Fundamentos-de-hidraulica-basica[1]

FUNDAMENTOS
DE HIDRAULICA
GENERALIDADES DEL CURSO
GeneralidadesdelCurso
Generalidades
El objetivo de este módulo es enseñar los fundamentos de hidráulica
básica; identificar y describir la función de las válvulas usadas en los
sistemas hidráulicos Caterpillar y de las bombas de paletas, de
engranajes y de pistones; desarmar y armar los componentes
hidráulicos; identificar y describir la función de los símbolos
hidráulicos ISO; trazar el flujo de aceite y describir la operación de
los diferentes sistemas hidráulicos.
Este curso fue desarrollado para usarse con el Equipo de
Capacitación de Sistemas Hidráulicos Explorer II aunque también
puede usarse otro equipo de capacitación de sistemas hidráulicos. En
caso de usarse un equipo de capacitación diferente al Explorer II,
puede necesitarse adaptar los contenidos y las hojas de trabajo de las
prácticas de taller al equipo usado.
En los ejercicios de desarmado y armado de los componentes
hidráulicos, se sugiere el uso de otros tipos de bombas, válvulas y
cilindros.
© 2000 Caterpillar Inc. Propiedad de Caterpillar Inc.

CONTENIDO
UNIDAD 1
Lección 1: Seguridad y equipo de capacitación de los
sistemas hidráulicos
UNIDAD 2
Lección 1: Principios de hidráulica
UNIDAD 3
Lección 1: Tanque hidráulico
Lección 2: Fluidos hidráulicos
Lección 3: Bombas y motores
Lección 4: Válvulas de control de presión
Lección 5: Válvulas de control de dirección
Lección 6: Válvulas de control de flujo
Lección 7: Cilindros
UNIDAD 4
Lección 1: Sistema hidráulico del implemento de
operación piloto
GLOSARIO
Glosario de términos y abreviaturas
Contenido

FUNDAMENTOS
DE HIDRAULICA
Descripción del Curso
DescripcióndelCurso
Descripción
1. Curso de sistemas hidráulicos básicos
2. Número del curso______________
3. Requisitos: Ninguno
4. Cuatro horas de clase teórica y seis horas de laboratorio
semanales
5. Crédito: Tres horas semestrales
Método de presentación del curso
1. Clases y temas de discusión
2. Demostraciones
3. Apoyo con ejercicios y hojas de trabajo de las prácticas de
taller
Evaluación sugerida para medir los logros del estudiante
1. Examen de la unidad _______%
2. Hojas de trabajo de las prácticas de taller _______%
3. Examen final _______%
4. Participación en clase y en las prácticas de taller _______%

FUNDAMENTOS
DE HIDRAULICA
Objetivos
ObjetivosdelCurso
Al terminar el curso, el estudiante estará en capacidad de:
1. Explicar y demostrar los principios fundamentales de hidráulica
básica (fuerza = presión x área)
2. Explicar y demostrar los efectos de un flujo a través de un
orificio
3. Explicar la operación de la bomba de engranajes, la bomba de
paletas y la bomba de pistones
4. Desarmar, identificar y armar los componentes de la bomba de
engranajes, de la bomba de paletas y de la bomba de pistones
5. Identificar los componentes y explicar la operación de las
válvulas de alivio simple, de alivio de operación piloto, de
control de flujo, reductora de presión, diferencial de presión, de
retención, de compensación, de secuencia y la válvula de control
direccional
6. Identificar los componentes y explicar la operación de los
cilindros de acción simple y de acción doble
7. Usar el Equipo de Capacitación de Sistemas Hidráulicos Básicos
para montar sistemas hidráulicos de centro abierto y de centro
cerrado
8. Identificar y explicar los símbolos hidráulicos ISO
9. Trazar el flujo de aceite usando los símbolos hidráulicos ISO
10. Trazar el flujo de aceite y explicar la operación del sistema
hidráulico del implemento de operación piloto
El contenido de este módulo se debe considerar como información
general de los sistemas hidráulicos básicos usados en todas las
máquinas Caterpillar.

FUNDAMENTOS
DE HIDRAULICA
Material de Referencia
MaterialdeReferencia
Material de referencia
Diagnóstico de averías de la bomba de engranajes FEG45137
Diagnóstico de averías de la bomba hidráulica SEBD0501
Guía de recuperación y reutilización de piezas SEBF8080
Guía de identificación de la bomba hidráulica tipo
paletas SEHS9353
Procedimiento de armado de la bomba de pistones SENR5207
Procedimientos de armado del motor de rotación y
cadena SENR4939
Procedimiento de armado de los motores de los
Cargadores de Cadenas 973 SENR4940
Guía de reutilización de piezas SEBF8136
Análisis de averías del motor y de la bomba de
pistones axiales SEBD0641

FUNDAMENTOS
DE HIDRAULICA
Material de Ayuda de Capacitación
AyudasdeCapacitación
Material de ayuda de capacitación
1 - Bomba de engranajes (Serie 20) con diseño de sello y plancha de
separación
1 - Bomba de engranajes (Serie 16) con diseño de aluminio/bronce
1 - Bomba de engranajes (FL7) con planchas compensadoras de
presión
2 - Juegos de planchas compensadoras de presión y sellos (Series 20
y FP8)
1 - Bomba de paletas con planchas de flexión
1 - Bomba de paletas (VQ) con planchas de flexión
1 - Bomba de paletas (Serie 30) con paletas intercambiables y
planchas de flexión
1 - Bomba Vickers PVE
1 - Bomba Vickers PVH
1 - Bomba o motor de pistones de ángulo fijo (Rexroth o Linde)
1 - Equipo de demostración de bomba de pistones
2 - Niples Caterpillar 5P8998 (NPT1/4 x 1/4 externo)
4 - Acoplamientos de desconexión rápida 4010-2 (1/4 externo, nariz
de bola; NPT 1/4 interno)
4 - Acoplamientos de desconexión rápida Pioneer 4050-2 (1/4
interno, nariz de bola, NPT1/4 interno)
2 - Válvulas de retención 306 C-1 Kepner Products Co.*
16 onzas de agua de grifo
2 - Envases vacíos de 1 cuarto de galón EE.UU.
16 onzas de aceite hidráulico
1 - Cronómetro
1 - Juego de herramientas estándar de técnico de servicio
* Pedir a:
Kepner Products Co.
995 N. Ellsworth Avenue
Villa Park, Illinois 60181
Teléfono: 630 279 1550
Fax: 630 279 9669
NOTA: Conecte dos acoplamientos de desconexión rápida Pioneer
4010-2 a cada válvula de retención Kepner 306C-1. Conecte dos
acoplamientos de desconexión rápida Pioneer 4050-2 a cada niple
Caterpillar 5P8998. Use sellante para tubería.

El Equipo de Capacitación de Sistemas Hidráulicos usado en este
curso puede pedirse al siguiente proveedor:
TII Technical Education Systems
814 Chestnut St.
P.O. Box 1203
Rockford, IL 61105
Teléfono: 815-966-2525
Fax: 815-965-4836
Modelo: EXPII CAT
Precio aproximado: US$7.000,00 (descuento especial disponible
para instituciones de educación superior)
Descripción: Equipo de Capacitación de Sistemas Hidráulicos
Explorer II con unidad principal y una bomba. Modificado por
Caterpillar que añade los siguientes componentes al equipo básico:
• Válvula de solenoide de doble extremo (en cambio de una
válvula de solenoide de un solo extremo)
• Conexiones a prueba de fugas (acoplamientos de niples y
mangueras)
• Una segunda válvula de alivio externa en el tablero
• Tes externas en ambas válvulas de alivio
Además del equipo básico y las modificaciones, se deben pedir
también los siguientes componentes (adicionales):
• Flujómetro, Modelo EXP-200410
• Válvula de retención de operación piloto,
Modelo EXP- 200610 con cuerpo de válvula
y plancha inferior
Unidad 1 Fundamentos de los Sistemas Hidráulicos

UNIDAD 1
Hidráulica Básica - Seguridad y Equipo de
Capacitación de Sistemas Hidráulicos
Unidad1:HidráulicaBásica
Al terminar esta unidad, el estudiante estará en capacidad de:
1. Usar en el trabajo diario los procedimientos de seguridad
2. Usar el Equipo de Capacitación de Sistemas Hidráulicos Explorer
II para montar circuitos hidráulicos básicos
Introducción
Existen reglas que definen los procedimientos correctos de seguridad
que deben tenerse en cuenta en la clase, en el laboratorio y en el área
de trabajo. Los procedimientos de seguridad deben practicarse hasta
que se conviertan en hábitos.
El Equipo de Capacitación de Sistemas Hidráulicos Explorer II hace
posible que el estudiante demuestre las funciones hidráulicas básicas
e incremente su aprendizaje.

Lección 1: Seguridad y Equipo de
Capacitación de Sistemas
Hidráulicos
SeguridadyEquipodeCapacitación
Introducción
La seguridad es uno de los aspectos más importantes que una
persona debe aprender. Ya sea en el salón de clase, en el laboratorio o
en el área de trabajo, existen reglas que determinan las prácticas
aceptables de seguridad. El instructor hará un repaso de las prácticas
apropiadas de seguridad.
Para demostrar los diferentes temas relacionados con los sistemas
hidráulicos, se usará el Equipo de Capacitación Explorer II. Los
estudiantes deben familiarizarse con los componentes y la operación
del equipo de capacitación.
Objetivos
Al terminar esta lección, el estudiante estará en capacidad de:
1. Determinar las prácticas de seguridad que debe seguir en el
área de trabajo
2. Ubicar e identificar los componentes del Equipo de
Capacitación de Sistemas Hidráulicos
3. Operar el Equipo de Capacitación de Sistemas Hidráulicos
SEG UR IDAD Y EQUIPO DE CA PAC ITACIO N D E SISTEMAS
H IDR AU LIC O S
SISTEM AS HIDRAULIC OS BASICO S

Procedimientos básicos de seguridad
Es importante seguir los procedimientos básicos de seguridad cuando
se encuentre en el laboratorio, taller u otra área de trabajo. Practique
los siguientes procedimientos hasta que se conviertan en hábitos.
En cualquier área de trabajo usted debe:
1. Mantener siempre limpia el área de trabajo
2. Mantener libre de alimentos y bebidas el área de trabajo
3. Manejar con precaución los componentes y las conexiones
eléctricos
4. Usar SIEMPRE una fuente eléctrica a tierra de especificación
apropiada. El equipo Explorer II funciona a 115V CA
5. Vestir apropiadamente. NO USAR ropa suelta o de tamaño
inadecuado. NO USAR joyas
Procedimientos adicionales de seguridad al trabajar con el
Equipo de Capacitación Explorer II
Es importante, al trabajar con sistemas hidráulicos, también tener en
cuenta los siguientes procedimientos de seguridad.
Usted debe:
1. Usar SIEMPRE gafas de seguridad.
2. Apagar SIEMPRE el equipo de capacitación antes de conectar
o desconectar cualquier componente.
3. Secar SIEMPRE sus manos completamente, antes de tocar el
equipo eléctrico, incluyendo las válvulas de solenoide y los
interruptores que controlan el equipo de capacitación.
4. Mantener las partes del cuerpo y los objetos sueltos lejos del
área de operación de los cilindros.
5. Si no está seguro de la operación de un circuito, consultar al
instructor antes de poner en funcionamiento la bomba.
6. NO limpiar las mangueras o piezas plásticas con detergentes
que contengan solventes químicos.
Unidad 1 1-1-3 Fundamentos de los Sistemas Hidráulicos
Lección 1

Equipo de Capacitación Explorer II
El Equipo de Capacitación de Sistemas Hidráulicos Explorer II
consta de un bastidor-A de acero, con componentes hidráulicos tipo
industrial montados firmemente en el tablero frontal. Los
componentes adicionales y las mangueras hidráulicas están en la
parte posterior del tablero o en el cajón. Los componentes del sistema
de suministro de fluido, excluyendo el conjunto de la bomba, están
conectados detrás del tablero. El conjunto de la bomba es una
característica adicional del equipo y no se tratará en esta lección.
Lección 1
Fig. 1.1.1 Equipo de Capacitación Explorer II
Componentes del Equipo de Capacitación Explorer II
Para hacer uso eficaz del sistema de capacitación, usted necesitará
familiarizarse con los nombres y la ubicación de todos los
componentes del equipo de capacitación. La figura 1.1.1 indica los
nombres de los componentes montados en el tablero. Usted debe
estudiar esta ilustración antes de tratar de montar un circuito
hidráulico.

