Hidraulica Basica

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FUNDAMENTOS DE HIDRAULICA PRODUCT SUPPORT TEAM PRINCIPIOS DE HIDRAULICA • los sistemas hidraulicos se utilizan como un medio de transmision de energia facil y eficiente • la potencia se puede transmitir en varias direcciones. • se evita la necesidad de utilizar elementos mecanicos como ejes universales, engranajes y palancas PRODUCT SUPPORT TEAM PRINCIPIOS DE HIDRAULICA • la hidrostatica se basa en el principio de que un liquido confinado bajo presion transmite energia en todas las direcciones de manera uniforme PRODUCT SUPPORT TEAM PRINCIPIOS DE HIDRAULICA • la mayoria de las maquinas modernas utilzan sistemas hidrostaticos PRODUCT SUPPORT TEAM PRINCIPIOS DE HIDRAULICA FLUJO • • 1 litro se refiere a la cantidad de liquido que circula por unidad de tiempo. normalmente se expresa en galones por minuto (gpm) o litros por minuto. 1 2 1 seg si los 4 litros tardan 1 segundo en pasar de la posicion 1 a la 2, se tiene un flujo de 4 lts/seg PRODUCT SUPPORT TEAM PRINCIPIOS DE HIDRAULICA PRESION peso de 100 lbs • es una medida de una fuerza aplicada por 100 100 unidad de area. • normalmente se expresa en libras por pulgada cuadrada (psi) o newton por centimetro cuadrado (bar) area de 1 in2 presion= 100 lbs/ in2 area de 4 in2 presion=25lbs/ in2 PRODUCT SUPPORT TEAM PRINCIPIOS DE HIDRAULICA PRESION • en un sistema hidraulico la presion indica la fuerza que esta actuando sobre cada pulgada cuadrada del mismo 10 psi = 10 lbs PRODUCT SUPPORT TEAM PRINCIPIOS DE HIDRAULICA PRESION • un liquido no necesariamente requiere de un fuerza externa para generar presion... • su propio peso genera presion sobre un recipiente presion = peso/area PRODUCT SUPPORT TEAM PRINCIPIOS DE HIDRAULICA relacion entre flujo y presion • estos 2 pistones, conectados entre si estan en equilibrio, tienen la misma area, el mismo peso del vastago y por lo tanto la misma cantidad de liquido... • la presion es minima debida al peso del vastago y del liquido. • no hay flujo... PRODUCT SUPPORT TEAM PRINCIPIOS DE HIDRAULICA relacion entre flujo y presion • cuando el piston 2 baja, el 1 sube exactamente la misma distancia a la misma velocidad. • hay flujo de aceite • no se desarrolla presion ya que la resistencia al flujo es minima 1 PRODUCT SUPPORT TEAM 2 PRINCIPIOS DE HIDRAULICA relacion entre flujo y presion • si se coloca un peso en cada uno de los pistones, se desarrollara una presion en el sistema. (presion = fuerza /area del piston) • como los dos pesos son iguales no hay flujo PRODUCT SUPPORT TEAM PRINCIPIOS DE HIDRAULICA relacion entre flujo y presion • al adicionar un pequeño peso al piston 2, se desequilibra el sistema... • se produce flujo • hay presion, debida a los pesos sobre los pistones PRODUCT SUPPORT TEAM PRINCIPIOS DE HIDRAULICA relacion entre flujo y presion peso 1 • si el cilindro 1 tiene un area dos veces mayor que la del cilindro 2. • un peso 2 igual a la mitad del peso 1, seria necesario para equilibrar el sistema. • nuevamente, hay presion y no hay fllujo peso 2 1 PRODUCT SUPPORT TEAM 2 PRINCIPIOS DE HIDRAULICA relacion entre flujo y presion • al desequilibrar el sistema con un peso pequeño, se obtiene flujo y presion. • el recorrido del piston 1 sera la mitad del recorrido del piston 2. sinembargo, se aplico solamente la mitad de la fuerza para subir el peso 1. funcionando como una palanca. (ventaja mecanica) peso 1 peso 2 1 PRODUCT SUPPORT TEAM 2 PRINCIPIOS DE HIDRAULICA componentes fi l t s e u as q b n m ta bo res enfri ador es ul m u ac re o ad s c va l v u l a s moto ro s os r d li in PRODUCT SUPPORT TEAM PRINCIPIOS DE HIDRAULICA tanque • • ademas de almacenar el liquido, el tanque es un disipador de calor. el tanque tiene unas laminas internas llamadas bafles, para evitar que el aceite caliente pase directamente a la salida. evitan el flujo turbulento lo cual mezclaria el aceite con aire (muy noscivo para los sistema hidraulicos) PRODUCT SUPPORT TEAM PRINCIPIOS DE HIDRAULICA tanque • • • • • normalmente tiene un filtro interno de malla para evitar que entren impurezas al sistema. un tapon de llenado drenaje compuerta para limpieza medicion de nivel PRODUCT SUPPORT TEAM PRINCIPIOS DE HIDRAULICA tanque • • un tanque puede ser despresurizado ... en cuyo caso tiene un tapon ciego y un resplradero con filtro PRODUCT SUPPORT TEAM PRINCIPIOS DE HIDRAULICA tanque • • • o puede ser presurizado