Mantenimiento de Cilindros Hidráulicos

8/18/2019 Mantenimiento de Cilindros Hidráulicos

1/79

CALCULO Y MANTENIMIENTO D

HIDRÁULICOS

Ing. Henry Manuel Pala ReyesGerente de Operaciones CCI

XI CAP ING MECANICA DE FLUIDOS


2/79

PROCESO DE REPARACION DE CILINDROS HIDRAUL


3/79

Bruñido

Cromado

Pistón

SellosPrueba Hidráulica


4/79

EVALUACION DE COMPONENTES


5/79

EVALUACION


6/79

EVALUACION


7/79

ESPECIFICACIONES DE EJES La deflexión máxima permisible es de 0.5 mm/1 m. El diámetro externo no debe estar desgastado más de 0.2 mm que la dimensión n(C).

La superficie debe estar libre de defectos en la superficie externa. La superficie cromada no debe estar oxidada o corroída. El espigo donde se aloja el pistón no debe tener menor diámetro que la dimensiónnominal (D).

El freno o amortiguador no debe tener ningún tipo de raya o acanaladura.

EVALUACION

ESPECIFICACIONES DE CILINDROS El máximo diámetro interno de la camisa y aun ser reutilizado es de 0.2 mm por

encima de la dimensión nominal (A) El diámetro interno de la camisa (A), debe estar libre de cualquier defecto

superficial. El máximo diámetro interno del buje y aun ser reutilizado es de 0.5 mm por encima de

la dimensión nominal (B)


8/79

EVALUACION


9/79

EVALUACION


10/79

EVALUACION¿QUE ES EL GAP?

Es el espacio libre necesario, que debe haber, entre el diámetrointerior del cilindro, con relación al diámetro mayor del pistón; y entreel diámetro interior de la tapa, con relación al diámetro del vástagoo eje.


11/79

EVALUACIONTambién se le conoce como el espacio o la brecha deextrusión permitido para que un sello hidráulico dure una

vida útil a una cierta presión según las especificaciones detrabajo.

Pressure bar 160 250 400

Maximum Gap mm 0.6 0.5 0.4

Pressure p.s.i. 2400 3750 6000

Maximum Gap in 0.024 0.020 0.016


12/79

EVALUACION

GAP máx. es la brecha de la protuberancia máxima de la junta metalmínima a la remoción de metales.

GAP min. para cilindros con carga lateral mínimo debe ser > 0,1 mm (0.004 ").

GAP PISTON GAP TAPA


13/79

CONSIDERACIONES PARA DETERMINAR EL ESPACIO LIBRE (GAP)

Presión de trabajo.Temperatura de trabajo.Medidas de alojamiento.Datos y/o características del sello.

Perfil de sello.

Material.

Tolerancias.

Material de pistón y/o tapa.Rugosidad de material.

EVALUACION


14/79

EVALUACION

CALCULO DEL GAP MAXIMO

GAP máx. = Ø D1 máx. – S min. -(Ø d3 min. + Ø d2 min.)2

Ø D1 = DIAMETRODE LA CAMISA Ø d3 = DIAM EXTERNO DE

Ø d2 = ALOJAMIENTO DE WEAR RING S = SECCION DE WEAR R

C LCULO DEL G P MINIMO

COMO CALCULAMOS EL GAPDEL PISTON

GAP mín. = S min.- (Ø d3 máx. - Ø d2 min.)2


15/79

CALCULO DEL GAP ORIGINAL DE LA TAPA :

Ø ID del U-Seal segun SYS CAT: 3.261”Ø ROD AS: 3.248” -

GAP: 0.013”

EL GAP 0.013” es el que especifica el fabricante, el cual trabaja con un sello U-SEAL

EJEMPLO PARA UN CILINDRO HIDRÁULICO DE VOLTEO DE RIPPER DE

EVALUACION


16/79

CALCULO DEL GAP DE UNA TAPA EN REPARACION .-

Ø ID del U-seal: 3.272”

Ø ROD AS: 3.248”GAP: 0.027”

Considerando las tolerancias que indica el fabricante EL GAP 0.027” se encuentra FUERA de

la tolerancia de trabajo que el fabricante indica.

