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M e c a t r ó n i c a 4 S e m e s t r e

J a v i e r R o d r í g u e z L e ó n

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MecatrónicaLas fallas tanto en los cilindros como en las bombas de los sistemas Hidráulicas son importantes detectarlas para poder solucionar los problemas de los sistemas sin alterar el funcionamiento del mismo. Y a su vez se deben realizar inspecciones a los sistemas para poder a largar la vida de los cilindros y así contar con el sistema en optimas condiciones y produciendo al 100%.

Fallas en los sistemas Hidráulicos

FALLAS EN LOS SISTEMAS HIDRÁULICOS 19 de marzo de 2010

Mecatrónica 4 Semestre | 2

Los sistemas hidráulicos son importantes para la industria ya que pueden producirproductos 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, elvolumen 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.



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)



-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

La contaminación del rodamiento

Enjuague el sistema hidráulico completo



de la glándula

Error teniendo Glándula

Cambiar todos los filtros

Hora teniendo glándula

Diámetro de los cilindros se calificó

La contaminación del aceite

Error de rodamiento de pistón

Enjuague el sistema hidráulico completo

Cambiar todos los filtros

Compruebe que lleven la cabeza del pistón

Vástago Bent La sobrecarga de la Operación posible problema

Fuera de impacto

Bajo la especificación de la barra de pistón

Compruebe parametersIncrease especificación operación varilla

Split de soldadura en la base y los puertos

Cargas de choque

Pobre soldadura original

Compruebe los parámetros de operación de

M / C apagado y volver a soldar correctamente

Teniendo los ojos rotos

Especificación de loadingUnder Choque de bearingOverloading de cilindro

ParametersIncrease Revise la operación teniendo horquilla specificationIncrease pin tamaño

Rod lleva en un lado

La falta de rodamiento de apoyo

Demasiado carga lateral mucho

Rod demasiado pequeño

Aumentar teniendo varilla operationIncrease areaChange sizeIncorporate guías externos

Glándula soplado

Posible intensificación de la presión interna

Hilos usados

Deformación del tubo del cilindro

Comprobar el funcionamiento de la válvula hidráulica de

Hilos Hora

Compruebe que el tubo oviality & Wear hilo

La fuga de todo el od de la glándula

O-ring fracaso

craqueada glándula

Verificar las separaciones

Ajuste de back-up anillo O-ring

Glándula prueba Crack

Vástago picaduras

Corrosión Varilla de material de actualización a las especificaciones marinas

Proteger de la barra de tiempo



Barril de corrosión interna

El agua en el aceite Cambie el aceite

Proteger de la entrada de agua

Fugas en las juntas regulares

Sellos incorrecta equipada

Sello corroídos o surcos marcados

El aire atrapado en las separaciones de metal oilIncorrect

La contaminación del aceite

Sellos instalado incorrectamente

Los tamaños de la vivienda Sello incorrecta

Compruebe el sello de compatibilidad con las condiciones

Marque todas las ranuras de sello para marcar y la corrosión

Cilindro Asegúrese de que está correctamente Bled

Compruebe que la contaminación de petróleo

Verifique el estado de todas las superficies de rodadura

Cilindro está poniendo caliente

De fugas internas Prueba para eludir la presión interna

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 final de la carrera

Desgaste de los rodamientos internos

La alineación incorrecta de pistón a la glándula

Franja e inspeccionar la cabeza del pistón y cojinetes de la glándula

Revise la alineación del pistón a la glándula

Vástago no se retrae

Bloqueo interno leakagePort Franja e inspeccionar la cabeza del pistón y tubo

Los puertos que todos los tubos de los bloqueos

Funcionamiento de la válvula Hora

Pérdida de poder

De fugas internas

Fallo de la bomba hidráulica

Configuración incorrecto de las válvulas

Franja e inspeccionar la cabeza del pistón y tubo

Hora de la bomba y válvulas



Stick Slip o trepidación

La falta de lubricante para los cojinetes y sellos de la glándula

Acabados de superficie rugosa 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.



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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