en este caso no tiene respiradero... pero el tapon incluye 2 valvulas... PRODUCT SUPPORT TEAM PRINCIPIOS DE HIDRAULICA tanque • una valvula de alivio o de seguridad, para evitar que la presion dentro del tanque aumenta por encima de un valor deseado ... PRODUCT SUPPORT TEAM PRINCIPIOS DE HIDRAULICA filtros • • • cumplen la importante funcion de evitar que penetren contaminantes dentro de los elementos del sistema. las particulas son atrapadas en el elemento filtrante. normalmente tienen una valvula de desvio (by pass) incorporada, para permitir el paso de aceite si el elemento se satura. PRODUCT SUPPORT TEAM PRINCIPIOS DE HIDRAULICA filtros • • • los filtros se valoran de acuerdo con el flujo que pueden soportar. la presion que pueden soportar y ... el tamaño de particulas que pueden atrapar. el mantenimiento adecuado de los filtros es el factor mas importante para una larga vida de un sistema hidraulico PRODUCT SUPPORT TEAM PRINCIPIOS DE HIDRAULICA bombas BOMBA DE ENGRANAJES • • • las bombas reciben el aceite del tanque y lo empujan hacia el sistema hidraulico. hay varios tipos de bombas, la de la figura es una bomba de engranajes. note que el recorrido del aceite es por la parte exterior de los engranajes PRODUCT SUPPORT TEAM PRINCIPIOS DE HIDRAULICA bombas BOMBA DE PALETAS • • en este caso el aceite es impulsado por unas [paletas que giran con un rotor. el rotor gira dentro de una carcasa excentrica lo cual hace que las camaras entre las paletas y la carcasa disminuyan su volumen obligando al aceite a salir PRODUCT SUPPORT TEAM PRINCIPIOS DE HIDRAULICA bombas BOMBA DE PISTONES AXIALES • • • funciona de manera similar a la bomba de paletas. los pistones son empujados por la carcasa. el aceite es recibido y expulsado por orificios internos en el rotor PRODUCT SUPPORT TEAM PRINCIPIOS DE HIDRAULICA bombas BOMBA DE PISTONES AXIALES • • es un tipo de bomba muy utilizado en los sistemas hidraulicos. su funcionamiento se basa en el principio de un piston y una palanca PRODUCT SUPPORT TEAM PRINCIPIOS DE HIDRAULICA bombas pistones BOMBA DE PISTONES AXIALES • • si se cambia la palanca por un plano inclinado, al mover el conjunto cilindro piston hacia abajo, se obtiene un movimiento de los pistones hacia adentro ... plano inclinado PRODUCT SUPPORT TEAM PRINCIPIOS DE HIDRAULICA bombas BOMBA DE PISTONES AXIALES • • • • ahora si se cambia el plano inclinado por un plato inclinable. y el cilindro por varios cilindros colocados dentro de un tambor... al girar el tambor por medio del eje conductor se obtiene un moviento de los pistones hacia adentro y hacia afuera de esta manera se obtiene una bomba de pistones axiales para efectos de la ilustracion se muestran solamente 2 pistones la bomba tiene SUPPORT varios pistones PRODUCT TEAM PRINCIPIOS DE HIDRAULICA bombas BOMBA DE PISTONES AXIALES • • • una ventaja muy importante de este tipo de bombas es que al plato inclinable se le puede variar su angulo. de esta manera se cambia el recorrido de los pistones y por lo tanto la cantidad de aceite que puede desplazar la bomba. si el angulo de inclinacion se deja en 0 grad, la bomba no enviara flujo ya que los pistones no se desplazan a pesar de que la angulo de inclinacion bomba este girando PRODUCT SUPPORT TEAM PRINCIPIOS DE HIDRAULICA bombas BOMBA DE PISTONES AXIALES • si el angulo de inclinacion se varia en el otro sentido, la bomba enviara el aceite en otro sentido (la entrada se convierte salida y visceversa) salida entrada PRODUCT SUPPORT TEAM PRINCIPIOS DE HIDRAULICA bombas BOMBA DE PISTONES AXIALES • • la inclinacion de la placa, normalmente se controla por medo de un pequeño cilindro hidraulico (servo cilindro). entrando el aceite al servo por un lado o por el otro, se obtiene la inclinacion del plato en un sentido u otro. angulo de inclinacion PRODUCT SUPPORT TEAM PRINCIPIOS DE HIDRAULICA bombas ESPECIFICACIONES • • • las bombas se clalsifican de acuerdo con su desplazamiento. esto es la cantidad de liquido que sale de la bomba cada vez que esta da una vuelta completa. este valor se expresa en in3/rev o cm3/rev. en desplazamiento negativo o positivo: las bombas que hemos visto son de desplazamiento positivo ya que existe un sello real entre el rotor y la carcasa, cada camara esta sellada, de forma que cada vez que la bomba da una vuelta sale cierta cantidad de aceite, -independiente de la carga. por ultimo la presion de diseño: esto se refiere a