Fallas comunes del sistema hidráulico

Pérdida de presión

Debido a la viscosidad del líquido y a la inevitable fuerza de fricción al fluir por la tubería, el líquido pierde energía durante el flujo. Esta pérdida se manifiesta principalmente como pérdida de presión. Existen dos tipos de pérdida de presión: a lo largo del recorrido y local. La pérdida a lo largo del recorrido es la que se produce por fricción cuando el líquido fluye una distancia determinada en una tubería recta de diámetro constante. Las pérdidas locales son pérdidas de presión debidas a cambios repentinos en la sección transversal de la tubería, cambios en la dirección del flujo u otras resistencias al flujo. La pérdida de presión total es igual a la suma de las pérdidas a lo largo del recorrido y las pérdidas locales. Debido a la inevitable pérdida de presión, la presión nominal de la bomba es ligeramente superior a la presión máxima de trabajo requerida para el funcionamiento del sistema. Generalmente, la presión máxima de trabajo requerida para el funcionamiento del sistema se puede multiplicar por un coeficiente de 1,3 a 1,5 para obtener una estimación.

Pérdida de flujo

En el sistema hidráulico, cada elemento prensado tiene una superficie con movimiento relativo, como la superficie interior del cilindro hidráulico y la superficie exterior del pistón. Debido a este movimiento relativo, existe una separación entre ellas. Si un lado de la separación contiene aceite a alta presión y el otro a baja presión, el aceite a alta presión fluirá hacia la zona de baja presión a través de la separación, causando fugas. Al mismo tiempo, debido al sellado defectuoso de los componentes hidráulicos, parte del aceite se filtrará al exterior. El caudal real causado por esta fuga se reduce, lo que se denomina pérdida de caudal.

La pérdida de caudal afecta la velocidad de movimiento, y las fugas son difíciles de evitar por completo. Por lo tanto, el caudal nominal de la bomba en el sistema hidráulico es ligeramente superior al caudal máximo requerido para el funcionamiento del sistema. Generalmente, también se puede calcular multiplicando el caudal máximo requerido para el funcionamiento del sistema por un factor de 1,1 a 1,3.

Amortiguador hidráulico

Motivo: La inversión del actuador y el cierre de la válvula provocan que el líquido que fluye genere un pico de presión instantáneo debido a la inercia y a la respuesta insensible de algunos componentes hidráulicos, lo que se denomina choque hidráulico. Este valor máximo puede superar varias veces la presión de trabajo.

Peligros: provocar vibraciones y ruidos; hacer que los relés, las válvulas de secuencia y otros componentes de presión funcionen mal, e incluso causar daños a ciertos componentes, sellados

Dispositivos y tuberías

Medidas: Averigüe la causa del choque para evitar un cambio brusco en la velocidad del flujo. Retrase el cambio de velocidad, calcule el pico de presión y tome las medidas correspondientes. Si se utilizan conjuntamente la válvula inversora de flujo y la válvula inversora electromagnética, se puede prevenir eficazmente el choque hidráulico.

Cavitación

Fenómeno: Si se infiltra aire en el sistema hidráulico, al desplazarse las burbujas del líquido a la zona de mayor presión con el flujo, estas se romperán rápidamente, lo que provocará un choque hidráulico local, generando ruido y vibración. Además, las burbujas interfieren con la continuidad del flujo de líquido, reducen la capacidad de paso de aceite de la tubería, causan fluctuaciones en el flujo y la presión, hacen que los componentes hidráulicos soporten cargas de impacto y reducen su vida útil.

Razón: El aceite hidráulico siempre contiene cierta cantidad de aire, que generalmente se disuelve o se mezcla con él en forma de burbujas. Cuando la presión es inferior a la presión de separación del aire, el aire disuelto en el aceite se separa y forma burbujas. Cuando la presión cae por debajo de la presión de vapor saturado del aceite, este hierve y genera una gran cantidad de burbujas. Estas burbujas se mezclan con el aceite para formar un estado discontinuo, denominado cavitación.

Ubicación: El puerto de succión de aceite y la tubería de succión de aceite donde la presión es menor que la presión atmosférica son propensos a la cavitación; cuando el aceite fluye a través de un espacio estrecho, como el puerto de estrangulamiento, la presión cae debido al aumento de la velocidad y también se producirá la cavitación.

Peligro: Las burbujas se mueven con el aceite hacia el área de alta presión y se rompen rápidamente bajo la acción de la alta presión, lo que resulta en una disminución repentina del volumen, un flujo de alta velocidad del aceite de alta presión circundante para reponerse, lo que provoca un impacto instantáneo local, un aumento brusco de la presión y la temperatura y un fuerte ruido y vibración.

Medidas: Diseñe correctamente los parámetros estructurales de la bomba hidráulica y la tubería de succión de aceite de la bomba, trate de evitar pasos de aceite estrechos y curvas cerradas, y evite la aparición de áreas de baja presión; seleccione razonablemente los materiales de las piezas, aumente la resistencia mecánica, mejore la calidad de la superficie y mejore la resistencia a la corrosión.

Fenómeno de cavitación

Razón: La cavitación se produce simultáneamente, y el oxígeno presente en las burbujas generadas en ella también corroe la superficie del componente metálico. Esta corrosión causada por el fenómeno de la cavitación se denomina cavitación.

Ubicación: La cavitación puede ocurrir en bombas de aceite, tuberías y otros lugares con dispositivos de estrangulamiento, especialmente en bombas de aceite. Este fenómeno es el más común. La cavitación es una de las causas de diversas fallas en los sistemas hidráulicos, especialmente en equipos hidráulicos de alta velocidad y alta presión.

Los peligros y las medidas son los mismos que en el caso de la cavitación.

Solución de problemas

Debido a sus ventajas únicas, el sistema de transmisión hidráulica se ha utilizado ampliamente en diversos campos gracias a su amplia adaptabilidad tecnológica, excelente rendimiento de control y costo relativamente bajo. Sin embargo, debido a la calidad inestable de los componentes y accesorios objetivamente y al uso y mantenimiento inadecuados subjetivamente, y a que los componentes y fluidos de trabajo del sistema funcionan en un circuito cerrado de aceite, no son tan intuitivos como los equipos mecánicos ni tan confiables como los equipos eléctricos. Diversos parámetros se miden convenientemente con diversos instrumentos de prueba. En los equipos hidráulicos, solo se utiliza un número limitado de manómetros, caudalímetros, etc., para indicar los parámetros de trabajo de ciertas partes del sistema. Otros parámetros son difíciles de medir y existen muchas posibles causas raíz de fallas, lo que dificulta el diagnóstico de fallas del sistema hidráulico.

En la planta de producción, debido a las limitaciones del plan de producción y las condiciones técnicas, el personal de diagnóstico de fallas debe diagnosticar las fallas del equipo hidráulico con precisión, sencillez y eficiencia. El personal de mantenimiento debe utilizar la información disponible y las condiciones técnicas de la planta para minimizar el desmontaje y el montaje. Esto reduce la carga de trabajo, ahorra horas de trabajo y costos de mantenimiento, utiliza los medios técnicos más convenientes y, en el menor tiempo posible, determina con precisión la ubicación y la causa de la falla, y la repara, para que el sistema pueda reanudar su funcionamiento normal y evitar su uso en el futuro. Si se produce la misma falla, se reduce la carga de trabajo.

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