{"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\/glossary\/hydraulic-forces\/","title":{"rendered":"\u00bfQu\u00e9 son las fuerzas hidr\u00e1ulicas? Fuentes de vibraci\u00f3n de las bombas"},"content":{"rendered":"<h1>Comprensi\u00f3n de las fuerzas hidr\u00e1ulicas en las 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\/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\/product\/balanset-1\/\" title=\"Equilibrador port\u00e1til y analizador de vibraciones 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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title=\"Soporte magn\u00e9tico Insize-60-kgf\">\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\/2018\/05\/IMG-36-230x153.webp\" class=\"attachment-woocommerce_thumbnail size-woocommerce_thumbnail\" alt=\"Base magn\u00e9tica.\" srcset=\"https:\/\/vibromera.eu\/wp-content\/uploads\/2018\/05\/IMG-36-230x153.webp 230w, https:\/\/vibromera.eu\/wp-content\/uploads\/2018\/05\/IMG-36-600x400.webp 600w, https:\/\/vibromera.eu\/wp-content\/uploads\/2018\/05\/IMG-36-300x200.webp 300w, https:\/\/vibromera.eu\/wp-content\/uploads\/2018\/05\/IMG-36-1024x682.webp 1024w, https:\/\/vibromera.eu\/wp-content\/uploads\/2018\/05\/IMG-36-768x512.webp 768w, https:\/\/vibromera.eu\/wp-content\/uploads\/2018\/05\/IMG-36-360x240.webp 360w, https:\/\/vibromera.eu\/wp-content\/uploads\/2018\/05\/IMG-36-272x182.webp 272w, https:\/\/vibromera.eu\/wp-content\/uploads\/2018\/05\/IMG-36.webp 1280w\" sizes=\"auto, (max-width: 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fuerzas pulsantes generadas por <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/es\/glossary\/flow-turbulence\/\">turbulencia del flujo<\/a> y la interacci\u00f3n entre las paletas y la voluta. Son fundamentalmente diferentes de las fuerzas mec\u00e1nicas producidas por <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/es\/glossary\/unbalance\/\">desequilibrio<\/a> o <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/es\/glossary\/misalignment\/\">desalineaci\u00f3n<\/a>, ya que se deben a la presi\u00f3n del fluido y a los cambios en la cantidad de movimiento, y no a la masa en rotaci\u00f3n, y se manifiestan en el espectro como <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/es\/glossary\/vane-passing-frequency\/\">frecuencia de paso de la paleta<\/a> y sus arm\u00f3nicos asociados. Comprenderlos es fundamental para la fiabilidad de la bomba: las fuerzas hidr\u00e1ulicas generan cargas en los cojinetes, la flexi\u00f3n del eje y <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/es\/glossary\/vibration\/\">vibraci\u00f3n<\/a> que var\u00edan en funci\u00f3n de las condiciones de funcionamiento \u2014caudal, presi\u00f3n y propiedades del fluido\u2014, lo que hace que una bomba se comporte de manera muy diferente a la 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 una presi\u00f3n uniforme sobre todas las partes del impulsor y la carcasa, y las \u00fanicas fuerzas que sufrir\u00eda el eje ser\u00edan mec\u00e1nicas. La realidad es m\u00e1s compleja. La presi\u00f3n es mayor en la descarga que en la aspiraci\u00f3n, se distribuye de forma desigual alrededor de la periferia del impulsor y pulsa cada vez que un \u00e1labe pasa por la leng\u00fceta de la carcasa. La suma de estos efectos es un conjunto de cargas constantes, que var\u00edan lentamente y pulsan r\u00e1pidamente, que act\u00faan sobre el rotor y la estructura. Es fundamental se\u00f1alar que su magnitud depende de <em>en qu\u00e9 punto de su curva est\u00e1 operando la bomba<\/em> \u2014 un hecho que proporciona al ingeniero de diagn\u00f3stico una herramienta muy \u00fatil, ya que al modificar el caudal se modifican 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 derivada de la diferencia de presi\u00f3n a ambos lados del impulsor:<\/p>\n<ul>\n<li><strong>Mecanismo:<\/strong> la presi\u00f3n de descarga act\u00faa sobre un lado del impulsor, y la presi\u00f3n de aspiraci\u00f3n sobre el otro.