Miércoles, 10 Julio 2013 00:00

Averías frecuentes en sistemas hidráulicos. Cabrestantes y frenadoras hidráulicos

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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 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 GRUESAS
La presencia de estas materias resulta comúnmente de fallos de otros componentes en 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 CAVITACIÓN
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 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 ACITE
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. Tanto los cabrestantes como las frenadoras incorporan habitualmente un visor para el control del nivel de aceite.
 
PRESIÓN 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. 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 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
Diagrama averías por operación defectuosaDIAGRAMA 1 de 5
 
Diagrama averías por calor
DIAGRAMA 2 de 5
 
Diagrama averías por flujo incorrecto
DIAGRAMA 3 de 5
 
Diagrama averías por presión incorrecta
DIAGRAMA 4 de 5
 
Diagrama averías exceso de ruido
DIAGRAMA 5 de 5
 
CILINDROS HIDRÁULICOS
Los 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 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
 
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 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 ACEITE
El 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 asienten
En 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.
 
Más información en www.arganogroup.com  

 

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