CONEXIONES MANGUERAS HIDRÁULICAS CONEXIONES HIDRÁULICAS ELEMENTO PARA LA TRANSMISIÓN DE ENERGIA HIDRÁULICA SISTEMAS HIDRÁULICOS.

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1 CONEXIONES Y MANGUERAS 1 SISTEMAS HIDRÁULICOS TUBERÍA Y/O MANGUERA MOTOR VÁLVULAS Y/O MANDOS BOMBA GENERACION CONVERSION DE ENERGÍA MECÁNICA O ELÉCTRICA EN ENERGÍA HIDRÁULICA TUBERÍA Y/O MANGUERA HIDRÁULICAS ELEMENTO PARA LA TRANSMISIÓN DE ENERGIA HIDRÁULICA ACTUADORES CILINDRO MOTOR TRANSMISIÓN ENERGÍA HIDRAULICA DISTRIBUCIÓN DE LA ENERGÍA TRANSMISIÓN ENERGÍA HIDRAULICA CONVERSION DE ENERGIA HIDRAULICA A UN PUNTO REMOTO CONTROL A UN PUNTO REMOTO EN ENERGIA MECÁNICA CONEXIONES HIDRÁULICAS Son uniones herméticas que permiten conectar o acoplar una línea de fluido hidráulico hacia otro componente hidráulico.

2 CONEXIONES HIDRÁULICAS Para una buena conexión hidráulica tendremos en cuenta dos elementos básicos existentes: SELLO Es la acción de junta que se realiza entre terminales para evitar las fugas. Una característica de un SELLO Sistema Hidráulico de Poder, es TERMINAL : Rosca, Brida. que debe estar libre de fugas. SELLO SELLO Esto se logra por el uso adecuado del sello elegido. El sello no produce fugas, sino la selección y/o instalación inadecuada. RECUERDE : Compatibilidad de los terminales roscados Buena elección de éstos de acuerdo al uso TIPOS DE SELLO Analicemos los tipos Sello más comunes: de Sello a través de la ROSCA SISTEMA LIBRE DE FUGAS Sello a través de la ROSCA Se caracteriza por que uno de los elementos roscados (macho y/o hembra), tiene que tener una geometría cónica. Se produce el sello cuando los filetes de las roscas se ajustan entre ellos.

3 Sello a través de la ROSCA Sello a través de la ROSCA NPT Este sello tiene la ventaja que un ligero giro puede evitar una fuga. Por otro lado la seguridad de este tipo de sello depende de que tan perfectas estén formadas las roscas. Sello a través de la ROSCA HEMBRA MACHO Sello a través de la ROSCA HEMBRA NPT MACHO NPT Sello Se caracterizan por sello metal tener un con metal en un Este tipo de Sello se presenta en: asiento formado por un ángulo JIC 37 determinado, entre el elemento SAE 45 macho y el elemento hembra. NPS BSP, entre otros.

4 En los terminales JIC tanto JIC 37 el macho como la hembra asiento cónico de 37º donde al unirse se produce el sello 37 un 37 presentan HEMBRA JIC MACHO JIC Sello La mayoría de las fugas en este tipo de Sello en el asiento son causadas por : El asiento mal fabricado (por ejemplo ángulos del macho y la hembra no iguales). Irregularidades en la cara de la superficie del asiento. Faltadeajusteenlaunión. Verifique siempre la compatibilidad entre el ángulo del asiento macho y el asiento hembra. Recuerde que no necesario usar teflón. es

5 Este es el tipo de sello más recomendado para un control óptimo y evitar fugas en los sistemas hidráulicos de alta y extrema presión. Se presentan en las conexiones: Asiento Plano Bridas Code 61 y Code 62 Bridas tipo CAT y DCAT O ring Boss Métricos Light y Heavy, entre otros. O'RING MACHO ASIENTO PLANO Se caracterizan por llevar un O Ring (Junta Tórica), el cual es el encargado de producir el sello. El Sello en el tipo Asiento Plano se produce entre el O ring del macho y la cara plana de la hembra. Estos tipos de sellos son los más eficientes en trabajos a alta y extrema presión. HEMBRA MACHO ASIENTO PLANO ASIENTO PLANO HEMBRA GIRATORIA ASIENTO PLANO Sello

