¿Cómo sabe si está utilizando el aceite hidráulico correcto?

Para la mayoría de las máquinas lubricadas, existen muchas opciones en lo referente a la selección del lubricante. Sólo porque una máquina opere con un producto en particular no significa que éste sea óptimo para la aplicación. La mayoría de los errores de especificación no provocan una súbita falla catastrófica; sino que acortan la vida promedio de los componentes lubricados, y por lo tanto, pasan desapercibidas. Con los hidráulicos, hay dos consideraciones principales: el grado de viscosidad y el tipo de aceite hidráulico (AW o R&O). Estas especificaciones se determinan típicamente por el tipo de bomba hidráulica empleada en el sistema, la temperatura de operación y la presión de operación del sistema. Seleccionar el mejor producto para su sistema requiere que recopile y utilice la información disponible.

Fluido hidráulico

El fluido hidráulico tiene muchos roles para lograr una operación suave en un sistema bien diseñado y balanceado. Esos roles fluctúan desde ser un medio de transferencia de calor, medio de transmisión de potencia y medio de lubricación. La estructura química de un fluido hidráulico puede tomar muchas formas cuando lo seleccionamos para aplicaciones específicas. Puede variar desde un fluido totalmente sintético (para manejar temperaturas drásticas y fluctuaciones de presión) a fluidos base agua (empleados en donde existe riesgo de fuego).

Un fluido sintético es una cadena de moléculas diseñada por el hombre, distribuidas con precisión, para proporcionar excelente estabilidad del fluido, lubricidad y otras características para mejorar el desempeño. Esos fluidos son excelentes opciones en donde están presentes altas o bajas temperaturas y/o se requieren altas presiones. Estos fluidos tienen algunas desventajas, entre las que están el alto costo, toxicidad y potencial incompatibilidad con ciertos materiales de sellos.

Un fluido base mineral es más común, y se hace refinando el petróleo crudo hasta cierto nivel para alcanzar el desempeño deseado con la inclusión de aditivos, que pueden ser desde antidesgaste (AW), inhibidores de herrumbre y oxidación (RO) y mejoradores de índice de viscosidad (IV). Esos fluidos ofrecen alternativas de menor costo respecto a los sintéticos y su desempeño puede ser comparable cuando se incluye cierto paquete de aditivos.

Los fluidos base agua son los menos comunes. Típicamente se necesitan en donde existe alta probabilidad de fuego. Son más caros que los de base mineral pero menos que los sintéticos. Aunque ofrecen buena protección contra el fuego, carecen de propiedades de protección contra el desgaste.

Las Bombas y sus Requerimientos de Viscosidad

En los sistemas hidráulicos se emplean tres tipos de diseños de bombas: paletas, pistones y engranes (internos y externos), cada uno de ellos diseñado para cierto desempeño y operación. La selección del lubricante debe hacerse en base a un análisis caso por caso.

Paletas:

El diseño de la bomba es exactamente lo que su nombre describe. Dentro de la bomba existen rotores con ranuras montados sobre un eje que está girando excéntricamente dentro de la cámara de la bomba. Conforme el rotor y las paletas giran dentro de la cámara, las paletas se desgastan debido al contacto interno entre las dos superficies. Por esta razón, esas bombas son más costosas de mantener, pero son muy buenas para mantener el flujo continuo. Las bombas de paletas típicamente requieren un rango de viscosidad entre 14 y 160 centistokes (cSt) a temperaturas de operación.

Pistones:

Las bombas de pistones son la opción intermedia entre las bombas hidráulicas y son más durables en diseño y operación que una bomba de paletas; pueden producir presiones mucho mayores, hasta de 6,000 psi. La viscosidad típica fluctúa entre 15 a 160 cSt a temperatura de operación.

Engranes:

Las bombas de engranes típicamente son las más eficientes de los tres tipos de bombas, pero son más tolerantes con grandes cantidades de contaminación. Las bombas de engranes operan presurizando el fluido entre el volumen de aire atrapado en los dientes de un conjunto de engranes y la pared interna de la carcasa de la bomba, empujando así el fluido. Hay dos tipos principales en este tipo de bombas: engranes internos y externos.

Las bombas de engranes internos ofrecen un amplio rango de viscosidad, el más alto puede ser hasta de 2,200 cSt. Estas bombas tienen buena eficiencia y operación silenciosa, y pueden producir presiones desde 3,000 hasta 3,500 psi.
Las bombas de engranes externos son menos eficientes que su contraparte, pero tienen algunas ventajas. Son de fácil mantenimiento, flujo estable, y son más baratas y de menor costo de reparación. Como sucede con las bombas de engranes internos, esta variedad puede producir presiones de entre 3,000 a 3,500 psi, pero el rango de viscosidad está limitado a 300 cSt.

Las Bombas y sus Requerimientos de Viscosidad

La técnica de selección basada en la aplicación es la revisión del trabajo real de la bomba para asegurar que todo el tiempo invertido en la selección de la apropiada viscosidad, aditivos, etc., no se desperdició simplemente ignorando los requerimientos y condiciones de operación. El sólo hecho de obedecer las especificaciones del fabricante (OEM) no es suficiente para asegurar que se ha seleccionado el aceite hidráulico correcto; ese es típico para los escenarios ideales. Ignorar los chequeos de la realidad con frecuencia llevará a fallas en la operación. Puede que no se presenten tan rápido como se hizo la selección de viscosidad incorrecta, pero en algún momento se presentarán; por lo tanto, deben considerarse seriamente los factores de aplicación y operación.

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Noria Corporation. Traducido por Roberto Trujillo Corona, Noria Latín América.