Parte posterior del tablero del equipo Explorer II
La figura 1.1.2 muestra la parte posterior del tablero del equipo
Explorer II. Conecte una manguera de la unidad de la bomba y del
tanque al orificio de presión (P) en la parte posterior del tablero.
Conecte una manguera del orificio de retorno (T) en la parte posterior
del tablero, al orificio de retorno de la unidad de la bomba y del
tanque. Estas conexiones permiten el suministro de fluido al tablero.
Un cable de potencia suministra electricidad a la unidad de la bomba
y del tanque. Conecte SIEMPRE el cable de potencia a un
receptáculo de 115V CA con conexión a tierra. NUNCA conecte el
cable a una fuente de potencia que no tenga conexión a tierra.
Otro cable de potencia suministra electricidad al convertidor de 24 V
CC. En un extremo, a mano derecha del bastidor-A (parte frontal del
equipo), hay un interruptor de volquete para el cable de potencia de
24V CC. Una luz indicadora de color amarillo se enciende cuando
hay potencia en el interruptor y en las clavijas de la conexión de 24V
CC. La caja de fusibles contiene un fusible de 1 amp para el equipo
de suministro de potencia.
El Equipo de Capacitación Explorer II tiene una válvula de alivio de
protección de la unidad de la bomba y del tanque. La válvula se debe
ajustar a 6.890 kPa (1.000 lb/pulg2) antes de hacer cualquier clase de
capacitación en el equipo. Los estudiantes no deben ajustar nunca
esta válvula.
La válvula de alivio del sistema debe controlar la presión máxima del
sistema. Coloque la válvula de alivio del sistema a la presión
determinada en cada ejercicio de laboratorio.
Aunque la presión del Equipo de Capacitación Explorer II no excede
los 6.890 kPa (1.000 lb/pulg2), el sistema hidráulico almacena una
gran cantidad de energía. Antes de quitar cualquier manguera o
componente del equipo, se debe apagar el equipo y aliviar la presión.
T
P
Fig. 1.1.2 Parte posterior del tablero del equipo Explorer II
Lección 1

Explorer II: Acoplamientos y mangueras
Las mangueras del Equipo Explorer II están conectadas con
acoplamientos de desconexión rápida. Los acoplamientos tienen
montados retenedores de bola para impedir el escape del fluido
cuando las mangueras se desconectan.
Para conectar una manguera a un componente, mantenga hacia atrás
el manguito exterior del acoplamiento en la manguera, como se
muestra en la figura 1.1.3. Luego, presione con firmeza el
acoplamiento dentro del niple del componente. Al soltar el manguito
exterior el acoplamiento se asegura en el niple.
Para quitar una manguera de un componente, mantenga el manguito
exterior del acoplamiento hacia atrás. El acoplamiento
inmediatamente se separará del niple. Cuando el acoplamiento esté
fuera del niple, suelte el manguito exterior .
Fig. 1.1.3 Acoplamiento de desconexión rápida
FLUJOMETRO (2)
TERMOMETRO
CONECTORES - T (2)
ACOPLAMIENTOS
DE MANGUERA (2)
VALVULA DE CONTROL
DIRECCIONAL MANUAL
VISCOSIMETRO
Fig. 1.1.4 Otros componentes del equipo de capacitación
Lección 1
Otros componentes del equipo de capacitación
Los componentes del equipo de capacitación mostrados en la figura
1.1.4 son: la válvula de control direccional manual, el viscosímetro, el
termómetro, los acoplamientos de manguera, los conectores en T y
los flujómetros.

Otros componentes del equipo de capacitación (cont.)
Los componentes del equipo de capacitación mostrados en la figura
1.1.5 son: la válvula de retención de operación piloto, la válvula de
retención de tubería y los acoplamientos de mangueras.
Componentes del equipo de capacitación que no se muestran
Otros componentes del equipo de capacitación, que no se muestran
son:
1 - Motor hidráulico
1 – Juego de resortes de carga
7 – Mangueras hidráulicas de 24”
4 – Mangueras hidráulicas de 48”
2 - Mangueras hidráulicas de 72”
1 – Llave de boca de 7/8”
AC OPLAM IENTO S D E
M ANG U ERA (2)
2
1
3
VA LVULA DE RETENCIO N
VA LVULA DE
RETENCIO N DE LA
TUB ERIA (2)
D E O PERAC IO N PILOTO
Fig. 1.1.5 Otros componentes del equipo de capacitación
Lección 1

UNIDAD 2
Fundamentos de los Sistemas Hidráulicos -
Principios de los Sistemas Hidráulicos
Unidad2:FundamentosdelosSistemasHidráulicos
1. Entender y demostrar los principios de hidráulica básica.
Introducción
Los sistemas hidráulicos son indispensables en la operación de los
equipos pesados. Los principios de hidráulica básica se aplican en el
diseño de los sistemas hidráulicos de los implementos, sistemas de
dirección, sistemas de frenos y sistemas del tren de fuerza. Se deben
conocer los principios de hidráulica básica antes de ver los sistemas
hidráulicos de la máquina.

Lección 1: Principios de los Sistemas
Hidráulicos
PrincipiosdelosSistemasHidráulicos
Introducción
Todos sabemos que los principios de hidráulica básica se pueden
demostrar al ejercer presión controlada a un líquido para realizar un
trabajo. Existen leyes que definen el comportamiento de los líquidos
en condiciones de variación de flujo y aumento o disminución de
presión. El estudiante debe estar en capacidad de describir y entender
estas leyes, si desea tener éxito como técnico de equipo pesado.
Objetivos
1. Explicar por qué se usa un líquido en los sistemas
hidráulicos.
2. Definir la Ley de Pascal aplicada a los principios de
hidráulica.
3. Describir las características de un flujo de aceite que pasa a
través de un orificio.
4. Demostrar y entender los principios de hidráulica básica.
PR IN CIPIO S D E H IDR AULICA BASICA
SISTEM AS HIDRAULICO S BAS IC OS

Fig. 2.1.1 Recipientes para líquidos
LIQUIDO
FUERZA
PESO
50 lbs.
Fig. 2.1.2 Líquido bajo presión
Los líquidos son prácticamente incompresibles
Un líquido es prácticamente incompresible. Cuando una sustancia se
comprime, ocupa menos espacio. Un líquido ocupa el mismo espacio
o volumen, aun si se aplica presión. El espacio o volumen ocupado
por una sustancia se llama “desplazamiento”.
Uso de líquidos en los sistemas hidráulicos
Se usan líquidos en los sistemas hidráulicos porque tienen entre otras las
siguientes ventajas:
1. Los líquidos toman la forma del recipiente que los contiene.
2. Los líquidos son prácticamente incompresibles.
3. Los líquidos ejercen igual presión en todas las direcciones.
Lección 1
Los líquidos toman la forma del recipiente que los contiene
Los líquidos toman la forma de cualquier recipiente que los contiene.
Los líquidos también fluyen en cualquier dirección al pasar a través
de tuberías y mangueras de cualquier forma y tamaño.

FUERZA
GAS
50 lbs.
PESO
Fig. 2.1.3 Un gas puede comprimirse
Rad io 3 pulg . R adio 2 p ulg .
1.130 lbs
FUERZA
500 lbs
40 lb/p ulg 2
FUERZA
Fig. 2.1.4 Sistema hidráulico en funcionamiento
Sistema hidráulico en funcionamiento
De acuerdo con la Ley de Pascal, “la presión ejercida en un líquido,
contenido en un recipiente cerrado, se transmite íntegramente en todas
las direcciones y actúa con igual fuerza en todas las áreas”. Por tanto,
en un sistema cerrado de aceite hidráulico, una fuerza aplicada en
cualquier punto, transmite igual presión en todas las direcciones a
través del sistema.
En el ejemplo de la figura 2.1.4, una fuerza de 226,8 kg (500 lb)
actuando sobre un pistón de 5,1 cm (2 pulgadas) de radio, crea en un
líquido contenido en un recipiente cerrado, una presión aproximada de
275,6 kPa (40 lb/pulg2). Las mismas 275,6 kPa (40 lb/pulg2) actuando
sobre un pistón de 7,62 cm (3 pulgadas) de radio, soporta un peso de
512,6 kg (1.130 libras).
En este punto, realice la práctica de taller 2.1.1
Un gas puede comprimirse
Cuando un gas se comprime ocupa menos espacio y su
desplazamiento es menor. El espacio que deja el gas al comprimirse
puede ser ocupado por otro objeto. Un líquido se ajusta mejor en un
sistema hidráulico, puesto que todo el tiempo ocupa el mismo
volumen o tiene el mismo desplazamiento.
Lección 1

Fuerza = Presión x Area
F
P A
Presión = Fuerza x Area
Area = Fuerza x Presión
Fig. 2.1.5 Ley de Pascal
Una fórmula simple permite calcular la fuerza, presión o área, si se
conocen dos de estas tres variables. Es necesario entender estos tres
términos para entender los fundamentos de hidráulica.
Una fuerza es la acción de ejercer presión sobre un cuerpo. La fuerza
se expresa generalmente en kilogramos (kg) o libras (lb). La fuerza es
igual a la presión por el área (F = P x A).
La presión es la fuerza de un fluido por unidad de área y se expresa
generalmente en unidades de kilopascal (kPa) o libra por pulgada
cuadrada (lb/pulg2).
El área es una medida de superficie. El área se expresa en unidades
de metro cuadrado o pulgada cuadrada. Algunas veces el área se
refiere al área efectiva. El área efectiva es la superficie total usada
para crear una fuerza en una dirección deseada.
El área de un círculo se obtiene con la fórmula:
Area = Pi (3,14) por radio al cuadrado
Si el radio del círculo es de 2 pulgadas, figura 2.1.4,
A = Pi x r2
A = 3,14 x (2" x 2")
A = 12,5 pulg2
Conociendo el área, es posible determinar qué presión se necesitará
en el sistema para levantar un peso dado. La presión es la fuerza por
unidad de área y se expresa en unidades de kilopascales (kPa) o libra
por pulgada cuadrada (lb/pulg2).
Si una fuerza de 500 libras actúa sobre un área de 12,5 pulg2, se
produce una presión de 40 lb/pulg2
La presión se obtiene con la fórmula:
Presión = Fuerza dividida por la unidad de área
P = 500 lb/12,5 pulg2
P = 40 lb/pulg2
Lección 1

Ventaja mecánica
La figura 2.1.6 muestra de qué manera un líquido en un sistema
hidráulico provee una ventaja mecánica.
Ya que todos los cilindros están conectados, todas la áreas deben
llenarse antes de presurizar el sistema.
Use la fórmula hidráulica y calcule el valor de los elementos que
están con signo de interrogación. Los cilindros se numeran de
izquierda a derecha.
Para calcular la presión del sistema, debemos usar los dos valores
conocidos del segundo cilindro a la izquierda. Se usa la fórmula
“presión igual a fuerza dividida por área”.
Presión = Fuerza Presión = 50 lb Presión = 50 lb/pulg2
Area 1 pulg2
Conocida la presión del sistema, podemos calcular la fuerza de la
carga de los cilindros uno y tres y el área del pistón del cilindro
cuatro.
Calcule las cargas de los cilindros uno y tres usando la fórmula,
fuerza igual a presión por área (Fuerza = Presión x Area).
Calcule el área del pistón del cilindro cuatro usando la fórmula, área
igual a fuerza dividida por la presión (Area = Fuerza/Presión).
Las respuestas correctas son: la carga del cilindro uno es 250
libras, la carga del cilindro tres es 150 libras y el área del pistón
del cilindro es 2 pulg2.
50 lbs
FUERZA
5 pu lg2
?
FUERZA
100 lbs
DE LA
BO M BA
?
? ?
?
FUERZA
FUERZA
1 pu lg 2
3 pulg2
Fig. 2.1.6 Ventaja mecánica
Si aplicamos la fórmula para el cilindro más grande (figura 2.1.4)
encontramos:
Presión x Area = Fuerza
40 x (3x3) x 3,14 = Fuerza
40 x 28,26 = 1.130 lb.
Lección 1