6 En el tipo Brida, el conector hembra (puerto) posee un orificio central sin rosca y cuatro orificios para pernos. El macho posee una cabeza de brida con un alojamiento para el O Ring. PUERTO Sello BRIDA El sello se produce cuando se comprime la cabeza de la brida que tiene el O ring contra la superficie plana que rodea al puerto. CONEXIONES HIDRAULICAS TERMINALES ROSCA - BRIDA

7 TERMINALES ROSCA - BRIDA : TIPOS DE ROSCA Es el elemento de sujeción del Las principales roscas queseutilizanenlos acople que permite la fijación sistemas hidráulicos de en una conexión. potencia son: TIPOS DE ROSCA - BRIDA CUADRO DE ROSCAS ROSCA NPT - NPS ROSCA JIC DE 37º - UNF ROSCA O RING BOSS - UNF ROSCA SAE 45º ROSCA ASIENTO PLANO ROSCA BSP ROSCA METRICA 24º: LIGHT Y HEAVY BRIDA: CODE 61, 62, CAT Y D-CAT TAMAÑO RAYAL DASH TAMAÑO RAYAL DASH Es la nomenclatura internacional que se utiliza para indicar la medida de los terminales de una conexión hidráulica así como para indicar el diámetro interior de una manguera. Dicho sistema expresa las medidas en dieciseisavos de pulgada. ( - 4 = ¼ ; - 5 = 5/ = 2 ). Por ejemplo un puerto - 4 es de 4/16 de pulg. ode1/4.

8 TAMAÑO RAYAL DASH Tabla de Tamaños Rayales Rayal Pulg Rayal Pulg Rayal Pulg -2 1/8-6 3/ / / /4-4 1/4-10 5/ /2-5 5 / / JUNTAS TÓRICAS O-RING O-RING Los O-RING, son empaques muy utilizados en aplicaciones hidráulicas y neumáticas dada su eficiencia, bajo costo y sencillez de diseño del alojamiento. Su nombre técnico es junta tórica. O-RING La correcta elección del O-RING dependerá del tipo de fluido, la temperatura de trabajo, la presión y el tipo de servicio al que se someterá. Los componentes mas empleados son el Nitrilo, el Viton y la Silicona. O-RING La identificación de los O-RING se determina por su diámetro interior y su sección transversal. W Di W = SECCIÓN TRANSVERSAL Di = DIÁMETRO INTERIOR O-RING Al utilizar el O-RING en un trabajo dinámico será necesario un aplastamiento entre el 8 y el 20%, y para el estático el aplastamiento será del 12 al 25%. Las ventajas de utilizar este tipo de empaque, radican en aliviar parcialmente las vibraciones, su falla es generalmente gradual, requieren de poco espacio y son económicas.

9 SELLADORES DE ROSCAS SELLADORES DE ROSCAS Son selladores anaeróbicos que evitan las fugas de gases y líquidos en las uniones de tuberías. Estos selladores son muy eficientes en uniones donde el sistema está sometido a vibraciones, presiones y cambios de temperatura. SELLADORES DE ROSCAS Ventajas: - Lubrican durante el montaje. - Sellan hasta el valor límite de rotura de la tubería. TIPOS DE CONEXIÓN HIDRÁULICA Desventajas: - Temperatura máxima de trabajo 200ºC. - Diámetro máximo de trabajo 80mm. TIPOS DE CONEXIONES Podemos clasificar a las conexiones hidráulicas en dos tipos: Conectores Adaptadores CONECTORES HIDRÁULICOS

10 CONECTORES HIDRAULICOS Se conoce accesorios así a los capaces de conectar herméticamente la manguera hidráulica, a cualquier otro componente CONECTORES HIDRAULICOS Existen dos tipos comunes de conectores hidráulicos : CONECTORES PRENSABLES CONECTORES REUSABLES del circuito hidráulico. CONECTORES PRENSABLES Son aquellos que solo se CONECTORES PRENSABLES PREARMADO pueden ensamblar una sola vez, son permanentes. DOS PIEZAS Requieren de un equipo de ensamble. Son más seguros, confiables y económicos. CONECTORES PRENSABLES CONECTORES PRENSABLES 1.- PREARMADO ; Donde la férrula viene engrapada de forma permanente a la espiga. CONECTOR PREARMADO

