La mayoría de las máquinas agrícolas depende actualmente de tres tipos principales de bombas de aceite hidráulico: bombas de engranajes, bombas de pistones y bombas de paletas. Las bombas de engranajes son bastante comunes en tractores de gama media, representando aproximadamente el 62 % de las instaladas según el informe de 2023 sobre hidráulica agrícola. Funcionan bien porque son mecánicamente simples. Las bombas de pistones, por otro lado, suelen aparecer en situaciones de alta presión como las que se encuentran en las cosechadoras combinadas. Y luego están las bombas de paletas, que tienen su lugar en aplicaciones específicas donde se requieren niveles moderados de presión y es fundamental un funcionamiento silencioso, como en los sistemas automáticos de alimentación de animales en las granjas.
Las bombas de engranajes suelen tener una eficiencia del 70 al 75 por ciento cuando trabajan a presiones tan altas como 3.000 libras por pulgada cuadrada. Esto hace que estas bombas sean bastante adecuadas para trabajos agrícolas cotidianos, como arar campos o empaquetar heno. Lo que las distingue es su sencilla configuración de dos engranajes, que no requiere de esas molestas juntas internas presentes en otros diseños de bombas. Los agricultores también pueden ahorrar bastante en reparaciones, ya que los gastos de mantenimiento disminuyen entre un treinta y un cuarenta por ciento en comparación con las bombas de pistón. La mayoría de las personas que utilizan sus motores aproximadamente 150 horas al año encontrarán que las bombas de engranajes duran entre ocho mil y diez mil horas de funcionamiento antes de necesitar reemplazo, suponiendo desgaste normal durante actividades habituales de cultivo de granos.
| Tipo de bomba | Rango de presión (psi) | Eficiencia | Mejor Caso de Uso | Índice de Costo |
|---|---|---|---|---|
| Engranaje | 500–3,000 | 70–75% | Labranza, pulverización | 1,0x |
| Paletas | 1,000–2,500 | 80–85% | Sembradoras, transportadores | 1.8x |
| Pistón | 3,000–6,000+ | 90–95% | Cosechadoras, cargadores | 2.5X |
Las bombas de pistones axiales mantienen una eficiencia del 94 % incluso a 5.000 PSI en cosechadoras combinadas pesadas, mientras que las variantes de eje inclinado soportan demandas extremas de par en tractores forestales.
Las bombas de engranajes funcionan bastante bien para trabajos de menor demanda en la granja, especialmente cuando se trata de equipos como elevadores de granos. Pueden manejar caudales entre aproximadamente 5 y 20 galones por minuto sin encarecer el mantenimiento ni las piezas de reemplazo. Sin embargo, cuando se trata de maquinaria más pesada, las bombas de pistones empiezan a ser más adecuadas. Piense en cosechadoras de algodón o maquinaria similar que requiera más de 40 galones por minuto a presiones superiores a 4.500 libras por pulgada cuadrada. La mayoría de los fabricantes recomiendan bombas de paletas para sus sistemas de siembra de precisión simplemente porque estas ofrecen un rendimiento constante sin la molesta pulsación que normalmente se observa por debajo de 2.500 psi. Y no olvide verificar las especificaciones del fabricante respecto a la viscosidad del fluido en comparación con las temperaturas reales del lugar donde operará el equipo. Muchas personas pasan por alto este paso y terminan teniendo problemas en el futuro.
La viscosidad del fluido hidráulico tiene un gran impacto en el rendimiento de las bombas y en la duración de los componentes. Cuando los fluidos caen por debajo de 10 cSt a sus temperaturas normales de funcionamiento, simplemente no proporcionan suficiente lubricación, lo que puede acelerar significativamente el desgaste en bombas de engranajes, a veces hasta un 40 por ciento según el Fluid Power Journal del año pasado. Por otro lado, cuando la viscosidad supera los 100 cSt, en realidad hace que las bombas de pistón consuman más energía porque los motores deben trabajar más duro, generalmente entre un 15 y hasta un 20 por ciento adicional de energía. Tomemos este estudio de caso del mundo real como ejemplo: un agricultor utilizó ISO VG 32 en lugar del recomendado ISO VG 46 durante la temporada de cosecha, cuando las temperaturas alcanzaron unos 95 grados Fahrenheit. ¿El resultado? Los rodamientos fallaron mucho antes de lo esperado, reduciendo su vida útil aproximadamente en dos tercios en comparación con lo que ocurriría con especificaciones adecuadas del fluido.
El índice de viscosidad (VI) de un fluido determina su estabilidad térmica, siendo los aceites hidráulicos premium los que ofrecen valores de VI superiores a 140. Las pruebas en campo muestran:
| Rango de Temperatura | Fluido VI 100 | Fluido VI 150 |
|---|---|---|
| 32°F a 122°F | 68% cambio de viscosidad | 22% cambio de viscosidad |
| 122°F a 158°F | 81% cambio de viscosidad | 33% cambio de viscosidad |
Los fluidos de alto VI mantienen una viscosidad óptima (15–25 cSt) durante los cambios estacionales, evitando la cavitación en arranques en frío y caídas de presión bajo cargas máximas en verano.
Los principales fabricantes de equipos agrícolas especifican:
El desvío de estos rangos anula el 78% de las reclamaciones de garantía relacionadas con fallas hidráulicas, según los datos del servicio de distribuidores de 2022.
Una granja de maíz del Medio Oeste experimentó tres reemplazos de bombas en una temporada después de usar aceite AW-32 genérico en nuevas bombas de pistón axial calificadas para HV-46 fluido. El análisis del líquido reveló:
El cambio al aceite sintético HV-46 redujo el tiempo de inactividad en un 83 % y extendió el tiempo medio entre fallos (MTBF) de 1.200 a 2.800 horas.
Seleccionar el caudal adecuado (L/min) y la presión de trabajo (bar) garantiza que las bombas hidráulicas satisfagan las demandas de diversas aplicaciones agrícolas.
P: ¿Cuáles son las bombas de aceite hidráulico más comunes utilizadas en maquinaria agrícola?
R: Los tipos más comunes son las bombas de engranajes, las bombas de pistones y las bombas de paletas.
P: ¿Qué bomba hidráulica es adecuada para tareas de alta presión?
R: Las bombas de pistones son adecuadas para tareas de alta presión, como las que se realizan en las cosechadoras combinadas.
P: ¿Cómo afecta la viscosidad del fluido al rendimiento de la bomba?
A: La viscosidad del fluido afecta la lubricación, el desgaste y el consumo de energía de las bombas.
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