EL Ø INTERNO EXCEDE EL GAP PER

RECOMENDACIÓN:

RELLENAR Y MAQUINAR Ø INTERN

LA EVALUACION DE LA TAPA SUG

EVALUACION

Ø I

D


17/79

Se requiere conocer la presión de trabajo del cilindro para determinar si para el GAP que tiene

tapa, se puede reemplazar el U-SEAL Tipo A, por un U-SEAL Anti-extrusión.

FUENTE: CATALOGO HA0.027

Segun la tabla para un GAP de 0.027” se garantiza poder trabajar con un sello Antiextrusiouna presión de 4800 PSI, lo que es suficiente ya que este cilindro trabaja a una presion máximtrabajo de 3500 PSI.

NUEVA ALTERNATIVA: SELLO ANTI-EXTRUSION:

EVALUACION


18/79

Ya garantizada la posibilidad de usar el sello anti-extrusion, seleccionamoscorrespondiente segun el Ø de vastago, que en este caso es un sello U-seal anti-extrusi

Fuente: SYS

EVALUACION


19/79

EVALUACION

DATOS REQUERIDOS :

PRESION MAXIMA DE TRABAJO 3500 PSIØ CILINDRO = Ø D1 max: 4.000”

Ø ALOJAMIENTO DE WEAR RING MAXIMO = Ø d2 min.: 3.738”

Ø MAXIMO DE PISTON = Ø d3 máx. : 3.978” (3.920”)

Ø MINIMO DE PISTON = Ø d3 mín.: 3.920” (3.978”)

SECCION MININA DE WEAR RING = S mín.: 0.125”

EJEMPLO PARA UN CILINDRO HIDRÁULICO DE DESPLAZAMIENTO DETOPADORA DE CAT16H

GAP máx. = 4 - 0.125 - (3.920 + 3.738) = 0.046 GAP máx. = 0.046”2

GAP mín. = 0.125 – ( 3.978 – 3.738) = 0.005 GAP min.= 0.005”2


20/79

GAP máx. = 4 - 0.125 - (3.920 + 3.738) = 0.046 GAP máx. = 0.046”2

GAP mín. = 0.125 – ( 3.978 – 3.738) = 0.005 GAP min. = 0.005”2

EVALUACION


21/79

EVALUACION

DATOS REQUERIDOS :

PRESION MAXIMA DE TRABAJO: 4000 psiØ CILINDRO = Ø D1: 5.002”

Ø ALOJAMIENTO DE WEAR RING = Ø d2 min.: 4.742”

Ø MINIMO DE PISTON = Ø d3 min.: 4.988”

SECCION DE WEAR RING = S min: 0.125”

EJEMPLO PARA UN CILINDRO HIDRÁULICO DE GATA DML

GAP máx. = 5.002 - 0.125 - (4.988 + 4.742) = 0.012 GAP máx. = 0.012

GAP mín. = 0.125 – ( 4.988 – 4.742) = 0.002 GAP min. = 0.002”2

Ldd


22/79

GAP máx. = 5.002- 0.125 - (4.988 + 4.742)= 0.012 GAPmáx. = 0.012”2

GAP mín. = 0.125 – ( 4.988 – 4.742) = 0.002 GAP min. = 0.002”2

EVALUACION


23/79

EVALUACION

CALCULO DEL GAP MAXIMO

GAP máx. = (Ø D2 máx. + Ø D3 máx.) – S min. – Ø d1 min.2

Ø d1 = DIAMETRO DEL VASTAGO Ø D3 = DIAM INTERN

Ø D2 = ALOJAMIENTO DE WEAR RING S = SECCION DE WE

GAP mín. = S min.- (Ø D2 máx. - Ø D3 min.)2

CALCULO DEL GAP MINIMO

GAP DE LA TAPA

Si tengo diam. Nominal


24/79

EVALUACION

DATOS REQUERIDOS :PRESION MAXIMA DE TRABAJO 4500 PSI

Ø ROD AS = Ø d1: 5.498”

Ø ALOJAMIENTO DE WEAR RING = Ø D2 máx.: 5.763”

Ø ID DE LA TAPA MAXIMA= Ø D3 máx.: 5.527”

