cilindros hidraulicos

1. Fallas en los
sistemas
Hidráulicos
Mecatrónica 4 Mecatrónica
Semestre
Las fallas tanto en los cilindros como en las bombas de
Javier los sistemas Hidráulicas son importantes detectarlas para
poder solucionar los problemas de los sistemas sin
Rodríguez León alterar el funcionamiento del mismo. Y a su vez se deben
realizar inspecciones a los sistemas para poder a largar la
19/03/2010 vida de los cilindros y así contar con el sistema en
optimas condiciones y produciendo al 100%.

2. FALLAS EN LOS SISTEMAS HIDRÁULICOS 19 de marzo de 2010
Los sistemas hidráulicos son importantes para la industria ya que pueden producir
productos en serie o masa por ello es importante conservarlos en buen estado y
optimas condiciones, llevando acabo un mantenimiento adecuado para evitar fallas,
las cuales pueden ser catastróficas en economía y en cuanto a todo el sistema
hidráulico.
Los sistemas hidráulicos actuales son más sofisticados que nunca, para que
proporcionen la máxima productividad, al menor costo posible. Hay muchos factores
que están trabajando todos los días para erosionar esta eficiencia.
La contaminación es un causa principal falla, algunos
componentes están expuestos al polvo, arena y agua
que, pueden entrar en el sistema hidráulico y causar
un desgaste prematuro. Si puede controlar esta
contaminación podrá mantener la eficiencia del sistema
y corregir los problemas antes de que se conviertan en
costosas averías.
Los sistemas hidráulicos son cerrados, lo que quiere decir que la mayor parte del
desgaste de los componentes se produce internamente. Para detectar el desgaste y
otros problemas dentro del sistema no hay más herramienta disponible que el
analizar el aceite periódicamente.
= Fallas de los cilindros Hidráulicos =
La falla de efecto diesel
El efecto de diesel se produce en un cilindro hidráulico cuando el aire se extrae de
los sellos vara, se mezcla con el fluido hidráulico y explota cuanto a presión. Cuando
sucede esto afecta al cilindro de la siguiente forma:
Cuando un cilindro hidráulico de doble acción se retrae bajo el peso de su carga, el
volumen de fluido que se exige por el lado de la barra del cilindro puede exceder el
volumen de líquido suministrado por la bomba.
Cuando esto sucede, se desarrolla una presión negativa en el lado de la barra del
cilindro hidráulico, que se traduce en el aire está elaborando en el cilindro más allá
de sus sellos barra. Esto ocurre porque la mayoría de los sellos de la barra están
diseñados mantener alta la presión en el líquido y no están diseñados para mantener
el aire fuera. El resultado de esto es la aireación - la mezcla de aire con el fluido
hidráulico.
Aireación causa daños por la pérdida de la lubricación, el recalentamiento y, cuando
una mezcla de aire y aceite es comprimido se puede explotar, dañar el cilindro
hidráulico y la quema de sus sellos. La causa de la aireación es un flotador
defectuoso de la válvula. La función de una válvula de flotador es permitir que el
brazo pueda bajar rápidamente bajo su propio peso.
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3. FALLAS EN LOS SISTEMAS HIDRÁULICOS 19 de marzo de 2010
Cuando se activa, esta válvula se conecta a los puertos del cilindro hidráulico que le
permite, junto a retractarse bajo el peso del brazo. El fluido desplazado por el lado
del pistón del cilindro se dirige con prioridad a la barra lateral, antes de cualquier
exceso de volumen se devuelve al depósito hidráulico. Un orificio controla la
velocidad con la que se retrae el cilindro hidráulico.
Los tres causas de fracaso del cilindro hidráulico
-La instalación inadecuada es una causa del fracaso de los sellos:
la limpieza, proteger el sello de rasguños y cortes, y la lubricación
adecuada. Otros problemas son el endurecimiento de la glándula
sello donde hay un seguidor ajustable en un borde del sello
durante la instalación. Instalar el sello del revés es una
ocurrencia común.
-Descomposición química del material de sellado es más a
menudo el resultado de la selección de material incorrecto. La
aplicación incorrecta o el uso de materiales no compatibles
pueden conducir a un ataque químico en el sello de los aditivos
líquidos, la hidrólisis y la reducción de la oxidación de los
elementos de sello. De descomposición química puede resultar
en la pérdida de la interfaz de la junta de labio, de ablandamiento
de dureza sello, hinchazón excesiva o de la contracción. La decoloración de la junta
también puede ser un indicador de ataque químico.
-La degradación de calor es la pérdida de eficacia de sellado a través de los labios,
sistema de compresión excesiva y pérdida de material de sellado. Las causas de
esta condición puede ser el uso de material de sellado incorrecto, la fricción
dinámica de alta, la carga excesiva de los labios, sin autorización del talón y la
proximidad a la fuente de calor exterior. Los problemas de degradación de calor
puede implicar la reducción de la interferencia los labios de obturación, el aumento
de la lubricación, o un cambio en el material de sellado. .
