Sistemas Hidráulicos; Optimización de la Eficiencia en la Transmisión de Potencia

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16 DEC 2019 David Doyle

Sistemas Hidráulicos; Optimización de la Eficiencia en la Transmisión de Potencia

La alta viscosidad puede contribuir a las altas temperaturas de los fluidos y a un mayor consumo de energía. Por otro lado, si la viscosidad es demasiado baja, entonces habrá una película fluida insuficiente entre las partes móviles para proteger y lubricar adecuadamente. Los fluidos de baja viscosidad también pueden desperdiciar energía al permitir que pase demasiado fluido por la bomba.

Los factores que influyen en la elección de la viscosidad pueden incluir:

  • Diseño de la bomba
  • Temperaturas de arranque en frío
  • Rangos de temperatura de funcionamiento
  • Índice de viscosidad
  • Estabilidad al cizallamiento por viscosidad
  • Formulación adecuada del aditivo

En el caso de los equipos móviles, los sistemas hidráulicos utilizados para realizar el trabajo utilizarán mucho más combustible a medida que se reduzca la eficiencia de los sistemas hidráulicos. Gran parte del combustible consumido en los equipos móviles que dependen de la energía hidráulica para realizar el trabajo se utiliza para hacer funcionar la bomba hidráulica, que es el corazón del sistema hidráulico.

Eficiencia en los sistemas

La eficiencia en los sistemas de operación mecánica se ve afectada por el impedimento de fricción y la energía necesaria para superar la pérdida de eficiencia debida a la fricción. La mayor parte de la resistencia a la fricción en un sistema de circulación hidráulica proviene de la fricción del fluido, la cual es influenciada por el diseño del sistema.

En los sistemas hidráulicos, cuanto más tortuosa sea la trayectoria, mayor será la fricción del fluido y mayores las pérdidas de eficiencia. En muchas aplicaciones de potencia de fluidos, la mayoría de las pérdidas de energía se producen en válvulas y accesorios en los que hay un cambio en la sección transversal de la trayectoria del flujo y un cambio en la dirección del flujo. Es importante que la válvula direccional tenga el tamaño adecuado para la aplicación.

La cantidad de flujo laminar versus turbulento en un sistema hidráulico también influirá en la eficiencia de la transmisión de potencia. El flujo laminar de un fluido es más eficiente que el flujo turbulento. Si se permite que exista un flujo turbulento excesivo, se producirán temperaturas de fluido más altas debido a las mayores pérdidas de energía por fricción.

Los diámetros de manguera o de tubo que son demasiado estrechos y la rugosidad excesiva del material en contacto con el fluido contribuyen al flujo turbulento.

Control de la contaminación

En el caso de plantas estacionarias que operan sistemas hidráulicos, el diseño de la entrada de la bomba y del depósito puede influir en la eficiencia. Esto puede afectar la formación de espuma en el fluido, el control de la contaminación y los posibles contribuyentes a la cavitación.

Incluso después de que el diseño del sistema ha sido optimizado y se ha seleccionado la viscosidad y la formulación apropiada del fluido hidráulico, la eficiencia y la pérdida de potencia pueden ocurrir si la condición del fluido no se mantiene limpia y seca, y no se permite que envejezca más allá de su vida útil. Las fugas en los accesorios, además de contribuir a la pérdida de potencia durante el funcionamiento, también permitirán que entren contaminantes una vez que la máquina se haya apagado.

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