ASESORÍA MANTENIMIENTO INDUSTRIAL: 2013

miércoles, 30 de octubre de 2013

Clasificación de las bombas hidráulicas.

La ciencia de la hidráulica se ha considerado desde los primeros días de la civilización humana. A pesar de su antigüedad, la hidráulica se constituye en una de las ramas de la ingeniería civil con mayor influencia en el desarrollo de las sociedades, porque a diario su utilización es vital para vencer distintos obstáculos o para desarrollar diferentes actividades, sin importar que todavía presenta algún grado de incertidumbre.

Algunas de las actividades en las cuales se utiliza la hidráulica son por ejemplo la irrigación de cultivos y el suministro de agua para las comunidades en donde se hace indispensable el uso de algunos dispositivos, en los que se encuentra la bomba hidráulica.

La definición de una bomba hidráulica que generalmente se encuentra en los textos es la siguiente: "Una bomba hidráulica es un medio para convertir energía mecánica en energía fluida o hidráulica". Es decir las bombas añaden energía al agua.

Cuando se pretende desarrollar una clasificación de los diferentes tipos de bombas hidráulicas se debe tener claridad en algunos términos para así poder evaluar los méritos de un tipo de bomba sobre otro. Dichos términos son:

Amplitud de presión: Se constituyen en los límites máximos de presión con los cuales una bomba puede funcionar adecuadamente. Las unidades son Lb/plg².
Volumen: La cantidad de fluido que una bomba es capaz de entregar a la presión de operación. Las unidades son gal/min.
Amplitud de la velocidad: Se constituyen en los límites máximo y mínimo en los cuales las condiciones a la entrada y soporte de la carga permitirán a la bomba funcionar satisfactoriamente. Las unidades son r.p.m.
Eficiencia mecánica: Se puede determinar mediante la relación entre el caballaje teórico a la entrada, necesario para un volumen especifico en una presión especifica y el caballaje real a la entrada necesario para el volumen especifico a la presión especifica.
Eficiencia volumétrica: Se puede determinar mediante la relación entre el volumen teórico de salida a 0 lb/plg² y el volumen real a cualquier presión asignada.
Eficiencia total: Se puede determinar mediante el producto entre la eficiencia mecánica y al eficiencia volumétrica.

Para que la clasificación de los diferentes tipos de bombas sea más amena se presenta a continuación una tabla donde se muestran los criterios de clasificación de cada una de estas.

BOMBAS	Amplitud Presión	Volumen	Amplitud Velocidad	Eficiencia Volum.	Eficiencia Total
Bomba de engrane Baja Presión	0 Lb/plg²	5 Gal/min	500 rpm	80 %	75 – 80 %
Bomba engrane 1500 Lb/plg²	1500 Lb/plg²	10 Gal/min	1200 rpm	80 %	75 – 80 %
Bomba engrane 2000 Lb/plg²	2000 Lb/plg²	15 Gal/ min	1800 rpm	90 %	80 - 85%
Bomba Paleta equilib. 1000 Lb/plg²	1000 Lb/plg²	1.1 – 55 Gal/min	1000 rpm	> 90 %	80 – 85 %
Bomba Pistón Placa empuje angular	3000 Lb/plg² 5000 Lb/plg²	2 – 120 Gal/min 7.5 – 41 Gal/min	1200–1800 rpm	90 % 90 %	> 85 % > 80 %
Diseño Dynex	6000 – 8000 Lb/plg²	2.9 – 4.2 Gal/min	1200 – 2200 rpm	90 %	> 85 %

Las bombas se clasifican de la siguiente manera:

Bombas de volumen fijo o bombas de desplazamiento fijo.
Estas bombas se caracterizan porque entregan un producto fijo a velocidad constante. Este tipo de bomba se usa más comúnmente en los circuitos industriales básicos de aplicación mecánica de la hidráulica.

Fig. 1 Bomba de engranes Simple.

1.1 Bombas de engranes o piñones.

La bomba de engranes se denomina también "caballo de carga" y se puede asegurar que es una de las más utilizadas. La capacidad puede ser grande o pequeña y su costo variará con su capacidad de presión y volumen. Además la simplicidad de su construcción permite esta ventaja de precio. Las bombas de engranes exhiben buenas capacidades de vacío a la entrada y para las situaciones normales también son autocebantes; otra característica importante es la cantidad relativamente pequeña de pulsación en el volumen producido. En este tipo de bombas de engrane, el engranado de cada combinación de engranes o dientes producirán una unidad o pulso de presión.

1.1.1 Bombas de engranes de baja presión.

Su funcionamiento es a grandes rasgos el siguiente: La flecha impulsora gira, los dos piñones como están engranados, girarán en direcciones opuestas. La rotación es hacia el orificio de entrada desde el punto de engrane. Conforme los dientes de los dos piñones se separan, se formará una cavidad y se producirá un vacío en el orificio de entrada. Este vacío permitirá a la presión atmosférica forzar el fluido al lado de entrada de la bomba. El fluido será confinado en el espacio entre los dientes del engrane. La rotación continuada de los engranes permitirá que el fluido llegue hasta la salida.