60 60
12000 120
FLUJO
1 gal EE.UU./min
Fig. 2.1.7 Sin restricción
60 60
12000 120
30 90
FLUJO
1 gal EE.UU./min
Fig. 2.1.8 Un orificio restringe el flujo
Un orificio restringe el flujo
Un orificio restringe el flujo de la bomba. Cuando un aceite fluye a
través de un orificio, se produce presión corriente arriba del orificio.
En la figura 2.1.8 hay un orificio en la tubería entre los dos
manómetros. El manómetro corriente arriba del orificio indica que se
necesita una presión de 207 kPa (30 lb/pulg2), para enviar un flujo de
1 gal EE.UU./min a través del orificio. No hay restricción de flujo
después del orificio. El manómetro ubicado corriente abajo del
orificio indica presión de cero.
EFECTO DEL ORIFICIO
Cuando hablamos en términos hidráulicos, es común usar el término
"presión de la bomba". Sin embargo, en la práctica, la bomba no
produce presión. La bomba produce flujo. Cuando se restringe el
flujo, se produce la presión.
En las figuras 2.1.7 y 2.1.8, el flujo de la bomba a través de la tubería
es de 1 gal EE.UU./min.
En la figura 2.1.7, no hay restricción de flujo a través de la tubería,
por tanto, la presión es cero en ambos manómetros.
Lección 1

60
0 120
30 90
60
0 120
30 90
FLUJO
1 gal EE.UU./min
60
0 120
30 90
60
0 120
30 90
FLUJO
1 gal EE.UU./min
Fig. 2.1.9 Bloqueo del flujo
Bloqueo del flujo de aceite al tanque
Cuando se tapa un extremo de la tubería, se bloquea el flujo de aceite
al tanque.
La bomba regulable continúa suministrando un flujo de 1 gal
EE.UU./min y llena la tubería. Una vez llena la tubería, la resistencia
a cualquier flujo adicional entrando a la tubería produce una presión.
Esta presión se comporta de acuerdo con la Ley de Pascal, definida
como “la presión ejercida en un líquido que está en un recipiente
cerrado se transmite íntegramente en todas las direcciones y actúa con
igual fuerza en todas las áreas”. La presión será la misma en los dos
manómetros.
La presión continúa aumentando hasta que el flujo de la bomba se
desvíe a otro circuito o al tanque. Esto se hace generalmente usando
una válvula de alivio.
Si el flujo total de la bomba continúa entrando a la tubería, la presión
seguiría aumentando hasta el punto de causar la explosión del
circuito.
Lección 1

60
0 120
30 90
lb /pul g2
60
0 120
30 90
60
0 120
30 90
207 kPa (30 lb /pul g2 )
l b /pul g2
l b /pul g2
207 kPa (30 lb /pul g2
) 207 kPa (30 l b /pul g2
)
FLUJO
1 gal EE.UU./min
60
0 120
FLUJO
1 gal EE.UU./min
30 90
60
0 120
30 90
60
0 120
30 90
lb /pul g2 lb /pulg2l b /pul g2
Fig. 2.1.10 Restricción del flujo en un circuito en serie
207 kPa (30 lb/p ulg 2)
414 kPa (60 lb /pu lg2)
620 k Pa (90 lb /p u lg 2)
DE L A
B OMBA
CIRCUITO
UNO
CIRCUITO
DOS
CIRCUITO
TRES
Fig. 2.1.11 Restrictions In Parallel
Restricción de flujo en un circuito en paralelo
En un sistema con circuitos en paralelo, el flujo de aceite de la bomba
de aceite sigue el paso de menor resistencia. En la figura 2.1.11, la
bomba suministra aceite a los tres circuitos montados en paralelo. El
circuito número tres tiene la menor prioridad y el circuito número uno
la mayor prioridad.
Restricción del flujo en un circuito en serie
Hay dos tipos básicos de circuitos: circuito en serie y circuito en
paralelo.
En la figura 2.1.10, se requiere una presión de 620 kPa (90 lb/pulg2)
para enviar un flujo de 1 gal EE.UU./min a través de los circuitos.
Los orificios o las válvulas de alivio ubicados en serie en un circuito
hidráulico ofrecen una resistencia similar a las resistencias en serie de
un circuito eléctrico, en las que el aceite debe fluir a través de cada
resistencia. La resistencia total es igual a la suma de cada resistencia
individual.
En este punto, realice la práctica de taller 2-1-3
Lección 1

Cuando el flujo de aceite de la bomba llena el conducto ubicado a la
izquierda de las tres válvulas, la presión de aceite de la bomba
alcanza 207 kPa (30 lb/pulg2). La presión de aceite de la bomba abre
la válvula al circuito uno y el aceite fluye en el circuito. Una vez
lleno el circuito uno, la presión de aceite de la bomba comienza a
aumentar. La presión de aceite de la bomba alcanza 414 kPa (60
lb/pulg2) y abre la válvula del circuito dos. La presión de aceite de la
bomba no puede continuar aumentando sino hasta cuando el circuito
dos esté lleno. Para abrir la válvula del circuito tres, la presión de
aceite de la bomba debe exceder los 620 kPa (90 lb/pulg2).
Para limitar la presión máxima del sistema, debe haber una válvula de
alivio del sistema en uno de los circuitos o en la bomba.
Lección 1

PRACTICA DE TALLER 2.1.1: LEY DE PASCAL
Objetivo
El objetivo de la práctica de taller es demostrar la Ley de Pascal. Cuando las tuberías están conectadas
y llenas con aceite bloqueado, la presión es igual en todo el circuito.
Material necesario
1. Equipo de capacitación de hidráulica básica.
Procedimiento
1. Use la manguera más corta posible al realizar las conexiones de mangueras.
2. Conecte una manguera de la salida de la bomba al orificio No. 1 de la válvula de alivio del
sistema.
3. Conecte una manguera del orificio al No. 1 opuesto en la válvula de alivio del sistema al
múltiple de presión.
4. Conecte una manguera del orificio No. 2 de la válvula de alivio del sistema al múltiple de
retorno.
5. Conecte una manguera del múltiple de presión al orificio del primer manómetro en línea del
lado izquierdo.
6. Conecte una manguera del primer manómetro de la tubería del lado derecho al orificio del
segundo manómetro en línea del lado izquierdo.
7. Gire al máximo a la izquierda el tornillo de ajuste de la válvula de alivio de presión del
sistema. Luego gire dos vueltas a la derecha el tornillo de ajuste.
8. Active el equipo de capacitación y espere 10 segundos.
9. Lea las presiones en el manómetro del sistema y en los dos manómetros en línea. Anote a
continuación cada presión en el espacio correspondiente.
Presión del sistema _____________
Presión del segundo manómetro en línea _______
Presión del primer manómetro en línea_________
10. Desactive el equipo de capacitación y desconecte las mangueras.
Unidad 2 - 1 - Fundamentos de los Sistemas Hidráulicos
Copia del Instructor: Práctica de Taller 2.1.1
CopiadelInstructor:PrácticadeTaller2.1.1
BOM BA
TA NQ UE
VALVULA DE
A LIVIO DEL
SISTEM AVA LV U LA D E
A LIV IO D E
R E SPA LDO
M AN OM ETRO
D EL SISTEM A
PRIM ER
M AN O METRO
EN LINEA
SEG UN DO
MA NO METRO
EN LINEA
1 1
2
Fig. 2.1.12

PRACTICA DE TALLER 2.1.1: LEY DE PASCAL
Objetivo
El objetivo de la práctica de taller es demostrar la Ley de Pascal. Cuando las tuberías están conectadas
y llenas con aceite bloqueado, la presión es igual en todo el circuito.
Material necesario
Procedimiento
sistema.
3. Conecte una manguera del orificio al No. 1 opuesto en la válvula de alivio del sistema al
múltiple de presión.
retorno.
5. Conecte una manguera del múltiple de presión al orificio del primer manómetro en línea del
lado izquierdo.
6. Conecte una manguera del primer manómetro en línea del lado derecho al orificio del
segundo manómetro de la tubería del lado izquierdo.
7. Gire al máximo a la izquierda el tornillo de ajuste de la válvula de alivio de presión del
sistema. Luego gire dos vueltas a la derecha el tornillo de ajuste.
8. Active el equipo de capacitación y espere 10 segundos.
9. Lea las presiones en el manómetro del sistema y en los dos manómetros en línea. Anote a
continuación cada presión en el espacio correspondiente.
Presión del sistema _____________
Presión del segundo manómetro en línea _______
Presión del primer manómetro en línea_________
Copia del Estudiante: Práctica de Taller 2.1.1
CopiadelEstudiante:PrácticadeTaller2.1.1
BOM BA
TA NQ UE
VALVULA DE
A LIVIO DEL
SISTEM AVA LV U LA D E
A LIV IO D E
R E SPA LDO
M AN OM ETRO
D EL SISTEM A
PRIM ER
M AN O METRO
EN LINEA
SEG UN DO
MA NO METRO
EN LINEA
1 1
2
Fig. 2.1.12

PRACTICA DE TALLER 2.1.2: PRINCIPIOS DE HIDRAULICA BASICA
Objetivo
El objetivo de esta práctica de taller es demostrar el principio de hidráulica básica, Fuerza = Presión x
Area.
Material Necesario
Procedimiento
En esta práctica de taller se usará un resorte de compresión para simular la carga del cilindro. Cuando
se retrae el vástago del cilindro, el vástago comprime el resorte y produce la carga en el cilindro.
Antes de iniciar la práctica de taller, trate de comprimir el resorte con la mano. Esto le dará una idea de
la cantidad de fuerza que puede producir un cilindro pequeño.
sistema.
retorno.
4. Conecte una manguera del orificio No. 1 opuesto en la "T" de la válvula de alivio del sistema
al múltiple de presión.
5. Active el equipo de capacitación.
6. Ajuste la válvula de alivio de presión del sistema a 5.856 kPa (850 lb/pulg2).
7. Desactive el equipo de capacitación.
8. Conecte una manguera del múltiple de presión al orificio No. 1 de la válvula de alivio del
extremo del vástago.
9. Conecte una manguera del orificio No. 1 opuesto en la válvula de alivio del extremo del
vástago al extremo del vástago del cilindro de calibre 1-1/16”.
10. Conecte una manguera del orificio No. 2 en la válvula de alivio del extremo del vástago al
múltiple de retorno.
11. Conecte una manguera del extremo de la cabeza del cilindro de calibre 1-1/16” al múltiple de
retorno.
B OM BA
TAN QU E
VALVU LA
DE AL IVIO
DEL SISTEM A
VA LV UL A D E
A L IV IO D E
RE S PA L D O
M ANO M ETRO
D EL SISTEMA
VALVU LA DE
A LIVIO DEL
EXTREMO
D EL VASTAG O
C IL IND RO
C AL IBR E 1-1/16"
TU ER CA Y
AR AN DELA S
R ESORTE
1 1
1 1
2
2
AR A NDELA
Fig. 2.1.13

