Curso conexiones-mangueras-hidraulicas-strobbe

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CONEXIONES

Y

MANGUERASHIDRAULICAS

TUBERÍA Y/O MANGUERA

GENERACION

CONVERSION DE ENERGÍA MECÁNICA O ELÉCTRICA

MOTOR

CILINDROVÁLVULAS

Y/O MANDOS

BOMBA

TRANSMISIÓNENERGÍA

HIDRAULICA

CONVERSIONDE ENERGIA HIDRAULICA

A UN PUNTO REMOTO

EN ENERGIA MECÁNICA

EN ENERGÍA HIDRÁULICA

SISTEMAS HIDRÁULICOS

MOTOR

ACTUADORESTUBERÍA Y/O MANGUERA

TRANSMISIÓNENERGÍA

HIDRAULICA

A UN PUNTO REMOTO

DISTRIBUCIÓN DE LA

ENERGÍA

CONTROL

ELEMENTO PARA LA TRANSMISIÓN DE ENERGIA

HIDRAULICA

Son uniones herméticas

que permiten conectar o

acoplar una línea de fluido

hidráulico hacia otro

componente hidráulico.

CONEXIONES HIDRAULICAS

http://www.maquinariaspesadas.org/

http://www.oroscocatt.com/

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Para una buena conexión

hidráulica tendremos en

cuenta dos elementos básicos

existentes:

SELLO

TERMINAL : Rosca, Brida.

CONEXIONES HIDRAULICAS SELLO

Es la acción de junta que se

realiza entre terminales para

evitar las fugas.

Una característica de un

Sistema Hidráulico de Poder, es

que debe estar libre de fugas.

Esto se logra por el uso

adecuado del sello

elegido.

El sello no produce

fugas, sino la selección y/o

instalación inadecuada.

SELLO

SISTEMA LIBRE DE FUGAS

SELLO

Compatibilidad de los terminales roscados

Buena elección de éstos de acuerdo al uso

RECUERDE :

Analicemos los tipos deSello más comunes:

TIPOS DE SELLO

Sello a través de un O’RING

Sello a través de un ASIENTO

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.



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Este sello tiene la ventaja queun ligero giro puede evitar unafuga.

Por otro lado la seguridad deeste tipo de sello depende deque tan perfectas esténformadas las roscas.


NPT

HEMBRA MACHO


HEMBRA NPT

MACHO NPT

Sello


Se caracterizan por tener un

sello metal con metal en un

asiento formado por un ángulo

determinado, entre el elemento

macho y el elemento hembra.

Sello a través de un ASIENTO Sello a través de un ASIENTO

Este tipo de Sello se

presenta en:

JIC 37°

SAE 45°

NPS

BSP, entre otros.



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En los terminales JIC tanto

el macho como la hembra

presentan un asiento

cónico de 37º donde al

unirse se produce el sello


JIC 37°

37°

37°


HEMBRA JICMACHO JIC

Sello



La mayoría de las fugas en estetipo de Sello en el asiento soncausadas por : El asiento mal fabricado (porejemplo ángulos del macho y lahembra no iguales). Irregularidades en la cara de lasuperficie del asiento. Falta de ajuste en la unión.


Verifique siempre lacompatibilidad entre elángulo del asiento macho yel asiento hembra.

Recuerde que no esnecesario usar teflón.



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Este es el tipo de sello

más recomendado para un

control óptimo y evitar

fugas en los sistemas

hidráulicos de alta y

extrema presión.

Sello a través de un O’RING Sello a través de un O’RING

Se caracterizan por llevar

un O’Ring (Junta Tórica),

el cual es el encargado de

producir el sello.


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.


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.


O'RING

MACHO ASIENTO PLANO

HEMBRA GIRATORIA ASIENTO PLANO


MACHO ASIENTO PLANO

HEMBRA ASIENTO PLANO

Sello



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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.

Sello a través de un O’RING Sello a través de un O’RING

Sello

PUERTO

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.


Sello a través de un O’RINGCONEXIONES HIDRAULICAS

TERMINALES

ROSCA - BRIDA



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TERMINALES

ROSCA - BRIDA : Es el

elemento de sujeción del

acople que permite la fijación

en una conexión.

TIPOS DE ROSCA

Las principales roscas

que se utilizan en los

sistemas hidráulicos de

potencia son:

TIPOS DE ROSCA - BRIDA

ROSCA JIC DE 37º - UNF

ROSCA O’RING BOSS - UNF

ROSCA ASIENTO PLANO

ROSCA BSP

ROSCA METRICA 24º: LIGHT Y HEAVY

ROSCA NPT - NPS

BRIDA: CODE 61, 62, CAT Y D-CAT

ROSCA SAE 45º

CUADRO DE ROSCAS

TAMAÑO RAYALDASH

Es la nomenclaturainternacional que se utilizapara indicar la medida de losterminales de una conexiónhidráulica así como paraindicar el diámetro interior deuna manguera.