la maxima presion que puede soportar la bomba sin que se dañe. recuerde que lasa bombas son dispositivos para generar flujo, no presion. la presion es el resultado de la restriccion al flujo PRODUCT SUPPORT TEAM PRINCIPIOS DE HIDRAULICA bombas RESUMEN • • • los 3 tipos de bombas que hemos visto, tienen caracteristicas particulares: bomba de engranajes: – alto volumen contra tamaño – tolerante a la contaminacion – bajo costo – alto ruido bomba de paletas: – silenciosa – auto sellante – menos tolerante a la contaminacion – bajos flujos y bajas presiones • bombas de pistones: • posibildad de variacion de flujo y sentido de salida del aceite. • muy baja tolerancia a la contaminacion • soportan altas presiones • costo alto PRODUCT SUPPORT TEAM PRINCIPIOS DE HIDRAULICA acumuladores • • • • son una ayuda a la bomba en sistemas donde hay variaciones subitas de carga ( ej. martillos hidraulicos). actuan como amortiguadores o como suplemento a la bomba. cuando la carga aumenta, la presion generada llena el acumulador (vence el resorte). en este caso actua como amortiguador. si la carga baja, baja la presion y el acumulador ayuda a enviar aceite hacia la carga. (suplemento a la bomba) carga carga PRODUCT SUPPORT TEAM PRINCIPIOS DE HIDRAULICA acumuladores • los acumuladores pueden ser cargados con: – resorte – peso – gas PRODUCT SUPPORT TEAM PRINCIPIOS DE HIDRAULICA valvulas • • • • se utilizan para controlar el flujo del aceite. para ilustrara su funcion, imagine un sistema bomba - cilindro con valvulas convencionales de compuerta. se requeririan 5 valvulas de compuerta para controlar el flujo. con el cilindro quieto, la valvula 1 esta abierta permitiendo el paso de aceite de la bomba - tanque - bomba, las otras estan cerradas 3 4 2 5 1 PRODUCT SUPPORT TEAM PRINCIPIOS DE HIDRAULICA valvulas • • si se quiere subir el cilindro, habria que simultaneamente, cerrar 1 y abrir2 y 4. que habria que hacer para bajar el cilndro ? 3 4 2 5 1 PRODUCT SUPPORT TEAM PRINCIPIOS DE HIDRAULICA valvulas hacia el tanque • • • • todas estas operaciones complicadas de abrir y cerrar valvulas se pueden hacer con una sola valvula, denomnada valvula de carrete. compuesta por un carrete rectificado, que hace la funcion de sello contra el cuerpo de la valvula. las valvulas se clasifican de acuerdo con la forma de su centro (camino bomba- tanque) y de sus puertos (caminos salida y retorno al actuador). ademas la cantidad de vias (conexiones) y el numero de posiciones que puede tomar. actuador (cilindro en este caso) de la bomba PRODUCT SUPPORT TEAM PRINCIPIOS DE HIDRAULICA valvulas hacia el tanque • • • • actuador (cilindro en este caso) en este caso tenemos una valvula de centro abierto (el camino de la bomba al tanque esta abierto) y puertos cerrados. 4 vias 3 posiciones. la posicion actual es su posicion normal (cuando no se ha activado la valvula). de la bomba PRODUCT SUPPORT TEAM PRINCIPIOS DE HIDRAULICA valvulas hacia el tanque • • al mover el carrete para extender el cilindro se tiene: el camino bomba - tanque se cierra. se abre el camino bomba - base cilindro. se abre el camino vastago cilindro - tanque de la bomba PRODUCT SUPPORT TEAM PRINCIPIOS DE HIDRAULICA valvulas hacia el tanque • • al mover el carrete en el otro sentido: se cierra el camino - bomba tanque, se abre el camino bomba - vastago cilindro, se abre el camino base cilindro - tanque. de la bomba PRODUCT SUPPORT TEAM PRINCIPIOS DE HIDRAULICA valvulas • • • • las valvulas que vistas hasta ahora se denominan valvulas de control direccional, existen otra serie de valvulas para cumplir otras funciones en un sistema hidraulico... la valvula de alivio.. su proposito es proteger los componentes del sistema hidraulico de un exceso de presion. durante la operacion normal se encuentra cerrada por la presion del resorte (la cual es ajustable con el tornillo) al tanque a la carga PRODUCT SUPPORT TEAM PRINCIPIOS DE HIDRAULICA valvulas • • • cuando sube la presion excesivamente, esta vence la presion del resorte, haciendo que la valvula se abra desviando flujo hacia el tanque. esta valvula ilustrada es una valvula de alivio simple. tiene 2 problemas basicos: – 1. la salida por el carrete se comporta como un orificio restrictor de flujo, esto es entre mas aceite trate de pasar por ella, mas alta sera la presion del sistema. – 2. esta valvula vibra mucho ya que apenas se abre la presion baja, se cierra - la presion