PRACTICA DE TALLER 2.1.2: PRINCIPIOS DE HIDRAULICA BASICA (continuación)
12. Extienda el vástago del cilindro de calibre 1-1/16” (para extender el vástago desconecte ambas
mangueras del cilindro, intercambie las mangueras conectando la manguera de suministro al
orificio del extremo de la cabeza (parte inferior) y conecte la manguera de retorno al orificio
del extremo del vástago (parte superior). Active el equipo de capacitación y déjelo así hasta
cuando el vástago del cilindro esté totalmente extendido. Desactive el equipo de capacitación.
Conecte de nuevo las mangueras como se indica en los pasos 9 y 11.
13. Conecte el conjunto de resorte de carga al vástago del cilindro hidráulico como se muestra en
la figura 2.1.13.
14. Gire al máximo a la derecha el tornillo de ajuste de la válvula de alivio de presión del extremo
del vástago.
16. Gire al máximo a la izquierda el tornillo de ajuste de la válvula de presión del extremo del
vástago.
17. Mida la longitud del resorte.
18. Anote la longitud del resorte y la presión del manómetro en la tabla de abajo.
19. Gire la válvula de presión del extremo del vástago a la derecha hasta cuando la presión del
manómetro lea 1.380 kPa (200 lb/pulg2).
21. Anote la medida del resorte y la presión del manómetro en la tabla de abajo.
22. Gire a la derecha el tornillo de ajuste de la válvula de alivio de presión del extremo del vástago
hasta cuando la presión del manómetro alcance 2.756 kPa (400 lb/pulg2). Repita los pasos 17 y
18.
18.
hasta cuando la presión del manómetro alcance 5.510 kPa (800 lb/pulg2). Repita los pasos 17
y 18.
Presión
k Pa (lb /pu lg2)
Lo ng itu d del reso rte
c m (pu lgadas)
Cam b io en la lo n gitud
del reso rte cm (p ulgadas )
689 kp a (100 lb /p u lg2) 11,1 c m (4,4) 0,0 cm (0,0)
1.378 kPa (200 lb /pu lg 2) 10,6 c m (4,2) 0,508 cm (0,2)
2.756 kPa (400 lb/p u lg 2) 9,6 c m (3,8) 1,016 cm (0,4)
4.134 kPa (600 lb/p u lg 2) 8,6 c m (3,4) 1,016 cm (0,4)
5.512 k Pa (800 lb/pu lg 2) 7,6 c m (3,0) 1,016 cm (0,4)
Las lecturas de esta tabla pueden ser ligeramente diferentes de las lecturas encontradas en el
equipo de capacitación que esté trabajando. Los cambios en la longitud del resorte deben ser
constantes.

PRACTICA DE TALLER 2.1.2: PRINCIPIOS DE HIDRAULICA BASICA
Objetivo
El objetivo de este práctica de taller es demostrar el principio de hidráulica básica, Fuerza = Presión x
Area.
Material Necesario
Procedimiento
En este práctica de taller se usará un resorte de compresión para simular la carga del cilindro. Cuando
se retrae el vástago del cilindro, el vástago comprime el resorte y produce la carga en el cilindro.
Antes de iniciar la práctica de taller, trate de comprimir el resorte con sus dedos. Esto le dará una idea
de la cantidad de fuerza que puede producir un cilindro pequeño.
sistema.
retorno.
4. Conecte una manguera del orificio No. 1 opuesto en la "T" de la válvula de alivio del sistema
al múltiple de presión.
6. Ajuste la válvula de alivio de presión del sistema a 5.856 kPa (850 lb/pulg2).
8. Conecte una manguera del múltiple de presión al orificio No. 1 de la válvula de alivio del
extremo del vástago.
9. Conecte una manguera del orificio No. 1 opuesto en la válvula de alivio del extremo del
vástago al extremo del vástago del cilindro de calibre 1-1/16”.
10. Conecte una manguera del orificio No. 2 en la válvula de alivio del extremo del vástago al
múltiple de retorno.
11. Conecte una manguera del extremo de la cabeza del cilindro de calibre 1-1/16” al múltiple de
retorno.
B OM BA
TAN QU E
VALVU LA
DE AL IVIO
DEL SISTEM A
VA LV UL A D E
A L IV IO D E
RE S PA L D O
M ANO M ETRO
D EL SISTEMA
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A LIVIO DEL
EXTREMO
D EL VASTAG O
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C AL IBR E 1-1/16"
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R ESORTE
1 1
1 1
2
2
AR A NDELA
Fig. 2.1.13

PRACTICA DE TALLER 2.1.2: PRINCIPIOS DE HIDRAULICA BASICA (continuación)
12. Extienda el vástago del cilindro de calibre 1-1/16” (para extender el vástago desconecte ambas
mangueras del cilindro, intercambie las mangueras conectando la manguera de suministro al
orificio del extremo de la cabeza (parte inferior) y conecte la manguera de retorno al orificio
del extremo del vástago (parte superior). Active el equipo de capacitación y déjelo así hasta
cuando el vástago del cilindro esté totalmente extendido. Desactive el equipo de capacitación.
Conecte de nuevo las mangueras como se indica en los pasos 9 y 11.
13. Conecte el conjunto de resorte de carga al vástago del cilindro hidráulico como se muestra en
la figura 2.1.13.
14. Gire al máximo a la derecha el tornillo de ajuste de la válvula de alivio de presión del extremo
del vástago.
16. Gire al máximo a la izquierda el tornillo de ajuste de la válvula de presión del extremo del
vástago.
18. Anote la longitud del resorte y la presión del manómetro en la tabla de abajo.
19. Gire la válvula de presión del extremo del vástago a la derecha hasta cuando la presión del
manómetro lea 1.380 kPa (200 lb/pulg2).
21. Anote la medida del resorte y la presión del manómetro en la tabla de abajo.
18.
18.
hasta cuando la presión del manómetro alcance 5.510 kPa (800 lb/pulg2). Repita los pasos 17
y 18.
Presión
k Pa (lb /pu lg2)
Lo ng itu d del reso rte
c m (pu lgadas)
Cam b io en la lo n gitud
del reso rte cm (p ulgadas )
689 kp a (100 lb /p u lg2)
1.378 kPa (200 lb/p u lg 2)
2.756 kPa (400 lb/p u lg 2)
4.134 kPa (600 lb/p u lg 2)
5.512 k Pa (800 lb/pu lg 2)
Las lecturas de esta tabla pueden ser ligeramente diferentes de las lecturas encontradas en el
equipo de capacitación que esté trabajando. Los cambios en la longitud del resorte deben ser
constantes.

PRACTICA DE TALLER 2.1.3: AUMENTO DE LA PRESION DEL SISTEMA
Objetivo
El objetivo de esta práctica de taller es demostrar cómo la fricción y restricción en las mangueras y
conexiones producen un aumento de la presión del sistema.
Material necesario
Procedimiento
1. Monte el circuito indicado en la figura 2.1.15.
2. Ajuste la presión del sistema a 5.860 kPa (850 lb/pulg2). (Para ajustar la presión del sistema,
desconecte la manguera que conecta la válvula de alivio del sistema y el múltiple de presión.
Active el equipo de capacitación y ajuste la válvula de alivio de presión del sistema. Desactive el
equipo de capacitación y conecte nuevamente la manguera de la válvula de alivio del sistema al
múltiple de presión).
4. Tome las lecturas registradas por los manómetros y flujómetros. Anote los datos en los espacios
suministrados en el numeral 6.
6. Reste el valor de la presión de la tubería del valor de la presión del sistema. Anote este resultado en
el espacio “caída de presión”. El valor de la caída de presión dependerá de las mangueras usadas y
de la temperatura del aceite.
Presión del sistema 1.034 kPa - 2.068 kPa(150 lb/pulg2 - 300 lb/pulg2)
Flujo en el flujómetro 1 0,9 gal.
Flujo en el flujómetro 2 0,9 gal.
Presión en línea 345 kPa - 689 kPa (50 lb/pulg2 - 100 lb/pulg2)
Caída de presión 689 kPa - 1378 kPa (100 lb/pulg2 - 200 lb/pulg2)
7. ¿A qué se debe la diferencia de presión en la presión del sistema y la presión en línea?
La diferencia se debe a la resistencia del flujo de aceite al pasar por las mangueras y
conexiones.
C ON EXION - T
AC O PLA MIENTO
ACO PL AMIEN TO
CO NEXION - T
B OM BA
TA NQU E
VA LVU LA DE
ALIVIO DEL
SISTEM AVA LVUL A DE
A L IVIO DE
RESPAL DO
MA NO METRO
D EL SISTEM A
FLU JOM ETRO 2
M AN OM ETRO
D E L A TUB ER IA
FLU JO METRO 1
LABO RATO RIO 3
1 1
2
Fig. 2.1.15

PRACTICA DE TALLER 2.1.3: AUMENTO DE LA PRESION DEL SISTEMA
Objetivo
El objetivo de esta práctica de taller es demostrar cómo la fricción y restricción en las mangueras y
conexiones producen un aumento de la presión del sistema.
Material necesario
Procedimiento
1. Monte el circuito indicado en la figura 2.1.15.
2. Ajuste la presión del sistema a 5.860 kPa (850 lb/pulg2). (Para ajustar la presión del sistema,
desconecte la manguera que conecta la válvula de alivio del sistema y el múltiple de presión.
Active el equipo de capacitación y ajuste la válvula de alivio de presión del sistema. Desactive el
equipo de capacitación y conecte nuevamente la manguera de la válvula de alivio del sistema al
múltiple de presión).
4. Tome las lecturas registradas por los manómetros y flujómetros. Anote los datos en los espacios
suministrados en el numeral 6.
6. Reste el valor de la presión de la tubería del valor de la presión del sistema. Anote este resultado en
el espacio “caída de presión”. El valor de la caída de presión dependerá de las mangueras usadas y
de la temperatura del aceite.
Presión del sistema
Flujo en el flujómetro 1 _____ _________
Flujo en el flujómetro 2 ______ _________
Presión en línea
Caída de presión
7. ¿A qué se debe la diferencia de presión en la presión del sistema y la presión en línea?
C ON EXION - T
AC O PLA MIENTO
ACO PL AMIEN TO
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B OM BA
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ALIVIO DEL
SISTEM AVA LVUL A DE
A L IVIO DE
RESPAL DO
MA NO METRO
D EL SISTEM A
FLU JOM ETRO 2
M AN OM ETRO
D E L A TUB ER IA
FLU JO METRO 1
LABO RATO RIO 3
1 1
2
Fig. 2.1.15

PRACTICA DE TALLER 2.1.4: RESISTENCIA DE UN CIRCUITO EN PARALELO
Objetivo
El objetivo de esta práctica de taller es demostrar la resistencia al flujo en un circuito en paralelo.
Material necesario
Procedimiento
1. Monte el circuito de la figura 2.1.16.
2. Gire al máximo a la izquierda los tornillos de ajuste de ambas válvulas de alivio.
3. Desconecte la manguera que conecta el flujómetro 2 y el orificio de drenaje.
5. Gire a la derecha el tornillo de ajuste de la válvula de alivio del circuito 1 hasta cuando la presión
del manómetro alcance 1.378 kPa (200 lb/pulg2).
7. Conecte la manguera del flujómetro 2 al orificio de drenaje y desconecte la manguera que conecta
el flujómetro 1 y el orificio de drenaje.
9. Gire a la derecha el ajuste de la válvula de alivio del circuito 2 hasta cuando la presión del
manómetro alcance 2.756 kPa (400 lb/pulg2).
11. Conecte la manguera del flujómetro 1 al orificio de drenaje.
13. Tome las lecturas del manómetro y de los flujómetros. Anote las lecturas en los espacios abajo.
Presión ___200_____ Flujómetro 1 ___0,9_____ Flujómetro 2 ___0_____
FLU JO METRO 2
1 1
2
CO NEXIO N - T
BO M BA
TA NQ UE
VALVU LA DE
A LIVIO DEL
C IRC U ITO 1
VA LVUL A DE
A L IVIO DE
RESPAL DO
FLU JO METRO 1
LABO RATOR IO 4
2
1 1
VALVUL A DE
AL IVIO D EL
CIR CU ITO 2
M AN OM ETRO
Fig. 2.1.16

(continuación)
Presión ___400___ Flujómetro 1 ___0,45___ Flujómetro 2 ___0,45___
16. Gire una vuelta a la derecha el tornillo de ajuste de la válvula de alivio del circuito 1.
Presión ____400__ Flujómetro 1 ___0____ Flujómetro 2 ____0,9___
Explique las lecturas del manómetro y flujómetros mencionados en el paso 13.
La presión del sistema de 1.378 kPa (200 lb/pulg2) no es suficiente para abrir la válvula de
alivio del circuito 2. El flujo total de la bomba pasa por la válvula de alivio del circuito 1 y el
flujómetro 1.
Explique las lecturas del manómetro y flujómetros mencionados en el paso 15.
La presión del sistema de 2.756 kPa (400 lb/pulg2) abre las válvulas de alivio de los circuitos 1
y 2. El flujo de la bomba se dirige por caminos paralelos por las dos válvulas de alivio y los
flujómetros.
Explique las lecturas del manómetro y de los flujómetros mencionados en el paso 17.
La presión necesaria para abrir la válvula de alivio del circuito 1 excede la presión necesaria
para abrir la válvula de alivio del circuito 2. El flujo de la bomba se dirige por el camino de
menor resistencia por la válvula de alivio del circuito 2 y el flujómetro 2.

