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miércoles, 29 de junio de 2011

SISTEMAS HIDRÁULICOS (TERCERA PARTE)

Corresponde en esta ocasión hacer referencia a los problemas y fallas que se presentan en cada componente del circuito hidráulico. Empezaremos con las bombas:

Las fallas pueden ser diversas y será difícil aislar la causa inicial. A su vez, las causas pueden ser muchas pero las podemos agrupar como sigue:

- Contaminación por materias finas.
- Contaminación por materias gruesas
- Aereación
- Cavitación
- Falta de aceite
- Presión excesiva
- Tolerancia insuficiente
- temperatura elevada del aceite
- Ensamble e instalación incorrecta

CONTAMINACION POR PARTICULÁS FINAS

El desgaste abrasivo causado por partículas finas es la más común de las fallas de bombas.
La suciedad y otras materias extrañas circulan a través del sistema causando desgaste en todos los componentes especialmente en las placas de presión, lumbreras del cuerpo y en el área del cojinete del eje en las bombas de engranaje. En la bomba de paletas produce desgaste en las paletas y en sus ranuras permitiendo que el aceite escape. Al mismo tiempo se produce una pérdida de control de las paletas las cuales rebotan causando rayaduras al anillo.
La suciedad puede entrar al sistema por sellos desgastados o si se le da servicio en condiciones sucias. Por eso se recomienda siempre limpiar la tapa del tanque, embudos y toda el área de llenado antes de abrir el tanque. Chequee el sello limpiador de la varilla del cilindro si trabaja correctamente.

CONTAMINACION POR MATERIAS GRUESAS

La presencia de estas materias resulta comúnmente de fallas de otros componentes en el sistema hidráulico o de un lavado deficiente después de una falla anterior.
Los daños por estas partículas pueden ocurrir en cualquier momento y repentinamente dependiendo de la cantidad y tamaño de las partículas. Indicativo de estos daños son las rayaduras en la superficie de las placas de presión, rayaduras del eje del cojinete; desgaste en las ranuras en la superficie del cuerpo de la bomba que hace contacto con la punta del diente del engranaje. En la bomba de paletas se observarán exceso de raspaduras y ondulaciones en el anillo, las partículas metálicas pueden llegar al extremo de atascar el motor entre las placas torciendo o rompiendo el eje.
De allí la importancia del cuidado que se debe tener con el conjunto de filtrado y colador magnético de partículas.

AEREACION Y CAVITACION

La Aereación y cavitación son discutidos juntos debido a que actúan en forma muy semejante en el sistema. En ambos casos, el vapor del aceite y las burbujas de aire en el aceite causan daño
s en las bombas.
Este fenómeno se produce al comprimirse y expandirse rápidamente las burbujas de vapor de aire que se mezcla con el aceite.
La Aereación se origina por el aire que entra al sistema por conexiones flojas, por una pequeña fuga o por la agitación del aceite en el tanque.
La cavitación se origina usualmente por la restricción de la línea de succión de la bomba, creando vacíos en el sistema.
La Aereación y cavitación erosiona o pica las placas de presión y la caja de la bomba de engranajes. En la bomba de paletas erosiona, raspa y ondula el anillo, desgasta los bordes y puntas de las paletas.
Se recomienda comprobar la viscosidad del aceite, el grado, que no produzca espuma y el ajuste de la máxima presión.

FALTA DE ACEITE

La falta de aceite puede causar una falla casi instantánea de la bomba y puede ocurrir por: un bajo nivel de aceite en el tanque, gran succión de aire por la línea, funcionamiento en pendientes muy inclinadas, suciedad o conexiones flojas, viscosidad del aceite, etc.
Los componentes de una bomba tomarán el color azul rápidamente por el recalentamiento.

PRESION EXCESIVA

La sobre presión puede deberse a que la válvula de alivio no cumple su función. Esto produce grandes y repetidas vibraciones de excesiva presión. O puede deberse a una regulación muy alta de la válvula de alivio.
Como consecuencia puede ocurrir la rotura del eje o rajadura de la caja en una bomba de engranajes.

TOLERANCIAS INSUFICIENTES

Las luces deben ser las correctas, de lo contrario se producirán fallas a pocas horas de funcionamiento.


TEMPERATURA ELEVADA DEL ACEITE

El calor excesivo pondrá negro las placas de presión y engranajes, y endurecerá los anillos o sellos. Si el calor excesivo es de corta duración, una temperatura de más de 3000°F es suficiente para producir estos problemas.
La temperatura elevada resultará de una válvula pegada o de una válvula de alivio regulada a muy baja presión.

CONCLUSION

Las presiones altas imponen grandes esfuerzos a todos los componentes del sistema hidráulico. Al mismo tiempo se requiere aumentar la confiabilidad para tener operaciones seguras; por lo tanto, es esencial un cuidadoso mantenimiento preventivo para reducir los períodos de fallas, extender la vida de servicio, ciclos rápidos y lograr una operación segura de la máquina.
Son esenciales para el rendimiento adecuado de la bomba hidráulica, aceite limpio del grado correcto, cambio regulares de filtro y frecuentes inspecciones de todos los componentes del sistema hidráulico.

sábado, 28 de mayo de 2011

SISTEMAS HIDRÁULICOS (SEGUNDA PARTE)

COMPONENTES DE UN SISTEMA HIDRAULICO


TANQUE: Depósito de aceite para suministro del sistema hidráulico.


