Las bombas de engranajes

¿Qué son las bombas de engranajes?

La bomba de engranajes es una bomba mecánica, volumétrica, donde unas cámaras de trabajo desplazan el líquido.

La cavidad de aspiración tiene que estar herméticamente sellada y aislada de la descarga o impulsión. Se admite la existencia de pequeñas filtraciones de líquido.

Las bombas de engranajes son autoaspirantes, o autocebantes.

La capacidad de las bombas de engranajes puede ser grande o pequeña y su costo variará con su capacidad de presión y volumen.

Clasificación de las bombas de engranajes

Debido a la gran variedad de las bombas de engranajes, estas pueden clasificarse como:

• Bombas de engranes de baja presión: La rotación es hacia el orificio de entrada desde el punto de engrane. Conforme los dientes de los dos piñones se separan, se formará una cavidad y se producirá un vacío en el orificio de entrada.

• Bombas de engranajes de alta presión: Los factores que mejoran la capacidad de una bomba para desarrollar un vacío alto en la admisión, también producirán incrementos muy favorables en la eficiencia volumétrica y total de la bomba.

• Bombas de engranajes de 1500 lb/plg2 (Tándem): Una de las características de estas bombas es que se incorporan engranes dentados rectificados con acabados lisos y con tolerancias muy cerradas. Las bombas de engranajes montadas en Tándem cuentan con una sola flecha motriz.

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Las condiciones de trabajo de las bombas de engranajes

Funcionamiento detallado de las bombas de engranajes

Este tipo de bomba produce caudal al transportar el fluido entre los dientes de dos engranajes acoplados. Uno de ellos es accionado por el eje de la bomba (motriz), y este hace girar al otro (libre).

La bomba de engranajes funciona por el principio de desplazamiento; el piñón es impulsado según se indica en la figura; se hace girar al piñón B en sentido contrario. En la bomba, la cámara S (de admisión), por la separación de los dientes, en la relación se liberan los huecos de dientes.

Esta depresión provoca la aspiración del líquido desde el depósito.

Los dientes llenados transportan el líquido a lo largo de la pared de la carcasa hacia la cámara P (de impulsión).

En la cámara P los piñones que engranan transportan el líquido fuera de los dientes e impiden el retorno del líquido de la cámara P hacia la cámara S.

Por lo tanto el líquido de la cámara P tiene que salir hacia el receptor, el volumen del líquido suministrado por revolución se designa como volumen suministrado (cm3/rev).

Bombas de engranajes externos		Bombas de engranajes internos

El rendimiento de la bomba de engranaje

La operación y eficiencia de la bomba hidráulica, en su función básica de obtener una presión determinada, a un número también determinado de revoluciones por minuto se define mediante tres rendimientos a saber:

Rendimiento volumétrico de la bomba de engranaje

El rendimiento volumétrico de la bomba es el cociente que se obtiene al dividir el caudal de líquido que comprime la bomba y el que teóricamente debería comprimir. Dicho en otros términos el rendimiento volumétrico expresa las fugas de líquido que hay en la bomba durante el proceso de compresión.

El rendimiento volumétrico es un factor de la bomba muy importante, ya que a partir de él se puede analizar la capacidad de diseño y el estado de desgaste en que se encuentra una bomba.

El rendimiento volumétrico es afectado también por la presión del fluido hidráulico que se transporta y por la temperatura del mismo.

Rendimiento mecánico de la bomba de engranaje

El rendimiento mecánico mide las perdidas de energía mecánica que se producen en la bomba, causadas por el rozamiento y la fricción de los mecanismos internos.

En términos generales se puede afirmar que una bomba de bajo rendimiento mecánico es una bomba de desgaste acelerado.

Rendimiento total o global de la bomba de engranaje

El rendimiento total o global es el producto de los rendimientos volumétrico y mecánico. Se llama total porque mide la eficiencia general de la bomba en su función de bombear líquido a presión, con el aporte mínimo de energía al eje de la bomba.