Objetivo
El objetivo de esta práctica de taller es demostrar la resistencia al flujo en un circuito en paralelo.
Material necesario
Procedimiento
1. Monte el circuito de la figura 2.1.16.
2. Gire al máximo a la izquierda los tornillos de ajuste de ambas válvulas de alivio.
3. Desconecte la manguera que conecta el flujómetro 2 y el orificio de drenaje.
7. Conecte la manguera del flujómetro 2 al orificio de drenaje y desconecte la manguera que conecta
el flujómetro 1 y el orificio de drenaje.
9. Gire a la derecha el ajuste de la válvula de alivio del circuito 2 hasta cuando la presión del
manómetro alcance 2.756 kPa (400 lb/pulg2).
11. Conecte la manguera del flujómetro 1 al orificio de drenaje.
Presión ___ ___ Flujómetro 1 ___ _____ Flujómetro 2 ___ _____
FLU JO METRO 2
1 1
2
CO NEXIO N - T
BO M BA
TA NQ UE
VALVU LA DE
A LIVIO DEL
C IRC U ITO 1
VA LVUL A DE
A L IVIO DE
RESPAL DO
FLU JO METRO 1
LABO RATOR IO 4
2
1 1
VALVUL A DE
AL IVIO D EL
CIR CU ITO 2
M AN OM ETRO
Fig. 2.1.16

(continuación)
Presión ___ ___ Flujómetro 1 ___ ___ Flujómetro 2 __ ___
16. Gire una vuelta a la derecha el tornillo de ajuste de la válvula de alivio del circuito 1.
Presión ____ __ Flujómetro 1 ___ ____ Flujómetro 2 ____ ___

EXAMEN - PRINCIPIOS DE HIDRAULICA
Llene los espacios correspondientes o encierre en un círculo la respuesta correcta.
. Nombre _________________________
1. Anote tres sistemas del equipo pesado que usen en su diseño principios hidráulicos.
Sistema del implemento.
Sistema de la dirección.
Sistema de frenos o sistema de tren de fuerza.
2. Anote dos ventajas de usar líquidos en los sistemas hidráulicos.
Los líquidos toman la forma del recipiente que los contiene.
Los líquidos son incompresibles.
3. El enunciado de la Ley de Pascal dice:
“La presión ejercida en un líquido, contenido en un recipiente cerrado, se transmite
íntegramente en todas las direcciones y actúa con igual fuerza en todas las áreas".
Copia del Instructor: Examen 2.1.1
CopiadelInstructor:Examen2.1.1
PISTON
8 PULG.
PISTON
PISTON 8 PULG. DE DIAMETRO
VASTAGO 3 PULG. DE DIAMETRO
EXTREMO DE LA CABEZA DEL PISTON
EXTREMO DEL VASTAGO DEL PISTON
50.000
MANOMETRO A
VASTAGO
4. ¿Cuál es el área del extremo de la cabeza del pistón?
A = Pi x r2, A = 3,14 x 42
A = 50,24 pulg2
5. ¿Cuál es el área efectiva del extremo del vástago del pistón? Area = Area total del
pistón menos el área del vástago = Area efectiva = 50,24 - 7,06 A = 43,18.
6. ¿Cuál es la presión en el manómetro A?
Presión = Fuerza/Area, F = 50.000, Area= 50,24 P = 995,22 lb/pulg2
F
P A

EXAMEN - PRINCIPIOS DE HIDRAULICA (continuación)
Nombre _________________________
.
ori fic io
25 lb/pu lg .2
o rif icio
50 lb /pu lg.2
o rifi cio
75 lb/pulg .2
A B C
7. En la línea de encima de cada manómetro, indique la lectura correcta del manómetro.
150 lb/pul2 75 lb/pulg2 25 lb/pulg2

EXAMEN - PRINCIPIOS DE HIDRAULICA
. Nombre _________________________
1. Anote tres sistemas del equipo pesado en cuyo diseño se usen principios hidráulicos.
2. Anote dos ventajas de usar líquidos en los sistemas hidráulicos.
3. El enunciado de la Ley de Pascal dice:
Copia del Estudiante: Examen 2.1.1
CopiadelEstudiante:Examen2.1.1
PISTON
8 PULG.
PISTON
PISTON 8 PULG. DE DIAMETRO
VASTAGO 3 PULG. DE DIAMETRO
EXTREMO DE LA CABEZA DEL PISTON
EXTREMO DEL VASTAGO DEL PISTON
50.000
MANOMETRO A
VASTAGO
4. ¿Cuál es el área del extremo de la cabeza del pistón? __________________________
________________________________________________________________________
5. ¿Cuál es el área efectiva del extremo del vástago del pistón? ______________________
__________________________________________________________________________
6. ¿Cuál es la presión en el manómetro A?
F
P A

EXAMEN - PRINCIPIOS DE HIDRAULICA (continuación)
Nombre _________________________
ori fic io
25 lb/pu lg .2
o rif icio
50 lb /pu lg.2
o rifi cio
75 lb/pulg .2
A B C
7. En la líneade de encima de cada manómetro, indique la lectura correcta del manómetro.

UNIDAD 3
Fundamentos de los Sistemas Hidráulicos -
Componentes de los Sistemas Hidráulicos
Unidad3:FundamentosdelosSistemasHidráulicos
Objetivos
1. Describir el uso de los principios de hidráulica básica en la
operación de los componentes de un sistema hidráulico.
2. Describir la función de los tanques, fluidos, bombas y motores,
válvulas y cilindros hidráulicos.
3. Identificar los diferentes tipos de tanques, bombas y motores,
fluidos, válvulas y cilindros hidráulicos.
4. Identificar los símbolos ISO del tanque, la bomba y/o el motor,
válvulas y cilindros hidráulicos.
Introducción
Los equipos móviles de construcción se diseñan usando diferentes
componentes hidráulicos (tanques, fluidos, bombas y motores,
válvulas y cilindros). Los mismos componentes usados en diferentes
partes de un circuito pueden realizar funciones diferentes. Aunque
estos componentes pueden parecer iguales, generalmente tienen
diferentes nombres. La capacidad de identificar los componentes y
describir su función y operación le permitirá al técnico de servicio
convertir circuitos complejos en circuitos más simples que pueden
entenderse con mayor facilidad.

Lección 1: Tanque Hidráulico
TanqueHidráulico
Introducción
En el diseño de máquinas y equipos para construcción son de gran
importancia el tipo, el tamaño y la ubicación del tanque de aceite
hidráulico. Una vez que la máquina o el equipo está en operación, el
tanque hidráulico no es más que un lugar de almacenamiento del
aceite hidráulico, un dispositivo para enfriar el aceite y un separador
para remover el aire del aceite. En esta unidad se verán algunas de
las principales características del tanque hidráulico.
Objetivos
1. Identificar los componentes principales del tanque hidráulico
y describir su función.
2. Describir las características de los tanques hidráulicos
presurizados y no presurizados.
Sistem as H idráulicos Básicos
¥ Fluidos hidráulicos
¥ Tanque hidráulico
¥ M otores y bombas hidráulicos
¥ Válvulas de control de presión
¥ Válvulas de control direccional
¥ Válvulas de control de flujo
¥ Cilindros

TA PA DE LLENADO
M IRILLA
TU BERIAS DE
SUM INISTRO
Y RETO RNO
DR ENAJE
Fig. 3.1.1 Tanque Hidráulico
Tanque hidráulico
La principal función del tanque hidráulico es almacenar aceite,
aunque no es la única. El tanque también debe eliminar el calor y
separar el aire del aceite.
Los tanques deben tener resistencia y capacidad adecuadas, y no
deben dejar entrar la suciedad externa. Los tanques hidráulicos
generalmente son herméticos.
La figura 1.3.1 muestra los siguientes componentes del tanque
hidráulico:
Tapa de llenado - Mantiene los contaminantes fuera de la abertura
usada para llenar y añadir aceite al tanque. En los tanques
presurizados la tapa de llenado mantiene hermético el sistema.
Mirilla - Permite revisar el nivel de aceite del tanque hidráulico. El
nivel de aceite debe revisarse cuando el aceite está frío. Si el aceite
está en un nivel a mitad de la mirilla, indica que el nivel de aceite es
correcto.
Tuberías de suministro y retorno - La tubería de suministro permite
que el aceite fluya del tanque al sistema. La tubería de retorno
permite que el aceite fluya del sistema al tanque.
Drenaje - Ubicado en el punto más bajo del tanque, el drenaje
permite sacar el aceite en la operación de cambio de aceite. El
drenaje también permite retirar del aceite contaminantes como el agua
y sedimentos.
Lección 1

Tanque presurizado
Los dos tipos principales de tanques hidráulicos son: tanque
presurizado y tanque no presurizado.
El tanque presurizado está completamente sellado. La presión
atmosférica no afecta la presión del tanque. Sin embargo, a medida
que el aceite fluye por el sistema, absorbe calor y se expande. La
expansión del aceite comprime el aire del tanque. El aire comprimido
obliga al aceite a fluir del tanque al sistema.
La válvula de alivio de vacío tiene dos propósitos: evita el vacío y
limita la presión máxima del tanque.
La válvula de alivio de vacío evita que se forme vacío en el tanque al
abrirse y permite que entre aire al tanque cuando la presión del
tanque cae a 3,45 kPa (0,5 lb/pulg2).
Cuando la presión del tanque alcanza el ajuste de presión de la
válvula de alivio de vacío, la válvula se abre y descarga el aire
atrapado a la atmósfera. La válvula de alivio de vacío puede ajustarse
a presiones de entre 70 kPa (10 lb/pulg2) y 207 kPa (30 lb/pulg2).
Otros componentes del tanque hidráulico son:
Rejilla de llenado - Evita que entren contaminantes grandes al
tanque cuando se quita la tapa de llenado.
Tubo de llenado - Permite llenar el tanque al nivel correcto y evita el
llenado en exceso.
Deflectores - Evitan que el aceite de retorno fluya directamente a la
salida del tanque, y dan tiempo para que las burbujas en el aceite de
retorno lleguen a la superficie. También evita que el aceite salpique,
lo que reduce la formación de espuma en el aceite.
Drenaje ecológico - Se usa para evitar derrames accidentales de
aceite cuando se retira agua y sedimento del tanque.
Rejilla de retorno - Evita que entren partículas grandes al tanque,
aunque no realiza un filtrado fino.
A LA BO M BA
RETO RNO
REJILLA
DE RETO RN O
REJILLA DE LLEN ADO
VALVULA DE ALIVIO
DE VAC IO
TANQ UE PR ESU RIZAD O
TAPA DE LLENA DO
TUBO DE LLENA DO
DEFLECTORES
D RENAJE
EC OLOG ICO
Fig. 3.1.2 Tanque presurizado
Lección 1

