Como instructor y consultor hidráulico, he conocido a miles de personas cuyo trabajo consiste, al menos en parte, en el mantenimiento y reparación de sistemas hidráulicos. Sin embargo, puedo contar con los dedos de una mano el número de solucionadores de problemas hidráulicos con los que me he encontrado.
En su mayor parte, me he encontrado con un montón de excelentes cambiadores de piezas hidráulicas. Son personas que han trabajado en y alrededor de los sistemas hidráulicos durante tanto tiempo que saben que el cambio de una pieza específica suele corregir un determinado problema. Pueden o no saber exactamente por qué es esto, pero saben por experiencia que el reemplazo de esta parte arregla el problema.
Ahora no quiero decir esto de manera despectiva. Alguien con ese nivel de experiencia es valioso, pero no es la solución de problemas, es el cambio de piezas. Funciona bien siempre que el cambio de una pieza corrige de hecho el problema.
El problema viene cuando un cambiador de piezas cambia una pieza y no arregla el problema. ¿Cuál crees que puede ser el siguiente curso de acción del cambiador de piezas? Si dijera «cambiar otra cosa», estaría en lo cierto.
Con frecuencia, el proceso de cambio de piezas continúa hasta que ocurre una de estas dos cosas: o bien la máquina se repara, y todo el mundo se alegra, o bien el sistema queda en tal estado que hay que llamar a alguien.
Muy a menudo, ese alguien soy yo. Aunque es posible reparar el sistema de esta manera, también es posible añadir uno o dos problemas cada vez que se sustituye un componente que no estaba mal. Por lo general, cuando me llaman para ayudar, se ha producido una cantidad considerable de cambio de piezas, y lo que comenzó como algo simple puede haber progresado en múltiples problemas que pueden consumir mucho tiempo para diagnosticar.
En este esquema, una bomba hidráulica de desplazamiento fijo
está representada por un círculo,
con una punta de flecha rellena que indica la salida de líquido.
¿Presión o flujo?
Si tuviera que elegir un solo concepto que impide que la mayoría de los cambiadores de piezas se conviertan en solucionadores de problemas, sería la falta de comprensión de la diferencia entre presión y flujo. No es raro escuchar que los términos se usen indistintamente, como si fueran sinónimos. No lo son. A menudo oigo la queja de que una bomba no emite tanta presión como debería, lo que implica que la bomba debe suministrar presión.
Una suposición común es que si la presión es baja, la bomba debe estar mal. Este no es el caso. La bomba no bombea presión. La bomba suministra un caudal. La única función de la bomba es tomar el fluido de un lugar y ponerlo en otro. La presión es el resultado de la resistencia al flujo. En nuestras clases de formación, utilizamos el sencillo esquema mostrado arriba para explicar este concepto.
Una bomba de desplazamiento fijo es el tipo más simple de bomba hidráulica. Es girada por un motor primario, generalmente un motor de accionamiento eléctrico o, en equipos móviles, el mismo motor que mueve la máquina. La cantidad de caudal viene determinada por la cilindrada y la velocidad del motor de accionamiento. Por «desplazamiento», me refiero a la cantidad de fluido que se suministra por cada rotación completa de la bomba.
En los sistemas industriales típicos, la bomba gira a una velocidad constante y, por tanto, suministra una cantidad constante de flujo. Cuando la bomba se pone en marcha, el aceite se desplaza desde el depósito hasta el sistema. Cuanto mayor sea el caudal, más rápido se moverá el actuador.
Si se sigue el flujo desde la bomba, se llega a una «T» en la línea. Siempre que siga el flujo en un esquema y llegue a una división de la línea, debe seguir el flujo en ambas direcciones para determinar el camino de menor resistencia. El fluido hidráulico siempre toma el camino de menor resistencia. Si sigue el flujo hacia la izquierda, encontrará el símbolo de una válvula de alivio. La válvula de alivio está representada por un solo cuadrado con una flecha que indica la dirección del flujo. Observe que la flecha no toca el puerto de entrada o de salida. Esto significa que la válvula de alivio está normalmente cerrada y bloquea el flujo.
