universidad nacional autonoma de mexico trabajo
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UNIVERSIDAD NACIONAL AUTONOMA DE MEXICO FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES CUAUTITLAN EXPERIENCIA PROFESIONAL EN LA EMPRESA SERVICIO HIDRAULICO INDUSTRIAL SA DE CV. TRABAJO PROFESIONAL DISEÑO, FABRICACIÓN Y ARRANQUE DE UNIDAD DE POTENCIA HIDRÁULICA. PARA OBTENER EL TITULO DE: INGENIERO MECANICO ELECTRICO PRESENTA: JOSÉ CRUZ DE ANDA LICEA ASESOR: ING. HECTOR MIGUEL SANTOYO MORALES CUAUTITLAN IZCALLI, EDO. DE MEX. 2012 AGRADECIMIENTOS: • • Agradezco en primer instancia a Dios y a las personas más importantes en mi vida, a mis padres Pedro De anda De La Vega y María el Rosario Licea Ríos a los que amo con todo mi corazón, por su apoyo incondicional, por sus sacrificios, por sus palabras de aliento que me dieron la fuerza cuando más la necesitaba y porque siempre creyeron mi. A mis hermanos porque siempre han sido mis maestros y mis amigos. • A la UNAM por haberme brindado mi educación. ÍNDICE PAGINA Introducción • Historia de la empresa ‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐ 2 Objetivos ‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐ 6 Introducción a la hidráulica ‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐ 7 Problemática del Cliente ‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐ 19 Diseño de Unidad de Potencia ‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐ 21 Fabricación de Unidad de Potencia ‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐ 39 Arranque de Unidad de Potencia ‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐ 44 Problemas en Arranque de Unidad de Potencia ‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐ 48 Conclusiones ‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐ 50 Información Técnica ‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐ 52 Simbología Hidráulica ‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐ 71 Bibliografía ‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐ 75 1 INTRODUCCIÓN DE LA EMPRESA La empresa Servicio Hidráulico Industrial, es una empresa que se dedica a la fabricación, diseño, venta, reparación, revisión y prueba de equipo hidráulico, de todo tipo. Nuestro campo de trabajo abarca la Industria del Metal Mecánica, la Industria Plastiquera, la Industria Minera, Industria Agrícola, la Maquinaria Móvil ó Construcción, e incluso a incursionado en aplicaciones navales. ENFOQUE SHI HISTORIA Renovación es más que una idea de progreso, para servicio hidráulico industrial representa un compromiso permanente en cada una de las actividades que hacemos. Somos una empresa que provee desde hace más de 30 años, soluciones en hidráulica que impactan positivamente en los resultados de nuestros clientes. Nuestro éxito y permanencia en el mercado se ha derivado de la satisfacción de nuestros clientes, ya que trabajamos día con día para ofrecerles: • • • • • Los mejores precios del mercado. Solución a su problema hidráulico. Atención y asesoría técnica personalizada. Tecnología de vanguardia. Como se muestra en la Imagen 1. Rapidez en tiempos de entrega y la experiencia de recomendarle siempre lo que nuestros clientes necesitan. En servicio hidráulico industrial reafirmamos nuestro compromiso como una empresa sólida, sería, segura y confiable en el mercado de la hidráulica móvil e industrial, y 100% dedicada a nuestra razón de ser: usted VALORES Servicio y experiencia en contacto contigo Es la premisa con la que trabajamos en servicio hidráulico industrial, y que hemos plasmado en cada uno de los valores de nuestra organización. Ello conlleva una nueva forma de atención y servicio a nuestros clientes. 2 Compromiso y profesionalismo: compromiso por ofrecer la más alta calidad en el servicio que otorgamos a través del conocimiento, puntualidad y experiencia en nuestro mercado. Capacidad y confianza: disponibilidad al 100% para atender y dar solución a cada una de las necesidades de nuestros clientes en tiempo real. Seriedad y solidez: enfocándonos en mejorar cada día nuestros procesos internos para brindar los mejores precios, la más alta calidad y una solución, en el mejor tiempo. Tecnología y vanguardia: buscamos las mejores tecnologías en hidráulica móvil e industrial para nuestros clientes y mantenemos una actualización y capacitación constante en nuestro equipo de trabajo para ser más competitivos y