11 CONECTORES PRENSABLES CONECTORES PRENSABLES 2.- DOS PIEZAS : Donde la espiga y la férrula son independientes entre sí. CONECTORES REUSABLES DOS PIEZAS CONECTORES REUSABLES Espiga Son aquellos conectores que pueden ser utilizados más de una vezyseinstalan empleando herramientas básicas. Férrula Conector Reusable CONECTORES REUSABLES Espiga Ensamble Férrula HIDRÁULICOS

12 Se les conoce así accesorios a los capaces de Se presentan en diversos combinaciones de roscas, facilitar la instalación y formas y tamaños; pueden ser orientación en una línea rectos, curvos, tees, crucetas, de transmisión hidráulica. según sea la condición donde se requiera usar. Pueden usarse en siguientes condiciones: Se clasifican en : Rectos Crucetas A 45º Bushing A 90º Reductor Tees Tapones cambiar a una Para configuración diferente de rosca. las Para facilitar la conexión del puerto y la instalación de la manguera. Para pasar diámetro a otro. de un

13 Para facilitar el flujo en diferentes direcciones. Lectura de Tees y Cruces: Para mayor facilidad al momento de seleccionar un adaptador de este tipo se seguirá la secuencia mostrada en el gráfico TEE 4 2 MANGUERAS HIDRAULICAS HIDRÁULICAS CRUZ Construcción de la Manguera Construcción de la Manguera Los principales elementos de una manguera Tubo interior Tubo interiornitrilo (NBR), Neoprene (CR) Características : Resistencia al fluído, resistencia a los impulsos (vida útil) Refuerzo Refuerzos: Fibras textiles y alambre de acero Resistencia a la presión y a los impulsos Cubierta intermedia Cubierta intermedia :Nitrilo (NBR) Características : Adhesión y protección entre los refuerzos Sintético Cubierta de la mangueracaucho : Características : Protección contra las condiciones atmosféricas, ozono, rayos UV y condiciones externas de trabajo Cubierta de la manguera

14 Selección de una Manguera Para una buena selecciòn de una manguera se deberá tomar en cuenta las siguientes caracteristicas: - Tamaño o diámetro Tipos de Manguera Dentro de los tipos más comunes de mangueras podemos encontrar los siguientes: Especificación Estándar SAE 100 R1S DIN EN 853 1SN - Temperatura - Aplicación o uso - Material o Fluido a transportar - Presión de trabajo Construcción ( tipo de Refuerzo ) Una malla de refuerzo de acero SAE 100 R2S DIN EN 853 2SN Dos mallas de refuerzo de acero 2SN-K Dos mallas de refuerzo de acero SAE 100 R4 Un espiral helicoidal de acero - Extremos o terminales Preparación de la Manguera Tipos de Manguera Especificación Estándar Construcción (tipo de refuerzo) SAE 100 R5 Una malla de refuerzo de acero SAE 100 R12 Cuatro mallas espiraladas de acero SAE 100 R13 SAE 100 R15 Hasta Ø 1 cuatro mallas espiraladas A partir de Ø 1 ¼ seis mallas espiraladas DIN EN 856 4SP Cuatro mallas espiraladas de acero DIN EN 856 4SH Cuatro mallas espiraladas de acero Preparación de la Manguera DROP Preparación de la Manguera CUT OFF: Es la longitud del conector que no esta directamente en contacto con la manguera. Para conectores rectos: Es la longitud desde el anillo de traba hasta el extremo de la rosca (conector macho) o hasta el extremo de la tuerca (conector hembra). CUT OFF

