{"id":140,"date":"2025-10-31T00:25:51","date_gmt":"2025-10-31T00:25:51","guid":{"rendered":"https:\/\/vibromera.eu\/glossary\/hydraulic-forces\/"},"modified":"2026-05-23T22:43:23","modified_gmt":"2026-05-23T22:43:23","slug":"hydraulic-forces","status":"publish","type":"glossary","link":"https:\/\/vibromera.eu\/es-mx\/glossary\/hydraulic-forces\/","title":{"rendered":"\u00bfQu\u00e9 son las fuerzas hidr\u00e1ulicas? Fuentes de vibraci\u00f3n en bombas"},"content":{"rendered":"<h1>Comprensi\u00f3n de las fuerzas hidr\u00e1ulicas en bombas<\/h1>\n\t\t<section class=\"woocommerce hestia-shop products is-shortcode\" id=\"products\" data-sorder=\"hestia_shop\" >\n\t\t\t\t\t\t<div class=\"\">\n\t\t\t\t\t\t<div class=\"hestia-shop-content\">\n\t\t\t<div class=\"row\" data-aos=\"fade-up\" >\t\t\t\t\t<div class=\"col-ms-6 col-sm-6 col-md-3 shop-item\">\n\t\t\t\t\t\t<a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/es-mx\/product\/balanset-1\/\" class=\"woocommerce-LoopProduct-link woocommerce-loop-product__link\">\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<div class=\"card-image\">\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/es-mx\/product\/balanset-1\/\" title=\"Portable balancer &#038; Vibration analyzer Balanset-1A\">\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"230\" height=\"153\" src=\"https:\/\/vibromera.eu\/wp-content\/uploads\/2023\/09\/77-e1693745667801-230x153.webp\" 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aspa\u2013caracol. Son fundamentalmente diferentes de las fuerzas mec\u00e1nicas producidas por <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/es-mx\/glossary\/unbalance\/\">desbalance<\/a> o <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/es-mx\/glossary\/misalignment\/\">desalineaci\u00f3n<\/a>, porque surgen de la presi\u00f3n del fluido y los cambios en el momento, en lugar de la masa rotante \u2014 y se manifiestan en el espectro como <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/es-mx\/glossary\/vane-passing-frequency\/\">frecuencia de paso de \u00e1labes<\/a> y sus arm\u00f3nicos relacionados. Comprenderlas es esencial para la confiabilidad de la bomba: las fuerzas hidr\u00e1ulicas generan cargas en los rodamientos, deflexi\u00f3n del eje y <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/es-mx\/glossary\/vibration\/\">vibraci\u00f3n<\/a> que cambian con las condiciones de operaci\u00f3n \u2014 caudal, presi\u00f3n y propiedades del fluido \u2014 haciendo que una bomba se comporte muy diferente a maquinaria cuyas fuerzas son puramente mec\u00e1nicas.<\/p>\n<h2>1. Definici\u00f3n: \u00bfQu\u00e9 son las fuerzas hidr\u00e1ulicas?<\/h2>\n<p>En una bomba ideal, el l\u00edquido ejercer\u00eda presi\u00f3n de manera uniforme sobre cada parte del impulsor y la carcasa, y las \u00fanicas fuerzas que sentir\u00eda el eje ser\u00edan mec\u00e1nicas. La realidad es m\u00e1s compleja. La presi\u00f3n es mayor en la descarga que en la succi\u00f3n, se distribuye de manera desigual alrededor de la periferia del impulsor y pulsa cada vez que una aspa pasa por la lengua de la carcasa. La suma de estos efectos es un conjunto de cargas constantes, de variaci\u00f3n lenta y pulsaciones r\u00e1pidas que act\u00faan sobre el rotor y la estructura. Lo crucial es que su magnitud depende de <em>donde la bomba est\u00e1 operando en su curva<\/em> \u2014 un hecho que le da al ingeniero de diagn\u00f3stico una palanca poderosa, porque cambiar el caudal cambia las fuerzas.