curso hidraulica basica

Proyectos Cost-Savings + Ingeniería y Diseño + Mantenimiento + Suministro de Materiales

e-bussiness + Consultoría + Capacitación + Automatización

Hidráulica:

OBJETIVOSOBJETIVOS

•FluidoFluido•Importancia y características principales•Contaminación

•Conceptos básicosConceptos básicos •Energía, Trabajo, Potencia, Ley Pascal• Principales variables presión, flujo•Formulas – inphorm Cyl

•Principales componentes Principales componentes •Funcionamiento y simbologíaFuncionamiento y simbología

•Actuadores•Bombas•Válvulas control direccional, presion, flujo•Filtros

•Simulación diagrama AB89Simulación diagrama AB89•Fallas mas frecuentes y posibles causasFallas mas frecuentes y posibles causas•ElectrohidráulicaElectrohidráulica

•Principios generalesPrincipios generales•Principios operación válvulas servoPrincipios operación válvulas servo

FluidoFluidoImportanciaImportancia

Características principalesCaracterísticas principalesContaminaciónContaminación

Las cuatro funciones del aceite hidráulicoLas cuatro funciones del aceite hidráulico

en el sistema son:en el sistema son:

Transmisión de energíaTransmisión de energía

Lubricación de partes internas en movimientoLubricación de partes internas en movimiento

Transferencia de calorTransferencia de calor

Sellar espacios entre partes en movimientoSellar espacios entre partes en movimiento

Principios

Hidráulica Neumática Cilindros Filtración Automatización Mangueras y conexiones COMSSIS

Alrededor del 7Alrededor del 755% de las fallas en los % de las fallas en los

sistemas hidráulicos y de lubricación se pueden sistemas hidráulicos y de lubricación se pueden

atribuir a una contaminación excesivaatribuir a una contaminación excesiva

Principios de la contaminación


Bloqueo de orificiosBloqueo de orificios

Desgaste de componentesDesgaste de componentes

OxidaciónOxidación

Formación de compuestos químicosFormación de compuestos químicos

Degradación de aditivosDegradación de aditivos

Crecimiento biológicoCrecimiento biológico

(Amplificado 100x Escala: 1 División = 20 micrones)

Daños por contaminación


El aceite nuevo El aceite nuevo nono es fluido limpio es fluido limpio

Daños por contaminación


SustanciaSustancia Micrones PulgadasMicrones Pulgadas mm.mm.

Grano de Sal de MesaGrano de Sal de Mesa 100 100 .0039 .0039 .100.100

Cabello HumanoCabello Humano 70 70 .0027 .0027 .070.070

Límite Menor de Visibilidad 40Límite Menor de Visibilidad 40 .0016 .0016 .040.040

Harina MolidaHarina Molida 25 25 .0010 .0010 .025.025

Glóbulos RojosGlóbulos Rojos 8 8 .0003 .0003 .008.008

BacteriaBacteria 2 2 .0001 .0001 .002.002

Cabello Humano (75 µm), partículas (10 µm) Amplificado 100x (14 µm/división)

Tamaños relativos de partículas


Tipos de contaminación 1.- Partículas flotante flotante (0-5m) acumulable (5m+) Flujo

2.- Agua 3.- Aire

Tipos y Fuentes de Contaminación


Fuentes de contaminación por partículasFuentes de contaminación por partículas

-> En la construcción y ensamble del sistema hidráulico.-> En la construcción y ensamble del sistema hidráulico.

-> Ingreso al sistema durante la operación.-> Ingreso al sistema durante la operación.

-> Al agregar fluido nuevo.-> Al agregar fluido nuevo.

-> Generadas internamente durante la operación-> Generadas internamente durante la operación



Niveles de Ingreso de Contaminación para Niveles de Ingreso de Contaminación para Sistemas Hidráulicos Típicos Clasificados por su Sistemas Hidráulicos Típicos Clasificados por su

Ambiente de OperaciónAmbiente de Operación

Equipo MóvilEquipo Móvil 101088-10-101010 Por Minuto* Por Minuto*

Plantas ManufacturerasPlantas Manufactureras 101066-10-1088 Por Minuto* Por Minuto*

Ensambladoras y Cuartos LimpiosEnsambladoras y Cuartos Limpios 101055-10-1066 Por Minuto* Por Minuto*

* Partículas de tamaño mayor a 10 micrones que entran al depósito debido al desgaste * Partículas de tamaño mayor a 10 micrones que entran al depósito debido al desgaste de los componentes más fuentes externasde los componentes más fuentes externas



AguaAgua

¿ Que otros contaminantes afectan ?


