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 bombas de engranajes externos

Son sin lugar a dudas las bombas más ruidosas del mercado. Son ampliamente utilizadas en maquinaria móvil, agricultura, obras públicas y minería. Se aplican en las que el nivel sonoro no es determinante, con ambientes muy contaminados y fluidos hidráulicos.

Ventajas principales de las bombas de engranajes externos

Algunas de sus principales ventajas son:

• Su caudal va de 1 a 600 l/min. Su presión varía de 15 a 175 kg/cm2 (presión de punta hasta 200 kg/cm2). Su velocidad va de 500 a 3000 rpm.
• Tienen una construcción simple.
• Cojinetes externos que facilitan el mantenimiento.
• Trabajan con un motor eléctrico.
• Estas bombas pueden llegar a dar un 93% de rendimiento volumétrico.
• El tipo de bomba más utilizado es el de engranajes rectos.

Las bombas de engranajes internos

Estas bombas de engranajes internos (o también conocidas como bombas de engranaje semiluna) disponen de dos engranajes, uno interno, cuyos dientes miran hacía el exterior, y otro externo con los dientes hacía el centro de la bomba, el eje motriz acciona el engranaje interno.

Ventajas principales de las bombas de engranajes internos (Semiluna)

Algunas de sus principales ventajas son:

• En este tipo de bombas hay, entre los dos engranajes, una pieza de separación en forma de media luna (semiluna).
• El fluido hidráulico se introduce en la bomba en el punto en que los dientes de los engranajes empiezan a separarse.
• La estanqueidad se consigue entre el extremo de los dientes y la semiluna; posteriormente.
• Los dientes de los engranajes se entrelazan, reduciendo el volumen de la cámara y forzando al fluido a salir de la bomba.
• Poseen un desgaste menor por la reducida relación de velocidad existente.
• Son utilizadas en caudales pequeños y menor presión.

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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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