sube, asi sucesivamente, esto produce ruido y posibles daños en el asiento del carrete. al tanque a la carga PRODUCT SUPPORT TEAM PRINCIPIOS DE HIDRAULICA valvulas • • • para resolver estos problemas existe una valvula de alivio piloteada: el piloto se mantiene cerrado por un resorte graduable por tornillo. el carrete tiene un orificio por el que pasa la presion debida a la carga, como no hay flujo, no hay caida de presion a traves del orificio del carrete ( la presion es la misma por encima o abajo del carrete), este se mantiene en su posicion por un resorte de baja presion. al tanque a la carga PRODUCT SUPPORT TEAM PRINCIPIOS DE HIDRAULICA valvulas • • cuando la presion llega a su limite, vence el piloto, permitieno que haya flujo a traves del orificio del carrete, este flujo produce una caida de presion, hay mas presion en la parte de abajo del carrete, este sube, permitiendo sacar aceite hacia el tanque. si aumenta el flujo, la diferencia de presion sera mayor, por lo tanto el carrete se abrira mas, retirando mayor aceite hacia el tanque... el piloto se abre siempre a la misma presion, por lo tanto la presion de alivio es constante con esta valvula. al tanque a la carga PRODUCT SUPPORT TEAM PRINCIPIOS DE HIDRAULICA valvulas • • otro tipo de valvulas son las valvulas de control de flujo, se utilizan para limitar la cantidad de aceite hacia una parte especifica del sistema. consiste en una aguja cuya posicion se acerca o se aleja de un cavidad conica, para disminuir o aumentar el flujo. flujo controlado PRODUCT SUPPORT TEAM PRINCIPIOS DE HIDRAULICA valvulas • • otra manera de controlar el flujo es con esta valvula con un orificio. aqui se aprovecha el principio de la caida de presion a traves de un orificio, entre mayor sea el flujo, mayor sera la caida de presion y el orifcio se desplazara para desviar el aceite hacia el tanque carga carga al tanque al tanque PRODUCT SUPPORT TEAM PRINCIPIOS DE HIDRAULICA valvulas de retencion • • • • esta valvula es muy comun en los sistemas hidraulicos. esta compuesta por un carrete presionado por un resorte de baja capacidad. cuando el aceite fluye contra el carrete, vence el resorte, permitiendo su circulacion. \el aceite fluyendo en sentido contrario ayuda al carrete a sellar impidiendo el paso de aceite libre paso no hay paso PRODUCT SUPPORT TEAM PRINCIPIOS DE HIDRAULICA valvulas de retencion piloteada • en este caso el paso de aceite se permite cuando haya una presion piloto que por medio de un piston empuje el carrete. linea piloto PRODUCT SUPPORT TEAM PRINCIPIOS DE HIDRAULICA valvulas de retencion compensada • • esta es una combinacion de valvulas muy utilizada en cilindros. combina una valvula de retencion con una valvula de carrete piloteada. PRODUCT SUPPORT TEAM PRINCIPIOS DE HIDRAULICA valvulas de retencion compensada • cuando se va subir el piston, el aceite fluye libremente por la valvula de retencion. PRODUCT SUPPORT TEAM PRINCIPIOS DE HIDRAULICA valvulas de retencion compensada • su ventaja principal es que puede mantener la carga en caso de la ruptura de una manguera, ya que la valvula de retencion no permite el paso de aceite. PRODUCT SUPPORT TEAM PRINCIPIOS DE HIDRAULICA valvulas de retencion compensada • para bajar el piston, se alimenta el aceite por el lado vastago del cilindro, como el aceite no tiene libre salida por el lado base del cilindro, la presion sube hasta que la presion piloto vence el resorte del carrete, permitiendo el retorno de aceite PRODUCT SUPPORT TEAM PRINCIPIOS DE HIDRAULICA cilindros • • • el cilindro es un tipo de actuador que convierte la energia hidraulica en energia mecanica. transmite esta energia al vencer una fuerza (carga) en forma rectilinea. pueden ser de simple efecto, en esta caso el aceite entra por la base del cilindro y mueve la carga... la fuerza de la gravedad se encarga de bajar la carga PRODUCT SUPPORT TEAM PRINCIPIOS DE HIDRAULICA cilindros • • pueden ser de doble efecto ... en este caso con areas desiguales, el area por la parte de bajo es mayor que el area superior, de tal manera que la fuerza que ejerce en este caso es mayor para extenderse que para contraerse. la velocidad sera mayor al bajar que al subir. PRODUCT SUPPORT TEAM PRINCIPIOS DE HIDRAULICA cilindros • • y finalmente de doble efecto con areas iguales. en este caso se obtiene la misma velocidad en un sentido o en el otro. PRODUCT SUPPORT TEAM PRINCIPIOS DE HIDRAULICA enfriadores • • • • • debido a la alta potencia desarrollada en un sistema hidraulico, es natural que se forme calor. este calor es retirado del sistema por medio de un enfriador. el cual consiste en un serpentin por donde pasa el aceite, unas laminillas concectadas al serpentin, ayudan a retirar el calor. un ventilador movido normalmente por un motor hidraulico se encarga de forzar aire fresco para lograr la transferencia de calor. una valvula de retencion con un resorte calibrado hace la funcion de desvio, cuando el aceite esta frio (mas denso, mas presion) PRODUCT SUPPORT TEAM PRINCIPIOS DE HIDRAULICA motores • • • • son otro tipo de actuador que se encuentran en los sistemas hidraulicos. estos convierten la energia hidraulica en un movimiento rotatorio capaz de vencer un torque (carga). se clasifican exactamente igual que las bombas. en motores de engranajes, de paletas y de pistones. su construccion es similar a la de las bombas con pequeñas diferencias en los diametros de las mangueras y la colocacion de puertos internos de lubricacion PRODUCT SUPPORT TEAM HIDRAULICA BASICA diagnostico de sistemas hidraulicos PRODUCT SUPPORT TEAM PRINCIPIOS DE HIDRAULICA • una de las principales funciones de un tecnico de servicio es lograr un diagnostico, rapido y preciso de los equipos. • para lograr esto es necesario que se establezca una rutina siguiendo los pasos basicos del diagnostico... PRODUCT SUPPORT TEAM PRINCIPIOS DE HIDRAULICA • inclusive antes de iniciar la secuencia de diagnostico se debe: 1. definir la relacion entre componentes 2. analizar presiones y flujos PRODUCT SUPPORT TEAM PRINCIPIOS DE HIDRAULICA • aunque los sistemas hidraulicos parecen muy diferentes uno del otro... • todos son muy similares, ya que utilizan los principios de la hidrostatica y poseen elementos similares. • lo importante es encontrar como se relacionan estos elementos en el sistema en particular. PRODUCT SUPPORT TEAM PRINCIPIOS DE HIDRAULICA • como ejemplo se va a utilizar un sistema que utiliza la mayoria de los componentes hidraulicos utilizados normalmente. • compuesto por: – – – – – – – – tanque bomba valvula de alivio valvula de control direccional cilindro valvula de retencion piloteada filtro enfriador PRODUCT SUPPORT TEAM PRINCIPIOS DE HIDRAULICA PRODUCT SUPPORT TEAM PRINCIPIOS DE HIDRAULICA • • • la presion atmosferica impulsa el aceite del tanque hacia la bomba la bomba empuja el aceite hacia la valvula de control esta tiene el centro abierto, permitiendo el paso de aceite hacia el tanque pasando por el filtro PRODUCT SUPPORT TEAM PRINCIPIOS DE HIDRAULICA • si hay una fuerza sobre el piston del cilindro, el carrete de la valvula de retencion piloteada no permite la circulacion de aceite. PRODUCT SUPPORT TEAM PRINCIPIOS DE HIDRAULICA • si no existiera esta valvula de retencion, en todo caso, el sello metal - metal entre el carrete y el cuerpo de la valvula principal se encargaria de evitar la circulacion de aceite. PRODUCT SUPPORT TEAM PRINCIPIOS DE HIDRAULICA • • al activar la valvula de control permitiendo que entre aceite, inmediatamente, las presiones se igualan y empieza a entrar liquido al cilindro. por el aldo del vastago sale aceite que circula hacia la valvula y de hay al tanque pasando por el filtro. PRODUCT SUPPORT TEAM PRINCIPIOS DE HIDRAULICA • • cuando el vastago llegue al final de su recorrido, si el carrete sigue enviando aceite, la presion se subira hasta vencer el resorte del piloto de la valvula de alivio. el aceite se desviara por el alivio hasta que se vuel va la valvula a neutro PRODUCT SUPPORT TEAM PRINCIPIOS DE HIDRAULICA • el sistema nuevamente en neutro con la carga arriba. PRODUCT SUPPORT TEAM PRINCIPIOS DE HIDRAULICA • • si se tuviera una fuerza tratando de extender el cilindro, el sello metal - metal del vastago evitaria que este se extendiera, sinembargo la presion subiria. como el sello del vastago resiste menos presion que la base, la valvula de alivio se encarga de evitar que la presion suba dañando el sello PRODUCT SUPPORT TEAM PRINCIPIOS DE HIDRAULICA • hasta ahora se vio todo el proceso para encontrar la interrelacion de los componentes • una vez hecho esto para un equipo en particular se puede proceder con los siguientes pasos que son • analisis de presion y flujos PRODUCT SUPPORT TEAM PRINCIPIOS DE HIDRAULICA analisis de presion • en el sistema que hemos estado observando, existen tres clases de presion : – presion