TANQU E NO PRESURIZA DO
RETOR NO
R ESPIR ADERO
A LA BO M BA
Fig. 3.1.3 Tanque no presurizado
TANQUE NO PRESURIZADO TANQUE PRESURIZADO
Fig. 3.1.4 Símbolos ISO del tanque hidráulico
Símbolos ISO del tanque hidráulico
La figura 3.1.4 indica la representación de los símbolos ISO del
tanque hidráulico presurizado y no presurizado.
El símbolo ISO del tanque hidráulico no presurizado es simplemente
una caja o rectángulo abierto en la parte superior. El símbolo ISO del
tanque presurizado se representa como una caja o rectángulo
completamente cerrado. A los símbolos de los tanques hidráulicos se
añaden los esquemas de la tubería hidráulica para una mejor
representación de los símbolos.
Tanque no presurizado
El tanque no presurizado tiene un respiradero que lo diferencia del
tanque presurizado. El respiradero permite que el aire entre y salga
libremente. La presión atmosférica que actúa en la superficie del
aceite obliga al aceite a fluir del tanque al sistema. El respiradero
tiene una rejilla que impide que la suciedad entre al tanque.
Lección 1

Nombre _________________________
SISTEMA HIDRAULICO BASICO - TANQUE HIDRAULICO - EXAMEN
Llene los espacios o encierre en un círculo la respuesta correcta.
1. Escriba tres funciones del tanque hidráulico.
Almacenar aceite
Eliminar calor
Separar el aire del aceite
2. Relacione los siguientes componentes del tanque con su función correspondiente.
F 1. Tapa de llenado
J 2. Mirilla
I 3. Tubería de suministro
H 4. Tubería de retorno
G 5. Drenaje ecológico
C 6. Rejilla de llenado
B 7. Tubo de llenado
E 8. Deflectores
D 9. Símbolo ISO del tanque
presurizado
A 10.Rejilla de retorno
A. Impide que entren partículas grandes al
tanque.
B. Permite llenar correctamente el tanque,
sin que se llene en exceso.
C. Evita que entren contaminantes grandes al
D. Se representa como una caja o rectángulo
completamente cerrado.
E. Permite que las burbujas del aceite de
retorno lleguen a la superficie.
F. Mantiene los contaminantes fuera de la
abertura usada para llenar o añadir aceite
al tanque.
G. Impide derrames accidentales de aceite
cuando se drena el agua o el sedimento
del tanque.
H. Permite que el aceite fluya del sistema al
tanque.
I. Permite que el aceite fluya del tanque al
sistema.
J. Permite revisar el nivel de aceite.

Nombre _________________________
SISTEMA HIDRAULICO BASICO - TANQUE HIDRAULICO - EXAMEN
Escriba en los espacios o encierre en un círculo la respuesta correcta.
1. Escriba tres funciones del tanque hidráulico.
2. Relacione los siguientes componentes del tanque con su función correspondiente.
Copia del Estudiante: Examen 3.1.1.
1. Tapa de llenado
2. Mirilla
3. Tubería de suministro
4. Tubería de retorno
5. Drenaje ecológico
6. Rejilla de llenado
7. Tubo de llenado
8. Deflectores
9. Símbolo ISO del tanque
presurizado
10. Rejilla de retorno
A. Impide que entren partículas grandes al
tanque.
B. Permite llenar correctamente el tanque,
sin que se llene en exceso.
C. Evita que entren contaminantes grandes al
D. Se representa como una caja o rectángulo
completamente cerrado.
E. Permite que las burbujas del aceite de
retorno lleguen a la superficie.
F. Mantiene los contaminantes fuera de la
abertura usada para llenar o añadir aceite
al tanque.
G. Impide derrames accidentales de aceite
cuando se drena el agua o el sedimento
del tanque.
H. Permite que el aceite fluya del sistema al
tanque.
I. Permite que el aceite fluya del tanque al
sistema.
J. Permite revisar el nivel de aceite.

Lección 2: Fluidos Hidráulicos
FluidosHidráulicos
Introducción
La vida útil del sistema hidráulico depende en gran medida de la
selección y del cuidado que se tenga con los fluidos hidráulicos. Al
igual que con los componentes metálicos de un sistema hidráulico, el
fluido hidráulico debe seleccionarse con base en sus características y
propiedades para cumplir con la función para la cual fue diseñado.
Objetivos
1. Describir las funciones de los sistemas hidráulicos.
2. Medir la viscosidad de los fluidos.
3. Definir el índice de viscosidad.
4. Nombrar los tipos de fluidos hidráulicos resistentes al fuego.
¥ Cilindros

Fig. 3.2.1 Fluidos hidráulicos
Funciones de los fluidos hidráulicos
Los fluidos prácticamente son incompresibles. Por tanto, en un sistema
hidráulico los fluidos pueden transmitir potencia en forma instantánea.
Por ejemplo, por cada 2.000 lb/pulg2 de presión, el aceite lubricante se
comprime aproximadamente 1%, es decir, el aceite lubricante puede
mantener su volumen constante cuando está bajo una presión alta. El
aceite lubricante es la materia prima con que se produce la mayoría de
los aceites hidráulicos.
Las principales funciones de los fluidos hidráulicos son:
• Transmitir potencia
• Lubricar
• Sellar
• Refrigerar
Transmisión de potencia
Puesto que un fluido prácticamente es incompresible, un sistema
hidráulico lleno de fluido puede producir potencia hidráulica instantánea
de un área a otra. Sin embargo, esto no significa que todos los fluidos
hidráulicos sean iguales y transmitan potencia con la misma eficiencia.
Para escoger el fluido hidráulico correcto, se deben tener en cuenta el
tipo de aplicación y las condiciones de operación en las que funcionará
el sistema hidráulico.
Lubricación
Los fluidos hidráulicos deben lubricar las piezas en movimiento del
sistema hidráulico. Los componentes que rotan o se deslizan deben
poder trabajar sin entrar en contacto con otras superficies. El fluido
hidráulico debe mantener una película delgada entre las dos superficies
para evitar el calor, la fricción y el desgaste.
Acción sellante
Algunos componentes hidráulicos están diseñados para usar fluidos
hidráulicos en lugar de sellos mecánicos entre los componentes. La
propiedad del fluido de tener acción sellante depende de su viscosidad.
Lección 2

Enfriamiento
El funcionamiento del sistema hidráulico produce calor a medida que
se transfiere energía mecánica a energía hidráulica y viceversa. La
transferencia de calor en el sistema se realiza entre los componentes
calientes y el fluido que circula a menor temperatura. El fluido a su
vez transfiere el calor al tanque o a los enfriadores, diseñados para
mantener la temperatura del fluido dentro de límites definidos.
Otras propiedades que debe tener un fluido hidráulico son: evitar la
oxidación y corrosión de las piezas metálicas; resistencia a la
formación de espuma y a la oxidación; mantener separado el aire, el
agua y otros contaminantes; y mantener su estabilidad en una amplia
gama de temperaturas.
Viscosidad
La viscosidad es la medida de la resistencia de un fluido para fluir a
una temperatura determinada. Un fluido que fluye fácilmente tiene
una viscosidad baja. Un fluido que no fluye fácilmente tiene una
viscosidad alta.
La viscosidad de un fluido depende de la temperatura. Cuando la
temperatura aumenta, la viscosidad del fluido disminuye. Cuando la
temperatura disminuye, la viscosidad del fluido aumenta. El aceite
vegetal es un buen ejemplo para mostrar el efecto de la viscosidad
con los cambios de temperatura. Cuando el aceite vegetal está frío, se
espesa y tiende a solidificarse. Si calentamos el aceite vegetal, se
vuelve muy delgado y tiende a fluir fácilmente.
Lección 2

Viscosímetro Saybolt
El equipo usado generalmente para medir la viscosidad de un fluido es el
viscosímetro Saybolt (figura 3.2.2). El viscosímetro Saybolt debe su
nombre a su inventor George Saybolt.
La unidad de medida del viscosímetro Saybolt es el Segundo Universal
Saybolt (SUS). En el viscosímetro original, un recipiente de fluido se
calienta hasta una temperatura específica. Cuando se alcanza la
temperatura, se abre un orificio y el fluido drena a un matraz de 60 ml. Un
cronómetro mide el tiempo que tarda en llenarse el matraz. La viscosidad
se lee como los segundos que el matraz tarda en llenarse, tomando como
referencia la temperatura del líquido. Si un fluido calentado a 23,5 0C (75
0F) tarda 115 segundos en llenar el matraz, su viscosidad Saybolt es de
115 SUS a 23,5 0C (75 0F). Si el mismo fluido, calentado a 37,5 0C (100
0F) tarda 90 segundos en llenar el matraz, su viscosidad Saybolt es de 90
SUS a 37,5 0C (100 0F).
Indice de Viscosidad
El Indice de Viscosidad (IV) de un fluido es la relación del cambio de
viscosidad con respecto al cambio de temperatura. Si la viscosidad del
fluido cambia muy poco en una amplia gama de temperaturas, el fluido
tiene un Indice de Viscosidad alto. Si a temperaturas bajas el fluido se
vuelve muy espeso y a temperaturas altas se vuelve muy delgado, el fluido
tiene un Indice de Viscosidad bajo. Los fluidos de la mayoría de los
sistemas hidráulicos deben tener un Indice de Viscosidad alto.
Aceite lubricante
Todos los aceites lubricantes se adelgazan cuando la temperatura aumenta
y se espesan cuando la temperatura disminuye. Si la viscosidad de un
aceite lubricante es muy baja, habrá un excesivo escape por las juntas y los
sellos. Si la viscosidad del aceite lubricante es muy alta, el aceite tiende a
“pegarse” y se necesitará mayor fuerza para bombearlo a través del
sistema. La viscosidad del aceite lubricante se expresa con un número
SAE, definido por la Society of Automotive Engineers. Los números SAE
están definidos como: 5W, 10W, 20W, 30W, 40W, etc.
TE R M OM ET RO
R ES IS T EN C IA
O RIFICIO VISCO SIM ETRO
SAYB OLT
M AT RA Z 60 m l.
Fig. 3.2.2 Viscosímetro Saybolt
Lección 2

Entre más bajo sea el número SAE, mejor es el flujo de aceite a bajas
temperaturas. Entre más alto sea el número SAE, mayor es la viscosidad del
aceite y mayor su eficiencia a altas temperaturas.
Aceites sintéticos
Los aceites sintéticos se producen por procesos químicos en los que
materiales de composición específica reaccionan para producir un
compuesto con propiedades únicas y predecibles. El aceite sintético se
produce específicamente para cierto tipo de operaciones realizadas a
temperaturas altas y bajas.
Fluidos resistentes al fuego
Hay tres tipos básicos de fluidos resistentes al fuego: mezclas de glicol-
agua, emulsiones de aceite-agua-aceite y fluidos sintéticos.
Los fluidos agua-glicol son una mezcla de 35% a 50% de agua (el agua
inhibe el fuego), glicol (químico sintético o similar a algunos compuestos
con propiedades anticongelantes) y espesantes del agua. Los aditivos se
añaden para mejorar la lubricación y evitar la oxidación, la corrosión y la
formación de espuma. Los fluidos a base de glicol son más pesados que el
aceite y pueden causar cavitación de la bomba a altas velocidades. Estos
fluidos pueden reaccionar con algunos metales y material de los sellos, y no
se pueden usar con algunas clases de pintura.
Las emulsiones de agua-aceite son los fluidos resistentes al fuego más
económicos. Al igual que en los fluidos a base de glicol, un porcentaje
similar de agua (40%), se usa como inhibidor al fuego. Las emulsiones
agua-aceite se usan en sistemas hidráulicos típicos. Generalmente contienen
aditivos para prevenir la oxidación y la formación de espuma.
Los fluidos sintéticos se usan bajo ciertas condiciones para cumplir
requerimientos específicos. Los fluidos sintéticos resistentes al fuego son
menos inflamables que los aceites lubricantes y mejor adaptados para
resistir presiones y temperaturas altas.
Algunas veces los fluidos resistentes al fuego reaccionan con el material de
los sellos de poliuretano y en estos casos puede requerirse el uso de sellos
especiales.
Vida útil del aceite hidráulico
El aceite hidráulico no se desgasta. El uso de filtros para remover las
partículas sólidas y contaminantes químicos alargan la vida útil del aceite.
Sin embargo, eventualmente el aceite se contamina tanto que debe
reemplazarse. En las máquinas de construcción, el aceite se debe cambiar a
intervalos de tiempos regulares.
Los contaminantes del aceite pueden usarse como indicadores de desgaste
no común y de posibles problemas del sistema. Uno de los programas
Caterpillar que miden los contaminantes del aceite hidráulico y utiliza los
resultados como fuente de información acerca del sistema, es el Análisis
Programado de Aceite (S•O•S).
En este punto, realice las prácticas de taller 3-2-1 y 3-2-2.
Lección 2