Fugas en cilindros
Inspección de puntos importantes
-Verificar fugas internas, los cuales se pueden verificar por reducción en las
velocidades de desplazamiento o por perdidas de potencia.
-Verificar fugas externas, los cuales se pueden detectar por perdidas de fluido en
diferentes partes del cilindro, los cuales ocasionan pedidas de velocidad, potencia y
consumo de aceite.
-Verificación visual del estado del vástago (rayas, poros, golpes, corrosión o flexión)
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4. FALLAS EN LOS SISTEMAS HIDRÁULICOS 19 de marzo de 2010
-Verificar fisuras en el diámetro exterior de la camisa, soldaduras y tapas frontal y
posterior.
-Verificar ruidos (rechinar o tabletear) que se puedan presentar y estos pueden ser
generados por desgaste en guías, movimientos forzados por desgaste en anclajes o
desalineamientos en estructuras, por rotulas o bujes oxidadas en pivotes; por falta de
lubricación o por estar reventadas y por fluidos inadecuados.
-Cuando se decide bajar el cilindro de la máquina, este se debe desensamblar
inspeccionar y reparar en un lugar adecuado donde se disponga de las herramientas
y equipos adecuados (metrología, maquinados, rectificados, procesos de soldadura e
información técnica), limpieza y aparatos de ensayos y pruebas, para garantizar en
forma total su reparación.
Reparaciones
-Rectificado o reparaciones de las camisas internamente, manteniéndose dentro del
rango de tolerancia de acuerdo a los ajustes dados por los fabricantes. Otras
alternativas si el desgaste se sale del estándar son cromar internamente para
recuperar medida y al mismo tiempo darle una vida útil mayor que la original y otra
alternativa es la fabricación, debido a desgastes demasiado grandes, que se pasen de
0.5 mm en diámetro.
-Cromado y rectificado de los vástagos, manteniéndose dentro del rango de tolerancia
de acuerdo a los ajustes dados por los fabricantes. Otras alternativas son la
fabricación de acuerdo a las fallas presentadas.
-De acuerdo a los desgastes generados, del pistón y de las tapas se podrían
recuperar o dependiendo de su estado se podrían fabricar.
-Los pivotes u horquillas dependiendo de los desgastes generados se pueden
reconstruir o dependiendo de su estado se podrían fabricar.
Resolución de problemas de falta de cilindros hidráulicos
Síntoma Posibles causas Remedios
Vástago anotó La contaminación del aceite Enjuague el sistema hidráulico
completo
La contaminación del rodamiento
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5. FALLAS EN LOS SISTEMAS HIDRÁULICOS 19 de marzo de 2010
de la glándula Cambiar todos los filtros
Error teniendo Glándula Hora teniendo glándula
Diámetro de los La contaminación del aceite Enjuague el sistema hidráulico
cilindros se completo
calificó Error de rodamiento de pistón
Cambiar todos los filtros
Compruebe que lleven la cabeza
del pistón
Vástago Bent La sobrecarga de la Operación Compruebe parametersIncrease
posible problema especificación operación varilla
Fuera de impacto
Bajo la especificación de la barra
de pistón
Split de Cargas de choque Compruebe los parámetros de
soldadura en la operación de
base y los Pobre soldadura original
puertos M / C apagado y volver a soldar
correctamente
Teniendo los Especificación de loadingUnder ParametersIncrease Revise la
ojos rotos Choque de bearingOverloading de operación teniendo horquilla
cilindro specificationIncrease pin tamaño
Rod lleva en un La falta de rodamiento de apoyo Aumentar teniendo varilla
lado operationIncrease areaChange
Demasiado carga lateral mucho sizeIncorporate guías externos
Rod demasiado pequeño
Glándula Posible intensificación de la Comprobar el funcionamiento de
soplado presión interna la válvula hidráulica de
Hilos usados Hilos Hora
Deformación del tubo del cilindro Compruebe que el tubo oviality &
Wear hilo
La fuga de todo O-ring fracaso Verificar las separaciones
el od de la
glándula craqueada glándula Ajuste de back-up anillo O-ring
Glándula prueba Crack
Vástago Corrosión Varilla de material de
picaduras actualización a las
especificaciones marinas
Proteger de la barra de tiempo
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6. FALLAS EN LOS SISTEMAS HIDRÁULICOS 19 de marzo de 2010
Barril de El agua en el aceite Cambie el aceite
corrosión interna
Proteger de la entrada de agua
Fugas en las Sellos incorrecta equipada Compruebe el sello de
juntas regulares compatibilidad con las
Sello corroídos o surcos condiciones
marcados
Marque todas las ranuras de
El aire atrapado en las sello para marcar y la corrosión
separaciones de metal oilIncorrect
Cilindro Asegúrese de que está
La contaminación del aceite correctamente Bled
Sellos instalado incorrectamente Compruebe que la contaminación
de petróleo
Los tamaños de la vivienda Sello
incorrecta Verifique el estado de todas las
superficies de rodadura
Cilindro está De fugas internas Prueba para eludir la presión
poniendo interna
caliente
Franja de cilindro e inspeccionar
la cabeza del pistón y diámetro
interior de tubo de
Eliminar pistón y el sello de
verificación interna de
Rod levantar al Desgaste de los rodamientos Franja e inspeccionar la cabeza
final de la internos del pistón y cojinetes de la
carrera glándula
La alineación incorrecta de pistón
a la glándula Revise la alineación del pistón a
la glándula
Vástago no se Bloqueo interno leakagePort Franja e inspeccionar la cabeza
retrae del pistón y tubo
Los puertos que todos los tubos
de los bloqueos
Funcionamiento de la válvula
Hora
Pérdida de De fugas internas Franja e inspeccionar la cabeza
poder del pistón y tubo
Fallo de la bomba hidráulica
Hora de la bomba y válvulas
Configuración incorrecto de las
válvulas
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7. FALLAS EN LOS SISTEMAS HIDRÁULICOS 19 de marzo de 2010
Stick Slip o La falta de lubricante para los Acabados de superficie rugosa
trepidación cojinetes y sellos de la glándula sobre la barra o tubo de
La falta de presión hidráulica
Pasar la aspiradora o aire
atrapado
Teniendo tolerancias muy
apretado
Sellos demasiado apretado
Fugas en bombas
¿Que es la Eficiencia Volumétrica?