<\/li>\n<li><strong>Direcci\u00f3n:<\/strong> normalmente 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> loads the <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/es\/glossary\/thrust-bearing\/\">cojinete de empuje<\/a> and can cause <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/es\/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 de empuje<\/h4>\n<ul>\n<li><strong>Balance holes:<\/strong> orificios en la cubierta del impulsor que igualan la presi\u00f3n a ambos lados de la misma.<\/li>\n<li><strong>Back vanes:<\/strong> las paletas de la cubierta trasera que impulsan el fluido hacia fuera para reducir la presi\u00f3n en la parte posterior.<\/li>\n<li><strong>Impulsores de doble aspiraci\u00f3n:<\/strong> un dise\u00f1o sim\u00e9trico en el que los dos lados se contrarrestan mutuamente el empuje axial.<\/li>\n<li><strong>Impulsores opuestos:<\/strong> Bombas multietapa con impulsores orientados en direcciones opuestas.<\/li>\n<\/ul>\n<h3>2.2 Fuerzas radiales<\/h3>\n<p>Fuerzas laterales generadas por una distribuci\u00f3n asim\u00e9trica de la presi\u00f3n alrededor del impulsor:<\/p>\n<h4>En el punto de m\u00e1xima eficiencia (BEP)<\/h4>\n<ul>\n<li>La distribuci\u00f3n de la presi\u00f3n es relativamente sim\u00e9trica alrededor del impulsor.<\/li>\n<li>Las fuerzas radiales se equilibran y se anulan en gran medida.<\/li>\n<li>La fuerza radial neta es m\u00ednima.<\/li>\n<li>Este es el estado de menor vibraci\u00f3n.<\/li>\n<\/ul>\n<h4>Fuera de BEP \u2014 caudal bajo<\/h4>\n<ul>\n<li>La distribuci\u00f3n de la presi\u00f3n en la voluta se vuelve asim\u00e9trica.<\/li>\n<li>Se genera una fuerza radial neta dirigida hacia la leng\u00fceta de la voluta (cutwater).<\/li>\n<li>Su magnitud aumenta a medida que disminuye el caudal.<\/li>\n<li>Puede alcanzar entre el 20 % y el 40 % del peso del impulsor en el momento del cierre.<\/li>\n<li>La fuerza radial rotatoria se manifiesta como una vibraci\u00f3n 1\u00d7.<\/li>\n<\/ul>\n<h4>Fuera de BEP \u2014 alto caudal<\/h4>\n<ul>\n<li>Se desarrolla un patr\u00f3n de asimetr\u00eda diferente.<\/li>\n<li>Existe una fuerza radial, pero suele ser menor que con un caudal bajo.<\/li>\n<li>La turbulencia del flujo a\u00f1ade componentes de fuerza aleatorios.<\/li>\n<\/ul>\n<h3>2.3 Pulsaciones por paso de las paletas<\/h3>\n<p>Los impulsos de presi\u00f3n peri\u00f3dicos que se generan cada vez que un \u00e1labe pasa por delante de 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 un pulso de presi\u00f3n.<\/li>\n<li><strong>Fuerzas:<\/strong> act\u00faan sobre el impulsor, la voluta y la carcasa.<\/li>\n<li><strong>Vibraci\u00f3n:<\/strong> dominante en la frecuencia de paso de la paleta.<\/li>\n<li><strong>Magnitud:<\/strong> depende de la holgura de la leng\u00fceta, del punto de funcionamiento y del dise\u00f1o.<\/li>\n<\/ul>\n<h3>2.4 Fuerzas de recirculaci\u00f3n<\/h3>\n<ul>\n<li>Fuerzas inestables de baja frecuencia derivadas de inestabilidades del flujo<\/li>\n<li>Se producen a caudales muy bajos \u2014y, en ocasiones, muy altos\u2014.<\/li>\n<li>Las frecuencias suelen ser de 0,2 a 0,8 veces la velocidad de rotaci\u00f3n, en el <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/es\/glossary\/sub-synchronous\/\">subsincr\u00f3nico<\/a> band.<\/li>\n<li>Puede generar fuertes vibraciones de baja frecuencia.<\/li>\n<li>Una clara se\u00f1al de que el funcionamiento se aleja del punto de m\u00e1ximo rendimiento (BEP); v\u00e9ase <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/es\/glossary\/recirculation\/\">recirculaci\u00f3n<\/a>.<\/li>\n<\/ul>\n<h2>3. Efectos sobre el rendimiento de la bomba<\/h2>\n<h3>Carga sobre los cojinetes<\/h3>\n<ul>\n<li>Las fuerzas radiales hidr\u00e1ulicas se suman a las cargas mec\u00e1nicas que soportan los cojinetes.<\/li>\n<li>Las fuerzas variables provocan una carga c\u00edclica.<\/li>\n<li>La carga es mayor cuando el caudal es bajo.<\/li>\n<li>La selecci\u00f3n de los rodamientos debe tener en cuenta el componente hidr\u00e1ulico.<\/li>\n<li>La vida \u00fatil de los rodamientos disminuye dr\u00e1sticamente con la carga (la vida \u00fatil es proporcional a 1\/carga\u00b3), por lo que una modesta <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/es\/calculators\/bearing-load\/\">C\u00e1lculo de la vida \u00fatil de los rodamientos L10<\/a> puede demostrar en qu\u00e9 medida una fuerza radial de bajo caudal reduce la vida \u00fatil.