaciarse y limpiarsecompletamente. Es esencial extraer todos los contaminantes,como en el caso del agua-glicol, que podran provocar ladescomposicin del nuevo fluido.La mayora de las juntas se pueden dejar tal como estnaunque, sin embargo, las juntas mviles de butil debencambiarse. A1 sustituir a los fluidos sintticos, las juntasdeben cambiarse pasando a las adecuadas para los aceitesminerales.

    3.5.3. Fluidos sintticosLos fluidos sintticos ininflamables son productos qumicossintetizados en el laboratorio, que son por s mismos menosinflamables que los aceites de petrleo. Algunos productostpicos de esta clase son: (1) esterfosfatos, (2) hidrocarburosclorados, (3) fluidos sintticos que son mezclas de 1 y 2 ypueden contener tambin otros materiales.

    3.5.3.1. CaractersticasComo los productos sintticos no contienen agua u otrosmateriales voltiles, funcionan bien a altas temperaturas sinprdida de ningn elemento esencial. Tambin sonadecuados para sistemas de alta presin.Los fluidos sintticos resistentes al fuego no funcionan bienen sistemas a baja temperatura. Puede ser necesarioprecalentar en ambientes fros.Adems, estos fluidos son los de mayor peso especfico y lascondiciones de entrada a la bomba requieren un cuidadoespecial cuando se les utiliza. Algunas bombas de paletasestn construidas con cuerpos especiales con objeto demejorar las condiciones de entrada necesarias para impedir lacavitacin, cuando se usa un fluido sinttico.El ndice de viscosidad (IV) de los fluidos sintticos esgeneralmente bajo. estando comprendido entre 30 y 50. Aspues, deben utilizarse nicamente cuando la temperatura defuncionamiento sea relativamente constante.Los fluidos sintticos son probablemente los fluidoshidrulicos ms caros que se usan en la actualidad.

    3.5.3.2. Compatibilidad con 1as juntasLos fluidos sintticos no son compatibles con las juntascorrientes de nitrilo (buna) y neopreno; por consiguiente, alsustituir el aceite mineral, agua-glicol o emulsin agua-aceite, por un fluido sinttico hay que desmontar todos loscomponentes para cambiar las juntas. Juntas especiales demateriales compatibles estn disponibles para sustitucin entodos los componentes Vickers. Pueden comprarse sueltas opor juegos, o bien ordenar unidades nuevas ya adecuadaspara este tipo de fluido.En la figura 3-10 puede verse una tabla que muestra los tiposde materiales que son compatibles con varios fluidoshidrulicos.

    3.6. MANTENIMIENTO DEL FLUIDO

    Los fluidos hidrulicos de cualquier clase no son baratos.Adems, el cambiarlos y limpiar los sistemas que no hansido adecuadamente mantenidos, consume tiempo y dinero.Es, pues, importante tener el adecuado cuidado con el fluido.

    3.6.1. Almacenamiento y manejoSe indican a continuacin algunas reglas para impedir lacontaminacin del fluido durante el almacenamiento ymanejo.

    1. Almacenar los bidones apoyndolos lateralmente.Si es posible, tenerlos en el interior o a cubierto.

    2. Antes de abrir un bidn limpiar la parte superior yel tapn de forma que no pueda entrar suciedad.

    3. Usar solamente mangueras y recipientes limpiospara transferir el fluido del bidn al depsitohidrulico. Se recomienda un grupo de trasiegoequipado con un filtro de 20 micras absolutas.

    4. Utilizar una tela de malla lo ms fina posible en eltubo de llenado del depsito.

    Si el fluido se mantiene limpio y libre de humedad durarmucho ms tiempo y se evitar daar las piezas de precisinde los componentes hidrulicos.

    3.6.2. Cuidado durante el funcionamientoLos cuidados adecuados para un fluido hidrulico durante elfuncionamiento incluyen:

    1 . Impedir la contaminacin manteniendo el sistema estancoy utilizando filtros de aire y aceite adecuados.

    2. Establecer intervalos de cambio de fluido adecuados parano dejar que ste se descomponga. En caso necesario, elsuministrador puede probar peridicamente muestras en ellaboratorio para establecer la frecuencia de cambio.

    3. Mantener el depsito adecuadamente lleno para aprove-char sus caractersticas de disipacin de calor e impedir quela humedad se condense en las paredes interiores.

    4. Reparar inmediatamente las fugas.

    3.7. CUESTIONARIO

    1. Mencionar cuatro funciones primarias de un fluidohidrulico.

    2. Mencionar cuatro propiedades de un fluidohidrulico.

    3. Definir qu es viscosidad. Cul es su unidad mscorriente?

    4. Cmo afecta el fro a la viscosidad? Y el calor?5. Si la viscosidad es demasiado elevada, qu puede

    ocurrirle al sistema?6. Qu es el ndice de viscosidad? Por qu es

    importante?

  • 7. Cul es el tipo de fluido hidrulico que tiene mejorlubrificacin?

    8. Citar algunos catalizadores a la oxidacin del aceitehidrulico.

    9. Cmo se impiden la formacin de orn y la corrosin?

    10. Qu es desemulsibilidad?

    11. Cules son los tres factores que determinan las propie-dades de un aceite hidrulico?

    12. Cules son los tres tipa bsicos de fluidosinintlamables?

    13. Qu tipo de fluido hidrulico no es compatible con lasjuntas de buna o neopreno?

    14. Cul es el mejor tipo de fluido ininflamable paratrabajar a temperaturas muy elevadas?

    15. Cmo afecta el peso especfico de un fluido a lascondiciones en la entrada de una bomba?

    16. Cul es el factor ms importante para el buenmantenimiento de un fluido?