neutra – presion de trabajo – presion de alivio PRODUCT SUPPORT TEAM PRINCIPIOS DE HIDRAULICA • • la presion neutra es la que se tiene con la valvula en posicion neutra. es muy baja ya que es debida a las restricciones al flujo por mangueras, valvulas filtros, etc PRODUCT SUPPORT TEAM PRINCIPIOS DE HIDRAULICA • • cuando el carrete se coloca en posicion de levantar el peso, se obtiene la presion de trabajo esta depende del peso que este levantando el cilindro ( de la carga) PRODUCT SUPPORT TEAM PRINCIPIOS DE HIDRAULICA • • finalmente, cuando el sistema llega a una condicion extrema, se llega a la presion de alivio. esta presion esta determinada por el valor de la valvula de alivio y es la maxima que puede soportar el sistema sin dañarse. PRODUCT SUPPORT TEAM PRINCIPIOS DE HIDRAULICA analisis de presion • como resumen: – presion neutra es generada por la resistencia al flujo cuando el sistema esta en neutro – presion de trabajo generada por la carga – presion de alivio esta determinada por la regulacion de la valvula de alivio. PRODUCT SUPPORT TEAM PRINCIPIOS DE HIDRAULICA analisis de flujo • el siguiente paso es el analisis de flujos • el flujo es muy diferente la presion • en el siguiente ejemplo se puede ver el efecto del flujo. el cilindro tiene un galon de capacidad la bomba tiene un flujo de un galon por minuto. por lo tanto el tiempo en llenarse el cilindro (subir el piston) es de 1 minuto PRODUCT SUPPORT TEAM PRINCIPIOS DE HIDRAULICA analisis de flujo si se coloca una bomba de mayor capacidad (2 galones por minuto) el cilindro se llenara en 1/2 minuto. PRODUCT SUPPORT TEAM PRINCIPIOS DE HIDRAULICA analisis de flujo la valvula de alivio esta ajustada a 200 psi, la carga produce una presion de trabajo de 100 psi, el cilindro continua llenandose en 1/2 minuto (recuerde que la bomba produce flujo) PRODUCT SUPPORT TEAM PRINCIPIOS DE HIDRAULICA analisis de flujo suponga que por una deficiencia en la bomba, el cilindro tarda 1 minuto en llenarse... un error que frecuenteme se comete es ajustar el alivio supongamos a 300 psi... esto definitivamente no resuelve el problema. el problema es causado por falta de flujo no de presion PRODUCT SUPPORT TEAM PRINCIPIOS DE HIDRAULICA • como conclusion: – si a un sistema le falta fuerza esto se debe a falta de presion – si le falta velocidad es porque le falta flujo PRODUCT SUPPORT TEAM PRINCIPIOS DE HIDRAULICA • el siguiente paso es establecer una secuencia de diagnostico. • favor referirse a la presentacion de diagnostico de equipos. PRODUCT SUPPORT TEAM DIAGNOSTICO DE MAQUINARIA PRODUCT SUPPORT TEAM DIAGNOSTICO DE MAQUINARIA • una de las principales caracteristicas que debe tener un buen tecnico de servicio, es la capacidad para efectuar un diagnostico rapido y preciso • ademas de tener unos buenos conocimientos del equipos, de sus componentes y su interrelacion... • se debe tener una rutina de diagnostico. • esta rutina, o los pasos a seguir para un correcto diagnostico se indica a continuacion. PRODUCT SUPPORT TEAM • 1. IDENTIFICAR Y RECONOCER LA A. Determine: MAQUINA: – 1. Tamaño, número de serie, fecha de entrega, fecha de arranque. • B. Localice la unidad: – 1. geográficamente – 2. Condiciones, caliente, fría, limpio, sucio, mina, carretera, etc. • C. Ciclo de trabajo: – 1. Horas al día, días a la semana, factor de carga • D. Identifique quien es el responsable de los requerimientos de la máquina y de las reparaciones PRODUCT SUPPORT TEAM 2. DETERMINAR EL PROBLEMA. • • • • • • • • • A. Deje hablar al cliente primero. B. Luego haga las preguntas. 1. Siempre funcionó mal 2. Cuándo comenzó 3. Es continuo o intermitente. 4. Es un problema exclusivo de este equipo 5. Donde parece estar el problema específicamente: a. En un componente ? b. Todo el sistema? PRODUCT SUPPORT TEAM 3. DETERMINAR QUE SE HA HECHO CON RESPECTO AL PROBLEMA • preguntar al personal relacionado con la maquina • verificar registros con el cliente PRODUCT SUPPORT TEAM 4. OBSERVE LA MAQUINA EN TODAS LAS FASES DE OPERACION • • • A. Deje que el cliente opere la máquina, como normalmente lo haría a través de todas las fases de operación, arranque, apagado y todas las condiciones de carga. 1. Es muy importante que usted observe al personal de cliente y no opere la máquina en este momento. 2. Permita que le demuestren el problema que están experimentando. PRODUCT SUPPORT TEAM 5. EVALUE EL PROBLEMA • • • • • • • • • • A. En este momento es donde empieza su trabajo. 