Ø ID DE LA TAPA MINIMO = Ø D3 mín.: 5.515 ”

SECCION DE WEAR RING = S: 0.130”

EJEMPLO PARA UN CILINDRO HIDRÁULICO DE VOLTEO DE CAT 994:

GAP máx. = (5.527 + 5.763) – 0.130 – 5.498 = 0.017 GAPmáx. = 0.017”2

GAP mín. = 0.130 – (5.763 – 5.515) = 0.006 GAPmín. = 0.006”2

W

BUFF

U-SE

WIPE

Si tengo diam. Nominal doy 0.002” menos, es dees milimétrico es 0.005m


25/79

EVALUACION

GAP máx. = (5.527 + 5.763) – 0.130 – 5.498 = 0.017 GAPmáx. = 0.017”2

GAP mín. = 0.130 – (5.763 – 5.515) = 0.006 GAPmín. = 0.006”2


26/79

DATOS REQUERIDOS :PRESION MAXIMA DE TRABAJO 6000 PSI

Ø ROD AS = Ø d1: 109.95 mm

Ø ALOJAMIENTO DE WEAR RING MAXIMO = Ø D2 máx.: 115.00 mm

Ø ID DE LA TAPA MAXIMO = Ø D3 máx. : 111.10 mm

Ø ID DE LA TAPA MINIMO = Ø D3 mín.: 110.85 mm

SECCION DE WEAR RING MINIMO = S mín.: 2.5 mm

EJEMPLO PARA UN CILINDRO HIDRÁULICO DE BUCKET DE CAT 345CL

GAP máx. = (111.10 + 115) – 2.5 – 109.95 = 0.6 GAP máx. = 0.6 mm2

GAP mín. = 2.5 – ( 115 – 110.85) = 0.425 GAP min. = 0.425 mm2

EVALUACION


27/79

EVALUACION

GAP máx. = (111.10 + 115) – 2.5 – 109.95 = 0.6 GAP máx. = 0.6 mm2

GAP mín. = 2.5 – ( 115 – 110.85) = 0.425 GAP min. = 0.425 mm2


28/79

BRUÑIDO DE CILINDRO


29/79

BRUÑIDO

El bruñido o honning, es un proceso deacabado en mecanizado que usa piedrasabrasivas como medio de corte. Estaspiedras están simultáneamentedesarrollando un movimiento de rotacióny un movimiento lineal alternativo,ejerciendo una fuerza contra la superficiede trabajo, normalmente cilíndrica.

Con el bruñido, el acabado superficial deuna pieza puede ser controlado conprecisión, debido a la baja velocidad decorte, y la presión de expansión ajustablede las piedras de bruñir.


30/79

BRUÑIDO

¿QUE ES EL BRUÑIDO?

BRUÑIDO MINIMO (0.000” - 0.005”)

BRUÑIDO REGULAR (0.005” - 0.015”)

BRUÑIDO A SOBREMEDIDA ( 0.030” - 0

“Recuperación del tramado de micon la finalidad de mejorar la estancon el sello”

Para cilindros de retroexse debe sobredimensionar


31/79

Se considera cilindro Standard a todo cilindro que tenga comdiámetro medidas entre (0.000 ” – 0.010”) o (0.00mm – 0.25m

En cilindros CATERPILLAR (0.000” – 0.012”).

Se considerara over 30 a cilindros CATERPILLAR que tengde 0.012” de su medida nominal y que necesiten ser bruñidos.

Debe existir una luz de 0.004” entre el diámetro de sellado dtapa con el diámetro de sellado del cilindro para asegurar ucorrecto sellado.

BRUÑIDO


32/79

SUPERFICIE ANTES DEL

El bruñido es un procesopara dar al interior del ciltextura de líneas organizasirven para que el aceite sa las paredes y quetrabajen siempre sobre unde aceite alargando su vida

Sirve también para borrarrayas longitudinales quecontra presiones internpueden generar deficienhasta de 16% sin que el opequipo lo perciba.

