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¿Qué es la cavitación?
Cuando se trabajan con líquidos, se presentan fenómenos físicos por efectos de la temperatura como congelación, ebullición, evaporación que cambian el estado de estos y producen inclusive desprendimiento de aire u otros gases que pueden estar disueltos en ellos.
Cuando en este caso el aceite circula por estrechamientos o sufre aumento de temperatura, tanto la presión como la velocidad cambian, específicamente al aumentar la temperatura aumenta la presión y si alcanza el valor de ebullición, entonces el aceite pasará de un estado líquido a gaseoso. Este vapor de aceite presente en el aceite líquido toma la forma de burbujas. En el momento en que el caudal de aceite aumenta su ancho, la presión disminuye y el vapor de aceite se condensa, luego el vapor de aceite (en forma de burbujas) pasa del estado gaseoso a estado liquido, lo cual genera implosión de las burbujas y por consiguiente una alta transformación de energía, generando desprendimiento del material (metal) del elemento con el cual están en contacto y produciendo pequeñas cavidades en dicho material, cavidades del tamaño promedio de la cabeza de un alfiler, de ahí su nombre, cavitación.
Causas
Dentro de las causas que producen la cavitación están:
- Incorrecto diseño de la instalación oleohidráulica
- Estrangulamientos excesivos en la tubería de succión
- Longitud excesiva en la tubería de succión
- Filtro de succión tapado
- Velocidades del aceite por encima de las recomendadas
- Presencia de aire en el circuito oleohidráulico
- El movimiento del actuador es superior por carga externa que por presión oleohidráulica.
Explicación paso a paso:
Explicación paso a paso:
La implosión causa ondas de presión que viajan en el líquido a velocidades próximas a las del sonido independientemente del fluido donde se creen. Estas pueden disiparse en la corriente del líquido o pueden chocar con una superficie. Si la zona donde chocan las ondas de presión es la misma, el material tiende a debilitarse estructuralmente y se inicia una erosión que, además de dañar la superficie, provoca que ésta se convierta en una zona de mayor pérdida de presión y por ende de mayor foco de formación de burbujas de vapor. Si las burbujas de vapor se encuentran cerca o en contacto con una pared sólida cuando implosionan, las fuerzas ejercidas por el líquido al aplastar la cavidad dejada por el vapor dan lugar a presiones localizadas muy altas, ocasionando picaduras sobre la superficie sólida. Nótese que dependiendo de la composición del material usado se podría producir una oxidación de este con el consiguiente deterioro del material.
El fenómeno generalmente va acompañado de ruido y vibraciones, dando la impresión de que se tratara de grava que golpea en diferentes partes de una máquina.
Se puede presentar también cavitación en otros procesos como, por ejemplo, en hélices de barcos y aviones, bombas y tejidos vascularizados de algunas plantas.
Se suele llamar corrosión por cavitación al fenómeno por el que la cavitación arranca la capa de óxido (resultado de la pasivación) que cubre el metal y lo protege, de tal forma que entre esta zona (ánodo) y la que permanece pasivada (cubierta por óxido) se forma un par galvánico en el que el ánodo (el que se corroe) es la zona que ha perdido su capa de óxido y cátodo la que la mantiene.