Unidades hidráulicas: inspección y mantenimiento preventivo (con simulador)

¡Bienvenidos nuevamente al blog de Welectronic! En el curso de hidráulica ya estudiamos los fundamentos de presión, caudal y potencia (publicación 73), las bombas (74), los cilindros (75), las válvulas (76), los circuitos (77), el aceite hidráulico (78), su filtración (79), las mangueras (80), los acumuladores (81) y el diagnóstico de fallas (82). Hoy cerramos el círculo con lo que evita que esas fallas aparezcan: la inspección y el mantenimiento preventivo de la unidad hidráulica. La hoja 29 de la serie recorre el depósito y su respiradero, la bomba y el acoplamiento, los filtros y el enfriamiento, la instrumentación y la rutina de mantenimiento. Aquí la ampliamos con la física que hay detrás de cada revisión, procedimientos paso a paso, correcciones a la ficha, casos de planta y un laboratorio interactivo con el que podrás calentar un depósito, mirar cómo se ensucia un filtro y practicar una inspección con defectos ocultos.

Qué vas a aprender

• Qué hace de verdad el depósito (no es solo un tanque): almacenar, disipar calor, soltar el aire y asentar el agua y la suciedad; y cómo se dimensiona.
• Por qué el respiradero es un filtro de aire y no un agujero, y qué ocurre cuando se tapa.
• El nivel de aceite: con qué condiciones se lee, cómo se rellena y por qué hay que filtrar el aceite nuevo.
• La bomba y el acoplamiento: fijación, base, alineación (paralela y angular), protector y succión sin colapsos.
• El filtro y su indicador diferencial: la curva de Δp, el bypass, la falsa alarma en frío y por qué se cambia por condición.
• El enfriador y el balance térmico: T_eq = T_amb + Q / UA, y qué le pasa a la temperatura cuando las aletas se ensucian.
• La instrumentación (manómetro, termómetro, indicador de nivel) y cómo registrar tendencias.
• Una rutina por frecuencias (turno, semana, mes, semestre, año), con seguridad y bloqueo de energías.
• Un laboratorio interactivo con tres mesas: calor, filtro e inspección de turno.

Mapa visual del tema

Las cinco primeras ramas son las cinco secciones de la hoja; la sexta, la seguridad y el registro, atraviesa todas. La idea central: el mantenimiento preventivo no es "cambiar cosas cada cierto tiempo", sino mirar, medir y anotar para detectar una desviación mientras todavía es barata de corregir.

La base de todo: tres ideas

1. La unidad hidráulica es un sistema, no un conjunto de piezas. Depósito, bomba, filtro y enfriador se influyen entre sí: un respiradero tapado hace cavitar la bomba; un enfriador sucio envejece el aceite, que ensucia el filtro; un acople desalineado calienta y rompe el sello del eje.
2. El enemigo tiene tres nombres: contaminación, calor y aire/agua. Casi todo lo que se inspecciona en la hoja protege el aceite de alguno de los tres (respiradero, filtro, enfriador, nivel, uniones).
3. La desviación avisa antes que la falla. Un aceite que sube de 48 a 56 °C, un Δp del filtro que crece o un ruido nuevo son señales tempranas. Solo se ven si se registran las lecturas de una unidad sana.

Con estas ideas, cada punto de la ficha se convierte en una pregunta: ¿de qué protege esta revisión al aceite o a la bomba? ¿Qué señal daría si está mal? ¿Con qué frecuencia debo mirarla?

1. Depósito y respiradero

El depósito parece la parte más simple de la unidad y, sin embargo, es donde se decide la vida del aceite. Cumple cinco funciones: almacenar el aceite que el circuito necesita (los cilindros cambian el volumen que ocupan), disipar parte del calor por sus paredes, soltar el aire arrastrado, asentar el agua y las partículas en el fondo y servir de soporte a la bomba, el motor y los filtros. Por eso tiene deflectores, un drenaje en el punto más bajo, una tapa de inspección y un respiradero.