asertivos en las soluciones que ofrecemos. Como se muestra imagen 2. Experiencia y talento: combinamos la amplia experiencia de nuestros asesores en los diferentes sectores de la industria; así como una nueva visión y dinámica de trabajo a través del talento de una nueva generación de profesionales altamente capacitados. Trabajo en equipo y comunicación: estableciendo una línea de comunicación y retroalimentación constante con nuestros clientes y al interior de la organización con el fin de generar los resultados esperados del cliente y a través de un trabajo en equipo que lo garantice. INFRAESTRUCTURA Servicio hidráulico industrial tiene lo que usted necesita para su sistema hidráulico de potencia. Además también cuenta con un departamento de servicio, asistencia técnica, revisión, reparación de equipos y sistemas hidráulicos. Cada integrante de nuestro equipo de trabajo tiene los conocimientos técnicos y experiencia para brindarle la mejor alternativa a la solución de su problema. Imagen 1. Tecnología en Hidráulica Industrial. Asimismo, contamos con un banco de pruebas con capacidad de 100 hp, 3,000 psi hasta 100 gpm, para la revisión de su equipo en nuestras instalaciones, o bien, una solución en su domicilio a través de probadores portátiles. Aplicaciones para cada tipo de industria Imagen 2. Tecnología en Hidráulica Móvil. 3 A través del tiempo hemos desarrollado una experiencia en diferentes sectores, ya que en nuestros ingenieros cuentan con especialización en aplicaciones para cada tipo de industria, lo que nos permite brindarle una asesoría única y especializada. Aquí se muestran 2 imágenes en las cuales se observan 2 de las aplicaciones más comunes en la industria, una prensa (imagen 3), y una inyectora de plástico (imagen 4). • • • • • • Construcción Agricultura Inyección de plásticos Metal mecánica Minera Otras industrias Imagen 3. Aplicación en la industria, prensa hidráulica. Imagen 4. Aplicación en la industria, Inyectora de plástico. Desarrollo en la empresa Comencé a laborar en la empresa Servicio Hidráulico Industrial (SHI), en febrero del 2008, como Asesor Técnico, desempeñando actividades de revisión y reparación de equipo hidráulico, esto ya que era parte de la capacitación que te ofrece la empresa a los nuevos integrantes del equipo de asesores técnicos. En este proceso conoces la gran variedad de equipos hidráulicos que existen y a su vez maneja la empresa, así como diversas aplicaciones y sistemas que se usan en la industria, la cual en nuestro mercado principal. Después me incorpore al equipo de Asesores Técnicos, en cual he desempeñado las siguientes actividades: • • • • • • Diseño de Unidades Hidráulicas de Potencia. Revisión y detección de fallas en Sistemas Hidráulicos, tanto en diseño como armado de Equipos Hidráulicos. Dar mantenimiento a Unidades Hidráulicas y a sus componentes. Reparación de Equipos Hidráulicos. Pruebas de Equipos Hidráulicos. Arranques de equipos Hidráulicos. Estas serien las principales actividades que se desempeñan tanto en la oficina como en campo, es decir, directamente en la ubicación del cliente, esto es muy común ya que los equipo o unidades hidráulicas no siempre pueden ser transportadas o incluso ni desmontadas, y por esa razón todo el proceso se lleva a cabo en donde el cliente lo necesite. 4 Desde que trabajo en SHI he participado en numerosos proyectos que incluyen diversas aplicaciones, para empresas como: • • • • • • Delamac de México S.A de C.V. CEMEX Mecánica Aplicada de Fluidos S.A de C.V. Gebesa S.A. de C.V. Deplayusa S.A. de C.V. Ingeniería Hidroneumática y Capacitación S.A. de C.V. Las aplicaciones han variado desde la Industria Minera, pasando por la Industria de la Construcción y Equipo Móvil, hasta la Industria Maderera y Plastiquera. El desarrollo del siguiente proyecto es una de esas aplicaciones en las cuales la hidráulica de potencia es siempre la mejor opción a considerar. Les mostrare cual era la necesidad que tenia la empresa Alambres Procesados, S.A de C.V. y cuál fue la solución que se le ofreció, por medio de un correcto diseño y armado de una unidad hidráulica. Se explicara paso a paso el proceso que se llevo a cabo y cuál fue la razón de cada una de las decisiones que se tomaron para este diseño, así como las ventajas del mismo contra otros sistemas hidráulicos. Abordaremos el tema de la fabricación y el arranque de la Unidad, ya que no solo es importante el diseño (claro que si es la parte mar importante en este proceso, pero no la única), para mostrar un panorama más amplio de las fortalezas de la empresa SHI, ya que las capacidades y alcances de SHI abarcan toda el área hidráulica, es decir: • • • • • • Diseño. Fabricación. Revisión. Reparación. Mantenimiento. Venta de equipo. Cabe resaltar el hecho que en la empresa SHI nos dedicamos a ofrecer soluciones a problemas reales de nuestros clientes, los cuales han hecho que la empresa se mantenga y siga en crecimiento constante. 