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Un nuevo concepto de depósito hidráulico

Cualquier fabricante de motores o equipos estará de acuerdo en que: el espacio es un recurso valioso y limitado.

Este es el motivo por el cual, al diseñar sistemas hidráulicos, los ingenieros de diseño a menudo consideran el depósito de fluido como una opción añadida y, es por lo siguiente: se considera un recipiente pasivo que retiene el exceso de aceite hidráulico cuando el sistema no lo necesita. Como tal, el depósito hidráulico se coloca con frecuencia donde quepa, en las etapas finales del diseño del vehículo o sistema.

Este pensamiento es comprensible, al menos hasta cierto punto. El depósito de aceite hidráulico no debe obstaculizar un sistema eficiente. Debe ser lo suficientemente grande para adaptarse a los cambios en los niveles de fluido y el caudal, y si eso significa que está ubicado en un lugar menos cómodo para el diseño, a menudo se considera un compromiso aceptable.  Pero se podría argumentar que es de gran utilidad hacer que todos los componentes sean lo más eficientes posible, incluso aquellos que a menudo se ven como un complemento adicional.

Entonces nos planteamos la pregunta, ¿y si hubiese una forma mejor?

Una solución de depósito a medida puede ser más compacta y flexible que los diseños de depósito convencionales.

¿Y si el depósito hidráulico pudiera ser una ventaja neta para todo el sistema hidráulico y pudiese facilitar la vida al equipo de ingenieros? Por lo general, aquí se aplica la antigua norma de «Si no está averiado, no se arregla», los ingenieros de diseño tienen otras cosas que solucionar. Sin embargo, una solución de depósito hidráulico lista para usar que sea más eficiente y agregue rendimiento y fiabilidad es algo que todos los equipos de diseño querrían lograr. Al crear un depósito que se adapta a la medida del sistema y que se crea a partir de componentes pensados para trabajar juntos, es posible hacer que todo el sistema sea más eficiente aprovechando al mismo tiempo el máximo espacio disponible. Esta idea reduce el dolor de cabeza que conlleva la instalación del depósito y sus diversos componentes en el espacio disponible.

Grande por una razón

Muchos depósitos suelen ser grandes porque la capacidad del depósito por lo general se basa en el tiempo de permanencia del fluido que regresa. Esto significa que si el sistema mueve 100 galones por minuto, un depósito con una proporción de flujo de dos a uno necesitaría una capacidad de 50 galones. Cada galón que regresa al depósito se asentará durante al menos un minuto antes de regresar al sistema, para permitir que el aire arrastrado pueda salir del fluido.

Las soluciones de depósito integradas pueden ayudar a mejorar el rendimiento total del sistema hidráulico.

Estas cifras son meros ejemplos, no se trata de casos específicos. El punto es que el tiempo de permanencia dicta el tamaño del depósito porque los diseñadores del sistema necesitan dejar tiempo para se disipe el aire. De muchas formas, el aire atrapado, el aire que se filtra al sistema, por lo general en la entrada de la bomba o a través de los sellos de los cilindros desgastados, y que se mezcla con el aceite a medida que se presuriza, puede ser tan dañino para el sistema como otros contaminantes tales como la suciedad y el agua. Lo último que desea es que el aire regrese al sistema, donde podría causar vibración, ruido excesivo, desgaste innecesario, mayor oxidación de fluidos y menor precisión al usar los controles.

Mayor rendimiento

Si observamos el funcionamiento del depósito, podemos lograr que tenga un mayor rendimiento. Tradicionalmente, la filtración de contaminantes es un proceso independiente a la desaireación. Los contaminantes se filtran en la entrada del depósito y el aire se elimina mientras el fluido permanece en el recipiente. Sin embargo, este proceso de desaireación natural a menudo obliga a los ingenieros a decidir el tamaño adecuado del depósito.

Supongamos que desea que el depósito tenga la mitad del tamaño, utilizando una relación de flujo de seis a uno. Esto significa que puede reducir el tamaño a un depósito de 20 galones para un sistema de flujo de 120 galones por minuto. Esto solía suponer todo un desafío, dado que si el recipiente es más pequeño, no tiene tanto tiempo para que las burbujas de aire en el fluido suban hasta la parte superior de forma natural. Sin embargo, si se utiliza un filtro hidráulico multifunción que elimina el aire atrapado al mismo tiempo que filtra los contaminantes, no tiene que dejar que el fluido descanse tanto tiempo, lo que significa que puede utilizar depósitos más pequeños.

Porcentaje de desaireación del aceite hidráulico
Un porcentaje de aireación más bajo da como resultado un mejor rendimiento hidráulico. Los filtros de desaireación de Donaldson mantienen la aireación a un nivel del 1,5 % o inferior. A niveles más altos de aireación, la pérdida de eficiencia y el ruido se convierten en un problema.*

En comparación con los depósitos tradicionales, este depósito más pequeño y eficiente ofrece múltiples beneficios tanto para el fabricante de equipos originales (OE) como para sus usuarios finales. Para los fabricantes de equipos originales, un depósito más pequeño y de tamaño más flexible significa que puede caber en más lugares dentro del sistema, maximizando así la eficiencia del diseño. También utiliza menos material, lo que permite reducir los costes. Y si el depósito contiene la mitad de líquido, se necesita mucho menos líquido en todo el sistema, lo que reduce todavía más los costes de producción (o primer ajuste).

Para los propietarios de equipos, el tener menor retención de fluido en el sistema significa que necesitarán comprar menos aceite hidráulico durante la vida útil del sistema. Los propietarios y operarios de equipos a menudo comentan cómo la desaireación eficiente del fluido hidráulico proporciona una máquina más silenciosa, un control más preciso y menos desgaste, lo que significa una mayor vida útil del equipo y menores costes de propiedad. Todos estos son beneficios estrechamente relacionados con un diseño inteligente y eficiente del equipo original.

Más simples. Más pequeños. Más inteligentes.

Nuestros depósitos hidráulicos están diseñados para optimizar el espacio y el rendimiento: hasta un 50 % de reducción en el tamaño del depósito. Al diseñar el espacio disponible en el equipo e integrar la filtración de desaireación en el sistema, nuestros depósitos tienen el tamaño óptimo para su plataforma.

La tecnología a su disposición

La buena noticia para los fabricantes de equipos es que este hipotético sistema de depósito hidráulico ya no es algo hipotético. Ya no es necesario crear espacio adicional para un depósito voluminoso e inflexible en forma de cubo, ni tampoco es necesario obtener componentes simplemente para colocar un depósito en un espacio para el que no está diseñado.

Entonces, ¿existe una mejor manera de construir depósitos de fluido hidráulico? Sí. Es posible fabricar depósitos no solo más pequeños, sino depósitos del « tamaño adecuado», simplemente reconsiderando todo el proceso. Ahora es posible seleccionar un diseño de equipo y crear un sistema de depósito adaptado específicamente para ese diseño. Esto ofrece a los ingenieros más control y elimina la presión para dejar espacio para un depósito voluminoso y engorroso, lo que garantiza que ese depósito sea una parte integral del sistema.

Imagínese un depósito hidráulico que se entrega completamente preparado; listo para instalar en su espacio; con todos los componentes incluidos. Además, agrega capas de protección frente al aire arrastrado y otros contaminantes.

Este es el nuevo concepto de depósito hidráulico.

 

* Prueba realizada en un entorno de laboratorio, simulando una fuga de aire continua en el sistema durante 30 minutos consecutivos.
Este artículo se publicó originalmente en julio de 2020 en FluidPowerJournal.com.

 

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