1.1 Los elementos del depósito y qué se mira en cada uno

1.2 Cuánto aceite y de qué tamaño debe ser el depósito

Una regla de oficio dice que el volumen del depósito debe ser de 3 a 5 veces el caudal de la bomba en un minuto. Es un criterio de tiempo de permanencia: el aceite que vuelve al tanque debe quedarse unos minutos para soltar el aire arrastrado (del orden de 3 minutos según varios autores) y enfriarse un poco. Para una bomba de 60 L/min eso es de 180 a 300 L de aceite. Con un enfriador bien dimensionado y buen control de la aireación (deflectores, retorno por debajo del nivel) se acepta bajar a 1 o 2 veces el caudal, y en equipos móviles se usan depósitos aún más pequeños. El depósito no se calcula para enfriar: el aceite conduce mal el calor y para eso están el enfriador y la tubería.

Ejemplo: un depósito de 300 L con el aceite al 80 % (240 L) y una bomba de 60 L/min da un tiempo de permanencia de 240 / 60 = 4 minutos. Si por una fuga el nivel baja al 50 % (150 L), el tiempo cae a 2,5 minutos: el aceite se queda menos para soltar el aire, y además el nivel bajo favorece que se forme un remolino sobre la coladera que aspira aire (publicación 82). Por eso el nivel no es un detalle estético.

1.3 El nivel: leerlo bien

La ficha dice "mantener el nivel según la condición indicada por el fabricante". La palabra clave es condición. El nivel del depósito no es siempre el mismo porque cambia con:

• La posición de los cilindros. Cuando los vástagos salen, el aceite que los llena se retira del tanque y el nivel baja. Un cilindro de Ø 80 / 45 mm y 500 mm de carrera, por ejemplo, al salir llena la cámara del émbolo (2,5 L) y devuelve 1,7 L por el lado del vástago: el nivel pierde la diferencia, unos 0,8 L (el volumen del vástago). Con varios cilindros grandes la variación es importante.
• Los acumuladores. Un acumulador cargado guarda aceite; descargado, lo devuelve al tanque.
• La temperatura. El aceite se dilata aproximadamente un 0,07 % por cada grado: un depósito de 300 L que pasa de 20 a 50 °C gana cerca de 6 L.

Por eso la medición se hace siempre en la misma condición (por ejemplo, con la máquina parada, los cilindros retraídos y el aceite a temperatura de trabajo) y se anota. Un nivel que baja de una semana a otra con la misma condición significa fuga, sea visible o no.

Corrección técnica 1 (el relleno): la ficha pide "rellenar solo con el tipo recomendado por el fabricante" (sección 5), y es correcto, pero incompleto. El aceite nuevo no llega limpio: en el barril puede tener más partículas y agua de las que tolera una unidad con servoválvulas o válvulas proporcionales. Por eso se rellena a través de un filtro de llenado o de un carro de filtrado, con recipientes limpios y tapados, y se usa el mismo aceite (mezclar aceites con aditivos distintos puede causar espuma, lodos o fallos de compatibilidad con los sellos, como vimos en la publicación 78). Y, sobre todo: si el nivel baja, se busca la fuga antes de rellenar; rellenar sin buscar solo oculta el síntoma.

1.4 El respiradero: el filtro del aire

Cada vez que un cilindro sale o entra, el nivel del tanque sube o baja, y el aire tiene que entrar o salir. Si el depósito fuera cerrado, bajar el nivel crearía vacío y obligaría a la bomba a aspirar contra él (cavitación); si fuera abierto, entraría polvo y humedad. El respiradero con filtro resuelve ambas cosas: deja pasar el aire pero lo filtra. Cuatro ideas para elegirlo y mantenerlo:

• Caudal de aire suficiente. Debe permitir el paso del caudal de aire que corresponde al caudal máximo de la bomba y a la variación de nivel; un respiradero pequeño se tapa antes y crea vacío. Es un dato del catálogo.
• Grado de filtración fino (valores de 3 a 10 µm son habituales), coherente con la limpieza que se exige al aceite: de nada sirve un filtro de retorno de 10 µm si el aire entra sin filtrar cargado de polvo.
• Control de humedad. En ambientes húmedos o de costa existen respiraderos con sílica gel (cambian de color al saturarse) o con membranas; el agua en el aceite oxida, forma emulsiones y reduce la vida de los rodamientos y del propio aceite.
• Se cambia, no se sopla. Un respiradero de papel o sílica saturado se reemplaza según su indicador o por tiempo; limpiarlo a soplo lo daña.