5 OBJETIVOS • • • Demostrar que las aplicaciones de la Hidráulica de Potencia son muy variadas y que se pueden adaptar a las necesidades de cada proyecto. Mostrar el proceso que se lleva a cabo en el diseño de una Unidad Hidráulica de Potencia. Dar un panorama general de las múltiples ventajas que se tienen cuando se utiliza Equipo Hidráulico. • • Enseñar los tipos de fallas que existen tanto en la fabricación de una Unidad Hidráulica de Potencia. Identificar complicaciones al momento del arranque de un Equipo Hidráulico. 6 INTRODUCCIÓN A LA HIDRÁUILICA La Hidráulica es una rama de la ingeniería que abarca el estudio de la presión y el caudal de los fluidos así como sus aplicaciones; se puede dividir en Hidráulica de agua o de aceite (Oleo hidráulica). Desde siempre, el hombre ha usado líquidos para suavizar su carga. La hidráulica nació como la respuesta a esa necesidad del hombre de generar una fuerza mayor a la que el mismo podía hacer. El hombre descubrió que los fluidos eran incomprensibles y que eran capaces de transmitir una fuerza, la cual podían controlar para que realizara trabajos en los cuales la fuerza (y posteriormente la precisión), era necesaria. Las anotaciones más antiguas de la historia muestran que artículos tales como bombas y ruedas de agua eran conocidas en tiempos muy remotos. Sin embargo, has el Siglo XVII fue que la rama de la hidráulica, con la que vamos a trabajar, se empezó a usar. El principio descubierto por el científico francés Pascal dice: La presión aplicada a un fluido confinado se transmite sin disminución de fuerza en todas direcciones y actúa con fuerza igual y en áreas iguales en los ángulos correspondientes. La hidráulica es la ciencia que forma parte la física y comprende la transmisión y regulación de fuerzas y movimientos por medio de los líquidos. Cuando se escuche la palabra “hidráulica” hay que remarcar el concepto de que es la transformación de la energía, ya sea de mecánica ó eléctrica en hidráulica para obtener un beneficio en términos de energía mecánica al finalizar el proceso. Producción de energía hidráulica La ventaja que implica la utilización de la energía hidráulica es la posibilidad de transmitir grandes fuerzas, empleando para ello pequeños elementos y la facilidad de poder realizar maniobras de mandos y reglaje. A pesar de estas ventajas hay también ciertos inconvenientes debido al fluido empleado como medio para la transmisión. Esto debido a las grandes presiones que se manejan en el sistema las cuales posibilitan el peligro de accidentes, por esto es preciso cuidar que los empalmes se encuentren perfectamente apretados y estancos. Definiendo presión. Para poder determinar la fuerza total ejercida en una superficie, es necesario saber la presión o fuerza en la unidad de área. Normalmente expresamos está presión en Libras Por Pulgada Cuadrada (psi). Conociendo la presión y el número de pulgadas cuadradas del área en la que se está ejerciendo la fuerza, se puede fácilmente determinar la fuerza total. La ley fundamental de los físicos dice que la energía no se puede crear o destruir. A continuación se muestra un sistema hidráulico básico, para después explicar pieza a pieza los componentes de este, esto se plasma en la figura 1. 7 Figura 1. Sistema hidráulico básico: Componentes de un sistema hidráulico 1.