Bombas de Paletas

 

Continuando con nuestro repaso a las bombas de desplazamiento positivo y habiendo visto ya las bombas de engranajes exteriores, las bombas de engranajes interiores y bombas lobulares, es el turno para ver las bombas de paletas.

Bombas de paletas:

  • Se compone de un rotor que gira dentro de una carcasa y de las paletas que se encuentran en unas ranuras que tiene el rotor, con posibilidad de desplazarse radialmente.
  • Se dividen en dos grupos, bombas de una carrera y bombas de dos carreras.
  • Oscilan entre 5 y 100 cm³. Pueden ofrecer presiones de servicio de hasta 150 bar.
  • Son muy sensibles al nivel de limpieza del aceite. Un aceite con partículas en suspensión podrá originar una avería en la bomba.

Bombas de paletas de una carrera: el rotor esta descentrado de la carcasa. Al girar succiona el fluido desde la entrada de la bomba, generando al girar unos espacios o cámaras entre las paredes del rotor, del estator y las paletas. Cuando este espacio comienza a compbomba paletas una carrerarimirse la bomba deja salir el fluido por el orificio de salida.

Las paletas salen radialmente, apoyándose en la carcasa. La forma de salir es debida a la entrada de aceite dentro del rotor, asegurando en todo momento que la paleta apoya en la carcasa.

 Bomba de paletas de dos carreras: Estas bombas tienen una carcasa o estator ovalado o doble excéntrico. Con dos entradas y dos salidas, se sitúa un estator de palas en el centro, generando dos zonas de cámara “amplia”. El resto del funcionamiento es similar al de la bomba de paletas de una carrera, con la diferencia de que realiza dos procesos por cada ciclo.Bomba paletas dos carrerasBomba paletas dos carreras 2

El volumen de las cámaras en una bomba de paletas lo determinan las dimensiones del anillo excéntrico y la medida transversal.

Bomba paletas Vickers de doble paleta y dos carreras

Bomba paletas Vickers de doble paleta y dos carreras

Bomba de paletas de caudal variable: El funcionamiento de esta bomba consiste en desplazar el estator de tal forma que variamos la excentricidad entre el rotor y el estator. De esta manera variamos el caudal de la bomba, variando el volumen de las cámaras. Estas bombas son de una sola carrera y disponen de tres dispositivos de posicionamiento.

 

  • Tornillo de posicionamiento para cilindrada (9).
  • Tornillo de ajuste de altura (2).
  • Tornillo de ajuste de máxima presión (7).

 Si la fuerza Ff que es la que produce el muelle (6), es mayor que la fuerza Fh, el estator de la bomba permanece en su posición excéntrica según la figura. A medida que aumenta la presión en el sistema, aumenta también la fuerza Fh y la vence el resorte desplazando el estator a una posición concéntrica. El volumen de las cámaras de desplazamiento se reduce hasta que el caudal a la salida de la bomba sea nulo. La bomba mantiene la presión en el circuito según tengamos ajustados los tornillos de regulación.

 Estas bombas pueden ser de mando directo, como la que hemos explicado, o pilotadas. Estas últimas no varían mucho de las de mando directo, solo en que el dispositivo de pilotaje que emplean para variar el estator se mueve mediante pistones de posicionamiento cargados previamente con presión. Estos pistones tienen diferente diámetro, siendo el más grande el que se dedica que la bomba se encuentre en una posición excéntrica.

 Datos para el cálculo del caudal de una bomba de paletas:

 Q = ∏·D·(D-d)·b·n/1000000

Q : Caudal teórico en l/min.

D : Diámetro de la cámara interior de la carcasa en mm.

d : Diámetro del rotor en mm.

b : Ancho de la paleta o la cámara en mm.

n : velocidad de giro del engranaje en rpm.

 

El rendimiento volumétrico de este tipo de bombas es de 0,8 aproximadamente, por lo que el Qreal será:

Qreal = Qteórico · 0,8

Bombas de engranajes II: lobulares y dentadas interiores

Continuamos en este post con nuestra explicación sobre los tipos de bombas de desplazamiento positivo.