TAMAÑO RAYALDASH

Dicho sistema expresa las

medidas en dieciseisavos de

pulgada. ( - 4 = ¼”; - 5 = 5/16”

....- 32 = 2” ) . Por ejemplo un

puerto - 4 es de 4/16 de pulg.

o de 1/4”.



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TAMAÑO RAYALDASH

Rayal Pulg Rayal Pulg Rayal Pulg

- 2 1 / 8 - 6 3 / 8 - 16 1

- 3 3 / 16 - 8 1 / 2 - 20 1 1 / 4

- 4 1 / 4 - 10 5 / 8 - 24 1 1 / 2

- 5 5 / 16 - 12 3 / 4 - 32 2

Tabla de Tamaños Rayales JUNTAS TÓRICASO-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-RINGLa identificación de los O-RING se

determina por su diámetro interior y

su sección transversal.

W = SECCIÓN

Di = DIÁMETRO

TRANSVERSAL

INTERIOR

W Di

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

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.



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SELLADORES DEROSCAS

Son selladores anaeróbicos que evitanlas fugas de gases y líquidos en lasuniones de tuberías.

Estos selladores son muy eficientes enuniones donde el sistema está sometidoa vibraciones, presiones y cambios detemperatura.

SELLADORES DE ROSCAS

Ventajas:

- Lubrican durante el montaje.

- Sellan hasta el valor límite de rotura de latubería.

Desventajas:

- Temperatura máxima de trabajo 200ºC.

- Diámetro máximo de trabajo 80mm.

SELLADORES DE ROSCAS

TIPOS DE CONEXION

HIDRAULICA

Podemos clasificar a las

conexiones hidráulicas en

dos tipos:

Conectores

Adaptadores

TIPOS DE CONEXIONES

CONECTORES HIDRAULICOS



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Se conoce así a los

accesorios capaces de

conectar herméticamente

la manguera hidráulica , a

cualquier otro componente

del circuito hidráulico.


Existen dos tipos comunes

de conectores hidráulicos :


CONECTORES REUSABLES

CONECTORES PRENSABLES


Son aquellos que solo se

pueden ensamblar una sola

vez, son permanentes.

Requieren de un equipo de

ensamble.

Son más seguros, confiables

y económicos.


PREARMADO

DOS PIEZAS


1.- PREARMADO ;

Donde la férrula viene

engrapada de forma

permanente a la

espiga.


CONECTOR

PREARMADO



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2.- DOS PIEZAS :

Donde la espiga y la

férrula son independientes

entre sí.

CONECTORES PRENSABLES CONECTORES PRENSABLES

DOS PIEZAS


Son aquellos conectores

que pueden ser

utilizados más de una

vez y se instalan

empleando herramientas

básicas.


Férrula

Espiga

Conector Reusable


Espiga

Férrula

Ensamble ADAPTADORES HIDRAULICOS



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ADAPTADORES

Se les conoce así a los

accesorios capaces de

facilitar la instalación y

orientación en una línea

de transmisión hidráulica.

ADAPTADORES

Se presentan en diversos

combinaciones de roscas,

formas y tamaños; pueden ser

rectos, curvos, tees, crucetas,

según sea la condición donde

se requiera usar.

ADAPTADORES

Rectos

A 45º

A 90º

Tees

Se clasifican en :

Crucetas

Bushing

Reductor

Tapones

ADAPTADORES

Para facilitar laconexión del puertoy la instalación de lamanguera.

Pueden usarse en lassiguientes condiciones:

ADAPTADORES

Para cambiar a unaconfiguración diferente de rosca.

ADAPTADORES

Para pasar de undiámetro a otro.



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ADAPTADORES

Para facilitar el flujo en diferentesdirecciones.

ADAPTADORES

Lectura de Tees y Cruces:

Para mayor facilidad almomento de seleccionar unadaptador de este tipo seseguirá la secuenciamostrada en el gráfico.