‐ Bombas. Nos proporcionan una presión y caudal adecuado de líquido a la instalación. Bomba hidráulica La bomba hidráulica convierte la energía mecánica en energía hidráulica. Es un dispositivo que toma energía de una fuente (por ejemplo, un motor, un motor eléctrico, etc.) y la convierte a una forma de energía hidráulica. La bomba toma aceite de un depósito de almacenamiento (por ejemplo, un tanque) y lo envía como un flujo al sistema hidráulico. Existen 3 tipos principales: Bomba de engranes: Fueron las primeras bombas que podían generar una presión alta, también son las económicas y comunes en todo el mundo hidráulico. Desgraciadamente su tiempo de vida es mas corto que las de paletas y pistones, esto sucede ya que las piezas mecánicas que están en contacto constantemente son mas, cuando esta bomba trabaja, tanto engranes, cuerpo, platos y baleros; se están desgastando constantemente. Estas bomba no son reparables, cuando presentan desgaste en alguna o todas sus piezas internas (lo cual es lo más común), y esto genera el problema de fuga interna, se debe de cambiar la bomba completa. En la figura 2 se muestra el funcionamiento de una bomba de engranes internos. 8 Aparte del precio económico que tiene, otra gran ventaja de estas es que soportan más contaminación que las otras. En la figura 3 se puede observar un despiece de una bomba de engranes. Figura 2. Funcionamiento de una bomba de engranes internos. Esta bomba funciona como una bomba de desplazamiento positivo. Figura 3. Despiece de bomba de engranes internos. Foto tomada del catalogo Livenza. Empresa argentina que fabrica gran diversidad de bombas de engranes. 9 Bomba de paletas: Siempre son de desplazamiento positivo y de acción directa, lo que significa que todo el flujo que succionan del tanque lo mandan hacia la salida de presión, esto cuando la bomba tiene un trabajo optimo. En la Figura 4 se observa el funcionamiento de esta bomba. Sus partes principales (como se pueden ver en la Figura 5) son: • • • Rotor. Paletas. Anillo. Figura 4. Funcionamiento de una bomba de paletas. Figura 5. Despiece de una bomba de paletas. 10 Bombas de pistones: Las bombas de pistones son por mucho la mejor opción cuando se desea hacer un sistema hidráulico eficiente, fuerte, duradero poco ruidoso. Estas bombas, por lo general tienen la particularidad de ser de caudal variable presión compensada, lo cual nos da una enorme ventaja contra las demás, ya que esto nos da un ahorro de energía contante, ya que la bomba solo manda flujo cuando se necesita y solo genera presión cuando el sistema lo requiere, esto sucede ya que la bomba tiene un control regulable en el cual se determina a que presión queremos que trabaje la bomba y a esa presión será cuando la bomba compense y comience a mandar un flujo controlado el cual solo mantendrá la presión de trabajo a la que se regulo el control. Así mismo, por lo general, también incluyen un control para controlar el caudal que la bomba puede ofrecer, es decir, si la bomba es de 15 gpm, y solo se necesitan 10, por medio del control se ajusta el galonaje de salida de la bomba para que solo ofrezca el que requiere la aplicación, claro que este control se puede volver a ajustar al galonaje deseado. Este ajuste del galonaje es gracias a que se puede variar la inclinación del plato donde se apoyan los pistones a la hora de succionar el aceite, la variación en esta inclinación hace que cambie el desplazamiento que ofrece la bomba. En la Figura 6 se puede observar un despiece de una bomba de pistones. Figura 6. Despiece de una bomba de pistones. En esta imagen se puede observar el control en la parte lateral de la bomba de pistones, en este caso la Figura 7, nos enseña la forma general de las bombas de pistones, así como el control lateral que tienen, que es con el cual se puede ajustar el flujo y la presión de trabajo de esta (no todas las bombas tienen estos 2 controles, pero si la gran mayoría). 11 Figura 7. Bomba de pistones marca Hystar. Esta bomba cuenta con control de flujo y control de presión. 2.‐ Depósito o Recipiente de Aceite. Su misión es recuperar el fluido después de usarlo y mantener un nivel adecuado al uso de la instalación. La principal función del tanque hidráulico es almacenar aceite, aunque no es la única. El tanque también debe eliminar el calor y separar el aire del aceite. Los tanques deben tener resistencia y capacidad adecuadas, y no deben dejar entrar la suciedad externa. Los tanques hidráulicos generalmente son herméticos. La figura muestra los siguientes componentes del tanque hidráulico: Tapa de llenado ‐ Mantiene los contaminantes fuera de la abertura usada para llenar y añadir aceite al tanque. En los tanques presurizados la tapa de llenado mantiene hermético el sistema. Mirilla ‐ Permite revisar el nivel de aceite del tanque hidráulico. El nivel de aceite debe revisarse cuando el aceite está frío. Si el aceite está en un nivel a mitad de la mirilla, indica que el nivel de aceite es correcto. Tuberías de suministro y retorno ‐ La tubería de suministro permite que el aceite fluya del tanque al sistema. La tubería de retorno permite que el aceite fluya del sistema al tanque. Drenaje ‐ Ubicado en el punto más bajo del tanque, el drenaje permite sacar el aceite en la operación de cambio de aceite. El drenaje también permite retirar del aceite, contaminantes como el agua y sedimentos. 