La línea en «zigzag» en la parte inferior de la válvula de alivio simboliza un resorte. Una buena manera de pensar en una válvula de alivio en un esquema es pensar en el resorte empujando la flecha hacia arriba lejos de los puertos, manteniéndola cerrada. Esto significa que, para abrir la válvula, algo debe empujar hacia abajo la flecha más fuerte de lo que el resorte está empujando hacia arriba.
También, observe la línea punteada. En los esquemas hidráulicos, una línea punteada suele representar una trayectoria de flujo que es algo más pequeña que la de una línea sólida, normalmente una línea de drenaje o una línea piloto. La que se muestra en el esquema de la izquierda es una línea piloto conectada inmediatamente antes de la válvula. Cualquier presión que haya en la línea principal estará presente en la línea piloto.
Volviendo al muelle, observe la flecha diagonal. En los símbolos esquemáticos, una flecha diagonal significa que su componente relacionado es variable o ajustable. En este caso, la válvula de alivio tiene un resorte ajustable y ha sido ajustada para que una presión de 500 libras por pulgada cuadrada (psi) desarrolle suficiente fuerza para comprimir el resorte y abrir la válvula de alivio. Por lo tanto, la resistencia en esta dirección es de 500 psi.
Cuando la bomba está encendida, el camino de
menor resistencia es hacia el tambor y no a través de la válvula de alivio.
Siguiendo el flujo hacia la derecha, se encuentra un símbolo de una válvula manual. Puede ser una válvula de bola, de compuerta, de mariposa, etc. La válvula puede estar abierta o cerrada. La notación indica que está abierta, por lo que no hay resistencia en esta dirección.
La línea termina en un tambor abierto. Cuando la bomba está encendida, como se muestra en el esquema de la izquierda, el camino de menor resistencia en este caso es hacia el tambor, no a través de la válvula de alivio. La lectura de la presión en el manómetro es de 0 psi.
Claramente, la razón por la que el manómetro lee tan bajo es porque no hay resistencia en el sistema. Sin embargo, he visto muchas bombas reemplazadas por ninguna otra razón que porque la presión en el sistema era baja. A lo largo de los años, he recibido numerosas llamadas telefónicas que empezaban diciendo: «Bueno, he cambiado la bomba, pero la presión sigue siendo baja. ¿Qué más debo buscar?»
De hecho, un problema de presión en un sistema hidráulico rara vez es la bomba. Casi siempre es otro componente malo en el sistema. La bomba nunca debería ser el primer componente a probar, sino el último recurso cuando existe un problema de presión. En el ejemplo mostrado, la sustitución de la bomba daría exactamente el mismo resultado.
Este esquema muestra una válvula manual
cerrada, que bloquea el flujo hacia el tambor.
En el esquema de la izquierda, la válvula manual se ha cerrado, bloqueando el flujo hacia el tambor. La única ruta de flujo restante es a través de la válvula de alivio. Para que el fluido pase a través de la válvula de alivio, se debe superar una resistencia de 500 psi. Una vez que la presión llega a 500 psi, el flujo pasa a través de la válvula de alivio y regresa al tanque.
En muchas ocasiones, he escuchado comentarios como: «Mi bomba está dando 1,500 psi». Esto ilustra la idea errónea de que la presión se origina en la bomba.
Como puede ver, lo que se lee en el manómetro no es cuánta presión está sacando la bomba, sino la cantidad de resistencia que se está venciendo en el sistema. Sin una comprensión firme de este concepto, convertirse en un solucionador de problemas es imposible.
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Jack Weeks es un instructor hidráulico y consultor de GPM Hydraulic Consulting. Desde 1997 ha formado a miles de electricistas y mecánicos en métodos de resolución de problemas hidráulicos. Jack ha…