Corrección técnica 2 (respiradero "limpio"): la ficha pide verificar que el respiradero esté "limpio, instalado y sin obstrucciones". Con rigor, un respiradero de papel o de sílica no se limpia: se reemplaza, y lo que cuenta no es solo que no esté tapado, sino que no haya llegado a su límite de humedad ni de polvo. Además, un respiradero "sin obstrucciones" puede no bastar si está subdimensionado para el caudal de la bomba. La señal de que algo falla no es siempre el polvo visible: un tanque ligeramente abombado o hundido, o un silbido de aire al mover los cilindros, son pistas más tempranas.

1.5 Aceite limpio: qué se mira y qué se hace

La ficha pide "asegurar que el fluido esté limpio y sin señales de contaminación". Lo que se ve a simple vista (y lo que dice cada señal):

1.6 Revisar fugas: sin tocar

La ficha termina esta sección con una advertencia que merece subrayarse: revisar fugas en uniones, soldaduras y accesorios sin contacto con las manos, usando cartón o papel. Un chorro de aceite de alta presión puede atravesar la piel con un orificio apenas visible y se inyecta en los tejidos; es una urgencia médica aunque duela poco al principio. Un cartón que se pasa cerca del racor muestra la fuga sin riesgo; y se debe despresurizar antes de cualquier reaprete.

1.7 El depósito y el calor

El depósito disipa calor por convección natural y radiación: un valor orientativo es k ≈ 10 W/m²K sobre sus paredes. Un depósito de 300 L tiene unos 2,2 m² de superficie y disipa unos 22 W por cada kelvin de diferencia entre el aceite y el ambiente (UA ≈ 22 W/K). Con 3 kW de calor y un ambiente de 30 °C, solo por las paredes el aceite llegaría a 30 + 3000/22,4 ≈ 164 °C (imposible en la práctica): hace falta un enfriador. Lo vemos en la sección 3.

2. Bomba y acoplamiento

El grupo motobomba transmite la potencia del motor a la bomba mediante un acoplamiento elástico. Es la zona donde se concentran las vibraciones, el ruido y los esfuerzos, y por eso la ficha insiste en lo mecánico: fijación, base, alineación, protectores, tornillería y ruido.

2.1 Base y fijación: la rigidez es la primera protección

• Base firme y nivelada. Una base que flexiona o con una pata "coja" (soft foot) deforma el cuerpo del motor o de la bomba al apretar los pernos y arruina la alineación. Con un calibre de láminas se comprueba que cada pata apoya sin holgura.
• Tornillería. Pernos con el par de apriete del fabricante, con arandelas o frenos; una fijación floja produce vibración que se transmite a las tuberías y las fatiga.
• Tuberías sin esfuerzos. Las tuberías no deben empujar la bomba: una conexión forzada deforma la carcasa.

2.2 Alineación del acoplamiento

Un acoplamiento elástico tolera una pequeña desalineación, pero no la elimina. Las dos formas básicas son la paralela (los ejes son paralelos pero no coinciden) y la angular (los ejes forman un ángulo); lo habitual es una mezcla de ambas, y además en vertical y en horizontal. Cada vuelta del eje flexiona el elemento elástico, que se calienta, se agrieta y acaba rompiéndose; los rodamientos y el sello del eje de la bomba trabajan con carga radial extra. Se mide con reloj comparador (en el borde para la paralela y en la cara para la angular) o con un alineador láser, que es más rápido y exacto. La tolerancia es de décimas de milímetro y baja cuando aumentan las revoluciones; el valor exacto lo da el fabricante del acople.

La alineación se comprueba al instalar, tras cada cambio de motor o bomba, y de forma periódica, porque la base y las tuberías se asientan con el tiempo. Un acople que se calienta, un ruido con cada vuelta o restos de goma (polvo negro) bajo el protector delatan una desalineación.

Corrección técnica 3 (la alineación "correcta"): la ficha pide "confirmar alineación correcta del acoplamiento" pero no dice cómo ni con qué criterio. "Correcta" no se comprueba a ojo ni con una regla: se mide, y se compara con la tolerancia del fabricante del acople, teniendo en cuenta las revoluciones. Además, la ficha coloca la alineación después de la fijación, y el orden importa: primero se corrige la base y la pata coja, después se alinea; si no, al apretar los pernos la alineación se pierde. Y la alineación se hace con la unidad parada y bloqueada (LOTO), nunca con el motor posiblemente energizado.

