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Fluidos HidraulicosTRANSCRIPT
09/05/2014
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Capitulo 8
Fluidos Hidráulicos
Objetivos del Fluido Hidráulico
• Transmitir potencia hidráulica desde la bomba hasta el motor o cilindro hidráulico.
• Lubrificación entre las partes móviles y fijas.
• Estanqueidad.
• Disipación (refrigeración) del calor generado en el circuito.
• Protección frente a la corrosión.
• Remover contaminación por abrasión, suciedad, agua, aire, etc.
• Amortiguar vibraciones.
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• Función Lubricante • Función de estanqueidad
• Función refrigerante.
Requerimientos de calidad
• Impedir la oxidación.
• Impedir la formación de lodo, goma y barniz.
• Reducir la formación de espuma.
• Mantener su propia estabilidad y por consiguiente reducir el costo del cambio del fluido.
• Mantener un índice de viscosidad relativamente estable entre amplios límites de temperatura.
• Impedir la corrosión y la formación de picaduras.
• Separar el agua.
• Compatibilidad con cierres y juntas.
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Propiedades de los fluidos
1. Densidad
– Debe ser lo mas bajo posible
Propiedades de los Fluidos
2. Viscosidad
Viscosidad muy alta: • Elevada resistencia al flujo • Alto consumo de potencia debido a
pérdidas por rozamiento. • Elevada temperatura causada por la
fricción. • Aumento de la caída de presión
debido a la resistencia. • Posibilidad de que el funcionamiento
se haga mas lento. • Dificultad de separar el aire del
aceite en el deposito.
Viscosidad demasiado baja: • Aumento de las fugas. • Excesivo desgaste e incluso
agarrotamiento bajo cargas elevadas que pueden producirse al destruirse la película de aceite entre piezas móviles.
• Puede reducirse el rendimiento de la bomba.
• Aumento de temperaturas debido a las fugas.
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Propiedades de los fluidos
• Viscosidad Absoluta o Dinámica
• Viscosidad Cinemática
1 Poise = 0,1 Pa.s
𝜇 =𝑑𝑖𝑛𝑎 × 𝑠
𝑐𝑚2 = 𝑃𝑜𝑖𝑠𝑒
𝜈 =𝑐𝑚2
𝑠= 𝑆𝑡𝑜𝑘𝑒 = 𝑆𝑡
𝜈 =𝑚𝑚2
𝑠= 𝑐𝑆𝑡𝑜𝑘𝑒 = 𝑐𝑆𝑡
Clasificación ISO de Viscosidades
Grado viscosidad ISO
Viscosidad cinemática media en cSt a 40°C
Limite de viscosidad cinemática en cSt a 40°C
Mínimo Máximo
ISOVG10 10 9.0 11.0
ISOVG15 15 13.5 16.5
ISOVG22 22 19.8 24.2
ISOVG32 32 28.8 35.2
ISOVG46 46 41.4 50.6
ISOVG68 68 61.2 74.8
ISOVG100 100 90.0 110.0
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Grado de Viscosidad SAE
VISCOSIDAD SAE • SAE ( Society of Automotive Engineers ). Esta clasificación permite establecer el
rango de viscosidad de los aceites ( en cSt ) a través de un número SAE medido a 100 C. Así: – SAE 20 – SAE 30 – SAE 40 – SAE 50
• También hay rangos de viscosidad ( en cP ) evaluados a través de un número SAE
con el sufijo W ( winter ) medidos a -18 C – SAE 10 W – SAE 15 W – SAE 20 W – SAE 25 W
Movil DTE 24 25 26
Gravedad Especifica 0.871 0.877 0.878
Punto de Fluidez C -17.8 -17.8 -17.8
Punto de InflamaciónC 201 201 204
Viscosidad cSt a 40 C 28.8/32 41.4/46 62.2/68
Viscosidad cSt a 40 C 5.0 6.2 7.9
Indice de Viscosidad 95 95 95
Clasificación ISO VG 32 46 68
SHELL TELLUS OIL CLASIFICACIÓN ISO VG
22 37 46 68 100
Viscosidad SSU a 100 F 115 191 238 353 522
Viscosidad SSU a 210 F 40.8 45.9 48.9 55.4 64.1
Indice de Viscosidad 101 100 100 98 95
Viscosidad cSt a 40 C 22 37 46 68 100