Una desventaja de este tipo de bombas son los escapes o perdidas internas en la bomba producidas en la acción o esfuerzo para bombear un fluido a presión. El desgaste de este tipo de bombas generalmente es causado por operar a presiones arriba de la presión prevista en el diseño, aunque también puede ser usado por cojinetes inadecuados.

1.1.2 Bombas de engranes de alta presión.

Los factores que mejoran la capacidad de una bomba para desarrollar un vacío alto en la admisión, también producirán incrementos muy favorables en la eficiencia volumétrica y total de la bomba.

La capacidad relativamente alta de vacío en la admisión de las bombas de engrane, las ha hecho más adaptables a los problemas que se presentan en el equipo móvil y para minería.

1.1.3 Bombas de engranes de 1500 lb/plg². (Tándem)

También se les conoce como bombas de la serie "Commercial D". En este tipo de bombas se incorporan engranes dentados rectificados con acabados lisos y con tolerancias muy cerradas. Estos engranes tienen el contorno de los dientes diseñado para mejorar la eficiencia de la bomba y disminuir el nivel de ruido en la operación.

Un mejoramiento adicional se ha logrado machihembrando los engranes con respecto al diámetro y espesor.

La aplicación de esta clase de controles de producción, permite el ensamblado de todas las piezas operativas de la bomba con ajustes apretados y produce también los incrementos convenientes de eficiencia.

La bomba de la serie D tiene bajas perdidas por escape. La reducción complementaria de escape interior en las caras de los engranes es producida por un dispositivo desarrollado por la compañía Commercial llamado placas de empuje de presión embolsada.

La presión embolsada proporcionada por los cierres de bolso permite que floten las placas de empuje y mantengan un contacto uniforme con las caras de los engranes. Esta acción es controlada por la presión de bombeo sobre una zona muy pequeña y esta indicada para aumentar el esfuerzo de cierre conforme se aumenta la presión de la bomba.

El diseño de esta bomba ofrece una ventaja adicional al proporcionar la facilidad de que el volumen producido pueda ser alterado al cambiar el tamaño de los engranes, además mediante la adición de un cojinete central portador y un ensamblado de caja y engranes para cada unidad, hasta seis unidades de bombeo pueden construirse para funcionar con una sola flecha de impulso.

Fig. 2 Bomba de engranes en Tándem Commercial Serie D.

1.1.4 Bomba de engranes de 2000 lb/plg².

La bomba Commercial de la serie H esta indicada para tener un valor de presión máximo de 2000 lb/plg², y para la mayoría de las bombas de la serie H es una versión mejorada y más pesada que la unidad de serie D. Los fundamentos de operación son casi idénticos, pero ninguna de las partes son intercambiables entre estos dos tipos de diseños.

El funcionamiento con las cargas mayores a presión de 2000 lb/plg², ha exigido el uso de cajas mucho más gruesas y resistentes. El cojinete impulsor principal TIMKEN es el único ofrecido en este tipo de bombas. Los tamaños de engranes y cojinetes han sido aumentados hasta el máximo que el espacio permite, y dichos engranes han sido modificados de la forma de engranes rectos de la serie D a engranes helicoidales.

En este tipo de bombas se da la misma atención al acabado y a las tolerancias de tamaños y también se utiliza el diseño de abolsado de la presión, funcionando aún la placa de empuje más pesada como espiga y control de escapes o fugas terminales.

Una buena práctica de diseño seria sustituir una unidad de la serie D requerida para trabajar a 1500 lb/plg² por una unidad de la serie H y en esta forma se conseguiría tener un sistema más seguro.

Fig. 3 Bomba Commercial en Tándem de la Serie H.

1.1.5 Bomba de engranes de 2000 lb/plg² – Serie 37-X.

Los cambios de diseño en el modelo 37-X confirman la existencia de la zona crítica analizada en relación con los diseños de la serie D y serie H. Cojinetes verdaderamente masivos de trabajo pesado y del tipo de baleros de corona han sustituido a los cojinetes de aguja marcados como inadecuados. Para tener espacio para estos cojinetes agrandados se ha utilizado un concepto enteramente nuevo sobre el diseño de los engranes para bombas. Los nuevos engranes tienen dientes rectos de tipo involuta. Dichos diente son más pocas en número, cortados más profundamente y más fuertes, entregando más descarga por pulgada de anchura del engrane que los diseños ordinarios o convencionales.

Se señala que la bomba 37-X puede constituir un avance importante en el diseño de bombas de engranes. Durante muchos años la debilidad de los cojinetes de las bombas de engranes y las fallas han constituido una plaga a los usuarios de esas unidades. Deberían realizarse reducciones de vital necesidad en los costos de bombeo hidráulico mediante un decisivo mejoramiento de la duración de los cojinetes de las bombas.

Fig. 4 Bomba Commercial en Tándem de la Serie 37-X.