Bomba de engranajes de dentado interior: Estas bombas están compuestas por dos ruedas, una con dentado exterior y que es motriz y otra con dentado interior y que es la que es obligada a girar, aspirando el fluido desde el orificio de entrada y transportándolo a la salida de la bomba.

Bomba dentado interior

Bomba dentado interior 2

La idea de funcionamiento es que en la succión del fluido la cámara entre las dos ruedas aumenta su volumen hasta un punto máximo, momento en el cual el fluido es impulsado al reducirse este volumen, debido a la excentricidad de las dos ruedas.

 

Bomba de lóbulos: El principio de funcionamiento es similar al de la bomba de engranajes exteriores. Como mejora se puede decir que hace menos ruido, son fáciles de limpiar y desmontar. Esto hace que también se usen en industrias de alimentación, química, cosmética o papelera.

Bombas lobulosComo se puede ver en las imágenes estas bombas tienen variantes en la forma de los lóbulos, pero el funcionamiento es el mismo. También se puede apreciar la facilidad de desmontaje para su limpieza y revisión.

Datos para el cálculo del caudal de una bomba de engranajes: 

Q = (Π·z·m2·b·n)/500.000

Q : Caudal teórico en l/min.

∏: Pi

z : número de dientes de uno de los engranajes.

m : módulo del dentado en mm.

b : longitud del diente, profundidad entre ambas caras planas en mm.

n : velocidad de giro del engranaje en rpm.

Para obtener el módulo del dentado (m), necesitamos conocer el diámetro primitivo del diente (d) según la siguiente fórmula, donde (di) es el diámetro interior y (de) es el diámetro exterior.

d = z · m donde d = (de + di)/2

 

Bomba de engranajes I

Después de la introducción a las bombas de desplazamiento positivo, empezaremos por una breve explicación de la bomba de engranajes de dentado exterior.

Esta bomba está compuesta por una carcasa o estator y un rotor doble. Esto es, una rueda dentada motriz y otra rueda dentada acoplada a la primera y que se mueve por la tracción de la misma.

Bomba engranajes La forma de trabajo es sencilla. El fluido, al entrar en la cámara es succionado por ambas ruedas dentadas hacia los lados de la cámara, entrando cada porción de fluido en los huecos de los dientes de ambos piñones. En la parte final, cuando casi se completa el ciclo, el fluido es impulsado al exterior justo cuando los dientes engranan.

Este sistema origina una fuerte carga lateral sobre los ejes de los piñones.

Bomba engranajes frontal

Estas bombas son las más utilizadas en oleohidráulica por su sencillez tanto de desmontaje como de funcionamiento.

 

Datos técnicos:

  • Ofrecen un rango de velocidades de 500 a 3000 rpm.
  • Ofrecen una cilindrada de entre 0,2 y 200 cm³.

Os adjunto un diagrama despiece de una bomba de engranajes y una foto de una vista posterior:

Despiece Bomba engranajes

Bomba dentado exterior

Bomba dentado exterior

Por último quería adjunta una foto, cortesía de Axflow, junto con una breve explicación de la misma, por ser muy didáctica y aplicable al resto de bombas de este tipo :

http://www.axflow.com/ImageVaultFiles/id_969/cf_200/eco_gear_pump.JPGLas bombas ECO montan dos engranajes mecanizados que, gracias al estrecho ajuste entre ellos, las dotan de gran capacidad de auto-cebado al ser capaces de extraer el aire de la tubería de aspiración. Generan un caudal sin pulsaciones, volumétrico y bi-direccional. Las nuevas versiones mono-block para motores métricos son una alternativa compacta, para espacios reducidos y obvian toda posibilidad de desalineación.

Los caudales llegan a 13.6 m3/h, con presiones diferenciales de hasta 6,9 bar (13,8 bar en algunos modelos). La temperatura puede variar entre -73 ºC y +232 ºC.

Las aplicaciones típicas incluyen trasvase de productos químicos, operaciones cíclicas y procesos continuos, de circuito abierto o cerrado. Están indicadas para plantas piloto, aplicaciones de vacío con presiones de sistema tan bajas como 0,1 mm Hg y aplicaciones de dosificación.