<\/li>\n<\/ul>\n<h3>Deflexi\u00f3n del eje<\/h3>\n<ul>\n<li>Las fuerzas radiales provocan la deflexi\u00f3n del eje.<\/li>\n<li>Esto modifica las holguras de las juntas y el ajuste de los anillos de desgaste.<\/li>\n<li>Puede reducir la eficiencia.<\/li>\n<li>En casos extremos, esto conduce a un <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/es\/glossary\/rotor-rub\/\">rozamiento<\/a>.<\/li>\n<\/ul>\n<h3>Generaci\u00f3n de vibraciones<\/h3>\n<ul>\n<li><strong>1\u00d7 component:<\/strong> debido a la fuerza radial constante o que var\u00eda lentamente.<\/li>\n<li><strong>Componente VPF:<\/strong> debido a las pulsaciones de presi\u00f3n.<\/li>\n<li><strong>Low-frequency:<\/strong> debido a la recirculaci\u00f3n y otras inestabilidades.<\/li>\n<li><strong>Dependiente del punto de funcionamiento:<\/strong> Todo cambia en funci\u00f3n del caudal.<\/li>\n<\/ul>\n<h3>Tensi\u00f3n mec\u00e1nica<\/h3>\n<ul>\n<li>Las fuerzas c\u00edclicas imponen <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/es\/glossary\/fatigue\/\">fatiga<\/a> loading.<\/li>\n<li>Las paletas del impulsor est\u00e1n sometidas a tensiones debido a las diferencias de presi\u00f3n.<\/li>\n<li>El eje sufre fatiga debido a los momentos flectores.<\/li>\n<li>La carcasa se ve sometida a tensiones debido a las pulsaciones de presi\u00f3n.<\/li>\n<\/ul>\n<h2>4. Minimizaci\u00f3n de las fuerzas hidr\u00e1ulicas<\/h2>\n<h3>Funcionar cerca del BEP (punto de m\u00e1xima eficiencia)<\/h3>\n<ul>\n<li>La estrategia m\u00e1s eficaz para minimizar las fuerzas hidr\u00e1ulicas.<\/li>\n<li>Intente operar, siempre que sea posible, entre el 80 % y el 110 % del caudal del punto de m\u00e1xima eficiencia (BEP).<\/li>\n<li>Las fuerzas radiales alcanzan su valor m\u00ednimo en el punto de rendimiento \u00f3ptimo.<\/li>\n<li>Las vibraciones y las cargas sobre los cojinetes se reducen al m\u00ednimo de forma conjunta.<\/li>\n<\/ul>\n<h3>Caracter\u00edsticas de dise\u00f1o<\/h3>\n<ul>\n<li><strong>Bombas de difusor:<\/strong> una distribuci\u00f3n de la presi\u00f3n m\u00e1s sim\u00e9trica que la de una sola voluta.<\/li>\n<li><strong>Doble voluta:<\/strong> dos leng\u00fcetas situadas a 180\u00b0 entre s\u00ed que equilibran las fuerzas radiales.<\/li>\n<li><strong>Mayor holgura:<\/strong> reducir los pulsos de presi\u00f3n en el paso de las paletas (a costa de una cierta p\u00e9rdida de eficiencia).<\/li>\n<li><strong>Selecci\u00f3n del n\u00famero de \u00e1labes:<\/strong> elegido para evitar resonancias ac\u00fasticas.<\/li>\n<\/ul>\n<h3>System design<\/h3>\n<ul>\n<li>Proporcionar protecci\u00f3n contra la recirculaci\u00f3n por caudal m\u00ednimo para las bombas de carga base.<\/li>\n<li>Elija una bomba del tama\u00f1o adecuado para el servicio real y evite elegir una de mayor tama\u00f1o.<\/li>\n<li>Utilice un variador de velocidad para mantener el punto de funcionamiento \u00f3ptimo.<\/li>\n<li>Dise\u00f1e la entrada de manera que se reduzcan al m\u00ednimo el remolino 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>Represente gr\u00e1ficamente la vibraci\u00f3n en funci\u00f3n del caudal.<\/li>\n<li>Por lo general, la vibraci\u00f3n m\u00ednima se produce en el punto de rendimiento \u00f3ptimo (BEP) o cerca de \u00e9l.<\/li>\n<li>Un aumento de la vibraci\u00f3n a bajo caudal indica la presencia de fuerzas radiales elevadas.<\/li>\n<li>El gr\u00e1fico ayuda a definir un rango de funcionamiento razonable.<\/li>\n<\/ul>\n<h3>VPF analysis<\/h3>\n<ul>\n<li>La amplitud del VPF indica la intensidad de la pulsaci\u00f3n hidr\u00e1ulica.<\/li>\n<li>Un aumento del VPF puede indicar un deterioro de las holguras o un cambio en el punto de funcionamiento.<\/li>\n<li>VPF <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/es\/glossary\/harmonics\/\">arm\u00f3nicos<\/a> indican un flujo turbulento y alterado.