1.2 Bombas de paletas.

1.2.1 Bombas de paletas desequilibradas o de eje excéntrico.

Con este diseño un rotor ranurado es girado por la flecha impulsora. Las paletas planas rectangulares se mueven acercándose o alejándose de las ranuras del rotor y siguen a la forma de la carcasa o caja de la bomba. El rotor esta colocado excéntrico con respecto al eje de la caja de la bomba.

La rotación en el sentido de las manecillas del reloj del rotor en virtud de la mayor área que hay entre dicho rotor y la cavidad de la caja, producirá un vacío en la admisión y la entrada del aceite en los volúmenes formados entre las paletas.

La bomba mostrará desgaste interior de la caja y en las aristas de las paletas, causado por el deslizamiento de contacto entre las dos superficies.

Este tipo de bomba tendrá la misma situación en lo que se refiere a la carga sobre los cojinetes que el caso de las bombas de engranes.

Fig. 5 Bomba de Paletas desequilibradas.

1.2.2 Bombas de paletas equilibradas de 1000 lb/plg² de presión.(Vickers)

La compañía Vickers Incorporated ha sido acreditada por haber desarrollado el diseño de bomba de paletas equilibrada.

El balance hidráulico logrado en este diseño, permite a los cojinetes de las flechas dedicarse a la carga de impulsión de la bomba. La carga hidráulica o de presión esta equilibrada y queda completamente contenida dentro de la unidad de cartucho de la bomba. La unidad de cartucho esta compuesta por, dos bujes, un rotor, doce paletas, un anillo de leva y una espiga de localización.

El sentido de la operación de esta bomba puede alterarse para ajustarlo a la necesidad que se tenga. Al sustituir el anillo de levas con uno más grande o uno más pequeño, se pueden tener diversos volúmenes de rendimiento o salida de la bomba, pero en ciertas conversiones, el rotor, las paletas y el cabezal también deben cambiarse para acomodar el nuevo anillo.

Procurando incorporar un cabezal modificado o corregido y una flecha impulsora, podemos construir una bomba Vickers en Tándem.

El tipo de diseño de esta bomba ha gozado de amplia utilización y aceptación en la industria de las máquinas – herramientas y en otras aplicaciones similares de tipo estacionario.

Fig. 6 Bomba de Paletas Vickers.

1.2.3 Bombas de Paletas equilibradas de 2000 lb/plg² de presión. (Denison)

Las bombas de paletas Denison emplean la misma condición de equilibrio descrita en el análisis de las bombas de paletas Vickers mediante la incorporación de dos orificios de admisión o entrada y de dos orificios de salida con una separación de 180° .

Una diferencia en estos dos diseños consiste en que el valor de la presión máxima sube hasta 2000 lb/plg² por medio de una construcción más pesada y de la alteración de los diseños de paletas y del rotor para asegurar un contacto adecuado de las paletas en todo tiempo. Esta condición de contacto constante de las paletas con el anillo de levas, permitirá a la unidad funcionar como bomba o como motor sin alteración mecánica.

El balance hidráulico de la caja de bombeo y en este caso la carga equilibrada de las paletas, permite a estas bombas funcionar durante periodos más prolongados con condiciones máximas de presión.

Las bombas de paletas equilibradas pueden ofrecer el sistema hidráulico más económico utilizable para situaciones en donde el buen diseño no sufre limitaciones por falta de espacio y falta de control operativo y de comprensión de las características de funcionamiento.

Fig. 7 Bomba de Paletas Denison.

1.3 Bombas de pistón

Las bombas de pistón generalmente son consideradas como las bombas que verdaderamente tienen un alto rendimiento en las aplicaciones mecánicas de la hidráulica. Algunas bombas de engranes y de paletas funcionarán con valores de presión cercanos a los 2000 lb/plg², pero sin embargo, se les consideraran que trabajan con mucho esfuerzo. En cambio las bombas de pistón, en general, descansan a las 2000 lb/plg² y en muchos casos tienen capacidades de 3000 lb/plg² y con frecuencia funcionan bien con valores hasta de 5000lb/plg².

1.3.1 Bomba de Pistón Radial.

La bomba de pistón radial, aloja los pistones deslizantes dentro de un bloque del cilindro que gira alrededor de un perno o clavija estacionaria o flecha portadora.

En las bombas de pistón radial se logra una eficiencia volumétrica alta debido a los ajustes estrechos de los pistones a los cilindros y por el cierre adecuado entre el bloque del cilindro y el perno o clavija alrededor del cual gira.

1.3.2 Bombas de Pistón Axial.

Las bombas de pistón axial son las bombas más comunes que se encuentran. Las bombas de pistón axial derivan su nombre del hecho que los pistones se mueven dentro y fuera sobre un plano paralelo al eje de la flecha impulsora.

1.3.3 Bombas de Pistón de Barril angular.(Vickers)

Las varillas del pistón van conectadas al pistón con una junta socket de bola y también el bloque del cilindro o barril va conectado a la flecha de impulsión por una junta combinada universal de velocidad constante de tipo Williams.

