modos de fallas

14
Los sistemas hidráulicos desempeñan un papel muy importante en el funcionamiento eficiente de una máquina de tendido de cable. Como los sistemas hidráulicos actuales son más sofisticados que nunca, para que proporcionen la máxima productividad, al menor coste posible, es necesario conocer cómo la contaminación afecta al sistema hidráulico y detectar los elementos que pueden afectar a su rendimiento. Los elementos que son necesarios para que un sistema hidráulico funcione son los siguientes: Bombas Actuadores. Los actuadores son lineales y rotativos. Dentro de los actuadores lineales se encuentran los cilindros hidráulicos. Los actuadores rotativos son los motores hidráulicos. Tanque de almacenamiento de aceite, Líneas de conexión, Filtros hidráulicos, Válvulas, Fluido hidráulico (aceite) Todos los componentes mencionados entran a formar parte de las máquinas de tendido de cables hidráulicas: Cabrestantes y frenadoras. BOMBA HIDRÁULICA Es el corazón de un cabrestante hidráulico para tendido de cable o, en su caso, un freno para tendido de cable, también denominado frenadora. Su trabajo es crear flujo y no, como en ocasiones se puede pensar, presión. La bomba puede ser de engranajes, de paletas o de pistones. Por otro lado estas bombas serán afectadas considerablemente si no evitamos la acción del enemigo número uno del sistema hidráulico, la suciedad. Cuando la bomba funciona en un sistema limpio, libre de aire y con el aceite adecuado, tendrá una larga vida. Lógicamente, aparte de su desgaste normal debido a la fricción, la bomba también puede fallar por diferentes causas ajenas a este desgaste. En todos los casos cuando una bomba falla, se determinaré primero la causa a fin de que no vuelva a ocurrir lo mismo en el nuevo repuesto instalado. CONTAMINACION POR PARTICULÁS FINAS El desgaste abrasivo causado por partículas finas es la más común de

Upload: andrerodasrosas

Post on 19-Dec-2015

18 views

Category:

Documents


1 download

DESCRIPTION

Modos de fallas en un sistema hidraulico

TRANSCRIPT

Page 1: Modos de Fallas

Los sistemas hidráulicos desempeñan un papel muy importante en el funcionamiento eficiente de una máquina de tendido de cable. Como los sistemas hidráulicos actuales son más sofisticados que nunca, para que proporcionen la máxima productividad, al menor coste posible, es necesario conocer cómo la contaminación afecta al sistema hidráulico y  detectar los elementos que pueden afectar a su rendimiento.Los elementos que son necesarios para que un sistema hidráulico funcione son los siguientes:

Bombas

Actuadores. Los actuadores son lineales y rotativos. Dentro de los actuadores lineales se encuentran los cilindros hidráulicos. Los actuadores rotativos son los motores hidráulicos.

Tanque de almacenamiento de aceite,

Líneas de conexión,

Filtros hidráulicos,

Válvulas,

Fluido hidráulico (aceite)

Todos los componentes mencionados entran a formar parte de las máquinas de tendido de cables hidráulicas: Cabrestantes y frenadoras.

BOMBA HIDRÁULICA Es el corazón de un cabrestante hidráulico para tendido de cable o, en su caso, un freno para tendido de cable, también denominado frenadora. Su trabajo es crear flujo y no, como en ocasiones se puede pensar, presión. La bomba puede ser de engranajes, de paletas o de pistones. Por otro lado estas bombas serán afectadas considerablemente si no evitamos la acción del enemigo número uno del sistema hidráulico, la suciedad. Cuando la bomba funciona en un sistema limpio, libre de aire y con el aceite adecuado, tendrá una larga vida. Lógicamente, aparte de su desgaste normal debido a la fricción, la bomba también puede fallar por diferentes causas ajenas a este desgaste. En todos los casos cuando una bomba falla, se determinaré primero la causa a fin de que no vuelva a ocurrir lo mismo en el nuevo repuesto instalado. CONTAMINACION POR PARTICULÁS FINASEl 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. Sobre todo teniendo en cuenta que este tipo de maquinaria para instalación de cables suele  trabajar en condiciones muy hostiles. CONTAMINACIÓN POR MATERIAS GRUESASLa presencia de estas materias resulta comúnmente de fallos de otros componentes en

Page 2: Modos de Fallas

el sistema hidráulico o de un lavado deficiente después de un fallo 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. AEREACIÓN Y CAVITACIÓNLa 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 daños 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 ACITELa 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. Tanto los cabrestantes como las frenadoras incorporan habitualmente un visor para el control del nivel de aceite. PRESIÓN EXCESIVALa 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. Las luces deben ser las correctas, de lo contrario se producirán fallas a pocas horas de funcionamiento. TEMPERATURA ELEVADA DEL ACEITEEl 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 300°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