La eficiencia volumétrica es una medida de las perdidas en volumen debidas a fugas
internas de la bomba hidráulica y se calcula dividiendo el caudal actual que entrega
la bomba en litros o galones por minuto, entre el caudal teórico que por construcción
la bomba debería de entregar y se expresa en porcentaje. El caudal actual de la
bomba se mide utilizando un medidor de flujo o bien vaciando la entrega de la
bomba en un recipiente y midiendo el tiempo de llenado y el volumen
correspondiente.
Debido a que las fugas internas se incrementan conforme se incrementa la presión
de operación y conforme disminuye la viscosidad del fluido, estas variables deben
ser establecidas cuando se documenta la eficiencia volumétrica.
La viscosidad del fluido se establece, tomando la temperatura del fluido a la salida
de la bomba y verificando la tabla de viscosidad, del fluido que se esta utilizando en
el sistema hidráulico.
Significado de la Eficiencia Volumétrica
Conforme una bomba hidráulica se va desgastando por estar en servicio, se
incrementan las fugas internas y por lo tanto la cantidad de flujo útil disponible para
realizar un trabajo, disminuye. Si el valor de eficiencia volumétrica disminuye por
debajo de un valor considerado como aceptable, deberá hacerse una revisión
completa de los componentes de la bomba.
La adecuada selección de racores hidráulicos permite a los diseñadores
controlar las fugas en sistemas hidráulicos
A pesar de los avances en la tecnología de los racores, es frecuente ver charcos
bajo las máquinas o fluido hidráulico goteando a través de un trapo anudado a una
conexión roscada. Es obvio que las fugas hidráulicas continúan siendo un problema
generalizado.
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8. FALLAS EN LOS SISTEMAS HIDRÁULICOS 19 de marzo de 2010
La gran cantidad de conexiones que unen sistemas de tubería hidráulica, son las
fuentes principales de las fugas hidráulicas, especialmente bajo vibraciones
mecánicas intensas. Para reducir las vibraciones que se pueden generar en los
sistemas Hidráulicos se colocan mangueras con coplees integrados, estos coplees
son conexiones rápidas, conocidas también como Checks. Estas mangueras
absorben y amortiguan los golpes y vibraciones para no transmitirlas al sistema
Hidráulico. Existe también otro elemento el llamado acumulador el cual tiene la
función de absorber las vibraciones creadas por presión de vacio creadas en los
conductos de flujo caudal.
Falla de curvatura del embolo
La curvatura de las varillas del cilindro puede ser causada por el diámetro de la barra
insuficiente, la resistencia del material, el cilindro inadecuada disposición de montaje
o una combinación de los tres. Una vez que la varilla se dobla, la carga excesiva se
coloca en la junta de vástago que resulta en una falla prematura de la junta.
Pruebas de Rod Rectitud La prueba de Rectitud Rod siempre se
debe revisar cuando un cilindro hidráulico
está siendo reparado. Para probar la
rectitud, el lugar de la varilla en los rodillos y
medir la ejecución con un ancho de línea.
La posición de la barra de modo que la
distancia entre los rodillos (L) es lo más
grande posible, y luego medir el run-out en
el punto medio entre los rodillos (L / 2).
La vara debe ser lo más recto posible, sin embargo, una segunda de 0,5 milímetros
por metro lineal de barra se considera generalmente aceptable.
Si una varilla se dobla, la carga de la barra actual debería examinarse en la barra
carga admisible sobre la base de arreglo del montaje del cilindro y la resistencia a la
tracción del material de la barra. Si la carga es superior a la barra de carga
admisible, entonces una nueva caña debe ser fabricada en material de tracción
superior y el aumento de diámetro de la varilla para evitar que la varilla se doble en
el servicio.
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