2.3 Protectores, succión y conexiones

• Protector del acoplamiento. Evita que una persona se enganche con el eje y contiene los restos si el elemento elástico se rompe. Nunca se opera sin él, y la ficha lo pide en "protecciones instaladas y en buen estado".
• Succión limpia y sin colapsos. La manguera de succión trabaja con presión menor que la atmosférica: una manguera inadecuada o envejecida puede aplastarse y estrangular el caudal (cavitación), o agrietarse y dejar entrar aire (aireación). Debe ser de tipo para succión, con refuerzo, y sus abrazaderas bien apretadas. Un vacuómetro en la entrada de la bomba permite vigilarla (publicación 82).
• Conexiones y sellos sin fugas. Se revisa el sello del eje, las bridas y los racores. Una fuga en la succión no gotea: aspira aire, y por eso es más difícil de ver.
• Ruidos y vibraciones. Un zumbido uniforme es normal; un silbido agudo apunta a succión (cavitación); un golpeteo, a rodamientos o acople; una vibración con cada vuelta, a desalineación o desequilibrio. Tomar una referencia cuando la máquina está sana permite comparar.

3. Filtros y enfriamiento

3.1 El filtro y su indicador diferencial

Un filtro hidráulico (publicación 79) retiene partículas con un elemento filtrante y tiene una válvula de bypass que se abre si el elemento se obstruye demasiado, para no quedarse la máquina sin aceite. Eso es una protección para la bomba, pero también un riesgo: con el bypass abierto el aceite pasa sin filtrar. Por eso los filtros llevan un indicador diferencial, que mide la caída de presión Δp entre la entrada y la salida del elemento. A medida que el elemento se llena de suciedad, el Δp sube; al principio muy poco y al final de golpe.

Tres conceptos clave:

• El indicador salta antes que el bypass. Habitualmente unos 1 bar por debajo de la presión de apertura del bypass; en un filtro de retorno típico, indicador a 2 bar y bypass a 3 bar. El margen entre ambos suele representar entre el 5 % y el 15 % de la vida del elemento, y es la ventana para programar el cambio: no es un permiso para esperar.
• La viscosidad cuenta. El Δp de un elemento es proporcional a la viscosidad: un aceite VG 46 a 12 °C tiene unos 227 cSt, casi cinco veces los 46 cSt de 40 °C. Un elemento sano, al arrancar en frío, puede marcar más de 2 bar y poner el indicador en rojo; al calentar vuelve a verde. Es una falsa alarma. Por eso el indicador se lee con el aceite caliente, o se usa un indicador con bloqueo térmico que no actúa por debajo de unos 30 °C.
• El caudal también cuenta. A más caudal, más Δp; si el filtro es de retorno y hay un cilindro que descarga de golpe, el pico puede disparar el indicador un instante.

Corrección técnica 4 (cambiar "según condición, no por tiempo fijo"): la ficha acierta en lo principal: el cambio por condición (indicador) es mejor que el cambio a ciegas. Pero conviene completarla con tres matices. Primero, la condición se lee con el aceite caliente: en frío el indicador puede mentir hacia arriba. Segundo, "no por tiempo fijo" no significa "sin tope": aun con indicador en verde, el elemento, las juntas y el aceite envejecen; se fija un intervalo máximo (por ejemplo, anual) y se contrasta con el análisis de aceite. Tercero, un indicador en verde solo vale si funciona: se comprueba periódicamente (un indicador atascado nunca se pone rojo), y en filtros sin indicador sí hay que cambiar por tiempo y por la edad del aceite.

3.2 El enfriador

El enfriador (de aire o de agua) retira el calor que el depósito no puede disipar. En los de aire, un ventilador empuja el aire a través de las aletas; se mantiene limpio de polvo, grasa y pelusa porque cualquier capa aislante reduce la disipación. Se comprueba también que el ventilador gire en el sentido correcto: un motor trifásico conectado con dos fases invertidas gira al revés, y el ventilador mueve poco aire con ruido. Si la ficha insiste en "flujo de aire y sentido correcto", es porque este fallo pasa en la puesta en marcha tras un cambio de motor. En los de agua, el riesgo es la incrustación y la fuga cruzada (agua en el aceite o aceite en el agua).

