Una bomba hidráulica que vibra, un cilindro que se ralentiza sin razón, una válvula de descarga que silba: estos síntomas a menudo apuntan a un ajuste de presión mal calibrado. El ajuste de la presión de una bomba hidráulica no se limita a girar un tornillo en un limitador. Implica varios parámetros relacionados con el circuito, el fluido y los instrumentos de medición.
Aire atrapado y desgasificación: la causa de la deriva que el manómetro no muestra
¿Alguna vez has notado una presión que oscila unos pocos bares sin explicación? El aire atrapado en el circuito es a menudo el responsable. Una burbuja de aire comprimido en una tubería se comporta como un resorte: absorbe y luego restitute energía de manera impredecible.
El problema es que esta inestabilidad falsea el ajuste. Ajustas el limitador de presión pensando que has encontrado el valor correcto, pero la lectura fluctúa tan pronto como cambia el caudal. Purgar el aire en los puntos altos del circuito antes de cualquier ajuste es el primer paso concreto.
La desgasificación se realiza a través de purgadores situados en las cimas de las tuberías y a nivel del tanque. Un tanque demasiado pequeño o mal diseñado favorece la reabsorción de aire por la rejilla. Si el fluido hidráulico hace espuma en la superficie del tanque, es una señal directa de una excesiva aireación. Mientras persista este problema, cualquier ajuste de presión seguirá siendo aproximado.
Las técnicas detalladas de ajuste de la presión hidráulica en Android Inside también cubren esta etapa previa de purga, que condiciona la fiabilidad de todo el proceso.
Punto de medición de la presión: dónde colocar el sensor lo cambia todo
Un ajuste puede parecer correcto en el manómetro de la bomba y, sin embargo, resultar ineficaz a nivel del cilindro o del motor hidráulico. La razón radica en las pérdidas de carga en el circuito.
Entre la salida de la bomba y el punto de uso, el fluido atraviesa distribuidores, mangueras, a veces filtros. Cada componente crea una caída de presión. Medir la presión en el colector no refleja la presión real en el cilindro.
Concretamente, hay que distinguir dos valores:
- La presión en el rebose de la bomba, que indica lo que la bomba entrega al circuito.
- La presión en el punto de uso (entrada del cilindro, del motor), que representa la energía efectivamente disponible para el trabajo mecánico.
- La diferencia entre ambos, que corresponde a las pérdidas de carga acumuladas en las tuberías, conexiones y componentes intermedios.
Si ajustas la presión únicamente en el manómetro en la salida de la bomba, corres el riesgo de subalimentar el actuador. Colocar un segundo punto de medición cerca del órgano de trabajo permite verificar que la presión útil corresponde a la necesidad real.
Calibración del manómetro y control de la histéresis
El manómetro es la herramienta de referencia para el ajuste. Pero un manómetro puede desviar. Un instrumento que muestra un error de unos pocos bares es suficiente para falsear todo el proceso.
Calibrar el manómetro antes de cada campaña de ajuste evita trabajar sobre una base errónea. La calibración consiste en comparar la lectura del instrumento con una referencia conocida, y luego corregir la desviación si es necesario.
La histéresis del manómetro es otra trampa. Este término se refiere a la diferencia de lectura entre un aumento de presión y una disminución. Concretamente, si subes a una cierta presión y luego bajas, la aguja puede no volver exactamente al mismo punto. Un manómetro con una histéresis demasiado amplia hace que el ajuste no sea repetible.
Cómo verificar la histéresis en la práctica
Aumenta la presión progresivamente hasta el valor objetivo y anota la lectura. Baja lentamente y vuelve a pasar por el mismo valor. Si la diferencia entre las dos lecturas supera la tolerancia indicada por el fabricante del manómetro, el instrumento debe ser reemplazado o recalibrado.
Ajuste de presión en un sistema con variador de frecuencia
En los circuitos equipados con un variador de frecuencia (VFD), el ajuste de la presión ya no pasa por el limitador clásico. El principio cambia: en lugar de fijar una presión máxima mecánicamente, se ajusta la velocidad de rotación del motor eléctrico en función de un retorno del sensor.
Un sensor de presión envía una señal al controlador del variador. Si la presión desciende por debajo del valor establecido, el variador acelera el motor. Si sube demasiado, lo ralentiza. Este funcionamiento en bucle cerrado ofrece una regulación más precisa y reduce el consumo de energía.
El ajuste integra entonces las pérdidas de carga, la diferencia de altitud y la zona más exigente de la red. Por ejemplo, en un circuito de riego o una red industrial extensa, el punto más alejado o el más alto determina el valor mínimo de presión. Ajustar por debajo priva a esta zona de un caudal suficiente.
Margen NPSHa y caudal mínimo admisible
Con un variador, la velocidad puede bajar mucho. El riesgo: caer por debajo del caudal mínimo admisible de la bomba. Por debajo de este umbral, el fluido ya no circula lo suficiente para enfriar los rodamientos y los componentes internos se sobrecalientan.
El margen entre el NPSH disponible (NPSHa) y el NPSH requerido (NPSHr) de la bomba debe permanecer positivo. Si el variador reduce demasiado la velocidad, este margen se reduce y aparece la cavitación. Verificar el caudal mínimo y el margen NPSH protege la bomba contra el desgaste prematuro.
Válvula de descarga y limitador de presión: ajustar sin exceder
El limitador de presión (o válvula de descarga) protege el circuito contra sobrepresiones. Su ajuste se realiza generalmente mediante un tornillo que comprime un resorte interno. Girar en el sentido de las agujas del reloj aumenta la presión de tarado, en sentido contrario la disminuye.
El procedimiento fiable sigue un orden preciso:
- Aflojar completamente el tornillo de ajuste para partir de una presión baja.
- Poner el sistema en funcionamiento y aumentar progresivamente la presión atornillando lentamente.
- Observar el manómetro calibrado en el punto de medición pertinente y detenerse en el valor objetivo.
- Bloquear la contratuerca para fijar el ajuste, y luego verificar una segunda vez bajo carga.
No ajustes nunca la válvula de descarga más allá de la presión nominal de los componentes más frágiles del circuito (mangueras, conexiones, juntas). El limitador existe para proteger el sistema, no para sobrepasar sus límites.
Un ajuste de presión fiable combina, por lo tanto, purga de aire, posicionamiento correcto de los sensores, calibración de los instrumentos y respeto de los márgenes de funcionamiento de la bomba. Cada etapa omitida introduce una incertidumbre que se acumula con las demás, hasta provocar fallos o un desgaste acelerado de los componentes hidráulicos.