Las cargas para impulsión de la bomba y las cargas de empuje por la acción del bombeo van soportadas por tres cojinetes de bolas de hilera simple y un cojinete de bolas de hilera doble.

El arranque inicial de este tipo de bombas no debe intentarse hasta que su caja se haya llenado de aceite, esto se denomina "cebado". Pero la bomba no se ceba para poder bombear sino para asegurar la lubricación de los cojinetes y de las superficies de desgaste.

Este diseño de bomba ha dado un excelente servicio a la industria aeronáutica.

Fig. 8 Bomba Vickers de Pistón de desplazamiento Fijo.

1.3.4 Bomba de Pistón de Placa de empuje angular.(Denison)

El diseño de este tipo de bombas incorpora zapatas de pistón que se deslizan sobre la placa de empuje angular o de leva.

Esta bomba debe llenarse con aceite antes de arrancarla.

La contaminación causará raspaduras y pérdida ligera de eficiencia. La falta de lubricación causará desgaste.

1.3.5 Bomba Diseño Dynex.

La placa de empuje angular se llama placa excéntrica, dicha placa va acuñada a la flecha impulsora y esta soportada por cuatro hileras de cojinetes de bolas. Las principales cargas de empuje de bombeo están a cargo de cojinetes colocados a cada lado de la placa excéntrica.

Este diseño de bomba ha tenido una utilización considerable en el equipo móvil.

La compañía fabricante Dynex señala que esta bomba ha mostrado una mayor compatibilidad con respecto al polvo que las bombas normales de pistón. Las bombas Dynex son indicadas como de mejor capacidad para resistir la contaminación del aceite y las ondas de presión mientras trabajan a niveles bajos de ruido y con velocidades altas.

Fig. 9 Bomba de Pistón axial Dynex.

2. Bombas de volumen variable.

La acción de bombeo de las bombas de volumen variable es a grandes rasgos similar a la acción de bombeo de las bombas de volumen fijo.

Los volúmenes variables para bombas de engranes únicamente son utilizables si se varía la velocidad de impulsión de la bomba. El factor de escape uniforme prohibe la eficiencia constante con velocidad variable y elimina a las bombas de engranes para uso potencial de volumen variable.
Las bombas de paletas pueden adaptarse para producir volúmenes variables, pero las restricciones de la conversión generalmente lo limitan. Una bomba de paletas de volumen variable no puede ofrecer una carga hidráulica balanceada en la caja interna de bombeo. Los volúmenes variables pueden conseguirse con bombas de paletas si se cambia la excentricidad del anillo de desgaste, en relación al rotor y las paletas.
Las bombas de pistón son las mejores adaptadas para diseños de volumen variable, y las bombas axiales de pistón generalmente son consideradas como las más eficientes de todas las bombas, y son por sí solas las mejores para cualquier condición de volumen variable. Las bombas radiales de pistón son también utilizables para producir volúmenes variables.

BIBLIOGRAFIA

L.S. McNickle, Jr. HIDRÁULICA SIMPLIFICADA. Ed Continental. 4ed. Pag 51 – 90.

Zubicarag Viejo, Manuel. BOMBAS, TEORÍA, DISEÑO Y APLICACIONES. Ed Limusa. 2 ed. 1979.

Kenneth J. McNaughton. BOMBAS, SELECCIÓN, USO Y MANTENIMIENTO. Ed Mc Graw Hill.

Las Bombas centrífugas

Las Bombas centrífugas también llamadas Rotodinámicas, son siempre rotativas y son un tipo de bomba hidráulica que transforma la energía mecánica de un impulsor . El fluido entra por el centro del rodete, que dispone de unos álabes para conducir el fluido, y por efecto de la fuerza centrífuga es impulsado hacia el exterior, donde es recogido por la carcasa o cuerpo de la bomba, que por el contorno su forma lo conduce hacia las tuberías de salida o hacia el siguiente rodete se basa en la ecuación de Euler y su elemento transmisor de energía se denomina impulsor rotatorio llamado rodete en energía cinética y potencial requeridas y es este elemento el que comunica energía al fluido en forma de energía cinética.

Las Bombas Centrífugas se pueden clasificar de diferentes maneras:

• Por la dirección del flujo en: Radial, Axial y Mixto.

• Por la posición del eje de rotación o flecha en: Horizontales, Verticales e Inclinados.

• Por el diseño de la coraza (forma) en: Voluta y las deTurbina.

• Por el diseño de la mecánico coraza en: Axialmente Bipartidas y las Radialmente Bipartidas.

• Por la forma de succión en: Sencilla y Doble.

Aunque la fuerza centrífuga producida depende tanto de la velocidad en la periferia del impulsor como de la densidad del líquido, la energía que se aplica por unidad de masa del líquido es independiente de la densidad del líquido. Por tanto, en una bomba dada que funcione a cierta velocidad y que maneje un volumen definido de líquido, la energía que se aplica y transfiere al líquido, (en pascales, Pa, metros de columna de agua m.c.a. o o pie-lb/lb de líquido) es la misma para cualquier líquido sin que importe su densidad. Tradicionalmente la presión proporcionada por la bomba en metros de columna de agua o pie-lb/lb se expresa en metros o en pies y por ello que se denomina genéricamente como "altura", y aun más, porque las primeras bombas se dedicaban a subir agua de los pozos desde una cierta profundidad (o altura).