3.3 El balance térmico: por qué un enfriador sucio es grave

En régimen permanente, el calor que genera la unidad es igual al que disipa: Q = UA · (T − T_amb), donde UA es la suma de lo que disipan el depósito y el enfriador (W/K). Despejando: T_eq = T_amb + Q / UA. La unidad del laboratorio genera 3,0 kW (120 bar, 60 L/min y un 25 % de la potencia hidráulica convertida en calor); su depósito disipa 22 W/K y su enfriador de 120 W/K limpio.

Observa la enseñanza: un enfriador al 70 % de obstrucción no pierde el 70 % de su efecto en grados, sino que sube la temperatura de equilibrio 30 °C, y la vida estimada del aceite pasa de 1,86 veces a 0,23 veces: unas ocho veces menos. La razón es la hipérbola de T_eq = T_amb + Q/UA: cuanto menor es UA, más rápido crece la temperatura. También verás que la unidad tarda en llegar a su equilibrio: la constante de tiempo es τ = C / UA, con C = m · c (aceite 0,87 kg/L y 1,9 kJ/kg·K). Con 240 L de aceite y UA = 142,4 W/K, τ = 46,4 minutos; el equilibrio se alcanza tras unas tres constantes, más de dos horas. Un enfriador sucio no se nota en la primera hora: se nota a la tarde, o en verano.

4. Instrumentación

La unidad no se puede diagnosticar ni mantener sin instrumentos que digan la verdad. La ficha incluye los tres básicos y su tarea: el manómetro (verificar lectura y estado general), el termómetro (registrar temperatura y revisar tendencias) y el indicador de nivel (confirmar el nivel en operación).

Corrección técnica 5 (instrumentos y "tendencias"): la ficha dice "verificar que los instrumentos funcionen y estén calibrados según criterio del fabricante". Es una buena frase, pero dos cosas conviene aclarar. (a) Un manómetro que marca "cero" con un acumulador cargado puede tener el circuito despresurizado y el acumulador aún con energía (publicación 81: el falso cero); el instrumento no sustituye al procedimiento de descarga. (b) "Observar tendencias" solo es posible si se anotan los valores: la ficha pide registrar la temperatura, pero la presión, el nivel, el Δp del filtro y la corriente del motor también merecen una línea en la bitácora. Y, un detalle gráfico: el "termómetro" de la ilustración tiene el aspecto de un manómetro de esfera; en una unidad real el termómetro suele ser de bulbo sumergido en el depósito, y su escala (por ejemplo, de 0 a 120 °C) debe verse con claridad.

4.1 Qué es una tendencia y cómo se registra

Una tendencia es la evolución de una variable en el tiempo bajo las mismas condiciones. Ejemplo: se anota la temperatura del aceite a las 14:00, con la máquina en régimen, cada semana. Si durante cuatro semanas marca 48, 48, 49 y 50 °C, la variación es pequeña; si marca 48, 52, 56 y 61 °C, hay una causa que se está agravando (típicamente un enfriador que se ensucia en verano o un alivio que fuga). Se aplica la regla de que el aceite pierde la mitad de su vida por cada 10 °C de aumento: pasar de 48 a 61 °C reduce la vida del aceite a menos de la mitad. Con apenas un cuaderno o una hoja de cálculo se detecta antes de que el sistema se queje.

5. Rutina de mantenimiento

La ficha propone seis acciones. Son el esqueleto de una ronda de turno: pocos minutos con los sentidos (mirar, escuchar, oler, tocar lo que sea seguro) y una línea en la bitácora. Las ordenamos por lo que se hace "con la unidad en marcha" y lo que exige "parada y bloqueada".

Corrección técnica 6 (la rutina sin frecuencias): la ficha dice qué revisar, pero no cada cuánto ni con qué criterio de aceptación. Una rutina sin frecuencia ni valor de referencia no se puede auditar. El diagrama anterior propone un reparto (turno, semana, mes, semestre, año) como punto de partida, y cada empresa lo ajusta con el manual del fabricante, las horas de operación, el entorno (polvo, humedad, calor) y el historial de fallas. Además, conviene sumar a la ronda dos acciones que la ficha no menciona: la toma de muestras de aceite (para el análisis periódico) y la comprobación del estado de las mangueras (publicación 80) en cada parada programada.