PRACTICA DE TALLER 3.2.1: VISCOSIDAD Y TEMPERATURA DE LOS FLUIDOS
Nombre _________________________
Objetivo
Medir la viscosidad y la temperatura de los fluidos seleccionados.
Material necesario
1. Agua del grifo (16 onz)
2. Dos recipientes vacíos de 1/4 de galón de capacidad
3. Viscosímetro
4. Aceite hidráulico (16 onz)
5. Cronómetro
Procedimiento
1. Tape con un dedo el orificio que se encuentra en la parte inferior del viscosímetro.
2. Llene completamente el viscosímetro con aceite hidráulico.
3. Tenga listo el cronómetro para medir el tiempo de drenaje del viscosímetro.
4. Coloque el viscosímetro lleno de aceite sobre un recipiente vacío. Inicie el cronómetro
al mismo tiempo que quita el dedo del orificio de drenaje del viscosímetro. Detenga el
cronómetro cuando el aceite deje de fluir.
5. Anote los segundos en la casilla correspondiente de la tabla.
6. Limpie el viscosímetro usando una toalla de papel.
8. Llene completamente el viscosímetro con agua.
10. Coloque el viscosímetro lleno de agua sobre un recipiente vacío. Inicie el cronómetro al
mismo tiempo que quita el dedo del orificio de drenaje del viscosímetro. Detenga el
cronómetro cuando el agua deje de fluir .
11. Escriba los segundos en la casilla correspondiente de la tabla.
A. Compare los dos valores hallados. Explique.
El agua drenó en 4 segundos menos que el tiempo en
que tardó en drenar el aceite. La viscosidad del agua
es mucho menor.
SUBSTANCIA TIEMPO (SEGS.)
ACEITE
AGUA

PRACTICA DE TALLER 3.2.1: VISCOSIDAD Y TEMPERATURA DE LOS FLUIDOS
Nombre _________________________
Objetivo
Medir la viscosidad y la temperatura de los fluidos seleccionados.
Material Necesario
1. Agua del grifo (16 onz.)
2. Dos recipientes vacíos de 1 cuarto de galón de capacidad
3. Viscosímetro
4. Aceite hidráulico (16 onz.)
5. Cronómetro
Procedimiento
2. Llene completamente el viscosímetro con aceite hidráulico.
4. Coloque el viscosímetro lleno de aceite sobre un recipiente vacío. Inicie el cronómetro
al mismo tiempo que quita el dedo del orificio de drenaje del viscosímetro. Detenga el
cronómetro cuando el aceite deje de fluir.
5. Anote los segundos en la casilla correspondiente de la tabla.
6. Limpie el viscosímetro usando una toalla de papel.
8. Llene completamente el viscosímetro con agua.
10. Coloque el viscosímetro lleno de agua sobre un recipiente vacío. Inicie el cronómetro al
mismo tiempo que quita el dedo del orificio de drenaje del viscosímetro. Detenga el
cronómetro cuando el agua deje de fluir .
11. Escriba los segundos en la casilla correspondiente de la tabla.
A. Compare los dos valores hallados. Explique.
SUBSTANCIA TIEMPO (SEGS.)
ACEITE
AGUA

PRACTICA DE TALLER 3.2.2: TEMPERATURA DE UN FLUIDO A PRESION
Objetivo
Medir la temperatura de un fluido a presión.
Material necesario
1. Termómetro
2. Equipo de capacitación de hidráulica básica
Procedimiento
1. Monte el circuito hidráulico mostrado en la figura 3.2.2.
2. Gire al máximo a la derecha el tornillo de ajuste de la válvula de alivio en línea.
3. Introduzca el bulbo del termómetro en el fluido del tanque y espere un minuto.
4. Lea la temperatura y anote el valor en la tabla de la hoja siguiente. (Las respuestas pueden
variar de acuerdo con el uso que tuvo el sistema antes de la prueba).
5. Ponga en contacto el bulbo del termómetro con la parte frontal de la válvula de alivio en línea y
espere un minuto.
variar de acuerdo al uso dado al sistema antes de la prueba).
7. Active el equipo de capacitación y ajuste la presión de la válvula de alivio del sistema a 850
lb/pulg2.
8. Gire con cuidado al máximo a la izquierda el tornillo de ajuste de la válvula de alivio en línea.
BO MBA
TA NQ UE
VA LVULA D E
ALIVIO D EL
SISTEMAVA LV UL A D E
AL IVIO DE
R ES PA LD O
VALVU LA DE
A LIVIO EN LIN EA
1 1
1 1
2
2
Fig. 3.2.2 Circuito
Nombre ________________________________

PRACTICA DE TALLER 3.2.2: TEMPERATURA DE UN FLUIDO A PRESION
(continuación)
9. Gire a la derecha el tornillo de ajuste de la válvula de alivio en línea hasta cuando el
manómetro alcance una presión de 600 lb/pulg2.
10. Deje que el sistema funcione por 5 minutos con este ajuste.
11. Introduzca de nuevo el bulbo del termómetro en el fluido del tanque y espere un minuto.
12. Lea la temperatura y anote el valor en la tabla.
13. Ponga en contacto el bulbo del termómetro con la parte frontal de la válvula de alivio
en línea y espere un minuto.
A. ¿La temperatura del tanque es la misma en ambos casos?
Si No __X__
B. ¿Por qué?
La fricción causada por el flujo de aceite a través de la válvula de alivio produce calor en
ésta. El calor se elimina a medida que el flujo de aceite del sistema pasa por la válvula. El
resultado es un aumento de temperatura del aceite del sistema.
C. ¿Qué produce el aumento de temperatura en la válvula de alivio en línea?
La fricción causada por el flujo de aceite a través de la válvula de alivio produce calor en la
válvula de alivio.
D. Si la presión de la válvula de alivio en línea se aumenta a más de 600 lb/pulg2, ¿qué pasaría
con la temperatura del aceite del sistema?
La temperatura del aceite del sistema aumentaría aún más.
15. Mida cualquier temperatura adicional que desee. Finalmente, desactive el equipo de
capacitación y desconecte todas las tuberías.
D EPOSITO
VALVU LA DE
AL IVIO
EN LIN EA
AN TES D EL
AR RA NQ UE
DESPU ES D E
5 MINU TO S

PRACTICAS DE TALLER 3.2.2: TEMPERATURA DE UN FLUIDO A PRESION
Objetivo
Medir la temperatura de un fluido a presión.
Material necesario
1. Termómetro
2. Equipo de capacitación de hidráulica básica
Procedimiento
1. Monte el circuito hidráulico mostrado en la figura 3.2.2.
2. Gire al máximo a la derecha el tornillo de ajuste de la válvula de alivio en línea.
3. Introduzca el bulbo del termómetro en el fluido del tanque y espere un minuto.
variar de acuerdo al uso que tuvo el sistema antes de la prueba).
5. Ponga en contacto el bulbo del termómetro con la parte frontal de la válvula de alivio en línea y
espere un minuto.
variar de acuerdo con el uso dado al sistema antes de la prueba).
7. Active el equipo de capacitación y ajuste la presión de la válvula de alivio del sistema a 850
lb/pulg2.
8. Gire con cuidado al máximo a la izquierda el tornillo de ajuste de la válvula de alivio en línea.
BO MBA
TA NQ UE
VA LVULA D E
ALIVIO D EL
SISTEMAVA LV UL A D E
AL IVIO DE
R ES PA LD O
VALVU LA DE
A LIVIO EN LIN EA
1 1
1 1
2
2
Fig. 3.2.2 Circuito
Nombre______________________________________

Nombre _________________________
PRACTICAS DE TALLER 3.2.2: TEMPERATURA DE UN FLUIDO A PRESION
(continuación)
9. Gire a la derecha el tornillo de ajuste de la válvula de alivio en línea hasta cuando el
manómetro alcance una presión de 600 lb/pulg2.
10. Deje que el sistema funcione por 5 minutos con este ajuste.
11. Introduzca de nuevo el bulbo del termómetro en el fluido del tanque y espere un minuto.
13. Ponga en contacto el bulbo del termómetro con la parte frontal de la válvula de alivio
en línea y espere un minuto.
A.¿La temperatura en el tanque es la misma en ambos casos?
Sí_______ No _______
B. ¿Por qué?
C. ¿Qué produce el aumento de temperatura en la válvula de alivio en línea?
D. Si la presión de la válvula de alivio en línea se aumenta a más de 600 lb/pulg2,
¿qué pasaría con la temperatura del aceite del sistema?
15. Tome cualquier temperatura adicional que desee. Finalmente, desactive el equipo de
capacitación y desconecte todas las tuberías.
D EPOSITO
VALVU LA DE
AL IVIO
EN LIN EA
AN TES D EL
AR RA NQ UE
DESPU ES D E
5 MINU TO S

Nombre: _________________________
SISTEMA HIDRAULICO BASICO - FLUIDO HIDRAULICO - EXAMEN
Llene los espacios correspondientes con la respuesta correcta.
1. Las funciones principales de los fluidos hidráulicos son:
Transmitir fuerza
Lubricar
Sellar
Enfriar
2. La medida de la resistencia de un fluido a fluir a una temperatura específica se llama
viscosidad.
3. Todo aceite lubricante se adelgaza cuando la temperatura aumenta y se espesa cuando
la temperatura disminuye.
4. La relación del cambio de viscosidad de un fluido con respecto al cambio de temperatura se
llama Indice de Viscosidad .
5. Nombre los tres tipos básicos de fluidos resistentes al fuego.
Fluidos a base de glicol
Emulsión agua-aceite
Fluidos sintéticos

Nombre: _________________________
SISTEMA HIDRAULICO BASICO - FLUIDO HIDRAULICO - EXAMEN
Llene los espacios correspondientes con la respuesta correcta.
1. Las funciones principales de los fluidos hidráulicos son:
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
2. La medida de la resistencia de un fluido a fluir a una temperatura específica se llama
__________.
3. Todo aceite lubricante se cuando la temperatura aumenta y se cuando la
temperatura disminuye.
4. La relación del cambio de viscosidad de un fluido con respecto al cambio de temperatura se
llama ______________________.
5. Nombre los tres tipos básicos de fluidos resistentes al fuego.
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________

Lección 3: Motores y Bombas Hidráulicos
Lección3:MotoresyBombasHidráulicos
Introducción
Los motores y las bombas hidráulicos son similares en su diseño
pero difieren en sus características de operación. La mayor parte de
esta lección se centra en la nomenclatura y operación de las bombas
hidráulicas.
Objetivos
1. Describir las diferencias entre bombas regulables y no
regulables.
2. Describir las diferencias entre bombas de caudal fijo y
bombas de caudal variable.
3. Describir la operación de los diferentes tipos de bombas.
4. Describir las semejanzas y las diferencias entre los motores y
las bombas hidráulicas.
5. Determinar la clasificación de las bombas hidráulicas.
¥ Cilindros
Fig. 3.3.0

