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Que es una bomba hidráulica?

Función e importancia de las bombas hidráulicas en los sistemas hidráulicos

En la hidráulica industrial podemos señalar la bomba hidráulica como una de las partes más importantes de la instalación; la bomba es el corazón de la instalación dando vida al fluido hidráulico que contiene.

En este artículo desde HYVESA queremos explorar contigo el funcionamiento de las bombas hidráulicas, su principio básico de operación y los diferentes tipos de bombas disponibles en el mercado.

Si deseas comprender cómo estos sistemas proporcionan la energía necesaria para mover cilindros hidráulicos y otros componentes, este artículo te ofrecerá una visión clara y detallada.

Tabla de contenidos

Esquema hidráulico alimentado por Bomba Hidráulica

¿Qué es una bomba hidráulica?

Para describir correctamente qué es una bomba hidráulica, es fundamental entender la finalidad de un circuito hidráulico. ¿Por qué necesitamos instalar un grupo hidráulico? ¿Y por qué se utilizan tanto en aplicaciones industriales como móviles?

Para profundizar en este tema, te recomendamos leer nuestro artículo “VENTAJAS DE LA HIDRÁULICA”, que te ayudará a comprender mejor este contenido

Comprendida cuales son las ventajas de una instalación hidráulica, la bomba no es más que aquel elemento mecánico instalado en un circuito hidráulico que es capaz de transformar una energía mecánica de entrada a una energía hidráulica en la salida. En otras palabras, la bomba es aquel elemento diseñado para transformar la energía mecánica (generalmente de rotación) de un motor eléctrico o de combustión en energía hidráulica que se conduce por las tubería de nuestro circuito hidráulico y se gestiona mediante válvulas.

Así pues, de forma evidente, la bomba es un elemento que se instala al inicio de nuestro sistema hidráulico y nos proporciona energía a nuestro fluido hidráulico.

Bomba hidraulica Rexroth

¿Cómo funcionan las bombas hidráulicas?

Todas las bombas hidráulicas, independientemente de su diseño, se basan en el mismo principio de funcionamiento: la expansión y compresión de una cámara presurizada.

Este principio se puede ilustrar con el funcionamiento de una jeringuilla. Una jeringuilla actúa como una cámara hermética capaz de realizar una succión cuando su volumen aumenta, y de generar presión cuando el volumen disminuye. En otras palabras, al tirar del émbolo de una jeringuilla, se crea una succión que permite absorber líquido por la punta, mientras que al empujar el émbolo, se expulsa el líquido con fuerza.

Es importante destacar que cuando aumentamos el volumen de la cámara de la jeringuilla, se genera una zona de baja presión, lo que permite que el líquido sea empujado hacia dentro por la presión atmosférica exterior.

De manera similar, todas las bombas hidráulicas operan siguiendo tres pasos fundamentales:

  1. Aumento de volumen y succión: La bomba incrementa físicamente el volumen en la zona de succión, lo que provoca una disminución de presión. Esta reducción de presión permite que la presión atmosférica empuje el fluido hidráulico hacia el interior de la bomba.

  2. Desplazamiento del fluido: Una vez dentro, la bomba desplaza el fluido hacia la zona de presión, la cual está conectada al circuito hidráulico.

  3. Compresión y expulsión: En la zona de presión, la bomba reduce físicamente el volumen, aumentando la presión y expulsando el fluido hacia el exterior con una determinada velocidad.

El video de la derecha muestra el funcionamiento de una bomba de engranajes internos

¿Qué tipo de energía nos proporciona las bombas hidráulicas?

Ya sabemos cómo funciona una bomba y sabemos que proporciona energía a un fluido hidráulico que nosotros podemos dirigir y utilizar según nuestras necesidades. Pero, ¿tenemos claro el tipo de energía que nos proporciona realmente?

