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• Oscar Chuta

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Universidad Nacional de Ingeniería

Mangueras y Conexiones

Centro de Formación Técnica Minera

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Universidad Nacional de Ingeniería

Centro de Formación Técnica Minera

MANGUERAS Y CONEXIONES ¿DEBE UN SISTEMA HIDRAULICO TENER FUGAS? Definitivamente no. La industria de aviación ha eliminado virtualmente las fugas en sus sistemas hidráulicos. La industria del equipo móvil ha reducido muy significativamente las fugas en sus máquinas y equipos.

¿Cómo lo han logrado? Uno de los factores que ayudó a la industria de aviación, fue el cambio a mejores sellos. La industria del equipo móvil mejoró algunos de sus diseños al cambiar de tubo roscado a rosca recta y conexiones tipo brida. El factor más importante, sin embargo, fue la DETERMINACION. Una vez decididos, las industrias las siguieron.

LA NECESIDAD DE ELIMINAR LAS FUGAS Se estima que más de cien millones de galones de aceite se podrían ahorrar cada año, si se eliminaran las fugas externas en las máquinas y equipos hidráulicos.

Añada a esto el costo de limpieza, rellenado de tanques, etc., así el ahorro total al evitar las fugas podría ser de miles de millones de dólares por año.

LA MEDIDA PATRON HFI ¿Existe una medida patrón para revisar el uso del aceite hidráulico en las plantas? La Corporación Mobil Oil ha desarrollado un Indice de Fluido Hidráulico (HFI), comparando el consumo de aceite con la capacidad de las máquinas. Han descubierto que las plantas promedio, usan cuatro veces más de aceite hidráulico (HFI=4) que lo que sus máquinas pueden usar. Lo ideal sería que el fluido durara casi indefinidamente y el HFI

Mangueras y Conexiones

debiera ser menos de uno. En la práctica, el fluido se pierde a través de fugas, rompimiento de las líneas y cambios de fluido. Cualquier planta puede cortar su HFI (consumo de aceite) a la mitad, al tener gente bien entrenada en el mantenimiento hidráulico, quienes pueden evitar a tiempo las fugas y controlar la contaminación del fluido.

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MANTENIMIENTO PREVENTIVO Antes de ver cómo encontrar o arreglar las fugas (mantenimiento correctivo), consideremos otra parte importante del

control de preventivo.

fugas:

el

mantenimiento

COMO HACER LAS REPARACIONES Los componentes hidráulicos son aparatos de precisión. Un mal manejo de ellos o de sus componentes pueden dar como resultado un mal funcionamiento o una falla. Para evitar 1. Sacuda el polvo de dentro y alrededor del equipo antes de desmontar líneas o de cambiar partes. 2. Tape bien todas las líneas desconectadas y orificios abiertos. 3. Proteja toda el área del polvo del taladro, rebarba y tierra. 4. Trabaje sólo en mesas cubiertas de metal o muy bien terminadas, que sean fáciles de mantener limpias. 5. Maneje las piezas con cuidado para evitar que se rayen o abollen. 6. Use un trapo que no deje pelusas para limpiar las partes. 7.

Use herramientas no maltratadas, especialmente cuando esté trabajando con los sellos O'ring.

8. Lubrique todas las partes que vayan a deslizarse cuando las esté ensamblando.

crear problemas cuando se instalen o reparen los componentes hidráulicos, siga estas instrucciones: 9. Cubra las muescas filudas y roscas cuando esté instalando sellos O'ring o cualquier otro sello. 10. Deseche todos los sellos O'ring usados para evitar su reuso. 11. Asegúrese que los sellos sean del tamaño adecuado y del material indicado. 12. Use sólo las partes recomendadas cuando esté reemplazando partes. 13. Examine todas las partes que se hayan desgastado antes de tiempo o las que estaban funcionando mal para diagnosticar las causas de la falla. 14. De ser posible, pruebe todas las partes desmanteladas antes de instalarlas. Es penoso y costoso el desarmar un componente reparado en un sistema, sólo para encontrar que éste tiene fuga o no trabaja bien.

TEMPERATURA DEL FLUIDO Los aceites de petróleo son los que más se usan en las aplicaciones hidráulicas, para lubricar las partes o para transmitir potencia. Sin embargo, cuando la temperatura del aceite aumenta la capa protectora se adelgaza. Esto da como resultado que: las partes que se mueven soportadas por el aceite, se muevan más cerca una de la otra; la fricción y el desgaste aumente; los materiales de los sellos se desgasten más rápidamente, se vuelvan duros y pegajosos y puedan rápidamente permitir las fugas. Para evitar problemas, la temperatura global medida en el depósito de aceite debe mantenerse en el promedio d 1009 a 130'? F. ¿Por qué? Los puntos localizados tales como el eje sellado- pueden ser 100 grados más calientes que la temperatura global de aceite cuando la temperatura del aceite aumenta, los puntos de alta temperatura aumentan también.

Un termómetro al extremo de un alambre, colocado en el tubo de rellenado del depósito, podrá medir la temperatura del aceite. Tablas de los promedios de temperatura se pueden conseguir y pegarse a un lado del depósito (o en el punto supuestamente caliente). Las marcas en la tabla permanentemente cambian de color para indicar la temperatura máxima. Si la temperatura de aceite en su operación excede los 150"F, determine con su proveedor de aceite, si está usando el grado y calidad correctos. Probablemente le recomiende un aceite con mayor viscosidad con aditivos del antidesgaste o antioxidación. Una prueba rápida. PERO HAGA ESTA PRUEBA CON CUIDADO PORQUE PUEDE OCASIONAR UNA FUERTE QUEMADURA. Si no puede sostener la palma de su mano en el lado de la entrada del depósito de la bomba, cuando el sistema está trabajando, probablemente la temperatura del aceite está muy elevada. La regla general para la temperatura máxima del depósito en las aplicaciones móviles, es la temperatura ambiente más 80 grados. Por ejemplo, en un día caluroso de 90 grados, la temperatura del volumen del aceite podría irse a 170"F. (90 + 80). Aquí sólo el aceite premium cargado con aditivos puede ser satisfactorio. Los sellos (Buna N) de Nitrilo pueden durar casi indefinidamente en temperaturas de 200°F. de aceite, pero se acorta su duración a la mitad por cada 25° de aumento en la temperatura.

TEMPERATURA DEL FLUIDO - °F

DURACION – HORAS

225

200

250

1000

275

500

Los fluidos resistentes al fuego con una base de agua requieren de bajas temperaturas

(130°F máximo) para evitar la evaporación excesiva del agua.

CONTAMINACION DEL FLUIDO "Manténgalo frío y limpio" es el secreto de la duración del aceite. La contaminación puede presentarse en forma de gas, líquido o sólido, éste puede ser químicamente activo o inerte. Los contaminantes comunes del aceite hidráulico pueden ser: GAS aire LIQUIDO agua y aceites cortantes SOLIDO moho, viruta y arenillas Es comúnmente más fácil mantener los contaminantes FUERA de un sistema, que

sacarlos una vez que están DENTRO del sistema. El manejar los recipientes de aceite nuevo y usado al mismo tiempo casi siempre da como resultado, aceite contaminado. A menos que el aceite nuevo venga en recipientes sellados, filtre todo el aceite nuevo antes de añadirlo al sistema. Controle la contaminación de partículas sólidas a través de filtros. Haga una práctica el cambiar los filtros en períodos regulares ANTES que se destruyan.

Los fluidos hidráulicos resistentes al fuego, ya sean o no basados en agua, requieren de una

alta filtración standard dentro del circuito para mantener la confiabilidad del sistema.

DESGASTE DEL SELLO En las aplicaciones de larga duración, la causa mayor de las fugas es el desgaste de los sellos dinámicos. El desgaste también puede ser la causa de fuga en los sellos estáticos. El golpe, la presión turbulenta y la vibración hacen que los sellos estáticos se deslicen de su lugar y se

separen en pequeñas cantidades, en donde los movimientos se miden en milésimas de pulgada. El desgaste del sello sucede y el sello cuanto mas ásperas son las superficies de sellado mayor será el desgaste y más pronto aparecerán las fugas.

