Circuito hidráulico: qué es, componentes y funcionamiento

Los circuitos hidráulicos son ampliamente utilizados en la industria, puesto que ofrecen grandes ventajas para actividades que requieren precisión y fuerza. En este texto, se ahonda en qué consiste un circuito hidráulico, sus componentes y su funcionamiento.

¿Qué es un circuito hidráulico? 

Se trata de un sistema cerrado a través del cual se transmite energía mecánica utilizando el movimiento de un fluido bajo presión. Estos sistemas son muy utilizados en diversas actividades industriales y maquinaria, como las máquinas de construcción, vehículos pesados, entre otros. Gracias a su capacidad para transferir grandes cantidades de fuerza de manera eficiente y controlada, se aplica en este tipo de herramientas.  

Por su parte, en tanto circuito, consta de varios componentes interconectados, como bombas, actuadores, válvulas de control y acumuladores, que trabajan juntos para convertir la energía mecánica en energía hidráulica, y viceversa. El fluido hidráulico –componente esencial en el circuito– transmite la energía cuando circula a través de conductos y mangueras para moverse entre sus componentes.   

¿Qué es un fluido hidráulico? 

Es importante también discurrir en torno de qué es un fluido hidráulico. Es un medio incompresible que se utiliza, como se dijo, para transmitir fuerza y energía mecánica. Estos fluidos pueden ser aceites derivados del petróleo o de manufactura. En este sentido, desempeñan funciones importantes en el circuito hidráulico, como la transmisión de fuerza, sellado de componentes, lubricación y disipación de calor. 

Ahora bien, las propiedades físicas y químicas de un fluido hidráulico (viscosidad, compatibilidad con materiales, biodegradabilidad, resistencia a la oxidación) son calve en la selección de aquel que debe ser adecuado de acuerdo con el uso elegido. En efecto, fluido hidráulico en condiciones debe mantener una viscosidad estable a lo largo de un amplio rango de temperaturas, proporcionar una lubricación adecuada para minimizar el desgaste y ser compatible con los materiales del sistema para garantizar un rendimiento óptimo y una vida útil prolongada. 

Componentes de un circuito hidráulico 

Bomba hidráulica 

Es el componente encargado de generar flujo y presión en un circuito hidráulico. Su principal función es convertir la energía mecánica del motor en energía hidráulica, por lo que impulsa el fluido a través del sistema. Existen diferentes tipos de bombas hidráulicas, clasificadas según su diseño y principio de funcionamiento 

Bombas centrífugas 

Las bombas centrífugas utilizan la fuerza centrífuga para impulsar el fluido. Consisten en un impulsor con álabes que gira dentro de una carcasa, lo que crea una presión diferencial que hace circular el fluido. Estas bombas son simples y económicas, pero su eficiencia y capacidad de generar presión son limitadas. 

Bombas de pistón 

Las bombas de pistón son bombas de desplazamiento positivo que generan presión mediante la acción de pistones alternativos. Existen dos tipos principales: bombas de pistón axiales y bombas de pistón radiales. Las primeras tienen pistones dispuestos paralelos al eje de rotación, mientras que las segundas tienen pistones dispuestos radialmente alrededor del eje. Estas bombas ofrecen un mayor rendimiento y presión en comparación con las bombas centrífugas y son ideales para aplicaciones que requieren una alta presión y un control preciso del flujo. 

Actuadores 

Son componentes que convierten la energía hidráulica en movimiento mecánico lineal o rotativo. Los dos tipos principales de actuadores hidráulicos son los cilindros y los motores. Los primeros, por un lado, son dispositivos lineales que producen movimiento rectilíneo mediante la extensión y retracción de un pistón en respuesta a la presión del fluido. Los motores hidráulicos, por otro lado, son dispositivos rotativos que convierten la energía hidráulica en movimiento rotativo. 

Acumuladores 

Son dispositivos que almacenan energía hidráulica en forma de presión, lo que permite mantener la presión y el flujo del sistema cuando hay cambios en la demanda. También ayudan en la absorción de golpes de presión y la compensación de fugas internas. Los acumuladores más comunes son de vejiga, de pistón y de diafragma. 

Válvulas de control  

Son dispositivos que regulan el flujo y la presión del fluido hidráulico en el circuito, lo que permite un control preciso de la velocidad, dirección y fuerza del actuador. Existen diferentes tipos de válvulas de control, como las válvulas de control de flujo, válvulas de control de presión y válvulas de control direccional. Cada tipo tiene una función específica, como regular la velocidad del actuador, mantener la presión constante o cambiar la dirección del flujo de fluido. 

Motor hidráulico 

Es un actuador rotativo que convierte la energía hidráulica en energía mecánica, lo que genera movimiento rotativo. Se utilizan en una amplia variedad de aplicaciones, como maquinaria de construcción, equipos industriales y sistemas de transmisión. Existen diferentes tipos de motores hidráulicos, como los motores de engranajes, motores de paletas y motores de pistón, cada uno con sus propias características y aplicaciones. 

¿Cómo funciona un circuito hidráulico? 

Dicho todo lo anterior, es necesario describir cómo opera un circuito hidráulico. Este funciona mediante la transmisión de energía mecánica a través del movimiento de un fluido tal y como se ha descrito antes. Entonces, en primer lugar, la bomba hidráulica convierte la energía mecánica suministrada por un motor en energía hidráulica al generar flujo y presión en el fluido. El fluido hidráulico es dirigido a través de válvulas de control que regulan su flujo y presión en función de las necesidades del sistema. 

Por su parte, los actuadores, como cilindros y motores hidráulicos, convierten la energía hidráulica en movimiento mecánico. Los acumuladores almacenan energía hidráulica en forma de presión y ayudan a mantener la presión y el flujo del sistema en condiciones de demanda variable, proporcionando una fuente adicional de energía cuando sea necesario. A medida que el fluido realiza su trabajo en los actuadores, su presión disminuye y luego retorna al depósito a través de conductos de retorno. 

El sistema hidráulico se mantiene en un estado cerrado, lo que significa que el fluido se recircula constantemente entre los componentes y el depósito. Este ciclo de operación continúa mientras el motor proporciona energía mecánica a la bomba hidráulica, lo que permite el control preciso y eficiente de la fuerza y el movimiento en aplicaciones donde se requiere una gran cantidad de potencia y control. 

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