15 Preparación de la Manguera Mangueras Hidráulicas Hidraulicas Para Conectores Curvos: Es la longitud desde el anillo de traba hasta el eje del asiento del conector. El Proceso de Prensado CUT OFF El Conector Hidráulico Cuello de traba Espiga Dientes de la espiga El proceso de prensado La deformación de la espiga dependerá de: a) La cubierta de la manguera FN b) La forma y material de la espiga c) Tener presente que el caucho es incompresible Férrula Cabeza del conector Pestaña de la férrula Anillo de traba Diente de la férrula El proceso de prensado Estiramiento de la férrula y la espiga durante el prensado L + L La deformación depende de la fuerza perpend. F N La deformación de la espiga tambien depende de la forma de la férrula. FN El proceso de prensado El mejor indicador de un correcto prensado es cuando la espiga interior se deforma controladamente. Esto depende directamente de la fuerza perpendicular F N. FN Valores de referencia: DF = DI -5% DI DF DI = Ø int. espiga antes del prensado DF = Ø int. después del prensado FN = Fuerza de prensado El caucho es incompresible FN

16 Sobre prensado El proceso de prensado casos típicos Debido a la fuerza perpendicular F N para lograr el Ø de prensado, ocurre una deformación irreversible en la espiga y férrula. Esto es causado por el flujo del metal. Deformación plástica del metal debido a que el caucho es incompresible Prensado Elongación lineal de la férrula Deformación de la espiga Fuerza de corte de la cubierta y tubo interior Fuerza Perpendicular FN Factores que influyen en la vida útil de la manguera El Proceso de Prensado RESUMEN El prensado depende de la fuerza perpendicular F N. Este prensado va a ser el correcto cuando la espiga se deforme el 5% como se indicó anteriormente. El mismo Ø de prensado puede hacer que en espigas diferentes la deformación interior de la espiga sea diferente. La interacción entre la manguera y conector depende de: MA R Proceso de deformación de la espiga Manipuleo previo de los elementos Factores que influyen en la vida útil de la manguera text P... presión de trabajo, picos de presión v... velocidad del fluído tint... temperatura del fluído interno text... temperatura del ambiente exterior Elongación lineal de la férula Diseño de la férrula Las mangueras están expuestas a diferentes condiciones de operación, las cuales influyen significativamente en la vida útil R... radio de curvatura P v tint... entorchado MA... Medio Ambiente Factores que influyen en la vida útil de la manguera El uso continuo de la manguera en condiciones que exceden la presión dinámica de trabajo Rotura de la malla de acero debido a la fatiga Rotura de la manguera El uso continuo de la manguera excediendo la temperatura de trabajo y el sobrecalentamiento del tubo interior debido a la excesiva velocidad del fluido P Agrietado del tubo interior causado por el endurecimiento del material debido a un sobrecalentamiento. v, tint Endurecimiento y rotura del tubo interior, produciendo fugas y pérdida del conector Es recomendable una velocidad del fluído hidráulico de entre 3 y 6 m/seg (máx. 8 m/seg)

17 Factores que influyen en la vida útil de la manguera Factores que influyen en la vida útil de la manguera Reducción del radio mínimo de curvatura Fatiga en el acero de la malla, así como en el material de caucho, produciendo una clara reducción en la resistencia a los impulsos (vida útil de la manguera) Deformación de la manguera: tracción, entorchado R Deformación y fatiga en los refuerzos de acero Una manguera a alta presión, doblada con respecto a su eje 7, puede reducir su vida útil en 90 %. P Factores que influyen en la vida útil de la manguera Factores que influyen en la vida útil de la manguera Alta exposición a los rayos solares (ozono, rayos UV), en combinación con una reducción en el radio de curvatura MA Rotura de la cubierta de la manguera, mostrando los refuerzos de acero, originando que estos se oxiden y se rompan Exposición de la manguera a una fuente de calor excesivo text Endurecimiento y resecamiento de la cubierta de la manguera, rotura, corrosión Rmin Pmax La operación continua y simultanea a: - máxima presión de trabajo - máxima temperatura de trabajo - mínimo radio de curvatura pueden causar la reducción de la vida útil de la manguera tmax Vida de una manguera hidráulica Sobresaliente resistencia a los impulsos (= vida útil) R1S/1SN R2S/2SN R12 R13 R15 2 SN-K 150,000 ciclos 200,000 ciclos 500,000 ciclos 500,000 ciclos 500,000 ciclos 1 000,000 ciclos