MEDIDA DE LA ASPEREZA DE LAS SUPERFICIES Los inspectores usan un instrumento electrónico llamado perfilómetro para medir la aspereza de las superficies y reportar la aspereza máxima en micropulgadas (millonésimas de pulgada). Mientras más suave es la superficie menor es el valor medido. Para el sello estático las superficies a. ser selladas se mueve levemente una con la otra la práctica comercial es especifica un sello de 32 a 63 micropulgadas (abreviado así pulgada). Mientras no haya demasiada separación entre las superficies o, se muevan PRODUCCION Fresado Fundido a troquel Taladro torneado Esmerilado Pulido

los sellos, se puede esperar, un sellado (hechas con herramientas) de hasta 100. Pero no importa que tan suave sea la superficie, una raya longitudinal o una marca en espiral hecho por una herramienta provee un camino por la fuga. Para el sellado dinámico, la superficie en movimiento con relación al sello requiere un acabado nominal de 16 micropulgadas. Como una guía, la aspereza de las superficies producidas por los métodos de producción común son:

RANGO DE ASPEREZA 32 - 250 32 - 63 8 - 250 4 - 63 4 - 16

CORTE A TRAVES DEL ENJAMBRE DE LINEAS DE FLUIDO Si su sistema es un enjambre de líneas de fluido y las conexiones y sus componentes son casi inaccesibles, las probabilidades de controlar las fugas son casi nulas. Simplifique el sistema hidráulico en cuanto le sea posible. Mientras menos conexiones haya, menos probabilidades de fugas habrá. ABRAZADERAS DE TUBERIA Los golpes, la presión turbulenta y las vibraciones pueden doblar la tubería de metal. Este doblez fatigará la tubería, particularmente alrededor de las conexiones

Considere al volver a montar sus válvulas, con todas las conexiones de tubería montadas en forma permanente en una placa de montaje. Es mejor aún usar los distribuidores, los cuales nos dan interconexiones entre válvulas y eliminan bastante los enjambres de tubería.

entre las líneas, Las consecuencias son tuberías rotas. Un sistema de potencia bien diseñado incluirá abrazaderas de la tubería para minimizar los golpes y las vibraciones.

Todos los tubos deben ser abrazados ambos

extremos de algún doblez, lo más cerca posible al radio del doblez.

Los fabricantes generalmente recomiendan que se pongan a estas distancias: DIÁMETRO DEL TUBO Exterior – Pulgadas 3/16 – 3/8 ½ - 7/8 1–1¼

DISTANCIA ENTRE ABRAZADERAS Pies 3 5 7

MANTENIMIENTO CORRECTIVO ENCONTRANDO LAS FUGAS En un principio esta discusión puede parecer absurda. ¿Después de todo no es obvia una fuga? Ciertamente los efectos de una fuga son obvios... aceite en las máquinas, pisos y productos.

1. Accesorios (comúnmente conectores). 2. Mangueras. 3. Sellos dinámicos. 4. Sellos estáticos.

llamados

Recuerde que debemos saber el lugar exacto de una fuga antes de poderla eliminar. Para cualquier persona le sería muy difícil averiguar de inmediato de dónde proviene la fuga si el equipo está chorreando de aceite, en la superficie, los lados y goteo por todo el piso. Es más, probablemente no exista ni la fuga. La causa real puede ser un depósito demasiado lleno. El primer paso a dar para encontrar la fuga será limpiar toda el área y observar. Los puntos en donde por lo general podemos encontrar las fugas son los siguientes:

La mayoría de las fugas se localizan con mas frecuencia en los accesorios. Encontrar el accesorio que tiene fuga es difícil porque el fluido corre sobre las líneas y gotea en otro punto. Siempre sospeche de las conexiones inaccesibles, comúnmente son instaladas sin mayor cuidado porque es difícil alcanzarlas. Las fugas de las líneas de alta presión son difíciles de detectar porque el fluido sale como una especie de neblina (SEA PRECAVIDO: LAS FUGAS DE ALTA PRESION PUEDEN CAUSAR DAÑOS PERSONALES.

DETERMINANDO LA CAUSA DE LA FUGA Una vez localizada la fuga se tiene que determinar la causa específica antes de que se pueda corregir. Una rayadura en el asiento de una conexión o un corte en el borde de un sello vuede ser suficiente causa para una fuga grande que, sin embargo, a simple vista no es localizada. Un lente de aumento de potencia

cuatro, usado frecuentemente para buscar los defectos, podría disminuir la repetición de reparaciones. ¿Qué es lo que debe buscarse? La detallada información dada en la siguiente sección puede ayudarle a decidir eso. También le ayudará a corregir las fugas y evitar que se repitan.

CONEXIONES ROSCADAS TIPOS DE ROSCAS Hay dos tipos de uniones roscadas. Una tiene la rosca cónica la cual produce un sello de metal a metal al acuñar las superficies unas con otras cuando se atornillan los tubos. El otro tiene roscas derechas y sucede el acuñamiento pero tiene un elemento tipo jebe que hace la función de sello. Las roscas cónicas tienen la ventaja, que una ligero giro podrá eliminar una pequeña fuga. Su habilidad de sellamiento depende de qué

tan perfectamente estén formadas las roscas. En la práctica, las roscas son frecuentemente maquinadas con cierto descuido y no sellan, no importa qué tan apretadas estén. En estos casos se aplica excesiva torsión y como resultado se rompen o ceden. A causa de la frecuencia de estas fugas hay una tendencia a evitar el uso de las tuberías con rosca cónica. Algunas compañías limitan su usó a líneas de baja presión (bajo 500 psi).

PATRON AMERICANO STANDARD (Símbolo NPT) Las tuberías roscadas standard en los Estados Unidos de Norte América son cónicas y pulidas para que concuerden entre sí en sus flancos como se muestra en la figura 1. Esto nos deja una pequeña ranura espiral entre sus puntas que debe ser cerrada con un sellador (compuesto). Los selladores también lubrican las roscas y evitan que se raspen. SELLO SECO STANDARD DE USA (SIMBOLO NPTF) Estos son muy similares a las roscas de los tubos NPT, excepto que éstos están hechos de tal manera que el primer contacto, lo hacen en su raíz y en su cresta como se muestra en la figura 2. Cuando la unión es ajustada fuertemente con una llave, las crestas de roscas se empujan hasta que los flancos de las roscas se encuentran perfectamente, como se muestran en la figura 3.

SELLADO DE LAS ROSCAS CONICAS

Estos no tienen los pasos de fuga interior como las roscas NPT pero aún así puede tener fugas debido a lo imperfecto del maquinado. El sellador se debe de usar en estas roscas como lubricante pero al sellador no se le debe exigir que selle roscas mal hechas.

Existe una gran variedad de sellos para las conexiones hidráulicas. Se deben escoger según el uso que se les vaya a dar. Por ejemplo hemos encontrado que el Loctite 92 es un sellador efectivo en tapones de presión, estos se deben de cambiar después de un cierto uso. El sellador debe ser siempre aplicado a la rosca macho, nunca a la hembra. No ponga senador en las dos primeras roscas macho para evitar que el sellador penetre en el

sistema. La cinta del tipo flurocarbono TFE no es recomendable en los ajustes hidráulicos porque pedacitos de esta se pueden ir al sistema y pegotear las partes de las conexiones cerradas. Los selladores generalmente son lubricantes, así que no dependa de su "sentido mecánico" para apretar las conexiones de las tuberías. Existe una regla para saber el máximo sellado sin romper o distorsionar las partes:

TUBERIAS DE ROSCAS CONICAS Más o menos 4-112 vueltas a mano y 3 vueltas con una llave. En la tabla 1 se dan algunas ideas para resolver las fugas de los tubos con roscas cónicas: TABLA 1 ANALISIS DE LAS FUGAS EN ROSCAS CONICAS POSIBLES CAUSAS 1. Ajuste con poco torque.

REMEDIO RECOMENDADO Usese la regla general en el anterior ajuste.

2. Hembra dilatada por calor.

Volver a apretar cuando esté caliente.

3. La vibración afloja las conexiones.

Vuelva a apretar si la conexión no está rota. Use abrazaderas con amortiguadores de vibración corno soporte.

4. Golpe hidráulico.

Vuelva la apretar la conexión si no está rota. Recargue los acumuladores. Revise el uso de los componentes de las válvulas que controlan los golpes bajos hidráulicos de los desaceleradores y descomprensores.

5. Alguna parte de la rosca hembra Inspeccionarla y si es necesario cámbiela. más grande. 6. Las roscas más son más chicas que el tubo.

Inspeccione si es necesario cámbielas.

7. Rosca macho derecha puesta en Revise y repóngala con una conexión de rosca cónica de un orificio de rosca cónica. sellos secos 8. Roscas raspadas, sucias o dañadas antes de ensamblarlas.

Maquínelas otra vez si es posible con un macho o dado filoso o reponga la parte afectada.

9. Orificio roto por torsión Busque las partes rotas y cámbielas. excesiva de tubo ACCESORIOS DE ROSCA DERECHA Las conexiones SAE de rosca derecha no dependen de la superficie de la rosca para

sellar porque se les pone un sello O'ring. Las conexiones de rosca derecha se pueden

clasificar como de ajuste fijo, figura 4, o de ajuste con tuerca, figura 5.