BRUÑIDO


33/79

PARED DEL CILINDRO SIN BRUÑIR, TALSALE DE LA MAQUINA

RAYADURAS Y DEPRESIONES QUEPUEDEN DETECTAR AL COMENZABRUÑIDO LIGERO

EL BRUÑIDO LIGERO RESTAURA EL ACABALA SUPERFICIE PARA HACER QUE SU SISHIDRÁULICO RINDA MAS Y DURE MÁS TIEM

BRUÑIDO


34/79

La importancia de la rugosidad en el bruñidoLa rugosidad de la superficie es sumamente importante ydebe estar dentro de un intervalo especificado. Si lasuperficie es demasiado áspero, el sello no tendrá unaduración de vida requerida y si la superficie es demasiadosuave no existirá una adecuada retención de aceite en lasparedes del cilindro.

BRUÑIDO

Acero:

1045 / 1026 / S

Rugosidad i

04 - 16 µin

BRUÑIDO


35/79

BRUÑIDO


36/79

BRUÑIDO

Rayas longitudinales y socavaciones.


37/79

TIPOS DE RECUBRIMIENTOS METAL

TIPOS DE RECUBRIMIENTOS METALICOS


38/79

TIPOS DE RECUBRIMIENTOS METALICOSSOLDADURAMETALIZADOS

Flame spray (5000)

Plasma spray (8000)Plasma en vacío (10000)

Arc. spray systems (17000)

High pressure / hvof (35000)PROCESO ELECTROLÍTICO

CobreadoZincado

CromadoDecorativo

Duro Industrial

High pressure / hvof (35000)


39/79

HVOF es un procedimiento o técnica de la proyección térmica . Consiste en partículas que son fundidas en un proceso de combustión y posteriormente aceleradas enuna tobera convergente-divergente logrando velocidades de los gases superiores a lavelocidad del sonido. La alta energía cinética de las partículas en el momento de impactoproduce recubrimientos densos y resistentes, mientras que el poco tiempo de residencia dela partícula en la llama (del orden de microsegundos) disminuye la cantidad de óxidos oefectos negativos para la composición química del material a proyectar. Existen diversosparametros para controlar el proceso como la química de la combustión o la temperaturadel sustrato. Para evitar el sobrecalentamiento del sustrato éste puede ser enfriado con aire,CO 2 u otros gases.

La utilización de la técnica de recubrimiento HVOF permite la aplicación de materiales de

recubrimiento tales como metales, aleaciones y cerámicas para producir un revestimientode dureza excepcional, excelente adhesión al material de sustrato, y proporcionar resistencia al desgaste sustancial y protección contra la corrosión..

Las siglas HVOF significan: High Velocity

g p essu e / vo (35000)


https://es.wikipedia.org/wiki/Proyecci%C3%B3n_t%C3%A9rmicahttps://es.wikipedia.org/wiki/Proyecci%C3%B3n_t%C3%A9rmica


40/79

Retirar la capa de cromo en rectificadora, máximo 0,15mm.

Desengrasar el componente, precalentar o quemar.

Arenar a presión no mayor de 60 psi para no “componente, la distancia es de 8 ”, controlar que el oxido de alsea de mesh 20, si esta nuevo aumentar la distancia a 12preferencia usar uno que este ya trabajándose (usado).

La rugosidad después de arenar debe ser no mayor a 6.0 µm

Se metalizara con HVOF polvo 7103/6352 según los siguienparámetros:

El espesor del depósito debe de ser de 0,0127mm por pase hasta unespesor máximo de 0,25mm; si se va a exceder los 0,25mm de espesor habría que aplicar base y continuar con las capas hasta eL espesor máximo de 0,45mm

El exceso no debe de tener un espesor mayor a 0,30mm a 0,50mm



41/79



42/79

CROMADO DURO

¿QUE ES EL CROMADO DURO?

¿PORQUE ES MEJOR?

¿DONDE DEBE USARSE?

¿QUE MATERIALES SE PUEDE CROMAR?

¿QUE ESPESORES?

¿QUE TAMAÑOS?

¿PUEDE SER USADO REPETIDAS VECES?


43/79

¿QUE ES EL CROMO DURO?

Cromado Duro Industrial

Es un proceso electroquímico que consiste en el deposito de moléculas de crom

solución química, en el cátodo (pieza a cromar) mediante la aplicación de una corrie


SI, Depende del desgaste o maltrato de la pieza

¿CUAL ES LA VELOCIDAD DEL CROMO?