REQUERIMIENTOS: Capacidad adecuada, por lo general sellado, pero no siempre, debe mantenerse limpio y debe tener suficiente resistencia. Se diseñan para evitar la recirculación continua del mismo líquido. Existen desviadores que constituyen una forma de amortiguar la turbulencia. Además, el aceite tiene tiempo de refrescarse antes de retornar al sistema. Por otro lado, el tubo de admisión de la bomba está bien debajo de la superficie de aceite, pero sobre el fondo del tanque. De esta forma se reduce las posibilidades de cavitación debidas a la falta de aceite y también se evita la admisión de los sedimentos que se depositan en el fondo.


NOTA.- La suciedad es el peor enemigo de los componentes del sistema hidráulico. Se debe tener mucho cuidado para evitar que penetre al sistema. Asegúrese antes que nada, que el recipiente y el aceite que use para llenar el tanque estén limpios.

BOMBA HIDRAULICA: Es el corazón del sistema hidráulico. Su trabajo, si no nos falla la memoria, es crear flujo y no presión.
La bomba puede ser de engranajes, de paletas o de pistones.

a) BOMBA DE ENGRANAJES: Es de desplazamiento positivo, es decir una bomba en el cual el desplazamiento (caudal) por revolución no puede variarse.
VENTAJAS:
- De desplazamiento positivo: El caudal es constante dentro de una manera razonable sin importar la resistencia al flujo.
- Filtraciones pequeñas: La disminución en la cantidad de descarga debida a filtraciones que vuelve a la admisión es pequeña.
- Compacta. La unidad es compacta.

DESVENTAJAS: Limitada a aplicaciones de baja presión, debido al desequilibrio hidráulica (Cualquier presión excesiva que exista en la salida aplica una fuerza en los engranajes, produciendo la deflexión del eje).

b) BOMBA DE PALETAS: Pueden ser
- De paletas rectas: Las ranuras para las paletas en el motor son rectas desde el centro, por lo tanto la bomba puede girar en cualquier dirección.
- De paletas rebajadas: La paleta tiene un rebajo en el cual actúa el aceite a presión que junto con la fuerza centrífuga mantiene las paletas contra el anillo.
- De paletas con resorte: Las paletas son mantenidas contra el anillo en el lado de descarga por los resortes, la fuerza centrífuga y la presión de aceite detrás de la paleta.
- De inserto en las paletas: La presión del aceite entre la paleta y el extremo de un inserto de acero que se desplaza en una ranura cortada en la paleta ayudan a mantener la Paleta contra el anillo.

VENTAJAS:
- Mayor caudal: El ajuste preciso entre las paletas y el anillo aumenta el caudal de estas bombas con respecto a las bombas de engranajes
- Desplazamiento Positivo: El caudal disminuye poco a medida que la resistencia al flujo aumenta.
- Equilibrio hidráulico: La mayor parte de las bombas de paletas son equilibradas hidráulicamente (note que las salidas están en lados opuestos, al igual que las entradas. Las fuerzas que se oponen se equilibran entre ellas y reducen las cargas en los cojinetes y la deflexión en e] eje)

DESVENTAJAS:
- Gran cantidad de partes: muchas partes mecánicas, costo elevado.
- Más difícil de mantener que las bombas de engranajes: Pequeñas cantidades de materias extrañas causan desgaste rápido, debido al roce de las paletas.

FILTRO DE ACEITE: Dispositivos para separar las partículas o sólidos que se hayan en suspensión en el aceite. El aceite puede filtrarse en cualquier punto del sistema.


En muchos sistemas hidráulicos, el aceite es filtrado antes de que entre a la válvula de control. Para hacer esto se requiere un filtro más o menos grande que pueda soportar la presión total de la línea. Colocado el filtro en la línea de retorno tiene también sus ventajas. Unas de las mayores es su habilidad de atrapar materiales que entran al sistema desde los cilindros. El sistema impedirá que entre suciedad a la bomba. Esto es verdad siempre que no se agreguen materias extrañas al tanque,
Cualquiera de los dos tipos de filtro en las tuberías debe equiparse con una válvula de derivación.

VÁLVULA DE CONTROL O DIRECCIONAL: Consiste en un carrete con dos o más bandas maquinadas que puede moverse dentro de una perforación o cuerpo de válvula. El juego entre las bandas de la válvula de carrete y la perforación en el cuerpo de la válvula es sumamente pequeño el ajuste de alta precisión de la válvula al cuerpo, necesario para impedir filtraciones a presión alta requiere limpieza absoluta para evitar desgastes prematuros. A fin de impedir distorsión del cuerpo de la válvula y atascamientos es necesario dar el torque correcto a todos los pernos al armar.
Las válvulas de control del tipo de carrete son válvulas deslizantes. Puesto que el carrete se mueve hacia adelante y hacia atrás permite que el aceite fluya a través de la válvula o impida su flujo.




VALVULA DE PRESION MAXIMA O VALVULA DE ALIVIO: Son válvulas limitadoras y que no controlan la presión actual de trabajo. Solamente la carga controla esta presión. Recuerde que la bomba no produce presión. La presión es el sistema hidráulico es el resultado de la restricción al flujo y la presión en cualquier momento dependerá de la carga aplicada en el cilindro hidráulico.