26 ago. 2011

Bombas Hidráulicas (3): Bombas de Pistones

En las bombas de pistones, un pistón se desplaza alternativamente aspirando el fluido de la zona de admisión y enviándolo hacia la salida. Según la posición de los pistones y el método de accionamiento de éstos, las bombas de pistones se clasifican en bombas de pistones en línea con placa inclinada, bombas de pistones en ángulo, bombas de pistones radiales y bombas de pistones oscilantes.

Bombas de Pistones en línea con placa inclinada

En ellas el conjunto de los cilindros y el eje de accionamiento tienen la misma línea central y los pistones se mueven alternativamente en sentido paralelo al eje. El tipo más sencillo se muestra en la figura:

Esquema de una bomba hidráulica de pistones en línea con placa inclinada
Bomba hidráulica de pistones en línea con placa inclinada

El eje de accionamiento hace girar el barrilete, conteniendo los pistones, que están ajustados en sus alojamientos y conectados mediante patines y un anillo inclinado, de forma que los patines están apoyados sobre una placa circular inclinada.

A medida que el barrilete gira, los patines siguen la inclinación de la placa, haciendo que los pistones tengan un movimiento alternativo. Los orificios, en la placa de distribución, están dispuestos de tal forma que los pistones pasan por la entrada cuando empiezan a salir de sus alojamientos y por la salida cuando se les obliga a entrar.

Las bombas de pistones son muy eficaces ya que sirven para desplazamientos pequeños hasta muy elevados. La mayoría de ellas puede funcionar con presiones entre 105 y 210 kp/cm2, pudiendo llegar a presiones mucho más altas.

Bomba de Pistones en ángulo

Estas bombas son una variante de las bombas de pistones con placa inclinada. En este caso el eje tambor forma un ángulo de unos 25º con el cuerpo de la bomba, lo que provoca el mismo efecto que en el caso de las bombas con placa inclinada. Los pistones están fijados a la brida del eje mediante juntas esféricas. Al girar los pistones entran o salen de sus alojamientos según varía la distancia entre el tambor y la brida. Algunas ejecuciones permiten variar este ángulo y con ello el caudal.

Esquema de una bomba hidráulica de pistones en ángulo
Bomba hidráulica de pistones en ángulo

Bombas de Pistones radiales

En una bomba radial, el bloque de cilindros gira sobre un pivote estacionario y dentro de un anillo circular o rotor. A medida que el bloque va girando, al fuerza centrífuga, la presión hidráulica o alguna forma de acción mecánica, obliga a los pistones a seguir la superficie interna del anillo, que es excéntrico con relación al bloque de cilindros. Al tiempo que los pistones se desplazan alternativamente, en sus cilindros, los orificios localizados en el anillo de distribución le permiten aspirar fluido cuando se mueven hacia afuera y descargarlo cuando se mueven hacia adentro.

El desplazamiento de la bomba viene determinado por el tamaño y número de los pistones y naturalmente por la longitud de carrera.

Esquema de una bomba de Pistones radiales
Bomba hidráulica de pistones radiales

Bombas de Pistones oscilantes

Al igual que un motor de explosión, los pistones se mueven en un sentido lineal dentro de su correspondiente cilindro por el esfuerzo transmitido por un cigüeñal, una excentricidad del eje o un plato. En el motor de explosión el cigüeñal lógicamente es el eje de salida, en la bomba es el eje primario por el que recibe la energía, mediante motores eléctricos habitualmente, y los pistones del motor son los que en la bomba generarían la presión y el caudal. Para controlar el flujo del fluido hidráulico son necesarias válvulas antirretorno en los conductos de admisión e impulsión

Estas bombas tienen como ventajas que ofrecen un sistema de estanqueidad mucho mejor entre la entrada y la salida, además que en estas bombas la lubricación de las partes móviles puede hacerse con un fluido distinto al bombeado.

Esquema de una bomba hidráulica de pistones oscilantes
Bomba hidráulica de pistones oscilantes