Si el ajuste gotea es porque o se daño el sello al ensamblarlo o el sello perdió su flexibilidad por el uso. Debe ser reemplazado, pero asegúrese que el tamaño y material sean los adecuados. Un procedimiento fijo debe ser usado para evitar cortar o atrapar el O'ring durante el montaje de la conexión de rosca derecha. Se hace como sigue: 1.-Lubricar el O'ring con el fluido con el que se va a sellar, o con una grasa ligera, como el petrolatum. Coloque un manguito de plástico o de metal sobre los hilos cuando esté cambiando un sello O'ring para evitar hacer una mella o corte en el sello con los hilos. Deslize el sello O'ring sobre el manguito y a través de todas las secciones cortantes de la conexión y en contra de la arandela. Posiciones la conexión para centrar la figura 6. 2.-Ajuste la conexión a mano dentro del extremo de la rosca derecha SAE, hasta que la arandela asiente sobre el sello O'ring apretándolo en la ranura respectiva. Figura 7.

3.-Entonces, posicione la conexión para centrarla adecuadamente, esto se logra desatornillándolos lo que sea necesario, a un máximo de una vuelta completa.

Apriete la tuerca con la llave para que la, arandela haga contacto con la cara del extremo: A la mayor presión de sellado, mayor torsión a la tuerca selladora. Figura 8. En la tabla II se dan algunas ideas para resolver las fugas en las roscas derechas.

TABLA II ANALISIS DE LAS FUGAS EN LAS ROSCAS DERECHAS POSIBLES CAUSÁS REMEDIO RECOMENDADO DEL PROBLEMA 1. Corte en el sello o'ring. Cambie el sello y el nuevo lubríquelo con el fluido con el que se ya a sellar o con petrolatum. Usese un manguito, Figura 6, para proteger el anillo. Revise por si hubiera usa rebaba. 2.

El sello O'ring mordido cuando se montó en un orificio.

3.

Las superficies selladoras de Repárelos si es posible si no cámbielos. los orificios están rayadas.

4.

Las superficies selladoras de Limpie y lubrique antes de montar otra vez las partes.. los orificios están sucias.

5.

El orificio del portalón de la cara es pequeño. La tuerca o roldana cuelgan a un lado del indicador de cara.

6. Los bordes del O'ring cortados por el levantamiento que la presión está provocando en las conexiones

Revise la espereza de la superficie selladora del orificio. Repare o reponga la parte si el terminado excede los 100 micrones. Lubrique el O'ring antes de ensamblarlo.

Agrande el orificio del portalon de la cara para que la conexión asiente correctamente o reponga la parte equivocada.

Revise los ajustes de la presión de la válvula de alivio. Aumente la torsión de asentamiento de las conexiones.

CONEXIONES DE LA TUBERÍA TRES GRANDES GRUPOS Existe una gran variedad de conexiones para la tubería de instalaciones hidráulicas. Todas caen dentro de estos tres amplios grupos: acampanadas, sin acampanar y soldadas. Ninguna es una conexión universal. Cada una está diseñada para hacer un trabajo específico. Al hacer la selección la efectividad de su eficiencia se mide contra su costo. Generalmente las conexiones acampanadas son menos caras y más fáciles de conseguir dentro de su gran variedad de tamaños y CONEXIONES ACAMPANADAS La típica conexión acampanada de tres piezas: cuerpo, tuerca y manga, es la que se muestra en la figura 9. El sellamiento de metal a metal sucede cuando el tubo más suave es prensado contra el más duro, esto es el asiento cónico del cuerpo conector. La manga es empujada en contra del tubo cuando se va apretando la tuerca. La manga absorbe la fricción atornilladora de la tuerca, transfiriendo sólo las fuerzas axiales en contra del tubo acampanado. Esto elimina el giro del tubo en el caso de conexiones de dos piezas. ACAMPANAMIENTO A 37° El ángulo de acampanamiento standard para tubo hidráulico es de 37o desde la línea central, figura 10. Son hechos a mano o con herramientas potentes las cuales estampan el extremo del tubo sobre un dado con ranurada. Los acampanamientos hechos de esta manera tienden a tener una rugosidad debido al estrujamiento metálico de la superficie exterior en la línea divisoria de dado. Esta rugosidad podría provocar una fuga a menos que se limpie bien. Los errores comunes de fabricación son el hacer, o muy angosto o muy ancho el acampanamiento. Figura 10 y 11.

diferentes materiales. Algunas conexiones, sin acampanar, tipo mordida, se recomiendan sobre las acampanadas en donde las fallas por fatiga de vibración son el problema. Pero las no acampanadas son muy sensitivas a la torsión del ensamble. En servicio normal ambas conexiones acampanadas o sin acampanar son igualmente efectivas. Las conexiones soldadas son las requeridas para servicios de alta presión, temperatura, carga mecánica severa y cuestan más.

La manga es la mejor forma de medir el acampanamiento. Figura 12. Un tubo con un acampanamiento muy estrecho puede apretarse porque sólo una pequeña parte del área del tubo es abrazada. El acampanado demasiado angosto, podría tener fuga, romperse en el acampanamiento o

romperse bajo el esfuerzo. Un tubo acampanado muy ancho puede maltratar los hilos de la rosca cuando se ensamble la unión.

ACAMPANAMIENTO A 45° Otro ángulo común de acampanamiento usado principalmente en aplicaciones móviles de baja presión o de refrigeración es de 45° de la línea central. No mezcle las conexiones de 37° y de 45° Un método sencillo para distinguir un acampanamiento de 37° de uno

de 45" es usar el borde de una tarjeta personal. Si se coloca dentro y sobre uno de los lados del tubo de 37° la tarjeta se desasentará de uno de los lados. Figura 13. La tarjeta colocada dentro del acampanamiento de 45° asentará perfectamente, Figura 14.

PRUEBA DE LA TARJETA PERSONAL

CUANDO HAY FUGA EN LA UNION La mayoría de las fugas de las conexiones de los tubos acampanadas son causadas por el

acampanamiento mal hecho, irregularidades

en la cara de la superficie de asiento o falta de ajuste de la unión. La única solución para un acampanamiento mal hecho es un tubo bien acampanado. Algunas compañías hacen pequeños conos de metal dúctil para un "arreglo rápido" cuando

las irregularidades en los asientos cónicos provocan pasos de fugas. Coloque entre el asiento y el acampanamiento, unas arandelas dúctiles delgadas que tienden a llenar entre el asiento irregula del cuerpo y el tubo acampanado, cuando se apriete la unión.

TORSION APROPIADA DE LA UNION No se puede decir sólo con verse si la unión ha sido correctamente apretada. Si la tuerca está apretada más de lo necesario no se puede decir qué tanto, sólo con mirarla. Si se hacen muchas uniones al mismo tiempo, el operario debe depender de su memoria para saber si ha apretado todas las uniones.

El método más sencillo para poder saber si una unión acampanada ha sido lo suficientemente apretada y qué tanto ha sido apretada es el método de líneas de alineación:

TORSION DE LA UNION ACAMPANADA POR EL METODO DE ALINEACIÓN 1.- Apriete la tuerca con los dedos hasta que tope bien en el asiento.

3.-Usando las llaves, una deteniendo el cuerpo, gire la tuerca para apretarla. 4.-Siga las recomendaciones de cada fabricante de conexiones acampanadas sobre cuánto debe girar la tuerca. Usualmente las conexiones acampanadas, se atornillan bien con 'un cuarto de vuelta después de apretar la tuerca con los dedos. Al no coincidir las líneas macadas, esto mostrará qué tanto se ajusto la tuerca y lo mejor de todo es que ésta si ha quedado ajustada. 5.-Las recomendaciones están enunciadas en la tabla III para la rotaci6n de la tuerca con los diferentes tamaños de conexiones acampanadas SAE de 37° para mejor sellamiento.

2.- Marque una línea longitudinal sobre la tuerca y el cuerpo conector. Usese un marcador. Figura 15.

TABLA III Tamaño nominal del Tubo ¼ 5/16 3/8 ½ 5/8 ¾ 1 1¼ 1 1/2

Tamaño de la conexión 4 5 6 8 10 12 16 20 24

Núm. De giros 2½ 2½ 2 2 1½-2 1 ¾-1 ¾-1 ½-¾

CONEXIONES NO ACAMPANADAS Las conexiones no acampanadas se desarrollaron porque el acampanamiento del

tubo se hace más difícil cuando el espesor del tubo aumenta.

