CILINDROS HIDRÁULICOS - Alfonso Sabbatini e Hijo

CILINDROS HIDRÁULICOS: Lo que hay que saber
Por el Ing. Aeronáutico Maximiliano Picarelli, Responsable de Calidad en Alfonso Sabbatini e
Hijo SRL
Los cilindros hidráulicos están comprendidos dentro de lo que llamamos actuadores
hidráulicos. Los actuadores hidráulicos son los que llevan a cabo las actividades físicas
generando la fuerza necesaria para mover, levantar, girar cosas que con simple fuerza humana
o mecánica serían imposibles o muy difíciles de lograr. Este trabajo lo hacen gracias al aceite
impulsada a presión por una bomba hidráulica para movilizar los mecanismos. En nuestro caso
más habitual, los mecanismos son los necesarios para levantar un volcador, una batea,
accionar un compactador, etc.
Los actuadores están divididos en 2 grandes familias:
• rotativos (motores hidráulicos)
• lineales o cilindros:
• Simple efecto: retorno por acción de gravedad
• doble efecto: fluido hidráulico actúa en ambos sentidos
Nosotros nos enfocaremos en los cilindros simple efecto por su simplicidad frente al doble
efecto y por ser el requerido para los volcadores.
Están compuestos por:
1.
2.
3.
4.
5.
Culata trasera
Junta de émbolo
Entrada fluido hidráulico
Émbolo
Vástago
6.
7.
8.
9.
10.
Camisa
Culata delantera
Casquillo delantero
Junta rascadora
Anclaje
El funcionamiento es el siguiente: Al accionar la bomba, esta comenzará a impulsar líquido
hidráulico al cilindro, el cual comenzará a desplegar el vástago por la fuerza generada contra el
émbolo. Una vez realizado el trabajo, se coloca la bomba en bajada permitiéndole al fluido
hidráulico volver ayudado por la gravedad que empuja la batea/volcador hacia abajo.
El vástago del cilindro hidráulico es una pieza clave de este producto por lo cual no puede ser
de cualquier material y terminación superficial. El material debe ser estable tanto
dimensionalmente como químicamente (no reaccionar ante los agentes externos, ej:
oxidación), y la rugosidad debe ser la mínima posible.
Para obtener la estabilidad tanto dimensional como química los cilindros son de acero con un
tratamiento llamado “cromo-duro”. Este tratamiento es un recubrimiento superficial
electrolítico mediante el cual se le aporta a los vástagos una película de cromo de espesor
variable. En nuestro caso los cilindros tienen una película de 50µm (micrometros)
Pero aplicar el tratamiento “cromo-duro” no es una tarea sencilla, ya que se requiere que las
piezas tengan un excelente acabado superficial. Esto es así debido a que el tratamiento
superficial copia el acabado de la superficie a tratar.
El aspecto superficial de la pieza dependerá del material con que está compuesta y el método
de fabricación de la misma. Estos cilindros están fabricados con acero ST-52 conformado en
frío, lo que le da una gran estabilidad dimensional y resistencia mecánica pudiendo usar
espesores menores. Estos luego son torneados y rectificados con precisas máquinas CNC.
Luego viene el tratamiento de cromo y por último se realiza el pulido para terminar con un
producto con una excelente terminación superficial.
La rugosidad son las huellas causadas por las herramientas empleadas para el mecanizado de
la pieza. El parámetro más utilizado para medir la rugosidad es la rugosidad media (Ra). Ra es
la el promedio de las desviaciones de la curva del perfil con respecto a la línea media de la
longitud básica. El valor de esta rugosidad media dependerá del proceso de fabricación de la
pieza en cuestión, según la dirección en que se produce el arranque de material.
Físicamente la rugosidad se mide con un rugosímetro que determina electrónicamente el perfil
de la pieza, realizando las mediciones y cálculos y arrojando en valor de la rugosidad en
micrones (µm=0,000001m = 0,001mm).
Existen varios tipos de rugosidad clasificados como Nx, es decir N1, N2, N3, etc. Los valores se
pueden ver en las siguientes tablas:
Donde:
•
•
•
•
N1 a N4: acabado espejo
N5 a N6: mecanizado fino. No se aprecian marcas a la vista ni al tacto
N7 a n8: marcas de mecanizados visibles pero no apreciables al tacto
N8 a N12: marcas de mecanizado apreciables a la vista y al tacto
Nosotros trabajamos con cilindros que terminan su proceso con una rugosidad media Ra=0,15
estando casi en un acabado espejo.
En conclusión y resumiendo, nuestros cilindros cuentan con:
•
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•
•
Conformado en frio: mayor resistencia pudiendo usar menos material y reducir el
kilaje del equipo. También se obtiene una menor flexión de material evitando fallas
estructurales.
Menor rugosidad: gracias a los precisos mecanizados y pulidos practicados en ellos
Resistencia a la corrosión: gracias al cromado y es importante para trabajos en climas
hostiles, dando mayor durabilidad al sistema hidráulico
Resistencia al desgaste: mayor durabilidad contra pérdidas.
Todo esto se resume en una mayor vida útil, menos necesidad de mantenimiento e
intercambio de juntas lo que se traduce en menores costos de utilización y mantenimiento.