Las bombas centrífugas tienen un uso muy extendido en la industria ya que son adecuadas casi para cualquier uso. Las más comunes son las que están construidas bajo normativa DIN 24255 (en formas e hidráulica) con un único rodete, que abarcan capacidades hasta los 500 m³/h y alturas manométricas hasta los 100 metros con motores eléctricos de velocidad normalizada. Estas bombas se suelen montar horizontales, pero también pueden estar verticales y para alcanzar mayores alturas se fabrican disponiendo varios rodetes sucesivos en un mismo cuerpo de bomba. De esta forma se acumulan las presiones parciales que ofrecen cada uno de ellos. En este caso se habla de bomba multifásica o multietapa, pudiéndose lograr de este modo alturas del orden de los 1200 metros para sistemas de alimentación de calderas.

Constituyen no menos del 80% de la producción mundial de bombas, porque es la más adecuada para mover más cantidad de líquido que la bomba de desplazamiento positivo.

No hay válvulas en las bombas de tipo centrífugo; el flujo es uniforme y libre de impulsos de baja frecuencia.

Los impulsores convencionales de bombas centrífugas se limitan a velocidades en el orden de 60 m/s (200 pie/s).

Las bombas centrífugas son máquinas denominadas "receptoras" o "generadoras" que se emplean para hacer circular un fluido en contra de un gradiente de presión. Para que un fluido fluya desde donde hay mayor presión hasta donde hay menos presión no se necesita ningún gasto de energía (Por ejemplo: un globo desinflándose, o un líquido desplazándose desde donde la energía potencial es mayor hasta donde es menor) pero, para realizar el movimiento inverso, es necesaria una bomba centrífuga, la cual le comunica al fluido energía, sea de presión, potencial o ambas. Para esto, necesariamente se tiene que absorber energía de alguna máquina motriz, sea un motor eléctrico, o uno de combustión interna, o o una turbina de vapor o gas

.Principio de Funcionamiento

No obstante, decir que una bomba "genera presión" es una idea errónea aunque ampliamente difundida. Las bombas están capacitadas para vencer la presión que el fluido encuentra en la descarga impuesta por el circuito. Piénsese en un compresor de llenado de botellones de aire comprimido para arranque de motores navales. El botellón en un principio está a presión atmosférica, y por ende la presión que debe vencer el compresor es sólo la representada por las caídas de presión en la línea, el filtro, los codos y las válvulas. No obstante, a medida que el botellón de aire comprimido se va llenando, es necesario también vencer la presión del aire que se fue acumulando en el mismo. Un ejemplo más cotidiano es el llenado de un globo o de un neumático.

Como anteriormente se ha mencionado las bombas están dotadas principalmente de un elemento móvil: el rotor, o rodete, o impulsor. Es el elemento que transfiere la energía que proporciona el motor de accionamiento al fluido. Esto sólo se puede lograr por un intercambio de energía mecánica, y en consecuencia, el fluido aumenta su energía cinética y por ende su velocidad. Además, por el hecho de ser un elemento centrífugo, aparece un aumento de presión por el centrifugado que se lleva a cabo al circular el fluido desde el centro hasta la periferia. Una partícula que ingresa y toma contacto con las paletas en 1 comenzará a desplazarse, idealmente, contorneando la paleta (En realidad, esto sería estrictamente cierto si hubiera un número muy alto de paletas, más adelante se detalla que sucede cuando hay pocas) Como al mismo tiempo que se va separando del eje el impulsor rota, la partícula a cada instante aumenta su radio y se mueve en el sentido de la rotación (Anti horario en el ejemplo), por lo que su trayectoria, vista desde el exterior, resultará una espiral como la ilustrada en punteado, y saldrá luego por 2.

Desplazamiento de una partícula al ingresar por el centro del rodete de una bomba centrífuga

Si se observase todo este proceso acompañando el movimiento de la paleta, se notaría que la partícula todo lo que hace es realizar un trayecto coincidente con el perfil de la paleta. Esto implica que para medir el movimiento del fluido se tendrá velocidades medidas desde el rotor, es decir, velocidades relativas, y aquellas medidas desde un punto fijo, es decir, velocidades absolutas. La relación entre ambas es la denominada "Velocidad de arrastre", que es la del móvil (También "periférica")

La notación más extendida es la siguiente:

Velocidad absoluta: C Velocidad relativa: w Velocidad de arrastre: u

Como se requieren referencias angulares, se estableció la siguiente convención:

α: ángulo entre la velocidad absoluta C y la dirección de u β: ángulo entre la velocidad relativa w y la dirección de u

En lo que al funcionamiento respecto, el fluido ha ganado energía cinética en el rotor, absorbiendo energía del motor propulsor, y además ha ganado en energía de presión por el efecto de centrifugado.