Daños por contaminación por aguaDaños por contaminación por agua

Corrosión de Superficies MetálicasCorrosión de Superficies Metálicas

Desgaste Abrasivo AceleradoDesgaste Abrasivo Acelerado

Fatiga de RodamientosFatiga de Rodamientos

Descomposición de AditivosDescomposición de Aditivos

Variación de la ViscosidadVariación de la Viscosidad

Incremento de la Conductividad EléctricaIncremento de la Conductividad Eléctrica



¿ Por donde ingresa el agua ?¿ Por donde ingresa el agua ?

Empaques desgastados de los ActuadoresEmpaques desgastados de los Actuadores

Fugas Abiertas al DepósitoFugas Abiertas al Depósito

CondensaciónCondensación

Fuga en el Intercambiador de CalorFuga en el Intercambiador de Calor



Fluido Código ISO 16/14/11 (Amplificado 100x)Fluido Código ISO 16/14/11 (Amplificado 100x)

Fluido Código ISO 21/19/17 (Amplificado 100x)Fluido Código ISO 21/19/17 (Amplificado 100x)

¿ Como lo podemos ayudar?


¿ Como garantizarlo ?


Filtrar todo aceiteFiltrar todo aceite

¿ Como prevenir el ingreso de contaminantes ?


Reporte personalizadoReporte personalizado

Se hace un muestreoSe hace un muestreo

Antes y después del servicioAntes y después del servicio

Conteo de partículas láser


Conceptos Conceptos BásicosBásicos

)()(

JoulelbfPie

Trabajo

)()(

tan

MetroPierecorrida

ciaDis

x)(

)(NewtonlbfejercidaFuerza

Trabajo.- Es la aplicación de una fuerza para causar el movimiento de un objeto a través de una distancia.

Trabajo significa hacer que las cosas se realicen.

La expresión de describe el trabajo es:

TiempoEjercidaFuerza

corridaciaDis

Potencia

Re

tan

Segpielbf

SegJouleWatt

7376.011

HPWatt 1745

Potencia.- Casi todo trabajo se realiza durante un cierto tiempo finito. La potencia es la rapidez o taza con la que se realiza el trabajo.La expresión de Potencia es

)(PrPSIesion

)lg(

___

)(

2adapu

fuerzalaActuadondeArealbtTotalFuerza

2

11mNPa

Presión.- La presión es una medida de la intensidad de una fuerza (fuerza por unidad de área).

Descripción de la presión.- La expresión empleada para definir la presión es:

Actualmente la unidad aceptada por el SI para la presión es el Pascal (Pa), siendo

Formulas

000583.0)()()( xpsixpresiongpmflujoHPPotencia

7854.0lg)(2 xpuDiametrooAreacircul

)(231)(

2inAreaemboloxflujogpmastagoVelocidadv

)()(Pr 2inArea

lbFuerzaesion )()( 2inoxareaembolpsipresionndroFuerzacili

INPHORM CILINDROSINPHORM CILINDROS

Principales Principales ComponentesComponentes

FuncionFuncionSimbologiaSimbologia

Componentes en un sistema Hidráulico

FiltraciónFiltración

AcumuladoresAcumuladores

Motores HidráulicosMotores Hidráulicos

Controles flujpControles flujp

Válvulas DireccionalesVálvulas Direccionales

Cilindros paraCilindros parapresión mediapresión media

Unidades deUnidades dePotenciaPotencia

Componentes : Actuadores

• Lineales• Rotatorios/ Motores

Válvulas• Direccionales• Control de flujo• Control de presión

Bombas Engranes Paletas Pistones

Unidades hidráulicas Acumuladores Filtración/ Analisis de fluidos Electrohidráulica

Actuadores Lineales: Cilindros Para mediana y gran capacidad Con opción de control tipo servo y

proporcional Tipo metricos Diseños especiales

Actuadores Rotatorios: Motores Motores de Alta & Baja velocidad Tipo : Engranes , Gerotor & Piston Desplazamiento Fijo & Variable

• Tipo Piñon y cremallera• Paletas

Actuadores Rotatorios:

Elementos de Mando :Válvulas

Válvulas direccionales Válvulas para el control de

presión Válvulas para el control de

Flujo

Bombas

Caudal :Fijo & Variable Tipo: Piston, Paletas & Engranes

Unidad Hidráulica

Tipo Vertical y horizontal desde 5 GPM a 165 GPM

Incluye: Bomba Motor eléctrico Deposito Filtros Válvulas

Acumuladores Vejiga Piston Diafragma

Filtración/ Analisis de Fluidos Filtros de Presión y

Retorno a tanque Alta, mediana y baja

Presión Analisis de fluidos Accesorios

Es reducir los costos de operaciónEs reducir los costos de operación

Los costos de la contaminación se establecen en base a:Los costos de la contaminación se establecen en base a:

Pérdida de ProducciónPérdida de Producción

Reemplazo Costoso de los ComponentesReemplazo Costoso de los Componentes

Reemplazo Frecuente del FluidoReemplazo Frecuente del Fluido

Desperdicio de AceiteDesperdicio de Aceite

Los Costos Totales de Mantenimiento se Los Costos Totales de Mantenimiento se

incrementanincrementan

Aumenta el Nivel de DesperdicioAumenta el Nivel de Desperdicio

La función de un filtro


Presión del SistemaPresión del Sistema

Razón de Flujo (Caudal)Razón de Flujo (Caudal)

Opciones de DiseñoOpciones de Diseño

Medio FiltranteMedio Filtrante

Calibración de la Válvula de DerivaciónCalibración de la Válvula de Derivación

Criterio de Selección del Filtro


Para limpieza utilizamos ambas tecnologías


Tecnología del Mantenimiento Hidráulico

CilindrosCilindrosFuncionFuncion

SimbologiaSimbologiaFallasFallas

SolucionesSoluciones

Tipos de cilindrosTipos de cilindros

¿ Cuales son las fallas más comunes ?

¡Ver los Detalles!¿ Dónde está la fuga ?

¿ Cuáles son los antecedentes de la fuga?

¿ Cuál es el ambiente del Cilindro?

Análisis del Modo de Falla Carga Lateral

Contaminación

Presión

Temperatura

FallasFallas

Causado por desalineamiento

Verificar el Diámetro Interno del Buje

Redondez

Tamaño

Verificar Curvatura

Carga lateralCarga lateral

Vástago curvado o doblado

Vástago de menor tamaño

Instalación inapropiada del cilindro

Falta de Tubo Tope


Verificar si hay deformación en el empaque primario y en el empaque limpiador


Tamaño apropiado del vástago y tubo tope

Alinear apropiadamente el cilindro con la máquina

Utilizar Ranura de Alineamiento (Aligne-a-Groove) del cuerpo del cilindro

Utilizar piloto de la Guía

Recordar la regla no escrita : 1/64 por pie

Tenga cuidado con extremos de vástago flotantes


Solución a la Carga Lateral

Alineamiento del Cilindro

El extremo del vástago flotante puede introducirse como carga lateral.


CylinderCenterline

Path of unloaded roddue to internal clearances

Solución a la Carga LateralAlineamiento del Cilindro

El cilindro puede tolerar pequeños desalineamientos que crece con la carrera (a), 1/64” por pie está permitido.

No puede operar adecuadamente con un constante desalineamiento.

Eje de simetríaEje de simetría

Patrón de la maquinaPatrón de la maquina

Eje de simetríaEje de simetría

Patrón de la maquinaPatrón de la maquina


Solución a la Carga LateralLimitaciones de MS1 Y MS2

La carrera debe de ser mayor o igual que el Diámetro Interno del cilindro para prevenir excesivo estrés (carga lateral) en el cilindro.


ContaminaciónContaminación

El Diámetro Interno del empaque esta gastado uniformemente en todo alrededor de la circunferencia (El desgaste debido a carga lateral está localizado)

El Diámetro Interior del empaque tiene una apariencia pulida


Partículas

El buje del amortiguamiento se ha contaminado por partículas grandes.


Partículas

Aire en el aceite hidráulico ha causado éste daño en el empaque del pistón.

La orilla del empaque se ve “mordida”.

Aire


El agua es un contaminante para el sistema hidráulico

Algunos empaques se envejecen por agua

Esto incluye fluorocarbono y poliuretano


Agua

Filtración apropiada del sistema hidráulico

Verificar la circulación del cilindro

Verificar el tamaño del puerto y la trayectoria del flujo para eliminar las burbujas de aire.... ¡purgar el sistema no es suficiente!

Verificar que no existan cargas que aceleren el movimiento del vástago

Verificar la compatibilidad del sello Tamaño


Solución a la Contaminación

Éste empaque limpiador muestra daño por extrusión

Es un modo de falla común de los cilindros

Éste es un síntoma de los problemas con el empaque primario

Presión excesivaPresión excesiva

Verificar la presión del sistema

Verificar los picos de presión

Verificar choque por descompresión

Usar Guía con dren

Casos especiales: Presión constante, cargas que aceleren el movimiento del vástago, sostener la carga.


Solución

El empaque limpiador esta roto y quebradizo

Se aprecia el daño por alta temperatura.