Page 3: Modos de Fallas

DIAGRAMA 1 de 5

DIAGRAMA 2 de 5

Page 4: Modos de Fallas

 DIAGRAMA 3 de 5

 DIAGRAMA 4 de 5 

Page 5: Modos de Fallas

DIAGRAMA 5 de 5 

CILINDROS HIDRÁULICOSLos cilindros son los componentes de trabajo de los circuitos hidráulicos, que se utilizan con mayor frecuencia en las máquinas o mecanismos. En el caso de los cabrestantes para el tendido de cables son muy utilizados para accionar el autocargador de bobinas y los estabilizadores traseros y delanteros de la máquina. Mediante el caudal de aceite y la presión que proporcionan las bombas, desarrollan el trabajo a través de un movimiento rectilíneo de avance y retroceso que tiene lugar de forma repentina en las diferentes fases de un ciclo. a) 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 desalineamiento 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

 b) Reparaciones

Rectificado o reparaciones de las camisas internas, 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

Page 6: Modos de Fallas

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

Los sellos se deben cambiar y en lo posible utilizar kits originales, pero si estos no se consiguen existen diferentes alternativas como son: Sellos de marcas reconocidas que se pueden ajustar a los alojamientos originales o también se pueden fabricar con proveedores locales

Un mal estado en los anclajes de los cilindros, son una de las razones mas importantes de su ruptura, ya que sin saberlo estamos trabajando con los eje de fuerza cruzado

Lo primero en deteriorarse cuando se cruza el eje de fuerza es el reten limpiador del vastago que actua como lo dice su nombre, no dejando que se depositen residuos en el cabezal y produzca ralladuras y salto de la pelicula de cromo, en el vastago cada vez que este actue.

Curvatura del embolo. La misma puede ser causada por un dimensionamiento de la barra, por una deficiente resistencia del material, que el cilindro haya sufrido una inadecuada disposición de montaje o una combinación de las tres.

 TANQUE DE ALMACENAMIENTO DE ACEITEEl depósito es otro componente importante del sistema hidráulico. Más allá de su rol más rudimentario de almacenar el fluido, las principales funciones del tanque hidráulico son

Liberar el aire atrapado en el aceite. Debido a esta importante función es altamente recomendable mantener los niveles de aceite dentro de los límites indicados por el fabricante de la máquina para tendido de cable.

Disipar el calor

Permitir que los contaminantes se separen del fluido y se asientenEn la práctica, la cantidad de calor disipado de un tanque, por más grande que este sea, es relativamente pequeña, así que esta función es transferida a un intercambiador de calor, que la desempeñará de una manera más fácil y eficiente. Cuando se trata de contaminantes, el rol del tanque de asentar las partículas y el agua en gran medida se deja a cargo de los filtros del sistema.El tanque, al igual que el intercambiador de calor y los filtros del sistema, debe recibir cuidados. Entre ellos está el drenado regular de los contaminantes asentados y limpieza interna ocasional.

Page 7: Modos de Fallas

Lista de problemas del sistema hidráulico

Modo de falla Causas Consecuencias

La temperatura del aceite es demasiado alta.

El nivel de aceite del tanque hidráulico es demasiado bajo. La viscosidad del aceite es incorrecta o se usa el aceite incorrecto. La bomba está desgastada. Hay una restricción de flujo debido a una manguera doblada o una

restricción en un conducto de aceite. La carga que hay en el sistema es demasiado alta. Hay aire en un circuito hidráulico. Existe una restricción de flujo de aire por el enfriador de aceite. La temperatura del aire exterior es demasiado alta. El sello de pistón de la bomba está desgastado.

La bomba hace ruidos raros y las varillas del cilindro no se mueven de modo uniforme.

Hay cavitación debido a una presión atmosférica baja. El nivel de aceite del tanque hidráulico es demasiado bajo. La viscosidad del aceite es incorrecta. Hay una conexión floja en el lado de entrada de la bomba o el tubo de

la salida de la bomba está doblado. El grupo de rotación de la bomba está desgastado. Hay aire en un circuito hidráulico.

Hay una cantidad grande de aire en el aceite.

Hay una conexión floja en el lado de entrada de la bomba. No se ha purgado el aire del sistema hidráulico después del armado,

de la inspeccionar o de las pruebas. Hay fugas en los sellos del cilindro y alrededor de los mismos. Compruebe si hay conexiones flojas o rajadas. El nivel del aceite es bajo. Hay aireación en el tanque.

La presión de reserva de la bomba es demasiado baja.

El compensador de presión está fijado demasiado bajo. El resorte del compensador de presión de la bomba está roto. La bomba no aumenta el caudal. Se bloquea el plato oscilante o el

resorte de accionamiento está roto. Como el ajuste del limitador de par es incorrecto, el limitador de par se

abre y produce una fuga en la red de señales. Se bloquea la red de señales.

Page 8: Modos de Fallas

La presión de reserva de la bomba es demasiado alta.

El compensador de presión se fija demasiado alto. El compensador de flujo no se mueve. La bomba no disminuye el caudal. El pistón de accionamiento está

atascado o el plato oscilante está bloqueado.

Hay una pausa antes de que se alcance la presión en todos los circuitos.

La presión marginal es baja. Hay aire en la red de señales. Hay fugas en la red de señales. Hay un orificio ligeramente obstruido en la red de señales. Hay un orificio incorrecto en la red de señales.

Cualquiera de los accesorios se mueve cuando la palanca de control está en la posición FIJA.

