Motor Hidráulico de Engranajes.
Motores Hidráulicos de Engranajes
Los motores hidráulicos de engranajes son un tipo de actuador mecánico utilizado para convertir energía hidráulica en movimiento rotacional. Existen dos categorías principales: motores de engranajes externos y motores de engranajes internos.
Figura. 1. Los motores de engranajes externos tienen un engranaje de accionamiento y un engranaje libre endentados dentro en una sola carcasa. El par de salida es una función de la presión sobre un diente debido ya que la presión sobre los otros dientes está en equilibrio hidráulico. Motores Hidráulicos de Engranajes Externos
Los motores hidráulicos de engranajes externos están compuestos por un par de engranajes dentados alojados en una carcasa cerrada. Ambos engranajes tienen la misma forma de los dientes y son accionados por fluido hidráulico a presión.
- Uno de los engranajes está conectado al eje de salida, mientras que el otro queda libre.
- El fluido presurizado ingresa a la carcasa en un punto donde los engranajes se acoplan, lo que genera su movimiento rotativo.
- El fluido sigue el camino de menor resistencia alrededor de la periferia de la carcasa, saliendo finalmente a baja presión en el lado opuesto del motor.
Eficiencia y Control de Fugas
- Tolerancias ajustadas entre los engranajes y la carcasa minimizan fugas y aumentan la eficiencia volumétrica.
- Placas de desgaste en los costados de los engranajes evitan su movimiento axial y contribuyen al control de fugas.
Motores Hidráulicos de Engranajes Internos
Los motores hidráulicos de engranajes internos se dividen en dos tipos principales:
- Motores de accionamiento directo tipo Gerotor
- Motores orbitales Gerotor
Motores Gerotor de Accionamiento Directo
Este tipo de motor consta de:
- Un engranaje interno y otro externo con un diente de diferencia.
- Un eje de salida conectado al engranaje interior.
- Orificios de entrada y salida en forma de riñón dentro de la carcasa.
- Separación excéntrica entre los centros de los engranajes.
Funcionamiento:
- El fluido a presión entra en la carcasa a través del orificio de entrada.
- Se genera un bolsillo de fluido entre los dientes internos y el zócalo de salida.
- El engranaje interior, que tiene un diente menos, permite un flujo continuo del fluido.
- A medida que los engranajes giran, los bolsillos de fluido cambian de volumen, lo que proporciona un movimiento uniforme y sin fluctuaciones excesivas de presión (rizado de presión).
Este diseño mejora la estabilidad del flujo hidráulico y reduce vibraciones.
Figura. 2. El motor gerotor de impulsión directa tiene juegos de engranajes internos y externos. Ambos engranajes giran durante el funcionamiento
Motores Orbitales Gerotor
Figura. 3. El motor orbital sistema gerotor tiene un engranaje exterior estacionario y un engranaje interior giratorio. El rotor y el eje giran en sentido contrario a las agujas del reloj, pero el lugar del punto X es en sentido horario. El conmutador o placa de la válvula, mostrados en la figura en cada etapa de la rotación del motor, proporciona la presión y el paso al tanque del fluido presurizado
 
Figura 4: Motor hidráulico tipo gerotor
Los motores orbitales Gerotor tienen:
- Un engranaje exterior estacionario y un engranaje interior giratorio.
- Un acoplamiento, un eje de salida y un conmutador o placa de válvula.
- Un engranaje exterior con un diente más que el engranaje interior.
Funcionamiento:
- El fluido a presión ingresa en la mitad inferior del volumen entre los engranajes.
- Se genera un momento rotacional que hace girar el engranaje interior en sentido antihorario.
- El conmutador se mueve a la misma velocidad que el engranaje interior, proporcionando un pasaje de presión y una vía de retorno al tanque en los espacios adecuados.
- Debido al diente adicional del engranaje fijo, el engranaje interior completa su revolución en siete ciclos de fluido.
Ciclo de Operación del Motor Orbital
- En el inicio, un diente del rotor se alinea con un zócalo del engranaje exterior.
- El fluido a presión fluye hacia la mitad inferior del volumen entre los engranajes.
- Se induce un movimiento rotatorio en el rotor, permitiendo que los dientes sucesivos del rotor se asienten en nuevos zócalos.
- El flujo continuo de fluido mantiene el rotor en rotación estable.
Cada ciclo permite que el eje de salida complete su rotación a medida que los dientes del rotor se engranan secuencialmente en los zócalos del engranaje exterior.
Placa de Válvula y Distribución de Flujo
El conmutador o placa de válvula juega un papel fundamental en la regulación del flujo de fluido:
- Controla la presión y el retorno del fluido en cada etapa de la rotación.
- Evita fugas innecesarias durante la alineación de los dientes con los zócalos.
- Optimiza la eficiencia volumétrica al distribuir de manera uniforme la presión del fluido.
Términos destacados :
Motor hidráulico ( Hydraulic motor )
Motor de engranajes ( Gear motor )
Engranajes dentados ( Toothed gears )
Carcasa cerrada ( Sealed housing )
Eje de salida ( Output shaft )
Fluido hidráulico a presión ( Pressurized hydraulic fluid )
Eficiencia volumétrica ( Volumetric efficiency )
Placas de desgaste ( Wear plates )
Motor de engranajes externos ( External gear motor )
Motor de engranajes internos ( Internal gear motor )
Motor Gerotor ( Gerotor motor )
Motor orbital ( Orbital motor )
Orificio de entrada ( Inlet port )
Orificio de salida ( Outlet port )
Separación excéntrica ( Eccentric separation )
Bolsillo de fluido ( Fluid pocket )
Presión hidráulica ( Hydraulic pressure )
Rizado de presión ( Pressure ripple )
Engranaje exterior estacionario ( Stationary outer gear )
Engranaje interior giratorio ( Rotating inner gear )
Conmutador hidráulico ( Hydraulic commutator )
Placa de válvula ( Valve plate )
Pasaje de presión ( Pressure passage )
Pasaje de retorno ( Return passage )
Flujo constante ( Constant flow )
Rotación antihoraria ( Counterclockwise rotation )
Rotación horaria ( Clockwise rotation )
Acoplamiento hidráulico ( Hydraulic coupling )
Sistema de transmisión hidráulica ( Hydraulic transmission system )
Vibraciones hidráulicas ( Hydraulic vibrations )
Los motores hidráulicos de engranajes, tanto externos como internos, son fundamentales en la transmisión de potencia hidráulica debido a su eficiencia, diseño compacto y capacidad para generar un movimiento uniforme.
Los motores Gerotor y Orbital ofrecen ventajas como:
- Baja variación de presión (rizado)
- Flujo constante y uniforme
- Alta eficiencia volumétrica
- Diseño compacto y resistente
Son ampliamente utilizados en equipos industriales, maquinaria pesada y sistemas de transmisión hidráulica.
|