COMO SELLAN ESTOS Una conexión del tubo no acampanada de típico estilo de mordida es el que se muestra en la figura 17. El acuñamiento del casquillo se hace cuando la tuerca lo jala hacia bajo para formar el sello entre el casquillo y el cuerpo conector. Al mismo tiempo, el extremo cortante del

casquillo muerde la pared del tubo formando otro sello positivo alrededor de la circunferencia del tubo. La clave para una buena operación en el estilo de mordida de la conexión sin acampanar es presentar el casquillo e inspeccionar si esta presentación quedó bien.

EVITE LAS PAREDES DELGADAS DE LOS TUBOS Las conexiones de tipo mordida no se recomiendan para tubos de pared delgada

porque el casquillo puede hacer colapsar el tubo antes de lograr la mordida adecuada.

CUIDADO EN EL ENSAMBLE Mientras que la conexión no acampanada es menos sensible a descuido del operador que el de 37° de acampanamiento, es más sensitivo al ajuste o torsión. Goteará si está demasiado apretado y no se puede hacer nada para arreglar eso; debe ser reemplazado el tubo y la manga. La tuerca y el cuerpo se pueden

salvar. Así como en las conexiones acampanadas, hay que seguir las recomendaciones del fabricante en los procedimientos de ensamble para apretar válvulas muy cerca. El ajuste después de montar los debe ser 1/4 a 1/3 de vuelta con los dedos.

CONEXIONES SOLDADAS Para sistemas de alta presión y/o de temperaturas altas que no requieran desensamblarlos continuamente pueden usarse accesorios soldados o abrazados. Una conexión soldada típica es la que se ve en la figura 18 en donde el tubo va dentro del cuerpo de la conexión, ajustada y soldada. Su

mayor desventaja es su costo, necesita herramientas de soldar voluminosas y el problema de entrenar a buenos soldadores.

ALIVIANDO LOS ESFUERZOS Las soldaduras de acero de bajo carbono son algunas veces porosas o se rompen. En cada caso, la parte porosa o rota debe quitarse y

soldarse otra vez. Use un soplete y caliente el área a soldarse hasta que esté roja, luego déjela enfriar.

PRECAUCION La tubería rígida necesita estar perfectamente alineadas antes de ajustarla para evitar estiramientos y consecuentemente fallas. Nunca intente jalar una línea a su lugar por

medio de abrazaderas, pernos o tuercas de tubos para sostenerlo en la posición necesaria. Si una conexión práctica es difícil, use manguera flexible de la fuerza adecuada.

MANGUERAS Y CONEXIONES DE MANGUERAS CONSTRUCCION DE LA MANGUERA Cuando se necesita una conexión entre partes móviles, una manguera es la respuesta. También se usan en algunos sistemas hidráulicos para reducir los efectos de la vibración o los golpes hidráulicos. La típica manguera industrial consiste de 1) una capa interior que conducirá el fluido 2) un refuerzo para la capa interior, y 3) una capa protectora para cubrir el refuerzo. Las tres están ligadas entre sí, véase figura 19. La mayoría de las mangueras hidráulicas están cubiertas y dentro de las capas llevan Nitrilo (Buna N) o Neopreno. Los tubos interiores de Butilo o etileno propileno normalmente son los especificados cuando se

usa el fluido hidráulico de este fosfático resistente al fuego. Sin embargo, el nylon es el que ha encontrado cada vez mayor aceptación y se usa porque éste no se endurece.

DIFERENTES TIPOS DE CONEXIONES DE MANGUERAS Las conexiones de las mangueras pueden ser permanentes o reusables. La de tipo permanente, de la figura 20, puede ser estampada dentro de la manguera en la fábrica o en el campo. Se necesita de un equipo especial para estamparla. El ensamble

completo se bota cuando se cambia de manguera. La conexión de manguera tipo reusable, de la figura 21, tiene actualmente una marcada ventaja. Sólo se descarta la manguera y las conexiones se pueden guardar.

MAXIMA DURACION DE LA MANGUERA La falla o fuga en una manguera ocurre donde normalmente la conexión de la manguera agarra la manguera. Puede ser por no seguir las instrucciones del fabricante para estampar la conexión de la manguera. Revise el sistema para ver si hay picos de presión. Asegúrese de

que la presión operante no exceda el 25 por ciento del promedio calculado para la ruptura de la manguera. Si hubiera burbujas o si se pandease la manguera, esto quiere decir que hay una fuga en la capa interna. Entonces debe cambiarse la manguera.

Las temperaturas altas en el aceite (más de 250oF) rápidamente endurecen o entiesan el

tubo interior de Nitrilo. Cuando la presión trata de pasar se rompe la manguera. Cada

aumento de 259 F acorta la duración de la manguera hasta la mitad. Si se va usar una temperatura mayor que la normal use una manguera que tenga como promedio 275°F. Tenga un rollo de manguera disponible para poder hacer las reparaciones necesarias, en el momento preciso. Algunas veces en las líneas de baja presión, la manguera es abrazada al conector con una abrazadera como las mangueras de los

radiadores de los coches. Así que aunque aparentemente no haya fuga de aceite en la abrazadera, puede haber una considerable entrada de aire al sistema, especialmente en las líneas de entrada de la bomba. Y como resultado el sistema se hace esponjoso. Por lo tanto el actuador se hace lento y la bomba cavitará originando erosiones en sus superficies mas endurecidas. Apriete las abrazaderas.

INSTALACION DE MANGUERAS Los siguientes dibujos le mostrarán las instalaciones, bien y mal hechas. En curvas, deje bastante manguera para que la misma haga un amplio radio. Un doblez muy ajustado pellizca la manguera y restringe el flujo. La línea se puede enredar y taparse por completo. En muchos casos, el uso de las conexiones o adaptadores adecuados pueden eliminar dobleces o enredos.

Si una manguera se instala con una torcedura, las operaciones de alta presión tenderán a enderezarla. Esto puede aflojar la tuerca del ajuste o reventar la manguera en un tramo recto.

Cuando las líneas de manguera pasen cerca de una superficie caliente, deben ser instaladas sobre un soporte resistente al calor o una placa deflectora. En cualquiera de estas instalaciones, y las abrazaderas mantendrán la manguera en su lugar y reducirán la raspadura o desgaste.

En aplicaciones en donde hay considerable vibración o flexibilidad, deje más manguera todavía. Las conexiones de metal de las mangueras no son flexibles, como es de suponerse, y una instalación apropiada protegerá las partes de metal de estiramientos indebidos y evitará enredos en las mangueras. Cuando se usan adaptadores de 90", este ensamble se verá mucho más limpio y mucho más fácil de inspeccionar y mantener. Se usa menos manguera también.

SELECCION DE MANGUERAS SISTEMAS DE NUMERACION DEL TAMAÑO DE LAS MANGUERAS Los fabricantes de mangueras identifican las medidas de las mismas mediante el sistema de numeración de "guión". Para determinar la medida de una manguera, mida el diámetro interno y convierta ésta medida en incrementos de 1/16 de pulgada. El número-guión coincide con el incremento de 1/16 de pulgada del diámetro interno de la manguera. Diámetro Interno 1/4 3/8 1/2 3/4 1 2

Número Guión -4 -6 -8 -12 -16 -32

Ejemplo: Una manguera de 1/4" de diámetro interno es igual a 4/16 de pulgada, o expresado según la numeración de "guión", es una manguera -4. Ejemplo: Un número de parte típico para una manguera de 1/2" de diámetro interno del estilo BX de Dayco sería -8BX A diferencia de otras mangueras, las tuberías hidráulicas se miden por su diámetro externo. El número de incrementos de 1/16 de pulgada de su diámetro externo representa su número-guión.

Las excepciones a este sistema de numeración son las mangueras de Teflón y las de tipo SAE 100R5. Su medida está determinada por el número-guión de diámetro externo de la tubería a la cual reemplazan. Las mangueras de Teflón y las 100R5 tienen el mismo diámetro interno que las tuberías con número-guión equivalente. Diámetro Interno 3/16 1/4 5/16 13/32

Número Guión -4 -5 -6 -8

Diam. Tubería 1/4 5/16 3/8 1/2

Ext. Diam. Tubería 3/16 1/4 5/16 13/32

Int.

Ejemplo: Una manguera SAE 100R5 con número-guión -4 tiene un diámetro interno de 3/16”, el cuál es igual al diámetro interno de una tubería hidráulica de 1/4" de diámetro externo.

Las mangueras SAE 100R5 tal como se conocen hoy día fueron las primeras mangueras desarrolladas para reemplazar a las tuberías rígidas. Por eso se mantienen las mismas medidas que en los tubos.