5.1 Los diez puntos de la ronda

El esquema de la sección 1 reúne los diez puntos que usaremos en la ronda y en el laboratorio. Cada uno tiene una pregunta y una señal de falla:

5.2 La bitácora: qué anotar

Una línea por ronda es suficiente. Un formato que funciona:

Aquí la bitácora ya habla: la temperatura sube cada semana y la única explicación del nivel era un racor. Revisar el enfriador antes de que el verano lo haga imprescindible es mantenimiento preventivo puro.

6. Recomendación técnica

La ficha cierra con tres promesas del mantenimiento preventivo, confiabilidad, seguridad y disponibilidad, y dos condiciones: seguir las recomendaciones del fabricante y mantener registros. Las desarrollamos.

6.1 Confiabilidad, seguridad y disponibilidad

• Confiabilidad: la probabilidad de que la unidad funcione sin falla durante un período. Un aceite limpio, frío y seco, y una bomba bien alineada, la aumentan.
• Seguridad: una fuga a alta presión, una manguera reventada o un acumulador mal descargado hieren personas. La inspección regular detecta el defecto antes.
• Disponibilidad: el tiempo que la máquina está lista para producir. Una parada programada de dos horas para cambiar un elemento cuesta mucho menos que una parada imprevista de dos días por una bomba destruida.

6.2 Aislar la energía: no es solo apagar

La ficha cierra la rutina con "aislar energía residual antes de cualquier intervención". En una unidad hidráulica la energía puede estar de cuatro formas:

1. Eléctrica (motor, ventilador, válvulas): se corta y se bloquea con candado y etiqueta (LOTO).
2. Hidráulica a presión: la bomba parada no despresuriza el circuito; se descarga abriendo la válvula adecuada y se verifica con el manómetro.
3. Acumulada en acumuladores: el nitrógeno sigue comprimido aunque el manómetro de aceite marque cero (publicación 81).
4. Gravitatoria o mecánica: cargas suspendidas, cilindros verticales, resortes; se apoyan con calzos o topes mecánicos antes de abrir.

Corrección técnica 7 (aislar "energía residual"): la ficha dice solo "aislar energía residual". Para ser seguro, el orden importa: (1) detener la unidad y aislar la fuente (eléctrica); (2) bloquear y etiquetar; (3) descargar y verificar presión cero en el circuito y en los acumuladores; (4) apoyar las cargas; (5) recién entonces intervenir. Y una advertencia que la ficha no menciona: al volver a energizar hay que purgar el aire y comprobar el nivel antes de cargar la unidad, pues abrir un circuito deja entrar aire.

6.3 Registros y documentos

La ficha pide "mantener registros de sus inspecciones y acciones realizadas". Un registro útil contiene: qué se vio, qué se midió (con unidad y condición), qué se hizo, quién y cuándo, y qué pieza o aceite se usó. Con el historial se detecta que un filtro dura cada vez menos, que cierta bomba falla siempre en verano o que el aceite de un lote da problemas. Es la base del mantenimiento por condición y de la mejora continua.

7. Procedimientos paso a paso

7.1 Cambio de un elemento filtrante de retorno

1. Confirma la orden de cambio: indicador en rojo con el aceite caliente, o fecha límite cumplida.
2. Detén la unidad, bloquea y etiqueta la energía y despresuriza el circuito (verifica el manómetro).
3. Prepara un recipiente para el aceite, trapos limpios, el elemento nuevo aún en su bolsa y la junta nueva.
4. Limpia el exterior del filtro; afloja la tapa y retira el elemento viejo sin sacudirlo sobre el depósito.
5. Limpia el interior de la carcasa con un paño que no suelte pelusa; revisa que no haya piezas metálicas atrapadas: pueden indicar un desgaste.
6. Coloca el elemento nuevo, la junta y la tapa; aprieta al par indicado. Anota las horas y la fecha.
7. Restablece el indicador, retira el bloqueo y arranca; purga el aire si el filtro lo prevé y revisa fugas con cartón.
8. Con el aceite caliente, confirma que el indicador siga en verde y anota el nuevo Δp de referencia.