Bomba hidráulica
La bomba hidráulica convierte la energía mecánica en energía
hidráulica. Es un dispositivo que toma energía de una fuente (por
ejemplo, un motor, un motor eléctrico, etc.) y la convierte a una
forma de energía hidráulica. La bomba toma aceite de un depósito de
almacenamiento (por ejemplo, un tanque) y lo envía como un flujo al
sistema hidráulico.
Todas las bombas producen flujo de aceite de igual forma. Se crea un
vacío a la entrada de la bomba. La presión atmosférica, más alta,
empuja el aceite a través del conducto de entrada a las cámaras de
entrada de la bomba. Los engranajes de la bomba llevan el aceite a la
cámara de salida de la bomba. El volumen de la cámara disminuye a
medida que se acerca a la salida. Esta reducción del tamaño de la
cámara empuja el aceite a la salida.
La bomba sólo produce flujo (por ejemplo, galones por minuto, litros
por minuto, centímetros cúbicos por revolución, etc.), que luego es
usado por el sistema hidráulico. La bomba NO produce “presión”. La
presión se produce por acción de la resistencia al flujo. La resistencia
puede producirse a medida que el flujo pasa por las mangueras,
orificios, conexiones, cilindros, motores o cualquier elemento del
sistema que impida el paso libre del flujo al tanque.
Hay dos tipos de bombas: regulables y no regulables.
Lesson 3
AC EITE D E ENTRA DAAC EITE DE SA LIDA
CAJA
ENG RA NA JE DE MA ND O
ENGR AN A JE LOC O
Fig. 3.3.1 Bomba de engranajes

Motor hidráulico
El motor hidráulico convierte la energía hidráulica en energía
mecánica. El motor hidráulico usa el flujo de aceite enviado por la
bomba y lo convierte en un movimiento rotatorio para impulsar otro
dispositivo (por ejemplo, mandos finales, diferencial, transmisión,
rueda, ventilador, otra bomba, etc.).
Lesson 3
ACEITE DE LA BO M BA AC EITE D EL TA NQ UE
C AJA
ENG RAN A JE DE MA ND O
EN GR AN AJE LOC O
Fig. 3.3.2 Motor de engranajes

Lesson 3
Bombas no regulables
Las bombas no regulables tienen mayor espacio libre entre las piezas
fijas y en movimiento que el espacio libre existente en las bombas
regulables. El mayor espacio libre permite el empuje de más aceite
entre las piezas a medida que la presión de salida (resistencia al flujo)
aumenta. Las bombas no regulables son menos eficientes que las
regulables, debido a que el flujo de salida de la bomba disminuye
considerablemente a medida que aumenta la presión de salida. Las
bombas no regulables generalmente son del tipo de rodete centrífugo
o del tipo de hélice axial. Las bombas no regulables se usan en
aplicaciones de presión baja, como bombas de agua para automóviles
o bombas de carga para bombas de pistones de sistemas hidráulicos
de presión alta.
4
32
1
5
Fig. 3.3.3 Bomba centrífuga
Bomba de rodete centrífuga
La bomba de rodete centrífuga consiste de dos piezas básicas: el
rodete (2), montado en un eje de salida (4) y la caja (3). El rodete
tiene en la parte posterior un disco sólido con hojas curvadas (1) ,
moldeadas en el lado de la entrada.
El aceite entra por el centro de la caja (5), cerca del eje de entrada, y
fluye al rodete. Las hojas curvadas del rodete impulsan el aceite hacia
afuera contra la caja. La caja está diseñada de tal modo que dirige el
aceite al orificio de salida.

Bomba de hélice axial
La bomba tipo hélice axial tiene un diseño como el de un ventilador
eléctrico, montada en un tubo recto, y tiene una hélice de hojas abiertas. El
aceite es impulsado hacia el tubo por la rotación de las hojas en ángulo.
Bombas regulables
Hay tres tipos básicos de bombas regulables: de engranajes, de paletas y de
pistones. Las bombas regulables tienen un espacio libre mucho más
pequeño entre los componentes que las bombas no regulables. Esto reduce
las fugas y produce una mayor eficiencia cuando se usan en sistemas
hidráulicos de presión alta. En una bomba regulable el flujo de salida
prácticamente es el mismo por cada revolución de la bomba. Las bombas
regulables se clasifican de acuerdo con el control del flujo de salida y el
diseño de la bomba.
La capacidad nominal de las bombas regulables se expresa de dos formas.
Una forma es por la presión de operación máxima del sistema con la cual la
bomba se diseña (por ejemplo, 21.000 kPa o 3.000 lb/pulg2). La otra forma
es la salida específica suministrada, expresada bien sea en revoluciones o en
la relación entre la velocidad y la presión específica. La capacidad nominal
de las bombas se expresa ya sea en l/min-rpm-kPa o gal EE.UU./min-rpm-
lb/pulg2 (por ejemplo, 380 l/min-2.000 rpm-690 kPa o 100 gal EE.UU./min-
2.000 rpm-100 lb/pulg2).
Cuando la salida de la bomba se da en revoluciones, el flujo nominal puede
calcularse fácilmente multiplicando el flujo por la velocidad en rpm (por
ejemplo, 2.000 rpm) y dividiendo por una constante. Por ejemplo,
calculemos el flujo de una bomba que gira a 2.000 rpm y tiene un flujo de
11,55 pulg3/rev o 190 cc/rev.
gal EE.UU./min = pulg3/rev x rpm l/min = cc/rev x rpm
231 1.000
gal EE.UU./min = 11,55 x 2.000 l/min = 190 x 2.000
231 1.000
gal EE.UU./min = 100 l/min = 380
HELIC E
ENTR ADA
FLU JO
FLU JO
EN TR ADA
Fig. 3.3.4 Bomba de hélice axial
Lección 3

Eficiencia volumétrica
A medida que la presión aumenta, los espacios libres muy estrechos
entre las piezas de la bomba regulable hacen que el flujo de salida no
sea igual al flujo de entrada. Parte del aceite se ve obligado a
devolverse a través de los espacios libres entre la cámara de presión
alta y la cámara de presión baja. El flujo de salida resultante,
comparado con el flujo de entrada, se llama “eficiencia volumétrica”
(el flujo de entrada se define generalmente como “flujo de salida a
100 lb/pulg2”). La “eficiencia volumétrica” cambia con las
variaciones de presión y siempre se debe especificar la presión dada.
Cuando una bomba se clasifica como de 100 gal EE.UU./min-2.000
rpm-100 lb/pulg2 , operando contra 1.000 lb/pulg2, el flujo de salida
puede caer a 97 gal EE.UU./min. Esta bomba tendría una “eficiencia
volumétrica” de 97% (97/100) a 1.000 lb/pulg2.
Eficiencia volumétrica a 1.000 lb/pulg2 = Flujo de salida
Flujo de entrada
Eficiencia volumétrica a 1.000 lb/pulg2 = 97
100
Eficiencia volumétrica a 1.000 lb/pulg2 = 0,97 ó 97% de eficiencia
volumétrica a 1.000 lb/pulg2.
Cuando la presión aumenta a 2.000 lb/pulg2, el flujo de salida puede
caer a 95 gal EE.UU./min. Entonces, la “eficiencia volumétrica” sería
de 0,95 ó 95% a 2.000 lb/pulg2. Cuando se calcula la “eficiencia
volumétrica”, las rpm deben permanecer constantes.
Lección 3

A DM IS IO N
ES C AP E
CAUDAL FIJO
AD M ISION
ES C AP E
CAUDA L VAR IAB LE
PAL AN C A DE
CO NT RO L
P L AN C HA
RE T EN ED OR A
P LA NC H A
BA SC UL A NT E PL A NC HA
BA SC UL A NT E
PAT IN
PIST ON
CO NJU NTO
DE L C AÑ ON
EJE D E
M A ND O
Fig. 3.3.5 Bombas de pistones
Lección 3
El caudal fijo frente al caudal variable
El flujo de salida de una bomba de caudal fijo cambia sólo si se
cambia la velocidad de la rotación de la bomba. Si la bomba gira más
rápido, aumenta el flujo; si gira más lenta, disminuye el flujo. La
bomba de engranajes es un ejemplo de una bomba de caudal fijo.
Las bombas de paletas y de pistones pueden ser de caudal fijo o de
caudal variable. El flujo de salida de una bomba de caudal variable
puede aumentar o disminuir independientemente de la velocidad de
rotación. El flujo de salida de una bomba de caudal variable puede
controlarse manualmente, automáticamente o por combinación de
ambas.

Lección 3
11
109
53
1
6
2 4
7
8
Fig. 3.3.6 Bomba de engranajes
Bomba de engranajes
La bomba de engranajes consta de un retenedor de sellos (1), sellos
(2), protector de sellos (3), planchas de separación (4), espaciadores
(5), engranaje de mando (6), engranaje loco (7), caja (8), brida de
montaje (9), sello de la brida (10) y planchas de compensación de
presión (11) de ambos lados de los engranajes. Los engranajes están
montados en la caja y en las bridas de montaje a los lados de los
engranajes para sostener el eje de engranajes durante la rotación.
Las bombas de engranajes son bombas regulables. Suministran la
misma cantidad de aceite por cada revolución del eje de entrada. La
salida de la bomba se controla cambiando la velocidad de rotación.
La máxima presión de operación en las bombas de engranajes se
limita a 4.000 lb/pulg2. Este límite de presión se debe al desequilibrio
hidráulico propio del diseño de la bomba de engranajes. El
desequilibrio hidráulico produce una carga lateral en los ejes, que es
compensada por los cojinetes y por los dientes de engranaje en
contacto con la caja. La bomba de engranajes mantiene una
“eficiencia volumétrica” mayor de 90% cuando se mantiene la
presión dentro de las gamas de presión de operación especificadas.

Flujo de la bomba de engranajes
El flujo de salida de la bomba de engranajes está determinado por la
profundidad de los dientes y el ancho del engranaje. La mayoría de
los fabricantes de bombas de engranajes estandarizan una
profundidad de diente y un perfil que depende de la distancia a la
línea central (1,6”, 2,0”, 2,5”, 3,0”, etc.) entre los ejes de engranajes.
Con perfiles y profundidades de dientes estándar, las diferencias de
flujo entre cada clasificación de línea central de la bomba las
determina totalmente el ancho del diente.
A medida que la bomba gira, el aceite es llevado entre los dientes de
los engranajes y la caja del lado de entrada al lado de salida de la
bomba. La dirección del giro del eje del engranaje de mando la
determina la ubicación de los orificios de entrada y de salida. La
dirección del giro del engranaje de mando siempre será la que lleve el
aceite alrededor de la parte externa de los engranajes del orificio de
entrada al orificio de salida. Esto sucede tanto en los motores de
engranajes como en las bombas de engranajes. En la mayoría de las
bombas de engranajes el diámetro del orificio de entrada es mayor
que el diámetro del orificio de salida. En las bombas y en los motores
bidireccionales el orificio de entrada y el orificio de salida tienen el
mismo diámetro.
Lección 3
ACEITE D E ENTRADAAC EITE DE SA LIDA
CA JA
EN G RAN AJE D E MA ND O
ENG RA NA JE LOC O
Fig. 3.3.7 Flujo de la bomba de engranajes

Lección 3
ACEITE DE EN TR ADAAC EITE DE SA LIDA
C AJA
ENG RA NA JE DE MA ND O
ENG RA NA JE LO CO
FUERZA
D IENTES D E EN GRA NA JE
EN C ON EXION
Fig. 3.3.8 Fuerzas en la bomba de engranajes
Fuerzas en la bomba de engranajes
En una bomba de engranajes el flujo de salida se produce al empujar
el aceite fuera de los dientes de engranajes a medida que se engranan
en el lado de salida. La resistencia al flujo de aceite crea una presión
de salida. El desequilibrio de la bomba de engranajes se debe a que la
presión en el orificio de salida es mayor que la presión en el orificio
de entrada. El aceite de presión más alta empuja los engranajes hacia
el orificio de salida de la caja. Los engranajes del eje sostienen casi
toda la carga de presión lateral para prevenir un desgaste excesivo
entre las puntas de los dientes y la caja. En las bombas de presión
más alta, los ejes de engranaje están ligeramente biselados en el lado
del extremo externo de los cojinetes del engranaje. Esto permite un
contacto pleno entre el eje y los cojinetes cuando el eje se dobla
levemente por la presión de desequilibrio.
El aceite presurizado también es enviado entre el área sellada de las
planchas de compensación de presión, la caja y la brida de montaje al
sello del extremo del diente del engranaje. El tamaño del área sellada
entre las planchas de compensación de presión y la caja limita la
cantidad de fuerza que empuja las planchas contra los extremos de los
engranajes.

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