SELLOS DINAMICOS DURABILIDAD DE LOS SELLOS Los sellos dinámicos evitan o controlan las fugas entre superficies deslizantes. Ya que estos sellos hacen contacto con superficies en movimiento, eventualmente fallan o se acaban. Se requiere de un reemplazo de sellos periódico. Sin embargo, con una instalación

apropiada y un mantenimiento adecuado, los sellos pueden durar de varios cientos de horas a varios miles. Lo que desgasta y acaba al sello es la alta temperatura, alta presión, velocidad y asperezas de las superficies.

EN DONDE ESTA LA ACCION Los lugares típicos en donde encontrar los sellos dinámicos son: en los ejes motores de las bombas y motores hidráulicos, en las clavijas de bombas y motores de desplazamiento variable, en los pernos de las válvulas direccionales y en los ejes de los

actuadores. Para resumir, los sellos dinámicos evitan las fugas en donde haya movimiento. Hay tres clases de sellos dinámicos, y son: sellos de reborde, sellos de cara y empaquetaduras.

SELLOS DE REBORDE RADIALES Los sellos de reborde radiales, comúnmente llamados sellos para aceite o para ejes, son los que se usan para detener el fluido dentro o mantener el polvo fuera de un equipo con ejes reciprocantes o giratorios. El tipo más sencillos, el sello de reborde, figura 22, se usa solamente para presiones y velocidades bajas. SELLOS DINAMICOS

Figura 23. Sello de reborde con resorte

ACABADO DE LA SUPERFICIE

Figura 22. Sello sencillo de reborde Sellar, es normalmente, el resultado de una interferencia entre el reborde flexible del sello y el eje. Sin embargo cuando el sello se hace viejo y la temperatura cambia, la presión en la interferencia o reborde cae. Para mantener una carga más constante en el eje, una liga o un resorte circular es lo indicado, figura 23. Esto permite operar a mayor velocidad y presiones moderadas. Debe notarse, que el sello de reborde NO actúe como limpiador de eje, para mantener el eje seco. El reborde debe girar sobre una fina película de lubricante para tener éxito. Si la película se vuelve muy delgada, el sello de reborde se desgasta y se endurece. Mientras más se endurezca el sello menos podrá el reborde seguir los movimientos del eje.

Los resultados a las pruebas hechas para saber la máxima duración del sello, nos dan como resultado que, las superficies a sellar del eje deben de ser de 8 a 20 micropulgadas. Si el eje es demasiado suave, nos detendrá la

película. Y si es muy áspera se presentarán fallas en el secamiento muy pronto. Las marcas del acabado deben ser circunferenciales en vez de axiales para retener el fluido.

INSTALACION DEL SELLO DE REBORDE 1.- Los sellos de reborde deben ser correctamente instalados para que funcionen adecuadamente. Pero se debe empezar con un buen producto. Examine el sello, para verificar si es el adecuado, que no ha sido dañado o que no haya perdido su resorte. 2.- Una prensa se debe usar para instalar el sello en su cavidad. El ariete hidráulico o pistón no debe ser más de 010" más pequeño en el diámetro exterior que el diámetro de la cavidad y debe tener una cara plana para que la parte de atrás de la cavidad haga contacto con el sello. Si se está instalando el sello en una posición de reversa, asegúrese de que la presión del pistón hidráulico sólo se aplique a la pestaña doblada alrededor del diámetro exterior de la cara del sello, y no a la cara interior, o anillo rellenador, dentro de la parte metálica del sello. 3.-Pula el eje para quitar las rebabas, filos agudos que toquen el reborde a la hora de instalarlo. Use el manguito de montaje o una plaquita fina, de metal como en la figura 25. para proteger el sello. La pared del manguito debe ser lo más delgado posible (0.012 pulg. máx.) para evitar deformar el reborde del sello a la hora de ensamblarlo. Le recomendamos que lubrique el eje y el reborde del sello de aceite antes de montar el sello sobre el eje.

4.-Si no se puede usar una prensa, el sello se puede asentar con una herramienta, figura 26. Se coloca la herramienta, en posición y se golpea con el mazo. Cuando se están

asentando sellos más grandes, o en una emergencia, una pieza de madera resistente se puede usar en vez de la herramienta. NUNCA LE PEGUE DIRECTAMENTE AL SELLO. 5.-Revise que estén bien alineados (1) el eje con el diámetro interior del cilindro y (2) el rebose dinámico. El MAL ALINEAMIENTO es la distancia que el eje está descentrado con respecto al diámetro interior, del cilindro, figura 27. Rebose, es la cantidad por la cual el eje, en la superficie de sello, no gira alrededor de su verdadero centro, figura 28. DESALINEAMIENTO ENTRE EL EJE Y EL DIAMETRO INTERIOR REBOSE DIAMETRO

Desalineamiento más rebasamiento se llaman excentricidad. Para una cierta excentricidad, la probabilidad de una fuga en el sello del eje aumenta conforme aumente la velocidad. .

Para reducir el desalineamiento, es necesario quitar la causa: soportes del eje, caja o la carga

La excentricidad máxima recomendada que debiera existir en una aplicación estandard del sello de reborde, es la que se muestra en la figura 29.

del lado del eje. Para disminuir el rebosamiento cambie el eje. La tabla IV- ofrece algunas sugestiones para reducirlas fugas del sellamiento con sello de Reborde.

TABLA IV ANALISIS DE LAS FUGAS DE LOS SELLOS DE REBORDE

POSIBLES CAUSAS DEL PROBLEMA 1.-Eje desgastado 2.-Acabado áspero 3.- Eje dañado 4.- Aditivo o pintura en la superficie sellante. 5.- Sello atracado en el asiento 6.- Sello de borde invertido 7.- Reborde del sello roto o cortado 8.- Sello de reborde desgastado, endurecido o congelado. Eje correcto. 9.- Resorte del sello dañado. 10.- Excentricidad excesiva o desalineamiento. El reborde del sello no puede seguir el movimiento del eje. 11.- Sellos defectuosos o por contaminación, banda con hule de mala calidad, asentando mal en el metal o en el reborde del sello

REMEDIO RECOMENDADO Revise la dureza de la superficie sellante del eje. Rodamiento mínimo necesario C30.Cambie el sello. Use una manga en el eje si es posible. De otro modo cambie el eje. Lubrique las partes. Acabado de la superficie del eje 80-20 A pulg. Cambie el eje de. Proteja las superficie sellantes cuando los estés manejando y al instalarlos Limpie con un cañamazo. Cubra bien el eje cuando se este instalando el sello dentro de la barra o cuando se éste pintando la unidad. Úsese la herramienta adecuada. Instale el sello al ángulo correcto a la superficie del eje Revise el sello pegado antes de ponerlo por si tiene doble reborde. Algunos sellos lo tienen doble. Una cara ve hacia adentro para detener el fluido y la otra casa ve hacia fuera para retener el polvo. Cambie el sello. Lubrique selle/ eje. Use el manguito para deslizar el sobre el cuñero, ranuras y los filos agudos del eje. Asegurese que el diámetro interior no se haya estirado mas de .035 pulg. Revise de no tener el aceite muy caliente, Alta presión de la caja y tamaño adecuado del sello. Es bueno el lubricante del sello? Cambie el sello evitando estirar demasiado el borde y el resorte. Revise que se almacenen bien y se manejen con cuidado Alinear el eje, elimine la carga del lado del eje o use acoplamiento mas flexible. Cambie el sello

SELLO LISO

E1 sello de cara mecánico es uno de los dispositivos más efectivos para evitar las fugas en un eje rotatorio, el cual entra y sale de un

área de aceite presurizado. Dos caras ultra planas de sello son montadas perpendicularmente al eje. El asiento del sello es adherido y gira con el eje, mientras la cabeza del sello, empujada por resorte permanece fija, figura 30.

Los materiales comunes para estos sellos en las aplicaciones hidráulicos son de carbón duro para la cabeza del sello y acero o hierro fundido para el asiento del sello. Estos están separados por una película de aceite. con un excelente ajuste las fuerzas selladoras, lo plano de] sello, la tensión del aceite de la superficie puede completar el sello y no tener fugas. La alta presión puede ocasionar el desgaste del sello, pero con un balance aproximado, la presión que inducen las fuerzas del sellamiento puede mantenerse baja. REPARACION DE PARTES DESGASTADAS Sólo una persona perfectamente bien entrenada debiera intentar reparar las superficies de las caras de los sellos. La condición de la superficie del sello es tan

crítica que una compañía tiene que dar 40 horas de entrenamiento a su personal en el tema de operación del sello de cara, reparación e instalación.