La válvula de control piloto (si la tiene) se atasca en la posición abierta. El carrete de la válvula de control o el orificio del carrete de la válvula

pueden estar excesivamente desgastados. Esto puede causar fugas. Hay fugas en los sellos y alrededor de los sellos del pistón en los

cilindros afectados. Hay una fuga en las tuberías entre la válvula de control y los cilindros. El solenoide del cucharón de uso múltiple tiene corriente y está

contaminado. Las válvulas de compensación están abiertas. Las válvulas de retención de rotación están abiertas.

Las válvulas de alivio de las tuberías hacen mucho ruido.

Las válvulas de alivio de la tubería afectadas están fijadas a una presión demasiado baja.

Los resortes de las válvulas de alivio de la tubería afectadas están rotas o fatigadas.

La válvula de compensación de presión está fijada demasiado baja.

Page 9: Modos de Fallas

Se produce una desviación demasiado grande en el accesorio.

Hay fugas en los sellos y alrededor de los sellos del pistón en el cilindro afectados.

La válvula de alivio de la tubería está fijada a una presión demasiado baja.

Hay fugas en una válvula de alivio de tubería y compensación en el circuito afectado.

El carrete de la válvula de control principal no está bien centrada. Este problema puede deberse a un resorte roto, un carrete de válvula adherido o un varillaje de control ajustado indebidamente.

Si el problema de desviación está en los cilindros de los estabilizadores, la causa puede ser cualquiera de las posibles causas. Además, es posible que la válvula de traba del estabilizador afectado no se asiente debidamente. El problema puede deberse a la presión piloto atrapada.

El carrete de la válvula de control o el orificio del carrete de la válvula pueden estar demasiado desgastados. Esto puede causar fugas.

Las válvulas de retención de traba están abiertas.

El accesorio baja cuando se mueve de una posición parcialmente subida a una posición subida.

Los conductos de las señales del carrete principal de la válvula de control afectada están bloqueados. Los conductos de las señales pueden tener fugas en la red de señales.

El carrete de control de flujo no funciona bien. La válvula de retención de carga puede estar atascada en el circuito de

la pluma, del cucharón o del brazo. La presión marginal está ajustada demasiado bajo. Hay aire en la red de señales.

Page 10: Modos de Fallas

Todos los tiempos de los ciclos de los accesorios son demasiado lentos.

Hay una obstrucción o fugas en la red de señales. La presión auxiliar está fijada demasiado baja. La bomba no aumenta el caudal. El pistón de accionamiento está

atascado o el plato oscilante está bloqueado. La bomba está desgastada. La válvula de compensación de presión está fijada demasiado baja. El limitador de par está fijado demasiado bajo. La presión piloto es baja. Los orificios de la red de señales son incorrectos. La velocidad del motor es demasiado baja.

Hay una pausa larga cuando el cucharón se introduce en el suelo durante la bajada del cucharón del cargador.

La válvula de contrapresión ubicada cerca de la entrada del filtro permanece abierta.

El resorte de la válvula está roto o adherido La válvula de compensación no se abre.

Los tiempos de los ciclos para el cilindro de levantamiento del cargador son demasiado lentos.

El carrete de la válvula de control no se desplaza completamente para los circuitos afectados.

La señal de carga a la válvula de compensación de la bomba está bloqueada o parcialmente bloqueada o si hay fugas en la red de señales.

La válvula de alivio de la tubería o la válvula de compensación para los circuitos afectados está fijada a una presión demasiado baja.

La válvula de alivio de la tubería para el circuito afectado tiene fugas. Los sellos de los cilindros para el circuito afectado tienen fugas. Hay un resorte roto para el carrete de control de flujo. La presión piloto para las máquinas de operación piloto es demasiado

baja.

Page 11: Modos de Fallas

Los tiempos de los ciclos de rotación son demasiado lentos.

El carrete de la válvula de control no se desplaza completamente. La señal de carga a la válvula de compensación de la bomba está

bloqueada o parcialmente bloqueada o hay fugas en la red de señales. La válvula de alivio de la tubería para los circuitos afectados está fijada

a una presión demasiado baja. La válvula de alivio de la tubería para el circuito afectado tiene fugas. Los sellos de los cilindros para el circuito afectado tienen fugas. Hay un resorte roto de la válvula de compensación de flujo. Las válvulas de alivio transversal están fijadas a una presión

demasiado baja La válvula de amortiguación de rotación no funciona debidamente.

Los tiempos de los ciclos de rotación son demasiado rápidos.

Los orificios del carrete no cumplen con las especificaciones. La presión de reserva está fijada demasiado alta.

Los tiempos de los ciclos de BAJADA de los estabilizadores son demasiado rápidos.

La presión de reserva está fijada demasiado alto.

Los estabilizadores no bajarán la máquina.

Hay un bloqueo hidráulico debido a que está bloqueado el conducto de la señal piloto a la válvula de traba.

La presión piloto es demasiado baja. La válvula de control de los estabilizadores está contaminada.

La modalidad de subida automática de los estabilizadores no funciona.

Los interruptores del solenoide de tope no funcionan debidamente.