El exceso de energía cinética a la salida del impulsor (algo de energía cinética se requiere para que el fluido salga de la máquina y circule) conviene convertirlo en energía de presión. Para esto se utiliza la zona fija que sigue a la móvil. En el estator, carcaza o cuerpo (de la bomba o del compresor)hay una parte diseñada para trabajar como difusor, es decir, convertir energía cinética en presión. Esto se logra diseñando un sector divergente. Al haber una sección de mayor área de sección transversal, la velocidad necesariamente debe disminuir para que se cumpla la ecuación de continuidad o de conservación del caudal. Si se analiza con la ecuación de Bernoulli, como las variaciones de energía potencial son nulas o casi nulas, las disminución de energía cinética se transforma necesariamente en un aumento de presión.

En la mayoría de las bombas, la zona divergente se ubica antes de la boca de salida, y consiste en un tramo troncocónico divergente (a), lo cual constituye una solución económica y bastante eficiente. Cuando se requiere acentuar la reconversión de energía cinética en presión, puede haber una corona de paletas difusoras, como se muestra en (b). Esta solución se ve en los turbocompresores centrífugos, y también en algunas bombas.

Circulación del fluido (A la entrada y a la salida)[editar · editar código]

Dado que el fluido ingresa de forma sensiblemente paralela al eje del rotor, necesariamente choca contra el plato que soporta las paletas, para circular en un plano normal al eje. El comportamiento es similar al de un chorro de agua proyectado contra una pared, tiende a desparramarse en dirección aproximadamente radial. En consecuencia, la componente de velocidad absoluta a la entrada tendrá dirección radial.

Componente vectorial de las fuerzas que rigen una partícula al salir del rodete de una bomba centrífuga

Como el impulsor está rotando, hay una componente de velocidad de arrastre "u" (u = w.r) y en consecuencia la partícula de fluido ingresa al rodete con una cierta inclinación β, y una velocidad relativa w, tal que se cumpla w + u = C con lo cual la configuración es como la ilustrada. Para evitar choques entre las paletas y el flujo, que generarían remolinos y pérdida de rendimiento, es deseable que el ángulo β de las paletas coincida con el ángulo β del flujo, y esto explica que las paletas invariablemente en las máquinas de buena calidad estén siempre inclinadas hacia atrás en la entrada.

La cuestión de cómo conviene que estén orientadas a la salida del rodete las paletas, tiene una solución al interpretar las fuerzas resultantes que se notan al comparar los diagramas de velocidad respectivos de dos casos extremos: Paletas inclinadas hacia atrás (β < 90º) y hacia adelante (β > 90º)

Resultante vectorial C de dos fuerzas actuantes en la periferia de un rodete de bomba centrífuga (En el caso (β < 90º)

Fuerza C resultante de un diagrama de fuerzas actuantes a la salida de un rodete cuyas paletas están inclinadas hacia adelante (β > 90º)

Se demuestra, entonces, que en el caso del rodete cuyas paletas están inclinadas hacia atrás los vectores "u" y "w" poseen un ángulo obtuso entre ellos, por lo cual el vector resultante C resulta menor que en el otro caso. Esto significa que si se quiere convertir un excedente de energía cinética en presión, en el caso del rodete cuyas paletas están inclinadas hacia adelante (β > 90º) el difusor deberá ser más complejo y por ende más costoso, dado que se debe controlar y "frenar" el fluido mucho más que en el otro caso.

LA IMPORTANCIA DEL MANTENIMIENTO EN LA INDUSTRIA

Uno de los factores determinantes de la actividad industrial es el de producir cantidad con calidad,con regularidad,en el momento oportuno y con puntualidad;y para esto es imprescindible tener cierto grado de seguridad funcional y uno de los requisitos para obtenerla es realizar un mantenimiento adecuado a los equipos de servicio ,a los equipos de proceso y a las instalaciones en general. Y esto es lo que nos va a establecer una continuidad operativa en la planta, que nos va a permitir alcanzar el nivel de eficacia con el que deseamos operar; y para esto es necesario incorporar procedimientos y medidas a los equipos,a sus características a su estado y al tipo de averías que se puedan presentar.

Estos procedimientos y medidas se aplican para detectar y prevenir averías; y se basan en una inspección previa con adopción de medidas para poder evitarlas. Estas medidas pueden aplicarse en forma critica que es cuando la necesidad es inaplazable y urgente; pueden
aplicarse, en segundo lugar, en forma periódica que es cuando se aplica a lapsos determinados; y pueden por último aplicarse en forma cíclica que es cuando se determina y establece el momento oportuno.
Sabemos que de acuerdo al modo de actuar ya sea después de producida la avería o anticipadamente, el mantenimiento se divide en correctivo y preventivo.

EL MANTENIMIENTO CORRECTIVO

El primero consiste en reparaciones de fallos que se presentan con o sin previo aviso. Estas averías pueden ser originadas por alguna de las siguientes causas:
- por uso inadecuado del equipo
- por negligencia
- por mal funcionamiento
- por fallas en la calidad de lo que procesa
- por fallas en su diseño.