Así pues el rendimiento total se expresa como el consumo de energía necesario para producir la presión hidráulica nominal del sistema.

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Las bombas de paletas

¿Qué son las bombas de paletas?

Son bombas volumétricas y compuestas por un rotor, paletas deslizantes y una carcaza. Estas bombas pertenecen al grupo de las bombas mecánicas.

Clasificación de las bombas de paletas

Debido a la gran variedad de bombas de paletas, estás pueden clasificarse como:

Bombas de paletas no compensadas

El alojamiento es circular y dispone de una abertura de aspiración y otra de expulsión. Las cámaras opuestas generan cargas laterales sobre el eje motriz. El caudal puede ser fijo o variable y la presión inferior a 175 bar.

Bombas de paletas compensadas

Sólo existen para caudales fijos. Su anillo elíptico permite utilizar dos conjuntos de aberturas de aspiración y de expulsión. Cuentan con dos cámaras separadas por 180 grados que equilibran las fuerzas laterales.

Bombas de paletas fijas
No se utilizan en sistemas hidráulicos por su pequeña cilindrada y por ser ruidosas. Tienen el rotor elíptico, anillo circular y paletas fijas internamente.

Bombas de paletas flexibles

Las paletas flexibles están montadas sobre un rotor de elastómero y dentro de una caja cilíndrica.

En esta caja va un bloque en media luna que procura un paso excéntrico para el barrido de las paletas flexibles de rotor.

Su bombeo maneja productos livianos, viscosos, sensibles al esfuerzo de corte y con partículas.

Bombas de paletas desequilibradas o de eje excéntrico

Un rotor con ranuras es girado por la flecha impulsora. Las paletas planas rectangulares se mueven por la fuerza centrífuga dentro de las ranuras del rotor y siguen a la forma de la carcasa de la bomba. El rotor está colocado excéntrico con respecto al eje de la bomba.

El deslizamiento de contacto entre las superficies de paletas y carcaza generan desgaste.

Bombas de paletas deslizantes

La mayoría de las bombas de paletas deslizantes son de una cámara. Estas máquinas son de gran velocidad, de capacidades pequeñas o moderadas y sirven para fluidos poco viscosos.

Según la forma de la caja hay también bombas de paletas deslizantes de doble o triple cámara.

Bombas pesadas de paleta deslizante

Se trata de una bomba esencialmente lenta, para líquidos muy viscosos. Tiene una sola paleta que abarca todo el diámetro.

Bombas de paletas oscilantes

Las paletas se articulan en el rotor. Es otro de los tipos pesados de bomba de paleta.

Bombas de paletas rodantes

Tienen ranuras en el rotor de poca profundidad, para alojar rodillos de elastómero en lugar de paletas.

Bombas de leva y paleta

Tienen una sola paleta deslizante en una ranura mecanizada en la caja cilíndrica y que, al mismo tiempo, encaja en otra ranura de un anillo que desliza sobre un rotor accionado y montado excéntricamente.

El rotor y los anillos ejercen el efecto de una leva que genera el movimiento de la paleta deslizante.

Se emplea principalmente como bomba de vacío.

Bombas de paletas equilibradas de 1000 lb/plg2 de presión (Vickers)

Son bombas de paletas equilibradas y la carga hidráulica queda completamente dentro de la unidad de carcaza de la bomba.

Están compuestas por dos bujes, un rotor, varias paletas, un anillo de leva y una espiga de localización.

Estas bombas pueden girar en ambos sentidos según su necesidad.

Al sustituir el anillo de levas con uno más grande o uno más pequeño, se pueden tener diversos volúmenes de rendimiento o salida de la bomba, pero en ciertas conversiones, el rotor, las paletas y el cabezal también deben cambiarse para acomodar el nuevo anillo. Estas bombas tienen una gran aceptación en las industrias.

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