Alta temperaturaAlta temperatura

Verificar los rangos de temperatura de los sellos

Verificar circulación del cilindro

¿Se puede conectar la válvula lo más cerca al cilindro?

Modificaciones Especiales:

Guía enfriada por agua

Válvula anti-retorno en el émbolo

Alta temperaturaAlta temperatura

Solución

Verificar la presión del sistema

Verificar los picos de presión

Verificar choque por descompresión

Usar Guía con dren

Casos especiales: Presión constante, cargas que aceleren el movimiento del vástago, sostener la carga.


Solución

¿Cuál es el estatus del tiempo muerto?

¿Que se requiere para reparar el cilindro?

¿Cuánto tiempo requiere la reparación?

¿Aplica la garantía?

ConclusiónConclusión

Entender la Situación

Identificación de piezasIdentificación de piezas

VálvulasVálvulas

¿Cual es su función ?

Valvulas Valvulas DireccionalesDireccionales

FuncionFuncionSimbologiaSimbologia

Fallas Fallas SolcuionesSolcuiones

VálvulasVálvulas

Direccionales

Presión

Flujo

Todas las válvulas se designan con dos dígitos

# / #

vías posiciones2 / 2

Ejemplo

Válvula de bola

entrada salida

2 vías

2 posiciones

2 cuadros

símbolo

VálvulasVálvulas

Válvulas de Control DireccionalVálvulas de Control Direccional

VálvulasVálvulas

¿Qué fallas presenta una válvula direccional ?

Fallas en VCDFallas en VCDProblema Causa Probable Remedio

El carrete de la válvula no regresa a la posición central

A.- El puerto de dren del piloto esta tapado

1.- Revisar si el puerto de dren interno ó dren externo esta bloqueado

2.- Revisar la línea externa de dren y verificar que no este torcida o colapsada

B.- La válvula piloto permanece en una misma posición

1.- Revise que la bobina de la válvula piloto no este quemada.

2.- Remueva y limpie el carrete de la válvula piloto.3.- Verifique que los resortes de la válvula piloto se encuentren en buen estado y con el brio correcto.

C.- Resortes de centrado, desgastados o rotos

1.- Remover y remplazar los resortes

D.- Cotaminación y/o rebabas en el carrete

1.- Remueva, desarme y limpie la válvula2.- Remueva las rebabas3.- Remplace el cuerpo de la válvula o la válvula completa4.- Limpie y filtre todo el sistema

Fallas en VCDFallas en VCDProblema Causa Probable Remedio

El carrete de la válvula no cambia de posición

A.- La bobina dejo de funcionar 1.- Revisar que los cables eléctricos esten apretados2.- Verifique que la conexión eléctrica este energizada correctamente

3.- Cambie la bobina

B.- Presión de piloto baja o sin presión

1.- Verifique la fuente de presión de pilotaje2.- Revise y limpie los orificios de pilotaje3.- Verifique que la línea de presión de pilotaje no este dañada

C.- La válvula piloto esta pegada 1.- Remueva y limpie la válvula piloto2.- Verifique que la válvula piloto no este suelta3.- Revise y remueva las rebabas

D.- Distorsión en el cuerpo de la válvula

1.- Afloje los tornillos de montaje y apriete nuevamente en diagonal

E.- El carrete de la válvula esta pegado

1.- Remueva y limpie el carrete

2.- Verifique que el cuerpo este en buen estado y limpielo3.- Limpie y filtre todo el sistema

F.- Contaminación 1.- Limpie y filtre todo el sistema con el equipo adecuado2.- Haga un conteo de partículas ISO / NAS

Fallas en VCDFallas en VCD

Problema Causa Probable Remedio

Movimiento lento en el carrete de la válvula

A.- Aceite con viscosidad muy alta 1.- Cambie a un aceite de viscosidad adecuada2.- Utilize un precalentador

B.- Restricción en el dren 1.- Verifique que el dren interno no tenga restricciones y limpie la línea2.- Revise que la línea del dren externo no este dañada3.- Compruebe que no hay una alta contrapresión en la línea de retorno al tanque

C.- Distorsión en el cuerpo de la válvula

1.- Afloje los tornillos de montaje y apriete nuevamente en diagonal

D.- Contaminación 1.- Limpie y filtre todo el sistema con el equipo adecuado2.- Haga un conteo de partículas ISO / NAS

Identificación de piezasIdentificación de piezas

SimbologíaSimbologíaAutomation StudioAutomation Studio

PracticasPracticas

Electrohidraulica

Control Proporcional Servo Válvulas Tarjetas de control

Valvula Servo

TestTest

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