MANEJELO CON CUIDADO Para hacer un correcto cambio de partes, la parte nueva no la toque con los dedos sucios o con un trapo grasoso o con polvo. Asegúrese que el asiento del sello esté .001 pulgadas perpendicularmente al eje TIR, Figura 31. SOLUCIONANDO EL PROBLEMA Examine las partes buscando algún indicio. El desgaste abrasivo de las caras de los sellos significa aceite contaminado. Las caras quemadas indican que el sello está corriendo en seco. Un agudo desgaste puede significarexcesiva presión operante o un resorte pegado o colgado. Un anillo roto gotea bastante. Los soportes desgastados deben ser reemplazados si la terminación de la carrera excede las .002 pulgadas o la soltura radial excede las .004 pulgadas. Reemplace el eje por uno nuevo si la carrera de salida excede las 0.002 pulgadas TIR. Pula el eje nuevo para quitarle rebabas o raspaduras que puedan dañar los sellos estáticos.

Lubrique bien las superficies selladoras con el fluido con el que se van a sellar antes de instalarlos. TIR es la variación total en la Lectura del Indicador durante un giro completo del eje.

PRUEBA DEL ENSAMBLE Para asegurarse contra fallas, pruebe el ensamble del sello mecánico con un filtró de aire de baja presión (5 a 20 pies) antes de instalar el componente en la máquina. Por ejemplo la caja de una bomba de pistones drenada externamente es fácilmente presurizada a través de la conexión del orificio de drenaje. EMPAQUES Un empaque es un material, deformado de tal modo que pueda restringir las fugas entre una parte móvil o giratoria y una parte fija. En movimientos rápidos, debe haber suficientes fugas para lubricar y enfriar el empaque. En algunas grandes aplicaciones que usan empaques comprimidos, el porcentaje deseado de fugas puede ser hasta de 10 gotas por minuto. En algunas aplicaciones pequeñas de sellos O´ring con movimientos rápidos, el porcentaje de fugas puede ser tan bajo como de una gota por cada dos horas. Cuando hay relativamente poco movimiento, el empaque puede sellar sin ninguna fuga de fluido. Los tres tipos base son: de compresión, de reborde y empaques comprimidos. EMPAQUE DE COMPRESION El empaque de compresión usado en los procesos químicos es raramente encontrado en los servicios hidráulicos industriales. Este empaque se hace de algodón, lino o fibras de asbesto torcidos, tejido o trenzados. Algunas veces se les añade láminas de metal o alambre para reforzarlo, juntamente con lubricantes sólidos tales como grafito, mica o PTFE. CARACTERISTICAS El empaque es lo suficientemente doblable cuando ha sido comprimido axialmente para dar sellamiento radial para un eje o varilla en movimiento. Este no rayará o corroerá al eje o varilla en movimiento. Requiere de ajustes frecuentes para compensar el desgaste del empaque. EMPAQUE DE MOLDEADO

TIPO

REBORDE

El empaque tipo reborde es moldeado de un material de hule, nitrilo, poliuretano o PTFE. Las dos formas comunes son el anillo U y el anillo V. CARACTERISTICAS La distorsión de los labios del empaque debido a un desajuste en el ensamble crea una fuerza selladora contraria, adecuada para bajas presiones. EMPAQUES Cuando el borde del empaque está hacia la presión del fluido, cualquier aumento de presión aplana el reborde en contra de las superficies de las paredes y eleva las fuerzas de sellado. El empaque tipo reborde tiene menos fugas, menos fricción y más durabilidad que el empaque comprimido.

El anillo U es un sello efectivo cuando se usa solo. Un anillo de soporte o pedestal con agujeros maquinados cruzados aseguran una igual presión en ambos sellos de reborde. El anillo V necesita de 3 anillos empalmados además del adaptador macho y hembra para contener fluido a baja presión. Cinco o más anillos se necesitan amontonar para presiones altas.

EMPAQUE- DE MOLDE COMPRIMIDO El empaque comprimido es moldeado de hule sintético, poliuretano o PTFE. Las formas comunes son el anillo “O”, “T” y “X”. CARACTERISTICAS La distorsión del empaque comprimido debido a un desajuste en el ensamble genera una fuerza de sello interna, dentro del empaque para contener presiones bajas. Altas presiones originan un estrechamiento adicional al empaque, aumentando la fuerza interior del sello para contrarrestar la fuerza de la presión. Esta acción tienda estrujar el empaque a través de cualquier hendidurita.

Los anillos anti-extrusión se muestran con el anillo "T" en la figura 32. Los empaques comprimidos tienen menos fricción que los de compresión y los de tipo reborde y también sellan en ambas direcciones. Al ensamblar el anillo "0" debe ser comprimido un 10% más o menos, el anillo "T" un 5% y el anillo "X" tan poco como un 1%.

TABLA V FALLAS DE LOS EMPAQUES PROBABLE CAUSA DE LA REMEDIO SUGERIDO FALLA 1.-Eje o varillas desgastadas. Reemplace el eje. Para fluido contaminado, cambie el filtro. Para atmósfera sucia, instale funda protectora. Revise la dureza del eje Rociwell C30 Min. 2.-Superficies selladoras están Usense al ensamblar y desensamblar las herramientas rayadas. Sellos dañados. adecuadas. Cambie las partes dañadas. 3.-Desgaste dinámico del eje o Inspeccione los soportes y cámbielos si están demasiado movimiento excéntrico excesivo. sueltos. Revise las cargas laterales del eje o varilla. Los sellos no deben usarse como soportes. 4.-Rápido desgaste de los sellos.

Sellos demasiado comprimidos. Aflójelos si se pueden ajustar. De otro modo verifique el tamaño del sello para asegurar que sea el correcto.

5.-Sello vidriado o endurecido.

Revise las altas temperaturas del aceite. Corrija si el lubricante sellador no es el correcto,

6.-Las orillas de los sellos están Revise que no haya mucho espacio entre partes. Cambie las troqueladas. partes dañadas. Use los anillos antiestrujamiento en la parte del anillo que da a la presión baja.

SELLOS ESTATICOS INSTALACION DE SELLOS ACTIVADOS

Los sellos estáticos evitan las fugas entre partes fijas. Para contener la presión, el sello y su parte complementaria deben hacer contacto a un nivel de presión más alto que la presión a sellar.

SELLOS ACTIVADOS POR PRESION

En otras aplicaciones, tales como son los anillos "0", “V” y "X", Figura 34, la presión selladora inicial de instalación es suficiente sólo para contener aceite a baja presión. La presión alta deforma o cambia la forma del sello y aumenta la presión del nivel de sellamiento para completar el sello.

EMPAQUETADURA Una empaquetadura es un sello activado al instalarse hecho de un material relativamente suave. Este debe ser deformado o comprimido para rellenar las irregularidades de la superficie y cerrar la estructura del empaque a fugas del fluido. El anillo "0" está reemplazando al empaque en muchos de los nuevos diseños hidráulicos por su mayor confiabilidad y su facilidad de aplicación. En general los materiales de mayor compresibilidad, (suavidad) son los que se usan para las aplicaciones de empaques para presiones bajas. Los materiales comunes son: asbesto, corcho, papel, plástico, jebe o una combinación de estos materiales. La mayoría de las aplicaciones de lo empaques pueden ser representados por los grupos: el de cara plana, figura 35, y el de cara ranurada, figura 36.

Para un empaque de sección cruzada dada, cada material tiene un mínimo de carga de compresión necesaria para cerrar su estructura a las fugas del fluido y rellenar las irregularidades de la superficie a un máximo de 250 micro pulgadas. Para presiones internas más altas se requieren cargas con mayor compresión. Las fuerzas que actúan en una unión de empaques son mostradas en la figura 37.

La mayoría de los materiales de los empaques se relajan después de haber sido apretados. Una pérdida de carga sucede, mayormente dentro de las 18 horas. Para aplicaciones críticas, espere un día después del ensamble inicial y reajuste la carga original, preferentemente a la temperatura operante del sistema pero sin presión interna. Cuando se va elevando la presión y las condiciones de operación se vuelven más severas, se necesitan empaques de metal o de metal con alma suave. La fuerza requerida de compresión y el terminado de la superficie para obtener un buen sellamiento varían ampliamente, dependiendo del tipo de empaque. Siga las recomendaciones del fabricante. SELLOS ESTATICOS "0" RING Uno de los sellos más comunes es el "0" RING. Su uso se ha incrementado como un sello de alta presión. La aspereza de la superficie recomendada es de 32 a 63 micropulgadas. Con presiones altas, las superficies selladoras pueden resbalarse o separarse. Al resbalarse ocasionan el desgaste del sello. Mientras más tosca la superficie, mayor el porcentaje del desgaste del sello. Si no se puede evitar que se resbale, se requiere una aspereza de la superficie de 16 micropulgadas para obtener una durabilidad satisfactoria del sello. La separación de las superficies selladoras

permite que el sello "0" Ring sea extruido en una ranurita, figura 3 8. Una súbita caída de presión atraparía los filos extruidos del sello. Con pulsaciones de presión, los filos extruidos serán cortados y eventualmente el sello goteará.

