CÓMO CALCULAR LA EFICIENCIA DE LOS CILINDROS HIDRÁULICOS

Con la moderna tecnología de sellado, la eficiencia volumétrica (pérdidas de fuga) de un cilindro hidráulico en buenas condiciones se aproxima al 100%. Pero la eficiencia mecánico-hidráulica de un cilindro varía con el tipo de sello que tiene y las tolerancias entre el vástago y sus bandas de desgaste.

Recordemos que la eficiencia mecánico-hidráulica se refiere a la cantidad de fuerza perdida debido a la fricción mecánica y fluida. En un cilindro, estas pérdidas se deben a la fricción entre el vástago y sus bandas de desgaste y sellos, y la fricción del fluido cuando se expulsa desde el lado de retorno del cilindro a la velocidad requerida. En la práctica, la fricción del fluido no es significativa, siempre que los puertos del cilindro y sus conexiones tengan el tamaño adecuado.

Para un cilindro de un solo vástago, cuando se extiende, la eficiencia mecánico-hidráulica es típicamente del 95% y del 85 al 90% cuando se retrae. La diferencia entre la extensión y la retracción refleja el hecho de que la fricción mecánica/hidráulica es casi constante y, por lo tanto, representa un mayor porcentaje de fuerza disponible cuando el cilindro se retrae, debido al área efectiva más pequeña del anillo del extremo del vástago.

Por ejemplo, considere un cilindro de un solo vástago con una relación de área (pistón a anillo) de 2:1.  Si la fuerza del pistón (durante la extensión) es de 10,000 lbf (44 kN) y la fuerza del anillo (durante la retracción) es de 5,000 lbf (22 kN), y las pérdidas debidas a la fricción mecánica y fluida son constantes de 500 lbf (2.2 kN). Entonces:

La eficiencia mecánico-hidráulica durante la extensión es:

1 - (500/10000) = 1 - 0.05 = 0.95 = 95%

Y la eficiencia mecánico-hidráulica durante la retracción es:

1 - (500/5000) = 1 - 0.1 = 0.90 = 90%

La eficiencia general es simplemente el producto de la eficiencia volumétrica y mecánica / hidráulica. En un cilindro hidráulico, donde la eficiencia volumétrica se aproxima al 100%, la eficiencia general es igual a la eficiencia mecánica / hidráulica: 0,95 x 1 = 0,95 = 95%.

Artículo por Aarón Maldonado, especialista de producto de la línea hidráulica, MC OLDER Hidráulica y Neumática.