ADAPTADORES

1 23

23

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TEE

CRUZ

MANGUERASHIDRAULICASMANGUERASHIDRAULICAS

Construcción de la MangueraConstrucción de la Manguera

Tubo interior

Refuerzo

Cubierta intermedia

Cubierta de la manguera

Tubo interior Nitrilo (NBR),

Neoprene (CR)Características : Resistencia al fluído, resistencia a los impulsos

(vida útil)

Tubo interior Nitrilo (NBR),

Neoprene (CR)Características : Resistencia al fluído, resistencia a los impulsos

(vida útil)

Refuerzos : Fibras textiles y alambre de aceroResistencia a la presión y a los impulsos

Refuerzos : Fibras textiles y alambre de aceroResistencia a la presión y a los impulsos

Cubierta intermedia : Nitrilo (NBR)

Características : Adhesión y protección entre los refuerzos

Cubierta intermedia : Nitrilo (NBR)

Características : Adhesión y protección entre los refuerzos

Cubierta de la manguera : Caucho SintéticoCaracterísticas : Protección contra las condiciones atmosféricas, ozono, rayos UV y condiciones externas de trabajo

Cubierta de la manguera : Caucho SintéticoCaracterísticas : Protección contra las condiciones atmosféricas, ozono, rayos UV y condiciones externas de trabajo

Los principales elementos de una mangueraLos principales elementos de una manguera

Construcción de la MangueraConstrucción de la Manguera



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Para una buena selecciòn de unamanguera se deberá tomar en cuenta lassiguientes caracteristicas:

Para una buena selecciòn de unamanguera se deberá tomar en cuenta lassiguientes caracteristicas:

Selección de una Manguera

Selección de una Manguera

- Tamaño o diámetro

- Temperatura

- Aplicación o uso

- Material o Fluido a transportar

- Presión de trabajo

- Extremos o terminales

- Tamaño o diámetro

- Temperatura

- Aplicación o uso

- Material o Fluido a transportar

- Presión de trabajo

- Extremos o terminales

Tipos de MangueraTipos de MangueraDentro de los tipos más comunes demangueras podemos encontrar lossiguientes:

Especificación

Estándar

Construcción

( tipo de Refuerzo )SAE 100 R1S

DIN EN 853 1SNUna malla de refuerzo de acero

SAE 100 R2S

DIN EN 853 2SNDos mallas de refuerzo de acero

2SN-K Dos mallas de refuerzo de acero

SAE 100 R4 Un espiral helicoidal de acero

Tipos de MangueraTipos 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



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



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Para Conectores Curvos:

Es la longitud desde el anillo de traba hasta eleje del asiento del conector.

CUT OFF El Proceso de Prensado

El Proceso de Prensado

Mangueras HidraulicasMangueras Hidraulicas

El Conector HidraulicoEl Conector Hidraulico

FérrulaFérrula

EspigaEspiga Dientes de la espigaDientes de la espiga

Pestaña de la férrulaPestaña de la férrula

Anillo de trabaAnillo de traba

Cuello de trabaCuello de traba

Diente de la férrula

Diente de la férrula

Cabeza delconector

Cabeza delconector

La deformación de la espiga dependerá de:

a) La cubierta de la manguera

b) La forma y material de la espiga

c) Tener presente que el

caucho es incompresible

La deformación depende de la fuerza perpend. FN

La deformación de la espiga tambien depende de la forma de la férrula.

La deformación de la espiga dependerá de:

a) La cubierta de la manguera

b) La forma y material de la espiga

c) Tener presente que el

caucho es incompresible

La deformación depende de la fuerza perpend. FN

La deformación de la espiga tambien depende de la forma de la férrula.

FNFN

FNFN

El proceso de prensado

Estiramiento de la férrula y la espiga durante el prensadoEstiramiento de la férrula y la espiga durante el prensado

El caucho es incompresibleEl caucho es incompresible

El proceso de prensadoEl proceso de prensado

L + LL + L

El mejor indicador de un correcto prensado es cuando laespiga interior se deforma controladamente. Esto dependedirectamente de la fuerza perpendicular FN.

El mejor indicador de un correcto prensado es cuando laespiga interior se deforma controladamente. Esto dependedirectamente de la fuerza perpendicular FN.

DI = Ø int. espiga antes del prensado

DF = Ø int. después del prensado

FN = Fuerza de prensado

DI = Ø int. espiga antes del prensado

DF = Ø int. después del prensado

FN = Fuerza de prensado

El proceso de prensadoEl proceso de prensado

Valores de referencia:

DF = DI - 5%

Valores de referencia:

DF = DI - 5%

DIDI

DFDF

FNFN

FNFN



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Debido a la fuerza perpendicular FN para lograr el Ø de prensado, ocurre una deformación irreversible en la espiga y férrula.

Esto es causado por el flujo del metal.

Debido a la fuerza perpendicular FN para lograr el Ø de prensado, ocurre una deformación irreversible en la espiga y férrula.

Esto es causado por el flujo del metal.