1. Conozca la secuencia de operación de los componentes de la máquina en cuestión. a. Manuales de instrucción. b. Manuales de partes. c. Boletines de servicio. 2. Determine el área afectada de la máquina. 3. Desmonte el componente junto con otras posibles áreas afectadas. 4. Examine las partes. a. Mida las partes b. Verifique anomalías, rupturas, desalineación, desgaste, etc. PRODUCT SUPPORT TEAM 6. DETERMINE UN CURSO DE ACCION CORRECTIVA • • A. Reemplace las partes requeridas o haga los ajustes necesarios para colocar la máquina a sus ajustes o secuencias normales de operación. B. Antes de finalizar esta actividad de reemplazos y/o ajustes, examínese mentalmente. Realmente las partes reemplazadas o ajustadas afectan o juegan parte en la condición anormal que Usted observó? El reajuste o remplazo de estas partes colocará la máquina en sus condiciones normales de operación? PRODUCT SUPPORT TEAM 7. REENSAMBLE Y OPERE • • • A. En este momento dirija Usted la operación de la máquina. Corrija cualquier error del operador B. Opere la unidad a través de todas las fases de carga y temperatura. Mantenga la máquina en operación por un periodo de tiempo adecuado, mientras que observa cuidadosamente la unidad. C. Pruébese a Usted mismo y al cliente que su análisis y acción correctiva fueron los adecuados como se observa por un funcionamiento adecuado de la máquina. PRODUCT SUPPORT TEAM RESUMEN • • • • • • • • 1. RECONOCER LA MAQUINA 2. IDENTIFICAR EL PROBLEMA 3. EXAMINAR LA HISTORIA 4. OBSERVAR 5. EVALUAR 6. ACTUAR 7. EVALUACION POR CLIENTE 8. SATISFACCION DEL CLIENTE PRODUCT SUPPORT TEAM SIMBOLOS HIDRAULICOS • bloques de construccion – lineas: indican transporte del fluido – cuadrados: valvulas – circulos; bombas, manometros o motores – rombo: acondicionador de fluido – flechas: ajustabilidad – resorte – valvula antiretorno (cheque) – acumulador PRODUCT SUPPORT TEAM SIMBOLOS HIDRAULICOS • lineas – linea de trabajo – linea piloto – linea de drenaje – linea de contorno – manguera flexible – cruce de lineas sin unirse ___ . ___ . ___ . ___ . ___ . ___ . PRODUCT SUPPORT TEAM SIMBOLOS HIDRAULICOS • cuadrados (valvulas) – valvula de alivio – valvula reductora de presion – valvulas de control direccional. - el numero de cuadros indica la cantidad de posiciones 3 posiciones PRODUCT SUPPORT TEAM SIMBOLOS HIDRAULICOS a b • valvulas de control direccional – – – – centro cerrado - puerto cerrado. centro cerrado - puerto abierto. centro abierto - puerto cerrado. centro abierto - puerto abierto a b p t a b p p t a b p t t PRODUCT SUPPORT TEAM SIMBOLOS HIDRAULICOS • operadores de valvulas: – – – – – – palanca presion piloto solenoide resorte mecanico fijacion de posicion PRODUCT SUPPORT TEAM SIMBOLOS HIDRAULICOS • bombas y motores. bombas motores desplazamiento fijo unidireccional desplazamiento varible unidireccional desplazamiento varible bidireccional PRODUCT SUPPORT TEAM SIMBOLOS HIDRAULICOS • acondicionadores de flujo – filtro (con by pass) – enfriador PRODUCT SUPPORT TEAM SIMBOLOS HIDRAULICOS • orificios controladores de flujo: – fijo – variable PRODUCT SUPPORT TEAM SIMBOLOS HIDRAULICOS • indicadores – manometro (indicador de presion). – indicador de temperatura PRODUCT SUPPORT TEAM SIMBOLOS HIDRAULICOS • cilindros: – cilindro de doble accion areas desiguales – cilindro de doble accion areas iguales PRODUCT SUPPORT TEAM SIMBOLOS HIDRAULICOS • otros: – tanque abierto – tanque presurizado – valvula lanzadera – valvula de cierre manual PRODUCT SUPPORT TEAM TRANSMISIONES HIDOSTATICAS • un sistema hidraulico particular donde se tienen acoplados una bomba de desplazamiento variable con un motor (generalmente de pistones) PRODUCT SUPPORT TEAM VENTAJAS DE UNA TRANSMISION HIDROSTATICA • • • • • • • • velocidades variables infinitamente freno dinamico control mediante una sola palanca elimina la necesidad de juntas universales, embragues, etc elimina la necesidad de caja de cambios para variar la velocidad maximo torque disponible en el motor (actuador) para todas las velocidades operacion eficiente del motor (regimen constante de rpm) flexibilidad de diseño (componentes mas pequeños, transmision por mangueras, etc) PRODUCT SUPPORT TEAM TRANSMISION HIDROSTATICA BOMBA DE DESPLAZAMIENTO VARIABLE MOTOR DE DESPLAZIMIENTO FIJO PRODUCT SUPPORT TEAM CIRCUITO BASICO BOMBA - MOTOR . • • • BOMBA DE DESPLAZAMIENTO VARIABLE. MOTOR BIDIRECCIONAL