7.2 Cambio del respiradero y rellenado de aceite

1. Con la unidad parada, limpia alrededor del respiradero para que no caiga polvo al depósito.
2. Retira el respiradero viejo (sin soplarlo) y coloca el nuevo con el mismo caudal y grado de filtración.
3. Para rellenar: verifica que el aceite sea el indicado, que el recipiente esté limpio y úsalo a través de un filtro de llenado o un carro de filtrado.
4. Rellena hasta la marca con la condición definida (por ejemplo, cilindros retraídos) y anota los litros añadidos.
5. Si añadiste más de un porcentaje inesperado, busca la fuga: la bitácora debe contar la historia de litros añadidos.

7.3 Limpieza del enfriador de aire

1. Detén y bloquea el ventilador (también hay que bloquear su arranque automático por termostato).
2. Con aire comprimido seco o un cepillo suave, sopla o cepilla en sentido contrario al flujo normal del aire para sacar la pelusa y el polvo.
3. Si hay grasa, usa un desengrasante compatible con el aluminio y enjuaga; no uses agua a alta presión, que dobla las aletas.
4. Revisa el ventilador, las aspas y el sentido del giro con la unidad energizada y la protección colocada.
5. Compara la temperatura de salida del aceite antes y después y anótala.

7.4 Comprobar la alineación con reloj comparador

1. Con la unidad parada y bloqueada, retira el protector y comprueba la base y la pata coja.
2. Fija el reloj en un semiacoplamiento y apoya su palpador en el borde del otro (medida paralela) y, en otra pasada, en la cara (medida angular).
3. Gira ambos ejes juntos y anota la lectura a 0°, 90°, 180° y 270°.
4. Calcula la desalineación (la diferencia entre 0° y 180° es el doble del error) y compara con la tolerancia del acople.
5. Corrige moviendo el motor con calzos y vuelve a apretar; repite hasta quedar dentro de tolerancia.
6. Vuelve a colocar el protector y registra los valores finales.

8. Casos reales de planta

Los casos siguientes son ilustrativos: reúnen situaciones típicas de planta, redactadas para enseñar, y no corresponden a registros de una instalación concreta.

9. Errores comunes que conviene evitar

• Rellenar sin buscar la fuga y sin filtrar el aceite nuevo.
• Tapar o "limpiar a soplo" el respiradero en lugar de cambiarlo, o usar uno de menor caudal del necesario.
• Leer el indicador del filtro en frío y cambiar elementos sanos, o dejar un filtro en bypass porque "no se pone rojo".
• Cambiar el acople sin medir la alineación ni revisar la base.
• Lavar el enfriador con agua a presión y doblar las aletas.
• Ignorar el sentido del ventilador tras cambiar un motor.
• Buscar fugas con la mano o apretar racores con presión.
• No anotar nada: sin registro, la deriva no se ve.
• Dar por despresurizado un circuito con acumulador porque el manómetro marca cero.
• Medir con condiciones distintas cada vez (aceite frío o caliente, cilindros fuera o dentro).

10. Resumen rápido (cheat-sheet)

Glosario breve

• Respiradero: filtro de aire del depósito, que permite entrar y salir aire al cambiar el nivel.
• Tiempo de permanencia: volumen de aceite entre el caudal de la bomba; permite soltar el aire.
• Indicador diferencial: mide la caída de presión entre la entrada y la salida del filtro (Δp).
• Bypass: válvula que deja pasar aceite sin filtrar cuando el elemento está muy obstruido.
• Bloqueo térmico: función que inhibe el indicador mientras el aceite está frío.
• UA: producto del coeficiente de transferencia por el área; mide cuántos vatios se disipan por cada kelvin de diferencia.
• Constante de tiempo (τ): tiempo en que la temperatura recorre el 63 % de su camino hacia el equilibrio.
• Pata coja (soft foot): pata de un equipo que no apoya en la base y lo deforma al apretar.
• LOTO: bloqueo y etiquetado de energías (lockout / tagout).
• Tendencia: evolución de una variable bajo las mismas condiciones.