Si realizáramos una encuesta sobre el tipo de energía que suministra una bomba, la mayoría de los encuestados probablemente pensaría que una bomba proporciona PRESIÓN hidráulica, y que esta presión es la que se utiliza para mover los cilindros hidráulicos. Sin embargo, esto no es correcto.

En realidad la única energía que nos proporciona una bomba es el flujo hidráulico. Nos proporciona un CAUDAL exento de presión. Proporciona energía cinética al fluido que nosotros aprovecharemos para mover nuestros cilindros hidráulicos.

“La bomba suministra un caudal; la presión se genera cuando este caudal encuentra una resistencia en su recorrido por el circuito hidráulico.”

Con independencia de su tipo de construcción, todas las bombas nos suministran un caudal específico. Este caudal, especificado por el fabricante, indica el volumen de aceite que la bomba es capaz de mover por cada revolución completa, lo cual determina el tamaño de la bomba.

El caudal de una bomba se puede calcular a partir de su diseño. Por lo tanto, si se desea desplazar más cantidad de aceite por cada revolución, es necesario diseñar una bomba con cámara de succión más grande y una mayor capacidad de desplazamiento de de volumen.

Caudal de una bomba hidráulica

El caudal es la característica más importante de una bomba hidráulica, ya que determina el tamaño adecuado de la bomba a instalar. Como se mencionó anteriormente, el caudal indica la cantidad de fluido hidráulico que una bomba es capaz de mover por cada revolución completa.

Por lo tanto, podemos deducir que la unidad de medida para el caudal de una bomba se puede expresa en volumen de aceite por revolución:

Caudal = litros de aceite x revolución.

Sin embargo, estas no son las unidades estándar en la industria. Por esta razón, no encontraremos catálogos de bombas que indiquen la cantidad de litros por revolución. En su lugar, el caudal de una bomba se expresa en centímetros cúbicos (cc) por revolución, que es una medida más práctica y utilizada.

Caudal = cm³/revolución = cc

No obstante, existen otras unidades utilizadas y que es necesario saber. Las tres más utilizadas para hacer referencia al caudal de una bomba son:

  • Centímetros Cúbicos (cc): Com se ha comentado anteriormente, es la unidad más útil.
  • Litros/minuto ( Lt/min): En lugar de hablar de cuantos cm² es capaz de desplazar la bomba nos hace referencia a los litros de aceite que la bomba es capaza de desplazar por cada minuto trabajado.
Sabiendo los cc de la bomba podemos pasarlos a litros minuto y viceversa si conocemos cuantas revoluciones hará nuestra bomba por minuto. Es decir, si nuestra bomba tiene un caudal de 10cc y está conectada a un motor de 1500rpm sabemos que la bomba tendrá un caudal de 10×1500 = 15000cc/minuto, que si lo convertimos a litros por minuto será 15lt/min
En caso de disponer del caudal de la bomba Lt/min debemos tener en cuenta a cuantas revoluciones se ha calculado este caudal. Si un fabricante nos indica el caudal de la bomba en Lt/min siempre nos debe indicar a cuantas rpm se ha considerado este cálculo. A partir de ahi, nosotros podemos convertir este valor  a las condiciones de nuestro sistema hidráulico
  • Galones/minuto (GMP): Es una unidad utilizada sobre todo en material usado en el Reino Unido o nomenclatura antigua de algún elemento más antiguo. Aún y así es una nomenclatura actualmente en uso. Significa lo mismo que en el caso anterior pero en este caso expresado en Galones en lugar de litros. Su conversión a cc es la misma que en el caso anterior, teniendo en cuenta que un 1 galón es igual a 4,546 litros 

Tipos de Bombas

En el mercado existen una gran variedad de bombas hidráulicas. Conocerlas y saber que ventajas y desventajas aporta a la instalación cada una de ellas es importante.

Hay que destacar que las bombas se pueden clasificar por varias de sus características y, partiendo de estas características, nos encontraremos las diferentes bombas hidráulicas existentes.

 

Bombas hidráulicas