<\/p>\n<h2>2. Tipos de fuerzas hidr\u00e1ulicas<\/h2>\n<h3>2.1 Empuje axial (empuje hidr\u00e1ulico)<\/h3>\n<p>La fuerza axial neta que surge de la diferencia de presi\u00f3n a trav\u00e9s del impulsor:<\/p>\n<ul>\n<li><strong>Mecanismo:<\/strong> la presi\u00f3n de descarga act\u00faa sobre un lado del impulsor, la presi\u00f3n de succi\u00f3n sobre el otro.<\/li>\n<li><strong>Direcci\u00f3n:<\/strong> generalmente hacia la succi\u00f3n (la parte trasera del impulsor).<\/li>\n<li><strong>Magnitud:<\/strong> puede alcanzar miles de libras de fuerza incluso en bombas de tama\u00f1o moderado.<\/li>\n<li><strong>Efecto:<\/strong> carga al <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/es-mx\/glossary\/thrust-bearing\/\">rodamiento de empuje<\/a> y puede causar <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/es-mx\/glossary\/axial-vibration\/\">vibraci\u00f3n axial<\/a>.<\/li>\n<li><strong>Var\u00eda con:<\/strong> caudal, presi\u00f3n y dise\u00f1o del impulsor.<\/li>\n<\/ul>\n<h4>M\u00e9todos de compensaci\u00f3n del empuje<\/h4>\n<ul>\n<li><strong>Orificios de compensaci\u00f3n:<\/strong> orificios a trav\u00e9s del cap\u00f3 del impulsor que igualan la presi\u00f3n a trav\u00e9s de \u00e9l.<\/li>\n<li><strong>Aspas traseras:<\/strong> aspas en el cap\u00f3 trasero que bombean fluido hacia afuera para reducir la presi\u00f3n del lado posterior.<\/li>\n<li><strong>Impulsores de doble succi\u00f3n:<\/strong> un dise\u00f1o sim\u00e9trico en el que los dos lados se cancelan mutuamente el empuje.<\/li>\n<li><strong>Impulsores opuestos:<\/strong> bombas multietapa dispuestas con impulsores orientados en direcciones opuestas.<\/li>\n<\/ul>\n<h3>2.2 Fuerzas radiales<\/h3>\n<p>Fuerzas laterales producidas por una distribuci\u00f3n de presi\u00f3n asim\u00e9trica alrededor del impulsor:<\/p>\n<h4>En el punto de mejor eficiencia (BEP)<\/h4>\n<ul>\n<li>La distribuci\u00f3n de presi\u00f3n es relativamente sim\u00e9trica alrededor del impulsor.<\/li>\n<li>Las fuerzas radiales est\u00e1n equilibradas y se cancelan en gran medida.<\/li>\n<li>La fuerza radial neta es m\u00ednima.<\/li>\n<li>Esta es la condici\u00f3n de menor vibraci\u00f3n.<\/li>\n<\/ul>\n<h4>Fuera del BEP \u2014 bajo caudal<\/h4>\n<ul>\n<li>La distribuci\u00f3n de presi\u00f3n en el caracol se vuelve asim\u00e9trica.<\/li>\n<li>Se desarrolla una fuerza radial neta hacia la lengua del caracol (corte de agua).<\/li>\n<li>Su magnitud aumenta a medida que disminuye el caudal.<\/li>\n<li>Puede alcanzar el 20\u201340 % del peso del impulsor en cierre total.<\/li>\n<li>La fuerza radial rotatoria se manifiesta como vibraci\u00f3n a 1\u00d7.<\/li>\n<\/ul>\n<h4>Fuera del BEP \u2014 alto caudal<\/h4>\n<ul>\n<li>Se desarrolla un patr\u00f3n de asimetr\u00eda diferente.<\/li>\n<li>Hay una fuerza radial presente, pero generalmente es menor que en bajo caudal.<\/li>\n<li>La turbulencia del flujo agrega componentes de fuerza aleatorios encima.<\/li>\n<\/ul>\n<h3>2.3 Pulsaciones por paso de \u00e1labes<\/h3>\n<p>Pulsaciones de presi\u00f3n peri\u00f3dicas creadas cuando cada \u00e1labe pasa por la leng\u00fceta:<\/p>\n<ul>\n<li><strong>Frecuencia:<\/strong> n\u00famero de \u00e1labes \u00d7 RPM \/ 60.