Bombas hidráulicas tradicionales

Las bombas del sistema hidráulico son las unidades activadoras principales que descargan, en condiciones normales, el líquido hidráulico a presión hacia las unidades impulsoras, convirtiendo la energía mecánica de su movimiento en el trabajo que desarrollan los sistemas hidráulicos. Estas bombas pueden ser movidas por un motor eléctrico o por un mecanismo auxiliar del sistema del motor del avión. Por lo común, las bombas movidas por un motor eléctrico independiente se suelen utilizar para el funcionamiento de sistemas hidráulicos auxiliares.

Estas bombas están diseñadas de tal modo que puedan funcionar normalmente en cualquier sentido de giro y a una velocidad aproximada a la mitad del número de vueltas que gira el motor al cual van montadas. Con el fin de proteger a la bomba de una posible sobrecarga, el eje tiene una sección de corte o chaveta de seguridad que permite la rotura de ésta si, por cualquier motivo, la bomba se atascara, evitando con ello posibles daños al motor.

PRINCIPALES BOMBAS MECANICAS HIDRAULICAS

Existen dos grupos principales de bombas mecánicas en los sistemas hidráulicos:

• De volumen o gasto constante.
• De volumen o gasto variable.

BOMBAS DE VOLUMEN O GASTO CONSTANTE

Este tipo de bomba, llamado también de desplazamiento positivo, nos da una cantidad fija de fluido por cada rotación completa de la bomba. Se clasifican, según su constitución, en bombas de engranajes y bombas de pistón.

BOMBAS DE ENGRANAJES

Constan, esencialmente, de dos engranajes o piñones de acero, uno de ellos llamado piñón de mando, que está movido por el motor, y el otro, que se acopla al primero, llamado piñón conducido, y que es movido por el de mando. En la figura de debajo podemos ver la disposición correspondiente de los piñones dentro del cárter de la bomba y las lumbreras de entrada y salida del líquido hidráulico. La lumbrera de aspiración, o de entrada de líquido, está en comunicación con el depósito, y las de impulsión se comunican con las tuberías del sistema sobre el cual va montada la bomba.

En cuanto al piñón de mando, está unido rígidamente a un eje prolongado hasta el exterior del cárter y sostenido por cojinetes de bronce, provistos de juntas de estanqueidad, con el fin de evitar las posibles fugas del líquido o entradas de aire. Tan pronto como el piñón de mando gira en el sentido que indica la flecha, los dientes crean un área de baja presión, lo que permite la introducción del líquido por la lumbrera de aspiración. Queda el líquido entonces atrapado entre los dientes del engranaje y el cárter, siendo conducido después a la lumbrera de impulsión, ya que ambos piñones engranan con un juego muy ajustado. Este tipo de bombas se suele montar en sistemas hidráulicos cuyas presiones no sean mayores de 3.500 p.s.i.

BOMBAS DE PISTON

Debajo se puede ver una ilustración de un tipo de bomba de pistón de volumen constante. Estos tipos de bombas son muy utilizados en los aviones modernos, aunque todas ellas están proyectadas y funcionan según los mismos principios, diferenciándose únicamente en su estructura que suele ser muy variada. Estas bombas, como las de tipo de engranaje, producen un flujo constante de liquido a cualquier regimen de RPM's.

La bomba de la figura está constituida por un bloque de cilindros y un conjunto de mandos, para los pistones contenidos en los cilindros. En la tapa del cárter se encuentran los orificios o lumbreras de admisión y escape. El bloque cuenta, generalmente,  con siete o nueve cilindros equidistantes, cuyo movimiento se efectua mediante un eje cardan o articulado. El conjunto comprende bielas y pistones. La transmisión del movimiento entre las cabezas de biela y el platillo transmisor así como los de los pies de biela con los pistones, se realizan por medio de rótulas, que permiten a cada conjunto pistón-biela moverse libremente con relación a los demás elementos y el platillo empujador.

Por otra parte, que cada pistón se desplaza alternativamente en el interior de un cilindro del bloque, formando un cierto ángulo con platillo empujador. El conjunto gira mediante un mecanismo auxiliar del avión o bien por acoplamiento a un motor eléctrico. Por el ángulo que forma el bloque de cilindros con el platillo empujador, al girar éste se desplazan alternativamente los pistones y el líquido es aspirado del depósito e impulsado hacia los conductos del sistema.

Las lumbreras de entrada y salida del líquido se encuentran alojadas en la tapa del cárter. La estanqueidad de todos estos elementos, para evitar la fuga de presión, se consigue mediante juntas especiales intercaladas entre las superficies de contacto. La figura que sigue muestra el esquema de una bomba de siete cilindros, tipo Vickers, construida por la casa Consolidated Vultee Corporation, y que permite comprender su funcionamiento.

Siempre que gira el platillo impulsor o empujador, lo hace también el acoplamiento universal, formado por un eje rígido con acoplamientos flexibles en ambos extremos, y que a su vez hace girar el bloque de cilindros. 

Durante una media vuelta del bloque un cilindro determinado se aleja en relación con el platillo empujador, lo que hace que el pistón correspondiente se desplace dentro de él, alejándose análogamente de la parte superior del cilindro y, como durante esta carrera del pistón el cilindro se encuentra en comunicación con la lumbrera de aspiración, el líquido penetra en el cilindro hasta llenarlo. Luego de pasar el pistón por el punto muerto inferior, el cilindro se pone en comunicación con el conducto de impulsión, por la lumbrera correspondiente en la tapa, de forma tal que durante la carrera siguiente, que corresponde a Otra media revolución, obliga al líquido contenido en el cilindro a salir por la lumbrera indicada en dirección a las tuberías de presión del sistema. 

De manera simultánea, tres cilindros comunican con la lumbrera de aspiración y otros tres con la de impulsión o envío, quedando uno aislado de tal forma que cuando cesa la impulsión de líquido en un cilindro, el otro la inicia, estableciéndose así una circulación que se conserva en todo momento tan pequeña y constante como es posible, a través de la lumbrera correspondiente.