PrensadoPrensado

Deformación plástica del metal debido a que el caucho es incompresible

Deformación plástica del metal debido a que el caucho es incompresible

Elongación lineal de la férrula

Elongación lineal de la férrula

Deformación de la espigaDeformación de la espiga

Fuerza de corte de la cubierta y tubo interior

Fuerza de corte de la cubierta y tubo interior

FuerzaPerpendicular

FN

FuerzaPerpendicular

FN

El proceso de prensado Sobre prensadocasos típicos

Sobre prensadocasos típicos

RESUMEN

El prensado depende de la fuerza perpendicular FN . 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:

Elongación lineal de la férula

Diseño de la férrula

Proceso de deformación de la espiga

Manipuleo previo de los elementos

RESUMEN

El prensado depende de la fuerza perpendicular FN . 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:

Elongación lineal de la férula

Diseño de la férrula

Proceso de deformación de la espiga

Manipuleo previo de los elementos

El Proceso de PrensadoEl Proceso de Prensado Factores que influyen en la vida útil de la

manguera

Factores que influyen en la vida útil de la

manguera

text

Las mangueras están expuestas a diferentes condiciones de operación, las cuales

influyen significativamente en la vida útil

Las mangueras están expuestas a diferentes condiciones de operación, las cuales

influyen significativamente en la vida útil

P . . . presión de trabajo, picos de presiónP . . . presión de trabajo, picos de presiónv . . . velocidad del fluídov . . . velocidad del fluído

tint . . . temperatura del fluído internotint . . . temperatura del fluído interno

text . . . temperatura del ambiente exteriortext . . . temperatura del ambiente exterior

R . . . radio de curvaturaR . . . radio de curvatura

. . . entorchado . . . entorchado

MA . . . Medio AmbienteMA . . . Medio Ambiente

tint

R

MAMA

vP

Agrietado del tubo interior causado por el endurecimiento del material debido a un sobrecalentamiento.

Agrietado del tubo interior causado por el endurecimiento del material debido a un sobrecalentamiento.


manguera

v, tint

P

El uso continuo de la manguera en condicionesque exceden la presión dinámica de trabajo

El uso continuo de la manguera en condicionesque exceden la presión dinámica de trabajo

Rotura de la malla de acero debido a la fatiga

Rotura de la manguera

Rotura de la malla de acero debido a la fatiga

Rotura de la mangueraEl uso continuo de la manguera excediendo la temperatura

de trabajo y el sobrecalentamiento del tubo interior

debido a la excesiva velocidad del fluido

El uso continuo de la manguera excediendo la temperatura

de trabajo y el sobrecalentamiento del tubo interior

debido a la excesiva velocidad del fluido

Endurecimiento y rotura del tubo interior,

produciendo

fugas y pérdida del conector

Endurecimiento y rotura del tubo interior,

produciendo

fugas y pérdida del conectorEs recomendable una velocidad del fluído

hidráulico de entre 3 y 6 m/seg (máx. 8 m/seg)

Es recomendable una velocidad del fluído

hidráulico de entre 3 y 6 m/seg (máx. 8 m/seg)


manguera


manguera



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Reducción del radio mínimo de curvaturaReducción 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)

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 y fatiga en los refuerzos de aceroDeformación y fatiga en los refuerzos de acero

Una manguera a alta presión, doblada conrespecto a su eje 7°, puede reducir su vida útilen 90 %.

Una manguera a alta presión, doblada conrespecto a su eje 7°, puede reducir su vida útilen 90 %.

R

Deformación de la manguera: tracción, entorchadoDeformación de la manguera: tracción, entorchado


manguera


manguera

P


manguera


manguera

Rotura de la cubierta de la manguera, mostrando los refuerzos de acero,

originando que estos se oxiden y se rompan

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

Exposición de la manguera a una fuente de calor excesivo

Endurecimiento y resecamiento de la cubierta de la manguera, rotura, corrosión

Endurecimiento y resecamiento de la cubierta de la manguera, rotura, corrosión

MAMA

text

Alta exposición a los rayos solares (ozono, rayos UV), en combinación con una reducción en

el radio de curvatura

Alta exposición a los rayos solares (ozono, rayos UV), en combinación con una reducción en

el radio de curvatura


manguera


manguera

tmax

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

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


manguera


manguera

Sobresaliente resistencia a los impulsos(= vida útil)

Sobresaliente resistencia a los impulsos(= vida útil)

R1S/1SN 150,000 ciclosR2S/2SN 200,000 ciclosR12 500,000 ciclosR13 500,000 ciclosR15 500,000 ciclos2 SN-K 1´000,000 ciclos

Vida de una manguera hidráulicaVida de una manguera hidráulica

AGRADECE SU

PARTICIPACION



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