EXTRUSION DEL SELLO Se ha encontrado que cuando el endurecimiento del sello "0" Ring va aumentando su resistencia al daño por extrusión también aumenta. Por ejemplo en pruebas de laboratorio con aceite a l60'?F, 100.000 pulsaciones de presión a 1500 PSI causan un daño significativo de extrusión al "0" Ring cuando la luz diametral de extrusión era mayor de: a) .004 pulgadas con sellos de 70 de durometer. b) .008 pulgadas con sellos de 80 de durometer. c) .014 pulgadas con sellos de 90 de durometer. Precaución: no coloque a la primera oportunidad O´Ring, con durometer más altos. Cuando el nivel de presión se va elevando, ellos sí resisten mejor a la extrusión que los sellos suaves, pero éstos fugan mucho más al ponerse contra superficies ásperas. Recuerde: Si dos superficies se resbalan o separan, el desgaste del sello siempre será un problema. Trate de mantener las superficies juntas. Use un perno de mejor calidad para que la torsión del perno pueda aumentar. Coordine esta acción con el proveedor de

partes para evitar la falla del producto tales como hilos desgarrados. En todo trabajo con los anillos "O", estos deben ser protegidos: a) Lubrique con grasa ligera o con el fluido para que haya sellado. b) Evite el uso de herramientas filudas al estarlo ensamblando o cambiando partes. c) Use conos de latón, papel o plástico para pasar al anillo "O" a través de las cuerdas.

BRIDA PARTIDA TIPO SAE DE CONEXION

La conexión del adaptador de brida partida puede ser unida a cualquier tubo, cañería o manguera. Este es un sello estático excelente, fácil de cambiar y bueno para presiones altas. Se hace mención especial por las dificultades a la que se puede incurrir cuando se está uniendo.

La conexión de la brida partida sella en su cara. La cavidad que contiene al sello debe ser

colocada en contra de la superficie en que embona y mantenida en su lugar con tensión igual en todos los pernos. La cavidad que contiene sello sobresale de cada mitad de brida en 0.010 a 0.030 pulgadas para asegurar el contacto con la otra mitad de brida antes que estas lo hagan. Figura 40. ACABADO DE LA SUPERFICIE Antes de empernar las superficies, examine la parte selladora. El sello fugará con superficies rayadas o cortadas. Este debe ser suave. El sello se desgastará con superficies toscas 32 micrones es lo que se recomienda

pero 64 micrones son aceptados. El sello se estrujará si la superficie no es plana. Todos los puntos sobre la superficie deberán estar dentro de .005 pulgadas de suavidad.

EL PROBLEMA Esta conexión es sensitiva al error humano. Cuando los tornillos son apretados en un extremo, las bridas tienden a salirse en un modo curioso. El anillo puede ser mordido. Figura 41. Usese un nuevo anillo "0" del tamaño adecuado que quede al tamaño de la brida y del material adecuado que esté de

acuerdo con el fluido. Aplique una grasa ligera al anillo "0" antes de ensamblarlo para que éste quede en su lugar. Asegúrese de que todas las superficies estén limpias. El empernar con los dedos y el uso de un calibrador ayudaría a poner las bridas y la cavidad para e1 sello debidamente en su lugar.

Cuando se aplica un giro completo a los pernos, las bridas son llevadas hacia abajo hasta que se asientan la cara del orificio y los pernos son llevados hacia afuera. El inclinamiento de las bridas y pernos tiende a que la brida se zafe de la pieza donde se encuentra la cavidad para ello, esto en la zona comprendida entre pernos. Mucha de la alta torsión en todos los pernos, la cual debe ser Grado 5 o mejor, se pierde al sobrepasar el doblez de las bridas y tornillos. SOLUCION Como una solución, torsione todos los pernos en forma pareja. No apriete completamente un perno antes que los siguientes pernos. No use la llave de tuercas de aire porque ésta emboquillaría las bridas. Ningún perno es igual al otro. Mientras más alto sea el grado del perno, más fuerte es éste. Use siempre pernos graduados, con la cabeza identificada como en la página 43, y torsionadas a los valores recomendados en la tabla VI. Se

puede usar pernos de cabeza tipo socket en lugar de cabezas hexagonales, ya que éstas son grado ocho o mejores. TABLA VI TORSION DE LA BRIDA SAE DE 4 PERNOS Nominación del diámetro exterior del tubo en pulgadas ½ ¾ 1 1¼ 1½ 2

Tamaño de la conexión

Torsión en pies /pulgadas

-8 -12

21 40

-16 -20 -24 -32

40 60 90 90

Las soluciones y problemas de fuga de los sellos estáticos están en la tabla VII

TABLA VII ANALISIS DE LAS FUGAS DE LOS SELLOS ESTATICOS

POSIBLES CAUSAS DEL PROBLEMA 1.- El sello a sido estrujado o cortado conjuntamente

2.-El sello esta bastante gastado

3.- El sello se a endurecido o a tomado excesiva deformación permanente. 4.- Las superficies sellos están rayados, o tienen marcas espirales de las herramientas. 5.- El sello a sido mordido o cortado durante el ensamble. 6.- El sello se fuga sin aparente motivo

REMEDIO SUGERIDO Reponga el sello y revise los siguientes puntos: a)-La superficie del sello debe ser tan plana como .0005 pulgada, cambie la parte si esta fuera del limite. b)-La torsión inicial del tornillo puede haber estado muy baja. Revise el manual para torsión adecuada. c)-Las pulsaciones de presión pueden haber estado muy altas. Revise que las válvulas de alivio esté correctamente ajustada. d)-Si la presión normal de operación excede de 1500 psi, anillos reforzadores son necesarios. Cambie el sello revise los siguientes puntos: a)- La superficie del sello esta demasiado tosca, púlala a 16 pulg. Si esto es posible sino cámbiela la parte. b)- Tornillos destornillados permiten movimiento. Revise e3l manual para ajuste necesario. c)- El material del sello o del durometer pueden estar equivocados. Revise el manual si tiene alguna duda. Cambie el sello y revise los siguientes puntos: a)- Determine la temperatura normal a la que se debe operar. b)- Revise el manual para ver si se esta utilizando el material adecuado. Cambie las piezas dañadas si no se puede pulir y que quede bien. Use petrolatun para mantener el sello en su lugar durante el ensamble se una calza protectora si el sello pasa a través de roscas filudas. Verifique el tamaño del sello y el tamaño de las partes. Ponga los repuestos correctos.

Abrazadera de soporte

Abrazadera para manga antifuego

ANEXO: Selección, instalación y mantenimiento de mangueras y ensambles SAE J1273 Noviembre 1991 Recomendaciones Prácticas de SAE Las siguientes recomendaciones sobre la selección, instalación y el mantenimiento han sido establecidas por SAE. en 1991. Lea estas instrucciones generales cuidadosamente. Este catálogo proporciona mayor información sobre estos tópicos. 1. Alcance: Las mangueras (ensambles para mangueras inclusive) poseen una vida útil limitada. Existen determinados factores que reducen su tiempo de vida útil. El objetivo de estas recomendaciones es servir como guía a los diseñadores de sistemas y/o usuarios para que puedan realizar la correcta selección, instalación y mantenimiento de las mangueras. Los diseñadores y usuarios deben efectuar una revisión sistemática de cada aplicación y luego, seleccionar, instalar y mantener a las mangueras de manera que se cumpla con los requisitos de la aplicación deseada. AVISO: LA SELECCIÓN, INSTALACIÓN, O MANTENIMIENTO INAPROPIADO PUEDE RESULTAR EN FALLAS PREMATURAS Y AGRAVIOS A PERSONAS O PROPIEDAD. 2. Referencias: 2.1 Documentos correspondientes- Las publicaciones detalladas a continuación forman parte de estas especificaciones en la extensión de lo especificado en adelante. Las últimas ediciones de las publicaciones de SAE serán aplicables. 2.1.1 PUBLICACIONES SAE-Disponibles a través de SAE, 400 Commonwealth Drive, Warrendale, PA 15096-0001. J516-Conexiones (acoples) para Mangueras Hidráulicas J517-Mangueras Hidráulicas 3. Selección: A continuación se detalla una lista de factores que deben ser considerados con anterioridad a la selección final. 3.1 Presión- Posterior a la determinación de la presión existente en el sistema, se debe seleccionar la manguera adecuada de tal forma que la máxima presión para trabajar recomendada sea igual o mayor al nivel de presión del sistema. Cambios bruscos de presión que superan la máxima presión para trabajar reduce el tiempo de vida útil de la manguera. El diseñador de hidráulicos debe tomar esto en cuenta. 3.2 Vacío- Las mangueras utilizadas para aplicaciones de vacío deben ser seleccionadas de acuerdo a su resistencia ante la presión negativa que produce el sistema. 3.3 Temperatura- Asegúrese que las temperaturas ambiente y de las sustancias transportadas, tanto estáticas como transitorias, no excedan las limitaciones de la manguera a utilizar. Especialmente, se debe tomar cuidado al realizar ruteos que se aproximan a fuentes generadores de calor. 3.4 Compatibilidad de fluidos-La selección de la manguera debe asegurar compatibilidad entre el tubo de la manguera, su recubrimiento, las conexiones (acoples) y el fluido utilizado. ¡En el caso de aplicaciones de sustancias gaseosas, se debe observar con especial atención. 3.5 Tamaño-La transferencia de energía por medio de sustancias comprimidas varía de acuerdo a la presión y a la velocidad de flujo. El tamaño de los componentes debe ser adecuado para poder mantener una fuga mínima de presión y evitar daños a la manguera por razones de calor o turbulencias excesivas. 3.6 Ruteo- Se debe prestar especial atención al realizar el ruteo para minimizar la posibilidad de problemas inherentes.