DE DESPLAZAMIENTO FIJO. LA BOMBA RECIBE EL MOVIMIENTO EN UN SOLO SENTIDO DEL MOTOR DIESEL. PRODUCT SUPPORT TEAM CIRCUITO BASICO BOMBA - MOTOR . • EL ACEITE DE LA BOMBA PUEDE SALIR POR UN PUERTO HACIENDO QUE EL MOTOR GIRE EN UN SENTIDO ..... PRODUCT SUPPORT TEAM CIRCUITO BASICO BOMBA - MOTOR . • ...O POR EL OTRO PUERTO HACIENDO QUE EL MOTOR GIRE EN EL SENTIDO CONTRARIO. PRODUCT SUPPORT TEAM LINEA DE FLUJO DE CARCAZA • • • • UNA PEQUEÑA CANTIDAD DE ACEITE SALE DE LA BOMBA Y DEL MOTOR DEBIDO A LA LUBRICACION DE LOS COMPONENTES... FUGAS A TRAVES DE PISTONES Y VALVULAS. ESTE ACEITE ES RECOGIDO Y ENVIADO HACIA EL TANQUE POR LA LINEA DE FLUJO DE CARCAZA PRODUCT SUPPORT TEAM LINEAS DE DRENAJE DRENAJE BOMBA DE DESPLAZAMIENTO VARIABLE DRENAJE MOTOR DE DESPLAZIMIENTO FIJO AL ENFRIADOR Y AL TANQUE PRODUCT SUPPORT TEAM ENFRIADOR DE ACEITE • • EL ACEITE QUE RETORNA HACIA EL TANQUE POR LA LINEA DE CARCASA ES EL PUNTO IDEAL PARA COLOCAR EL ENFRIADOR DE ACEITE. ESTE CON EL FIN DE MANTENER LA TEMPERATURA IDEAL PARA LA CORRECTA OPERACION DEL ACEITE HIDRAULICO. PRODUCT SUPPORT TEAM BOMBA DE CARGA • • • EL ACEITE QUE SALE DEL CIRCUITO POR LA LINEA DE CARCASA... SE REPONE GRACIAS A LA BOMBA DE CARGA, PARA MANTENER EL SISTEMA CARGADO Y EVITAR CAVITACION. ESTA BOMBA SUCCIONA ACEITE DIRECTAMENTE DEL TANQUE. PRODUCT SUPPORT TEAM BOMBA DE CARGA OTRAS FUNCIONES (FRENO, CONTROL DE INCLINACIUON DEL PLATO..) DRENAJE BOMBA DE CARGA DRENAJE DEL TANQUE MOTOR DE DESPLAZIMIENTO FIJO AL ENFRIADOR Y AL TANQUE PRODUCT SUPPORT TEAM BOMBA DE CARGA • • ESTA BOMBA OPERA SIEMPRE QUE LA BOMBA PRINCIPAL SE ESTE MOVIENDO, INDEPENDIENTE DE QUE LA TRANSMISION SE ENCUENTRE EN DESPLAZAMIENTO O EN NEUTRO. EL ACEITE ENTRA AL SISTEMA, HACIA LA LINEA DE BAJA PRESION, POR MEDIO DE UNA VALVULA DE CHEQUE DE CARGA ... PRODUCT SUPPORT TEAM BOMBA DE CARGA • • ... UBICADA EN CADA LADO DEL CIRCUITO PARA RECARGAR EL SISTEMA POR EL LADO DE BAJA PRESION. DEPENDIENDO DE EN QUE SENTIDO ESTE OPERANDO EL EQUIPO.. PRODUCT SUPPORT TEAM FILTRO DE SUCCION • • • • • EL UNICO LIQUIDO QUE ENTRA AL SISTEMA LO HACE A TRAVES DE LA BOMBA DE CARGA. DEBIDO A LAS TOLERANCIAS TAN PEQUENA ENTRE LOS COMPONENTES DE LA BOMBA. EL ACEITE DEBE ESTAR PERFECTAMENTE LIMPIO. ESTA FUNCION LA CUMPLE EL FILTRO DE SUCCION. NORMALMENTE DE 10 MICRAS SIN BYPASS. PRODUCT SUPPORT TEAM SISTEMA DE CONTROL • • • • CON EL OBJETO DE CONTROLAR EL DESPLAZAMIENTO DEL PLATO. SE REQUIERE DE UN MECANISMO HIDRAULICO DE CONTROL. CONSISTENTE EN UNOS SERVO CILINDROS QUE RECIBEN FLUIDO DE LA BOMBA DE CARGA POR MEDIO DE LA VALVULA DE CONTROL. LA CUAL PUEDE SER OPERADA MANUALMENTE, ELECTRICAMENTE O POR PRESION PILOTO PRODUCT SUPPORT TEAM VALVULAS DE ALIVIO • • • ES NECESARIO PROTEGER EL SISTEMA CONTRA SOBRE CARGAS. CON ESTE OBJETO SE COLOCAN 2 VALVULAS DE ALIVIO EN EL SISTEMA... ESTAS VALVULAS PUEDEN ESTAR UBICADAS EN EL MOTOR O EN LA BOMBA PRODUCT SUPPORT TEAM VALVULAS DE ALIVIO • • LA VALVULA SE ENCARGA DE COMUNICAR EL LADO DE ALTA PRESION BY PASEANDO EL MOTOR CUANDO LA PRESION LLEGA A SU VALOR DE AJUSTE. UNA VALVULA SE ENCARGA DEL TRABAJO CUANDO EL FLUJO ESTA EN UN SENTIDO... PRODUCT SUPPORT TEAM VALVULAS DE ALIVIO • Y LA OTRA CUANDO EL FLUJO CAMBIA DE SENTIDO. PRODUCT SUPPORT TEAM VALVULA DE LANZADERA • • CON EL FIN DE AUMENTAR LA CANTIDAD DE ACEITE QUE DEBE SER RETIRADA PARA ENFRIAMIENTO. SE UTILIZA LA VALVULA DE LANZADERA... PRODUCT SUPPORT TEAM VALVULA DE LANZADERA • • • ESTA VALVULA ES PILOTEADA POR LA LINEA DE ALTA PRESION.. Y CONECTA LA LINEA DE BAJA PRESION CON LA LINEA DE DRENAJE O DE CARCASA. A TRAVES DE UNA VALVULA DE ALIVIO OPERANDO APROX UN 15% POR DEBAJO DE LA PRESION DE LA VALVULA DE ALIVIO DE CARGA... PRODUCT SUPPORT TEAM VALVULA DE LANZADERA • • POR ESTA RAZON... NORAMALMENTE LA PRESION DE CARGA EN OPERACION ES MENOR QUE LA PRESION DE CARGA EN NEUTRO. PRODUCT SUPPORT TEAM VALVULA DE BYPASS • • • ESTA VALVULA SE ENCARGA DE BYPASEAR EL SISTEMA. EN CASO DE QUE SEA NECESARIA LA OPERACION MANUAL (REMOLCADO). AL REMOLCARSE UN SISTEMA CON TRANSMISION HIDROSTATICA... EL MOTOR SE CONVIERTE EN UNA BOMBA. PRODUCT SUPPORT TEAM VALVULA DE BYPASS • • • • POR MEDIO DE ESTA VALVULA, EL ACEITE BOMBEADO POR EL MOTOR CONVERTIDO EN BOMBA... RECIRCULA NUEVAMENTE HACIA EL MOTOR. TENER EN CUENTA AL REMOLCAR, QUE EL SISTEMA NO TIENE REFRIGERACION. POR LO TANTO DEBE REMOLCARSE LENTAMENTE, TRAMOS CORTOS Y DEBE DARSE TIEMPO PARA REFRIGERAR. PRODUCT SUPPORT TEAM