<\/li>\n<li><strong>Mecanismo:<\/strong> cada \u00e1labe que pasa por la leng\u00fceta genera una pulsaci\u00f3n de presi\u00f3n.<\/li>\n<li><strong>Fuerzas:<\/strong> act\u00faan sobre el impulsor, la espiral y la carcasa.<\/li>\n<li><strong>Vibraci\u00f3n:<\/strong> dominantes en la frecuencia de paso de \u00e1labes.<\/li>\n<li><strong>Magnitud:<\/strong> dependen del juego de la leng\u00fceta, del punto de operaci\u00f3n y del dise\u00f1o.<\/li>\n<\/ul>\n<h3>2.4 Fuerzas de recirculaci\u00f3n<\/h3>\n<ul>\n<li>Fuerzas de baja frecuencia y no estacionarias por inestabilidades de flujo.<\/li>\n<li>Se producen a caudales muy bajos \u2014 y a veces muy altos.<\/li>\n<li>Frecuencias t\u00edpicamente 0.2\u20130.8\u00d7 la velocidad de giro, en la <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/es-mx\/glossary\/sub-synchronous\/\">subs\u00edncrono<\/a> banda.<\/li>\n<li>Pueden producir vibraci\u00f3n de baja frecuencia severa.<\/li>\n<li>Un signo claro de operaci\u00f3n lejos del BEP \u2014 ver <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/es-mx\/glossary\/recirculation\/\">recirculaci\u00f3n<\/a>.<\/li>\n<\/ul>\n<h2>3. Efectos en el rendimiento de la bomba<\/h2>\n<h3>Carga de rodamientos<\/h3>\n<ul>\n<li>Las fuerzas radiales hidr\u00e1ulicas se suman a las cargas mec\u00e1nicas sobre los rodamientos.<\/li>\n<li>Las fuerzas variables imponen carga c\u00edclica.<\/li>\n<li>La carga es mayor en condiciones de bajo caudal.<\/li>\n<li>La selecci\u00f3n del rodamiento debe tener en cuenta el componente hidr\u00e1ulico.<\/li>\n<li>La vida \u00fatil del rodamiento disminuye bruscamente con la carga (la vida es proporcional a 1\/carga\u00b3), por lo que un modesto <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/es-mx\/calculators\/bearing-load\/\">c\u00e1lculo de vida \u00fatil L10 del rodamiento<\/a> puede mostrar cu\u00e1nto acorta la vida \u00fatil una fuerza radial de bajo caudal.<\/li>\n<\/ul>\n<h3>Deflexi\u00f3n del eje<\/h3>\n<ul>\n<li>Las fuerzas radiales desv\u00edan el eje.<\/li>\n<li>Esto cambia los juegos de los sellos y los ajustes de los anillos de desgaste.<\/li>\n<li>Puede reducir la eficiencia.<\/li>\n<li>En casos extremos conduce a un <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/es-mx\/glossary\/rotor-rub\/\">roce<\/a>.<\/li>\n<\/ul>\n<h3>Generaci\u00f3n de vibraci\u00f3n<\/h3>\n<ul>\n<li><strong>componente 1\u00d7:<\/strong> por la fuerza radial constante o de variaci\u00f3n lenta.<\/li>\n<li><strong>componente VPF:<\/strong> por las pulsaciones de presi\u00f3n.<\/li>\n<li><strong>Baja frecuencia:<\/strong> por recirculaci\u00f3n y otras inestabilidades.<\/li>\n<li><strong>Dependiente del punto de operaci\u00f3n:<\/strong> todo el panorama cambia con el caudal.<\/li>\n<\/ul>\n<h3>Esfuerzo mec\u00e1nico<\/h3>\n<ul>\n<li>Las fuerzas c\u00edclicas imponen <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/es-mx\/glossary\/fatigue\/\">fatiga<\/a> carga.<\/li>\n<li>Los \u00e1labes del impulsor est\u00e1n sometidos a esfuerzo por los diferenciales de presi\u00f3n.<\/li>\n<li>El eje sufre fatiga por los momentos flectores.<\/li>\n<li>La carcasa est\u00e1 sometida a esfuerzo por las pulsaciones de presi\u00f3n.