3.7 Medio ambiente- Asegúrese que tanto la manguera como las conexiones (acoples) son compatibles y están protegidas contra el medio ambiente al cual se exponen. Las condiciones ambientales tales como rayos ultravioletas, el ozono, agua salada, químicos y contaminadores del aire pueden producir degradaciones y fallas prematuras, por lo tanto deben ser tomadas en cuenta. 3.8 Cargas mecánicas- La vida útil de la manguera se reduce significativamente al estar expuestas a fuerzas externas. Las cargas mecánicas a considerar son: flexiones excesivas, torceduras, aplastamiento, cargas laterales o tensión, radios a doblar y vibraciones. Utilice conexiones (acoples) tipo giratorias o adaptadores para evitar retorcimientos. Para aplicaciones inusuales se puede solicitar pruebas especiales que permitan realizar una selección adecuada. 3.9 Abrasión- A pesar que las mangueras han sido diseñadas para otorgar cierta resistencia a las abrasiones, éstas deben protegerse de posibles abrasiones excesivas que resultan de la erosión, desmontaje y cortes sobre el recubrimiento de la manguera. Cuando el refuerzo se expone al medio ambiente se acelera el proceso de falla en la manguera. 3.10 Conexiones (acoples) terminales adecuadas- Se debe tener cuidado que exista compatibilidad entre la manguera y los acoples seleccionados sobre la base de las recomendaciones dadas por el fabricante sustentadas por medio de pruebas estándares de la industria tales como SAE J517. Las conexiones (acoples) terminales producidas por un fabricante generalmente no son compatibles con aquellas producidas por otro fabricante, (ejemplo, el uso de un niple para manguera de un fabricante con el socket de otro fabricante). El usuario debe tomar la responsabilidad de obtener instrucciones por escrito del fabricante, para seleccionar las conexiones (acoples) finales adecuadas. 3.11 Longitud- Al determinar la longitud de la manguera, se debe considerar la absorción de movimiento, los cambios de longitud de la manguera por existencia de presión y las tolerancias de la manguera y la maquinaria. 3.12 Especificaciones y estándares- Al seleccionar la manguera, se deben observar las recomendaciones y especificaciones del fabricante, instituciones gubernamentales e industria en la medida que correspondan. 3.13 Limpieza de la manguera- Los componentes de la manguera varían en su nivel de limpieza. Se debe asegurar que el nivel de limpieza de la manguera corresponda a las necesarias para la aplicación. 3.14 Conductividad eléctrica- Ciertas aplicaciones requieren que la manguera no sea conductiva para así evitar la formación de corriente eléctrica. Otras aplicaciones podrían requerir que la manguera posea cierta conductividad para descargar el efecto de electricidad estática. La manguera y las conexiones correspondientes deben elegirse manteniendo presente estas necesidades. 4. Instalación- Posterior a la selección de la manguera apropiada, el instalador debe considerar los factores detallados a continuación. 4.1 Inspección previa a la instalación-Previo a la instalación se debe realizar un examen detallado de las condiciones de la manguera. Se debe verificar que todos lo componentes tengan el correcto estilo, tamaño y longitud. Adicionalmente, se debe verificar el nivel de limpieza, diámetro interior, obstrucciones, ampollas, recubrimientos desprendidos, o cualquier otro defecto visible. 4.2 Siga las instrucciones del fabricante-Los ensambles de manguera pueden ser fabricados por el mismo fabricante, proveedor de éste o por el usuario. La fabricación de conexiones (acoples) permanentes para mangueras hidráulicas requieren de equipos de ensambles especiales. Las conexiones (acoples) instaladas en campo (tipo atornilladas o sujetas con abrazaderas) se pueden instalar sin necesidad de quipos especiales aunque varios fabricantes proporcionan el equipo necesario para realizar la operación de instalación. Una manguera SAE J517 de un fabricante no es compatible con una conexión SAE J516 abastecida por otro fabricante. El instalador debe tomar la responsabilidad de obtener las

instrucciones de instalación por escrito del fabricante para prevenir incompatibilidad. De una misma forma, los equipos de instalación de un fabricante difieren de otro fabricante, por lo tanto es la responsabilidad del instalador obtener las instrucciones de instalación en forma escrita por parte del fabricante. Siga las instrucciones del fabricante al realizar la preparación y producción del ensamble de mangueras. 4.3 Radio mínimo a doblar- Un radio a doblar menor al mínimo reduce la vida útil de la manguera. Se debe prestar atención para evitar dobleces exagerados en la manguera y sus conexiones (acoples). 4.4 Orientación y ángulos de torsión- La instalación debe realizarse de manera que el movimiento de los componentes produzca dobleces en la manguera en vez de torceduras. 4.5 Fijación- En varias aplicaciones, podría ser necesario restringir, proteger o guiar a la manguera para protegerla de daños innecesarios producidos por torceduras, cambios de presión o contacto con componentes mecánicos. Especial cuidado debe darse a esto para evitar fatiga adicional. 4.6 Conexión adecuado de puertos- La manguera requiere de una instalación de conexiones (acoples) apropiados a los puertos para asegurar que no existan torceduras sobre la manguera. 4.7 Evite daños externos- La instalación correcta no está completa hasta que no se eliminen las cargas de tensión, laterales, aplastamientos, golpes, daños sobre superficie de sellado o cuerdas, etc. 4.8 Verificación de sistema- Después de completar la instalación, se debe eliminar el aire atrapado y elevar la presión del sistema a la presión máxima verificando el funcionamiento correcto libre de toda posibilidad de fugas. NOTA: Evite las áreas peligrosas al realizar pruebas. 5. Mantenimiento- Aún con una selección e instalación apropiada, la vida útil de la manguera puede aminorarse si no se mantienen adecuadamente. Un programa de mantenimiento adecuado debe incluir lo siguiente: 5.1 Almacenamiento de mangueras- Estos productos, durante el almacenaje, pueden ser afectados adversamente por la temperatura, humedad, ozono, luz, aceites, solventes, líquidos y gases oxidantes, insectos, roedores y materiales radioactivos. Los almacenes deben conservarse limpios y secos. 5.2 Inspección visual- Reemplace la manguera si es presenta cualquiera de las condiciones siguientes: (a) Fugas sobre la conexión o la manguera (fugas de fluidos representan riesgos de incendio). (b) Daños, cortes, o raspaduras en la cubierta (refuerzos expuestos a la interperie). (c) Golpes, aplastamientos o torceduras. (d) Mangueras endurecidas, recalentadas o quemadas por calor. (e) Presencia de ampollas, cubierta dañada, deteriorada o suelta. (f) Conexiones (acoples) oxidadas, rotas o dañadas. (9) Deslizamiento de conexión sobre la manguera. 5.3 Inspección visual- Los artículos siguientes deben ser reemplazados, reparados, o apretados a medida que sea necesario: (a) Fugas en puertos. (b) Abrazaderas y protectores. (c) Eliminación de suciedad excesiva. (d) Nivel de fluido del sistema, tipo de fluido y aire atrapado. 5.4 Prueba operacional- Opere el sistema a la máxima presión para trabajar y verifique contra la posibilidad de mal funcionamiento y fugas. NOTA: Evite las áreas peligrosas al probar.

5.5 Intervalos de reemplazo- Se debe considerar intervalos específicos de reemplazo sobre la base de la duración de servicio anterior, a recomendaciones de la industria o gobierno cuando las fallas producen resultados inaceptables, daños o riesgo a la salud.