<\/li>\n<\/ul>\n<p>Distinguir estas caracter\u00edsticas hidr\u00e1ulicas de las puramente mec\u00e1nicas es la clave del diagn\u00f3stico de las bombas, y es ah\u00ed donde un analizador port\u00e1til demuestra su utilidad sobre el terreno. El <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/es\/producto\/balanset-1\/\">Balanset-1A<\/a> capta la <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/es\/glossary\/spectrum\/\">espectro de vibraci\u00f3n<\/a> en las carcasas de los cojinetes y analiza los componentes de 1\u00d7, VPF y baja frecuencia, de modo que un ingeniero pueda decidir si un valor elevado requiere <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/es\/glossary\/equilibrado-del-campo\/\">equilibrado de campo<\/a> (una soluci\u00f3n mec\u00e1nica) o un cambio del punto de funcionamiento (una soluci\u00f3n hidr\u00e1ulica), y cuando el diagn\u00f3stico apunte a un desequilibrio, equilibrar el rotor y comprobar el resultado en el acto.<\/p>\n<h2>6. Consideraciones relativas a la medici\u00f3n<\/h2>\n<h3>Puntos de medici\u00f3n de vibraciones<\/h3>\n<ul>\n<li><strong>Cajas de rodamientos:<\/strong> detectar las fuerzas mec\u00e1nicas e hidr\u00e1ulicas combinadas.<\/li>\n<li><strong>Pump casing:<\/strong> m\u00e1s sensible a las pulsaciones hidr\u00e1ulicas.<\/li>\n<li><strong>Tuber\u00edas de aspiraci\u00f3n y descarga:<\/strong> transmitir las pulsaciones de presi\u00f3n.<\/li>\n<li><strong>Varias ubicaciones:<\/strong> Compararlas ayuda a distinguir las fuentes hidr\u00e1ulicas de las mec\u00e1nicas.<\/li>\n<\/ul>\n<h3>Medici\u00f3n de la pulsaci\u00f3n de la presi\u00f3n<\/h3>\n<ul>\n<li>Instale transductores de presi\u00f3n en la aspiraci\u00f3n y en la descarga.<\/li>\n<li>Estos dispositivos miden directamente las pulsaciones hidr\u00e1ulicas.<\/li>\n<li>Relacione los datos de pulsaci\u00f3n con la vibraci\u00f3n.<\/li>\n<li>Utilice la combinaci\u00f3n para identificar las resonancias ac\u00fasticas.<\/li>\n<\/ul>\n<p>Las fuerzas hidr\u00e1ulicas son fundamentales para el funcionamiento de una bomba y constituyen una de las principales fuentes de vibraci\u00f3n y carga. Comprender c\u00f3mo var\u00edan esas fuerzas en funci\u00f3n de las condiciones de funcionamiento, reconocer sus caracter\u00edsticas en el espectro de vibraciones, y dise\u00f1ar y operar las bombas para mantener bajas esas fuerzas \u2014principalmente funcionando cerca del punto de m\u00e1ximo rendimiento (BEP)\u2014 es esencial para lograr un rendimiento fiable y duradero de las bombas en el \u00e1mbito industrial. Para obtener m\u00e1s informaci\u00f3n sobre los fallos provocados por estas fuerzas, v\u00e9ase <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/es\/glossary\/centrifugal-pump-defects\/\">defectos de las bombas centr\u00edfugas<\/a> y <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/es\/glossary\/impeller-defects\/\">defectos del impulsor<\/a>.<\/p>\n<hr>\n<p><a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/es\/glossary\/\">\u2190 Volver al \u00edndice principal<\/a><\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Aprenda sobre las fuerzas hidr\u00e1ulicas en las bombas, las cargas inducidas por la presi\u00f3n del flujo de fluido que crean vibraciones a la frecuencia de paso de las paletas, el empuje axial y las fuerzas radiales que afectan la confiabilidad.<\/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\/wp-json\/wp\/v2\/glossary\/140","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/vibromera.eu\/es\/wp-json\/wp\/v2\/glossary"}],"about":[{"href":"https:\/\/vibromera.eu\/es\/wp-json\/wp\/v2\/types\/glossary"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/vibromera.eu\/es\/wp-json\/wp\/v2\/glossary\/140\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":101337,"href":"https:\/\/vibromera.eu\/es\/wp-json\/wp\/v2\/glossary\/140\/revisions\/101337"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/vibromera.eu\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=140"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/vibromera.eu\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=140"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/vibromera.eu\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=140"}],"curies":[{"name":"gracias","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}