2.0 milésimas de pulgada x hora

C d D I d i l


44/79

¿PORQUE CROMAR?


Es más duro menos desgaste

Tiene mejores propiedades anti-fricción menos desgaste

Tiene resistencia a la corrosion larga duración

Es facilmente recuperado larga duración



45/79

¿DONDE DEBE USARSE?


En cualquier superficie expuesta a la corrosión.

En vástagos de cilindros hidráulicos

En piezas de matriceria.

¿DONDE NO DEBE USARSE?En superficies metalizadas.

Gran dificultad en piezas de cobre.



46/79

¿QUE ESPESORES?


En vástagos de cilindro hidráulico:• Mínimo : 0.001” pulg

• Máximo : 0.020” pulg

En suspensiones:

• Máximo : 0.030” pulg

¿QUE TAMAÑOS?

• Diámetro Mínimo : 0.50” p• Diámetro Máximo : 40” (1

• Largo Máximo : 472” (1

• Largo Mínimo : 3” pulg



47/79


SI, Depende del desgaste o maltrato de la pieza

¿CUAL ES LA VELOCIDAD DEL CROMO?

2.0 milésimas de pulgada x hora



48/79



49/79

Fotos de la superficie que muestra la densidad demicrogrietas de diferentes procesos de cromado duro.(600 x Magnification). (600 x aumentos). Top tobottom: HEEF 25, mixed acidic bath, sulfate bath.Baño ácido arriba a abajo: Heef 25, mixta, baño desulfato.

La sección transversal que muestra la densidmicrogrietas de diferentes procesos de cromado(200 x Magnification). (200 x aumentos). Top toHEEF 25, mixed acidic bath, sulfate bath. Bañarriba a abajo: Heef 25, mixta




50/79

Convencional

HRC 840

HEFF 25600X POR VISTA DE LA SUPERFICIE 200 X POR MICRO SECCION

La corrosión sigue el camino de las microfisuras puesto que estánrepresentan una mayor facilidad para las misma. El HEEF 25 produce undeposito con muchas microfisuras pero mucho menos profundas lo querepresenta menos corrosión .



51/79



52/79

La importancia de la rugosidad en el Cromado

La rugosidad de la superficie es sumamente importante y debe estar

dentro de un intervalo especificado. Si la superficie es demasiado

áspero, el sello no tendrá una duración de vida requerida y si la

superficie es demasiado suave no existirá una adecuada

retención de aceite en las paredes del cilindro.

Rugosidades

•Suspensione4 a 6 µin

•Ejes

6 a 10 µin

CROMADO


53/79

CROMADO

RECTIFICADO

CROMADO


54/79

PULIDO


55/79

DISEÑO E INGENIERIA M


56/79

DISEÑO E INGENIERIA M

MAQUINADO


57/79

MAQUINADO


58/79

U SEAL

MAQUINADO


59/79

WIPPER

MAQUINADO


60/79

PISTON SEAL

SOLDADURA


61/79

SOLDADURA


62/79

ENSAYOS NO DESTRUCTIVOS END/NDT

SOLDADURAENSAYOS NO DESTRUCTIVOS END/NDT


63/79

ENSAYOS NO DESTRUCTIVOS END/NDT

SELLOS HIDRAULICOS


64/79

SELLOS HIDRAULICOS


65/79

SELLOS HIDRAULICOS


66/79

SELLOS HIDRAULICOS


67/79

SELLOS HIDRAULICOS


68/79

SELLOS HIDRAULICOS


69/79

SELLOS HIDRAULICOS


70/79

SELLOS HIDRAULICOS


71/79

SELLOS HIDRAULICOS


72/79

SELLOS HIDRAULICOS


73/79

SELLOS HIDRAULICOS


74/79

SELLOS HIDRAULICOS


75/79

ARMADO Y PRUEBA HIDRAULICA


76/79

ARMADO Y PRUEBA HIDRAULICA


77/79


78/79

XI CAP ING MECANICA DE FLUID


79/79

Muchas gracias por su atención

Ciudad Universitaria Lima, 31

Mantenimiento de Cilindros Hidráulicos

Documents

Transcript of Mantenimiento de Cilindros Hidráulicos