<\/li>\n<\/ul>\n<h2>4. Minimizaci\u00f3n de las fuerzas hidr\u00e1ulicas<\/h2>\n<h3>Operar cerca del BEP<\/h3>\n<ul>\n<li>La estrategia individual m\u00e1s efectiva para minimizar las fuerzas hidr\u00e1ulicas.<\/li>\n<li>Busquen operar dentro del 80\u2013110% del caudal del BEP cuando sea posible.<\/li>\n<li>Las fuerzas radiales son m\u00ednimas en el BEP.<\/li>\n<li>La vibraci\u00f3n y las cargas de los rodamientos se minimizan juntas.<\/li>\n<\/ul>\n<h3>Caracter\u00edsticas de dise\u00f1o<\/h3>\n<ul>\n<li><strong>Bombas con difusor:<\/strong> una distribuci\u00f3n de presi\u00f3n m\u00e1s sim\u00e9trica que una voluta simple.<\/li>\n<li><strong>Voluta doble:<\/strong> dos leng\u00fcetas de voluta separadas 180\u00b0 que equilibran las fuerzas radiales.<\/li>\n<li><strong>Juegos aumentados:<\/strong> reducen los pulsos de presi\u00f3n por paso de \u00e1labes (a costa de cierta eficiencia).<\/li>\n<li><strong>Selecci\u00f3n del n\u00famero de \u00e1labes:<\/strong> elegido para evitar resonancias ac\u00fasticas.<\/li>\n<\/ul>\n<h3>Dise\u00f1o del sistema<\/h3>\n<ul>\n<li>Proporcione protecci\u00f3n de recirculaci\u00f3n de flujo m\u00ednimo para bombas de carga base.<\/li>\n<li>Dimensione la bomba correctamente para el servicio real y evite el sobredimensionamiento.<\/li>\n<li>Utilice un accionamiento de velocidad variable para mantener el punto de operaci\u00f3n \u00f3ptimo.<\/li>\n<li>Dise\u00f1e la entrada para minimizar el giro previo y la turbulencia.<\/li>\n<\/ul>\n<h2>5. Uso diagn\u00f3stico<\/h2>\n<h3>Curvas de rendimiento y fuerzas hidr\u00e1ulicas<\/h3>\n<ul>\n<li>Grafique la vibraci\u00f3n frente al caudal.<\/li>\n<li>La vibraci\u00f3n m\u00ednima suele estar en o cerca del PEO (punto de eficiencia \u00f3ptima).<\/li>\n<li>El aumento de vibraci\u00f3n a bajo caudal indica fuerzas radiales elevadas.<\/li>\n<li>La gr\u00e1fica ayuda a definir un rango de operaci\u00f3n sensato.<\/li>\n<\/ul>\n<h3>An\u00e1lisis de FPA (frecuencia de paso de \u00e1labes)<\/h3>\n<ul>\n<li>La amplitud de la FPA indica la severidad de la pulsaci\u00f3n hidr\u00e1ulica.<\/li>\n<li>Una FPA creciente sugiere juegos degradados o un desplazamiento del punto de operaci\u00f3n.<\/li>\n<li>VPF <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/es-mx\/glossary\/harmonics\/\">arm\u00f3nicos<\/a> apuntan a un flujo turbulento y perturbado.<\/li>\n<\/ul>\n<p>Separar estas firmas hidr\u00e1ulicas de las puramente mec\u00e1nicas es la clave del diagn\u00f3stico de bombas, y es donde un analizador port\u00e1til demuestra su valor en campo. El <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/es-mx\/producto\/balanset-1\/\">Balanset-1A<\/a> captura la <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/es-mx\/glossary\/spectrum\/\">espectro de vibraci\u00f3n<\/a> en los soportes de rodamientos y resuelve los componentes de 1\u00d7, FPA y baja frecuencia, para que un ingeniero pueda decidir si una lectura alta requiere <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/es-mx\/glossary\/equilibrado-del-campo\/\">balanceo en campo<\/a> (una soluci\u00f3n mec\u00e1nica) o un cambio de punto de operaci\u00f3n (una soluci\u00f3n hidr\u00e1ulica) \u2014 y cuando el diagn\u00f3stico apunta a desbalance, balancee el rotor y verifique el resultado en el acto.<\/p>\n<h2>6. Consideraciones de medici\u00f3n<\/h2>\n<h3>Ubicaciones de medici\u00f3n de vibraci\u00f3n<\/h3>\n<ul>\n<li><strong>Soportes de rodamientos:<\/strong> detectan las fuerzas mec\u00e1nicas e hidr\u00e1ulicas combinadas.