Viscosidad cSt a 100 C 4.31 5.88 6.76 8.65 11.06
Punto de InflamaciónC 171 213 213 224 260
Punto de Fluidez C -37 -37 -30 -30 -21
SHELL TELLUS OIL T CLASIFICACIÓN ISO VG
T - 22 T - 37 T - 46 T - 68
Viscosidad cSt a 40 C 22.6 37.2 47.3 72.4
Viscosidad cSt a 100 C 5.3 7.1 9.4 12.9
Indice de Viscosidad 178 158 186 182
Punto de InflamaciónC 176 220 210 230
Punto de Fluidez C -45 -45 -45 -39
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Viscosidad vs
Temperatura
Propiedades de los Fluidos 3. Incompresibilidad
4. Índice de viscosidad (IV)
IV (- 18°C) 40°C 100°C
50 2600 cSt 32 cSt 4,5cSt
90 1730 cSt 32 cSt 5,1 cSt
5. Punto de Fluidez 6. El punto de fluidez debe estar 6.67°C por debajo de la temperatura mas
baja de utilización. Índice de viscosidad (IV) 7. Punto de Inflamación y punto de Ignición 8. Desemulsibilidad. 9. Resistencia a la formación de espumas
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Tipos de Fluidos Hidráulicos
Fluidos de origen petrolífero Fluidos difícilmente inflamables
Fluidos acuosos Fluidos no acuosos
HH: aceite mineral sin aditivos HFA: emulsión de aceite en agua (agua 80-98%)
HFD-R: aceite a base de esterfosfatos
HL: aceite mineral con propiedades antioxidantes y anticorrosivas
HFB: emulsión de agua en aceite (agua 40%)
HFD-S: aceite a base de hidrocarburos halogenados
HM: aceite tipo HL con aditivo antidesgaste
HFC: solución de poliglicoles (agua 35-55%)
HFD-T: aceite a base de mezcla de los anteriores
HV: aceite tipo HM con aditivo que mejora el índice de viscosidad
HFD: líquidos anhidridos (agua 0-0.1%)
Cuadro comparativo de propiedades de
los fluidos Aceite Mineral Agua-Glicol
Emulsión Agua-Aceite
Ester-Fosfatos Esteres orgánicos Hidrocarburos
clorados
Juntas Satisfactorias
Viton, nitrilo, polisulfido, neopreno, buna N
Buna S y N, nitrilo, neopreno, butilo-viton, goma natural
Buna S y N, nitrilo, neopreno, viton, polisulfido
Viton, Butilo, silicona, PTFE, nylon
Neopreno, buna N, vitón, silicona
Vitón, silicona, teflón
Juntas no satisfactorias
Goma natural, butilo, buna N
Polisulfido Goma natural, butilo
Neopreno, nitrilo, buna N y S, polisulfido
Butilo Nitrilo, buna N y S, neopreno, butilo, polisulfido
Efectos corrosivos sobre el metal
Ninguno Zinc, Cadmio, Magnesio
Ninguno Ninguno Ninguno Cobre y aleaciones
Lubricación Excelente Buena Buena Excelente Excelente Buena
Toxicidad No es tóxico No es tóxico No es tóxico Unicamente los vapores
No son tóxicos Pueden ser tóxicos
Ininflamabilidad Pobre Buena Buena Excelente Excelente Excelente
Temp. Máx. de Utilización
90 50 50 90 a 140 65 a 260
Costo comparativo 1 2 a 4 1.5 a 2 4 a 12 4 a 12
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Ejercicios
• Una bomba hidráulica debe trabajar en el arranque con un valor máximo de 800 cSt . En el
arranque se detecta una temperatura del aceite en el tanque de 0 C. Y cuando esta a
plena carga la temperatura en el tanque es de 60 C.
• ¿Cuál es el tipo de aceite hidráulico MOBIL que utilizaría?.
• ¿Cuál es la designación normalizada SAE del aceite que utilizaría?.
• Una máquina de trabajar en Juliaca. La temperatura en el momento de arranque de la
máquina es de 2 C y cuando la máquina está a plena carga es de 35 C.
• Determinar el tipo de aceite hidráulico en la marca MOBIL que debe utilizar si la
bomba debe trabajar como máximo en el arranque con 1000 cSt.
• ¿Cuál es el I.V. del aceite seleccionado a la temperatura de 2 C?