Bomba hidroestàtica

De la Viquipèdia, l'enciclopèdia lliure
Símbol d’una bomba hidroestàtica de desplaçament fix i sentit únic de gir.

Una bomba hidroestàtica (sovint anomenada bomba hidràulica) és aquella que és emprada en els circuits hidroestàtics, proporcionant cabals moderats a pressions molt altes.[1] Les bombes hidroestàtiques són accionades per motors exteriors giratoris que, generalment, són elèctrics o de combustió interna. El fluid hidràulic emprat és, pràcticament sempre, un oli mineral de característiques adequades.[2][3]

Les bombes hidroestàtiques poden classificar-se en dos grups: les bombes de pistons (que són volumètriques o de desplaçament positiu) i les d’altres tipus.

Bombes de pistons[modifica]

Dues bombes hidroestàtiques: Rexroth A4VSO250 (de pistons axials i desplaçament variable) i Bruninghaus A4VSO180.

Les bombes hidroestàtiques tradicionals són de pistons múltiples.[4] Es tracta de bombes volumètriques o de desplaçament positiu. Pel que fa a les prestacions, la seva característica principal és la cilindrada[5][6] o desplaçament: el volum que desplacen en cada revolució de l’arbre de la bomba. Hi ha bombes de desplaçament fix i bombes de desplaçament variable. O, el que és igual, bombes de cabal fix i bombes de cabal variable.[7]

Sentit de gir[modifica]

Hi ha bombes que només poden girar en un sentit. Altres models són reversibles.

Disposició dels pistons[modifica]

El moviment relatiu dels pistons respecte de l'eix de gir de la carcassa determina la seva classificació. Els pistons axials es desplacen paral·lelament a l'eix. Els pistons radials es desplacen perpendicularment a l'eix indicat.

Pistons axials[modifica]

Pistons radials[modifica]

Característiques[modifica]

Cilindrada[modifica]

La cilindrada, desplaçament o capacitat volumètrica és el volum de fluid que passa per la bomba (sense considerar les pèrdues volumètriques provocades per les fuites) en una volta de l’arbre.[8][9] La cilindrada s'expressa en cm3.

Cabal[modifica]

El cabal és el volum de fluid per unitat de temps. En el SI la unitat és el m3/s.[10] En les unitats adequades el cabal (q) és igual a la cilindrada (c) multiplicada per les revolucions de la bomba (n).

Potència[modifica]

Hi ha dues potències a considerar en un bomba hidroestàtica:

  • la potència mecànica[11]
  • la potència hidràulica

La potencia mecànica és la que aplica el motor “exterior” sobre la bomba per a fer-la girar. La fórmula de càlcul és la següent:

  • Si el parell T es dona en N.m i la velocitat de gir en 1/s, la potència resulta en W.

La potència hidràulica és la que comunica la bomba al fluid. La fórmula de càlcul és la següent:

  • Si la pressió p s'expressa en Pa i el cabal Q en m3/s, la potència resulta en W.

Rendiment[modifica]

El rendiment és la relació entre l'energia de sortida i l'energia d’entrada. Com que l'energia de sortida és inferior (menys en refrigeració) el rendiment és menor que la unitat.[12][13]

Pèrdues volumètriques[modifica]

Les pèrdues volumètriques són les pèrdues de fluid provocades per les fuites entre els pistons i els cilindres de la bomba. Un cabal de sortida menor que el cabal teòric significa pèrdua de potència. La potència de sortida és menor que la potència d'entrada.

Pèrdues per fregament[modifica]

El fregament mecànic provocat pel moviment dels elements de la bomba exigeix un parell més gran d'entrada. Una part de la potència d'entrada no proporciona potència de sortida.

Bombes d’altres tipus[modifica]

A més de les bombes de pistons, hi ha altres tipus de bombes emprats en els sistemes hidroestàtics. Han de poder treballar a una pressió de 100 bar o més amb un rendiment acceptable.

  • El grup més important és el de les bombes volumètriques rotatives o roto-estàtiques, en les quals una massa fluida és confinada en un o diversos compartiments que es desplacen des de la zona d'entrada (de baixa pressió) fins a la zona de sortida (d'alta pressió) de la màquina. Alguns exemples d'aquest tipus de màquines són la bomba de paletes, la bomba de lòbuls, la bomba d'engranatges i la bomba de cargol .

Referències[modifica]

  1. Sanjuán, P.P.; Monsalve, M.Á.C.. Transmisión (en gallec). Ediciones de la Universidad de Castilla-La Mancha, 2000, p. 16 (CIENCIA Y TÉCNICA). ISBN 978-84-8427-075-1. 
  2. Hehn, A. Fluid Power Troubleshooting, Second Edition, (en romanès). CRC Press, 2023, p. 326. ISBN 978-1-000-14836-7. 
  3. Belladonna, U. Elementi di oleodinamica (en italià). Hoepli, 2001, p. 11 (Biblioteca tecnica Hoepli). ISBN 978-88-203-2838-2. 
  4. Belladonna, U. Elementi di oleodinamica (en italià). Hoepli, 2001, p. 76 (Biblioteca tecnica Hoepli). ISBN 978-88-203-2838-2. 
  5. Rossi, R. Il manuale del disegnatore (en italià). Hoepli, 1996, p. 461 (Disegno tecnico e meccanico). ISBN 978-88-203-2171-0. 
  6. Labonville, R. Conception des circuits hydrauliques: une approche énergétique (en francès). Presses internationales Polytechnique, 1999, p. 532. ISBN 978-2-553-00777-4. 
  7. Profesores de Enseñanza Secundaria. Tecnologia. Volumen Iv E-book (en castellà). Editorial MAD, 2001, p. 270 (Parte de 9788466509466). ISBN 978-84-665-1149-0. 
  8. «Notion de cylindrée» (en francès). Techniques de l'Ingénieur. [Consulta: 20 gener 2022].
  9. Pizarro, M.T.. UF2239 - Diagnosis de averías en electrodomésticos de gama blanca (en castellà). Editorial Elearning, S.L., 2015, p. 242. 
  10. de las Heras Jiménez, S. Fluidos, bombas e instalaciones hidráulicas (en castellà). Universitat Politecnica de Catalunya. Iniciativa Digital Politecnica, 2019, p. 170 (UPCGrau: Enginyeries industrials). ISBN 978-84-9880-728-8. 
  11. Zhang, Q. Basics of Hydraulic Systems. CRC Press, 2008, p. 16. ISBN 978-1-4200-7102-3. 
  12. Ripoll, V. Manual técnico de carretillas elevadoras (en castellà). ICG Marge, SL, 2021, p. 416 (Biblioteca de logística). ISBN 978-84-16171-78-1. 
  13. Manring, N.D.; Fales, R.C.. Hydraulic Control Systems. Wiley, 2019, p. 307. ISBN 978-1-119-41649-4. 

Vegeu també[modifica]