<\/li>\n<li><strong>Carcasa de la bomba:<\/strong> m\u00e1s sensible a las pulsaciones hidr\u00e1ulicas.<\/li>\n<li><strong>Tuber\u00edas de succi\u00f3n y descarga:<\/strong> transmiten las pulsaciones de presi\u00f3n.<\/li>\n<li><strong>M\u00faltiples ubicaciones:<\/strong> compararlas ayuda a distinguir fuentes hidr\u00e1ulicas de mec\u00e1nicas.<\/li>\n<\/ul>\n<h3>Medici\u00f3n de pulsaciones de presi\u00f3n<\/h3>\n<ul>\n<li>Instale transductores de presi\u00f3n en la succi\u00f3n y la descarga.<\/li>\n<li>Estos miden las pulsaciones hidr\u00e1ulicas directamente.<\/li>\n<li>Correlacione los datos de pulsaci\u00f3n con la vibraci\u00f3n.<\/li>\n<li>Utilice la combinaci\u00f3n para identificar resonancias ac\u00fasticas.<\/li>\n<\/ul>\n<p>Las fuerzas hidr\u00e1ulicas son fundamentales para el funcionamiento de una bomba y una fuente importante de su vibraci\u00f3n y carga. Comprender c\u00f3mo var\u00edan esas fuerzas con las condiciones de operaci\u00f3n, reconocer sus firmas en el espectro de vibraci\u00f3n y dise\u00f1ar y operar bombas para mantener las fuerzas bajas \u2014 principalmente operando cerca del PEO \u2014 es esencial para lograr un rendimiento confiable y de larga vida en servicio industrial. Para una cobertura m\u00e1s profunda de las fallas que impulsan estas fuerzas, consulte <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/es-mx\/glossary\/centrifugal-pump-defects\/\">defectos de bombas centr\u00edfugas<\/a> y <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/es-mx\/glossary\/impeller-defects\/\">defectos del impulsor<\/a>.<\/p>\n<hr>\n<p><a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/es-mx\/glossary\/\">\u2190 Volver al \u00edndice principal<\/a><\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Learn about hydraulic forces in pumps, pressure-induced loads from fluid flow creating vibration at vane passing frequency, axial thrust, and radial forces affecting reliability.<\/p>","protected":false},"featured_media":0,"template":"","meta":{"ai_generated_summary":"","footnotes":""},"categories":[109,110],"tags":[],"class_list":["post-140","glossary","type-glossary","status-publish","hentry","category-glossary","category-vibration-diagnostics"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/vibromera.eu\/es-mx\/wp-json\/wp\/v2\/glossary\/140","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/vibromera.eu\/es-mx\/wp-json\/wp\/v2\/glossary"}],"about":[{"href":"https:\/\/vibromera.eu\/es-mx\/wp-json\/wp\/v2\/types\/glossary"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/vibromera.eu\/es-mx\/wp-json\/wp\/v2\/glossary\/140\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":101337,"href":"https:\/\/vibromera.eu\/es-mx\/wp-json\/wp\/v2\/glossary\/140\/revisions\/101337"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/vibromera.eu\/es-mx\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=140"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/vibromera.eu\/es-mx\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=140"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/vibromera.eu\/es-mx\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=140"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}