Normas y datos a validar

• La regla de 3 a 5 veces el caudal por minuto para el depósito, y de 1 a 2 veces con enfriador y buen control de la aireación, es un criterio de oficio; el diseño real depende de la aplicación, del enfriador y del tipo de equipo.
• El tiempo de permanencia de unos 3 minutos para soltar el aire depende de la viscosidad, de los aditivos y de la geometría del depósito (deflectores, retorno por debajo del nivel).
• El coeficiente k ≈ 10 W/m²K del depósito y la superficie A = 5 · (V/1000)^2/3 son un modelo didáctico simplificado; la capacidad real depende de la forma, del montaje y de la ventilación.
• La viscosidad del aceite VG 46 en el laboratorio sale de una interpolación de Walther entre 46 cSt a 40 °C y 6,8 cSt a 100 °C; las cifras de otros aceites o de otros índices de viscosidad cambian (el valor de 227 cSt a 12 °C es una estimación).
• Los umbrales del indicador (2 bar) y del bypass (3 bar) son valores típicos de un filtro de retorno; los filtros de presión usan otros (por ejemplo, 5 y 6 bar) y los de succión valores mucho menores. Validar con el catálogo del filtro.
• El margen entre el indicador y el bypass (5 a 15 % de la vida del elemento) y el bloqueo térmico (del orden de 30 °C) son datos típicos de fabricantes de indicadores.
• La tolerancia de alineación depende del tipo de acople y de las revoluciones: se usa la del fabricante del acople.
• La regla de vida del aceite (a la mitad por cada +10 °C) es una estimación; la vida real depende del aceite, del agua, de las partículas y del aire.
• Las frecuencias de la rutina son una propuesta didáctica; los planes reales se ajustan a las instrucciones del fabricante y al historial.
• Las normas aplicables (por ejemplo, ISO 4413 para seguridad de sistemas hidráulicos, ISO 4406 para códigos de limpieza del aceite y los procedimientos de bloqueo de energías de la planta) deben consultarse en su última versión.
• El número impreso al pie de la ficha (79) es el de la página del libro; en la serie del blog es la hoja 29.

11. Laboratorio de la unidad hidráulica

El laboratorio tiene tres mesas. En Calor, depósito y enfriador ajustas la presión, el caudal, la parte de potencia que se pierde como calor, el volumen del depósito, el nivel, el ambiente, el tamaño del enfriador, su ensuciamiento y el ventilador, y ves la temperatura de equilibrio, la curva de calentamiento, la viscosidad, la vida del aceite y el tiempo de permanencia. En Filtro e indicador subes la carga del elemento y cambias la temperatura del aceite para ver cuándo salta el indicador, cuándo abre el bypass y cuándo hay una falsa alarma. En Inspección de turno recorres los diez puntos de la unidad con cuatro defectos ocultos y distintos en cada caso; unos se ven en marcha y otros solo con la unidad parada y bloqueada.

Pruebas sugeridas:

• Pulsa Enfriador sucio (70 %): la temperatura de equilibrio pasa de unos 51 a unos 81 °C y la vida relativa del aceite cae por debajo de 0,25.
• Prueba Ventilador parado y Sin enfriador: observa que el equilibrio supera los 120 °C y lee lo que dice el mensaje.
• Con Tanque pequeño y nivel bajo, mira el tiempo de permanencia y la disipación total (UA).
• En Filtro e indicador, pulsa Arranque en frío con elemento sano y luego activa el bloqueo térmico.
• En Inspección de turno, intenta revisar el acople con la unidad en marcha: el laboratorio te lo impedirá. Cambia a «Parada y bloqueada», y pulsa «Nuevo caso» para practicar con otros defectos.

Qué hace el modelo: el calor se calcula como f · p · Q / 600; el depósito disipa k · A con k = 10 W/m²K y A = 5 · (V/1000)^2/3 m²; el enfriador aporta su UA nominal reducido por el ensuciamiento (y al 20 % si el ventilador está parado); la temperatura de equilibrio es T_amb + Q / UA y la curva de calentamiento es exponencial con τ = m · c / UA. La viscosidad usa la fórmula de Walther para un aceite VG 46. El filtro responde con Δp = 0,4 · (ν/46) · (Q/Qn) · (1 + 9x³) bar. Es un modelo simplificado para aprender: no sustituye la medición de la máquina real ni los datos del fabricante.

Ejercicios

✅ 5 Problemas Resueltos

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