Este mantenimiento se aplica a un hecho consumado ya que se realiza para superar una situación creada;y en función de su urgencia puede ser correctivo critico y correctivo programado. Ambos no están separados y son atendidos por un equipo de gentes especializadas que cuentan con los medios para cumplir el fin propuesto.Se efectúa mantenimiento correctivo critico cuando la avería es urgente y se realiza de la manera mas directa,en el menor tiempo posible y con la mejor preparación Se efectúa mantenimiento correctivo programado cuando la averia no es urgente, difiriendo su ejecucion para el momento mas oportuno y con la preparacion mas adecuada. El caracter de no urgente puede deberse a que es posible utilizar otro equipo en reemplazo al averiado o a no necesitarse por cambio momentaneo de produccion.

Al mantenimiento correctivo puede corresponder a un tercer tipo: mantenimiento correctivo de mejora. Se le denomina así cuando se introducen mejoras que tienen una accion de prevencion y correccion que segun el grado de urgencia se efectua como trabajo critico o como trabajo programado. Y se le llama de emergencia;que es cuando se efectua de inmediato la reparacion donde la averia o defecto pone fuera de operacion económica a la maquina, al equipo o al servicio critico para la producción.
EL MANTENIMIENTO PREVENTIVO

El mantenimiento preventivo consiste en detectar con anticipación una posible averia y adoptar las disposiciones necesarias para evitar que estas se produzcan Se fundamenta en una correcta apreciación de la confiabilidad y de la probabilidad de trabajo en buen estado de cada uno de los elementos o piezas y de la interrelacion entre ellas. En general es la deteccion de la probable o posible averia y se fundamenta en la prevención y la predicción necesaria para que el equipo continue funcionando en optimas condiciones.

Una variante perfeccionada del mantenimiento preventivo es el mantenimiento predictivo. Es tambien llamado de diagnostico o sintomatico.Se detectan fallas con solo escuchar ruidos o detectar temperaturas o niveles de vibracion;con incorporacion de instrumentos apropiados.

Otras variantes del mantenimiento preventivo son las siguientes:
- El mantenimiento previsivo que es el que se relaciona con el asesoramiento técnico como acciones, recomendaciones e informes con el fin de reducir los inconvenientes en los servicios o disminuir las necesidades de mantenimiento.
- Las modificaciones técnicas que son aquellos aspectos del mantenimiento preventivo que tienden a eliminar o a reducir fallas;a mejorar el rendimiento productivo y a mejorar la confiabilidad de la maquina o equipos a travez de normas operativas;boletines técnicos de
utilización y modificación;manuales etc. - Las medidas complementarias que son aquellos aspectos del mantenimiento preventivo que complementan el tema como por ejemplo aspectos organizativos;equipamiento de talleres;normas de seguridad;controles administrativos;controles técnicos y controles de higiene y seguridad

Todo sobre las maquinarias domesticas e industriales

Las maquinarias son elementos que forman parte de nuestra vida debido a que son empleadas para realizar casi cualquier tipo de actividad; entendemos por maquinaria undispositivo de tipo mecánico que está compuesto por elementos denominados piezas, que a su vez pueden ser móviles o inmóviles. Dichas piezas son las que nos permiten, través de su interacción, transformar la energía y de esta forma llevar a cabo la acción deseada.

Las maquinarias se dividen en varios tipos, pueden ser agrícolas, industriales, nuevas, usadas, domésticas, etc. Es por esto que decimos que son elementos que utilizamos cotidianamente, porque están hechas para realizar cualquier tipo de acción, desde construir una casa hasta preparar un café. A través de su utilización podemos sembrar campos, confeccionar autos, escuchar música, hacer un regalo, etc; este tipo de herramientas son las que nos hacen la vida más fácil. Como dijimos previamente podemos dividir a los tipos de maquinarias según sus usos o aplicaciones, también podemos dividirlas según su rubro o rama industrial como a su vez su importancia en el mercado.

Divisiones de Maquinarias

Maquinaria domestica

Las maquinarias domésticas son las más conocidas de todas y son las que más utilizamos ya que nos rodean permanentemente y su uso es casi obligatorio; dentro de esta clasificación encontramos la máquina de hacer café, la máquina de limpieza, la máquina de hacer pastas, la máquina de coser, de jardín, de carpintería, etc. Este tipo de maquinaria es la que utilizamos generalmente para realizar algún trabajo casero, exceptuando la máquina de café claro está.

Este tipo de maquinaria también se denomina maquinaria liviana ya que su objetivo es realizar trabajos livianos tales como arreglar una mesa, encerar un piso, cortar el pasto de nuestro jardín, etc. Siguiendo con la clasificación de maquinarias domésticas tenemos las que utilizamos por placer, o para recreación, nos referimos a los equipos de música, playstation, computadoras (aunque estas también pueden ser utilizadas para trabajar), etc. Aunque muchos no consideren que estos elementos formen parte de la clasificación “maquinarias”, debemos afirmar que también lo son ya que cumplen a raja tabla la definición de maquinaria: están compuestos por piezas mecánicas y móviles que se encargan de transformar energía para poder realizar su acción.

Maquinaria Industrial

Pero no todas las maquinarias son domésticas o de uso recreativo, existen distintas clases de maquinarias que se utilizan únicamente en procesos de fabricación y manufactureros, éste es el ejemplo de las maquinarias agrícolas tales como cosechadoras, sembradoras, fumigadoras, etc. Las mismas tienen como objetivo realizar actividades rurales que se relacionan con la extracción y producción de la materia prima.

Si seguimos en la misma área, dentro de la actividad agrícola nos encontramos con aquella maquinaria destinada a convertir estas materias primas en manufacturas, como ejemplo, la máquina para hacer alimentos de soja, o comestibles de trigo.

Otro claro ejemplo de las maquinarias industriales se da en el campo automotriz; aquí las mismas se encargan de ensamblar las partes que darán como resultado el completo armado del automóvil. La maquinaria industrial se divide en maquinaria pesada y liviana; la primera es la que se encarga mayormente de realizar actividades pequeñas tales como remachar, soldar, agujerear, etc. Mientras que las segundas se encargan de llevar a cabo procesos de construcción muchos más complejos y pesados, las actividades de las máquinas agrícolas pueden denominarse como actividades pesadas ya que requieren plantar o recolectar toneladas de materia prima de forma diaria. Los mismo ocurre con máquinas fundidoras de metal, estas tareas son complejas y requieren de un tipo de maquinaria altamente resistente.

Mantenimiento Industrial | Maquinaria Industrial

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Nuestro equipo de técnicos y mecánicos le pueden brindar todo el apoyo y asesoramiento, en mantenimiento industrial: para mantener, reparar y revisar los equipos, maquinaria e instalaciones; así como el desarrollo de programas de mantenimiento preventivo y programado o la capacitación y entrenamiento del personal.

Mantenimiento de maquinaria industrial

Realización de un sistema de mantenimiento preventivo, llevando el control de las horas de trabajo, de esta manera iremos programando paradas de los equipos para poder sustituir piezas y elementos que hayan cumplido su vida útil de trabajo, así lograremos evitar paradas por roturas de estas piezas o elementos mecánicos.
Engrase y lubricación de cojinetes, rodamientos y piezas móviles de la maquinaria existente y limpieza del sector y estructura de la misma.
Análisis de fallos y de paradas de las máquinas mas conflictivas, para desarrollar un estudio de defectos y así minimizar las paradas y daños de las mismas.
Revisión de las tuberías y elementos de las máquinas para ir reduciendo perdida de fluidos o gases y mejorar su rendimiento.
Cambio de aceites, filtros de aceite y de aire de las diversas máquinas que existan en planta, limpieza de filtros aerostático.

Mantenimiento de grupos electrógenos

Revisión de los grupos electrógenos.
Cambio de filtros, cambio de aceite.
Comprobación del estado de las escobillas, de sus bobinados y de que la corriente de inducción sea la adecuada.
Comprobación de los instrumentos de funcionamiento y de seguridad.
Comprobación de la frecuencia y comprobación de corriente de salida y chequeo de cuadros eléctricos.

Mantenimiento de compresores de aire y elementos neumáticos

Revisión de los compresores de aire comprimido.
Limpieza interna y externa de los mismos.
Cambio de filtros de aire y de aceite.
Revisión de circuito eléctrico interno, chequeo de su buen funcionamiento y de sus sistemas de seguridad, de las válvula de alivio, presostatos y válvula de purga de agua condensada en los acumuladores de aire.
Revisión de tuberías, instalaciones y elementos neumáticos.

Mantenimiento de sistemas hidráulicos

Revisión y chequeo de los sistemas hidráulicos.
Comprobación del estado de las manqueras de alta presión y de las tuberías.
Comprobación de pérdidas de aceite en los acoples y racors de unión.
Verificación del buen funcionamiento de las bombas de alta presión.
Verificación del buen funcionamiento de la válvulas direccionales.
Limpieza de filtros en la instalación y el deposito de aceite.
Verificación del correcto funcionamiento de los elementos hidráulicos.

Mantenimiento de calderas de vapor y agua caliente

Revisión de las calderas.
Chequeo del buen funcionamiento del quemador y de su buena combustión: emisión de gases, sistemas de niveles de agua/vapor, sistemas de seguridad, presostatos, válvulas de vapor de seguridad.
Verificación de que el cuerpo interior y los tubos de fuego o de agua, dependiendo del tipo de caldera, no tengan fugas ni tengan fisuras
Verificación del interior, en la zona de aguas de la caldera, para confirmar que no hay cal en los tubos ni el cuerpo del hogar.
Comprobación del buen funcionamiento de las bombas de agua de alimentación de la caldera
Limpieza de filtros de agua, y de combustible, limpieza del quemador y verificación de su buen funcionamiento.