12 En la Figura 8 se puede observar las partes de un tanque hidráulico, como la mirilla de nivel, el tapón llenador o tapón respirador, tubería de suministro y retorno y su puerto de drenaje el cual siempre va en la parte inferior del tanque. Figura 8. Tanque hidráulico estándar. Incluye su tapón respirador, mirilla de nivel y filtro de succión. 3.‐ Acondicionadores del aceite Son dispositivos que nos permiten mantener el aceite en unas condiciones de limpieza adecuadas al uso de los elementos de la instalación, de tal manera, que alarga la vida de ésta. Estos elementos son: Filtro: Es el encargado de retirar del aceite las partículas solidas en suspensión (trozos de metal, plásticos, etc.). Lo más recomendable es que el sistema tenga 2 filtros, el de succión y de retorno. El filtro de succión, por lo general va dentro del tanque y evita el ingreso al sistema de las diferentes partículas que se encuentran en el tanque, un ejemplo de este es la Figura 9. El aceite puede filtrarse en cualquier punto del sistema. En muchos sistemas hidráulicos, el aceite es filtrado antes de que entre a la válvula de control. Para hacer esto se requiere un filtro más o menos grande que pueda soportar la presión total de la línea. Colocado el filtro en la línea de retorno tiene también sus ventajas. Unas de las mayores es su habilidad de atrapar materiales que entran al sistema desde los cilindros, un ejemplo de los filtros de retorno se puede observar en la Figura 10. El sistema impedirá que entre suciedad a la bomba. Esto es verdad siempre que no se agreguen materias extrañas al tanque, Cualquiera de los dos tipos de filtro en las tuberías debe equiparse con una válvula de derivación. 13 Filtro de succión: Filtro de retorno: Figura 9. Filtro de succión. Figura 10. Filtro de retorno. Manómetro: Se pone después de la bomba e indica la presión de trabajo. 4.‐ Red de distribución: Debe garantizar la presión y velocidad del aceite en todos los puntos de uso. En las instalaciones oleohidráulicas, al contrario de las neumáticas, es necesario un circuito de retorno de fluido, ya que este se vuelve a utilizar una y otra vez. El material utilizado suele ser acero. 5.‐ Elementos de regulación y control: Son los encargados de regular el paso del aceite desde las bombas a los elementos actuadores. Estos elementos, que se denominan válvulas, pueden ser activados de diversas formas: manualmente, por circuitos eléctricos, neumáticos, hidráulicos o mecánicos. La clasificación de estas válvulas se puede hacer en tres grandes grupos: de dirección, antirretorno y de presión y caudal. Un ejemplo de estos elementos es limitador de presión en sistemas hidráulicos son válvulas de seguridad que evitan la rotura de órganos mecánicos e hidráulicos. Estas válvulas se llaman “normalmente cerradas”. Son o bien de acción directa, o bien pilotadas y están siempre montadas en derivación. Su tubo de drenaje puede ser interno o externo. Por lo general son regulables. En la figura 11 se muestran diferentes tipos de válvulas que comúnmente se encuentran en los equipos hidráulicos, y en la Figura 12 se muestra una válvula direccional eléctrica cetop 10, la cual es piloteada hidráulicamente por otra válvula que se coloca en la parte superior de esta, juntas arman esta válvula. 14 Figura 11. Válvulas de regulación y control. Figura 12. Válvula direccional cetop 10. 6.‐ Motores. Los motores hidráulicos son los elementos destinados a transformar la energía hidráulica en energía mecánica rotativa. Los motores funcionan en forma inversa a la de las bombas. En éstos la presión y el caudal obligan al elemento impulsor a realizar un movimiento que se transforma en rotativo. Se puede ver un ejemplo de estos en la Figura 13. Existen tantos tipos de motores hidráulicos como de bombas, y en algunos casos pueden emplearse las bombas como motores (cuando éstos giran en un sólo sentido o cuando las bombas están especialmente diseñadas para ello). En el caso de querer usar una bomba hidráulica como motor, y si éste debe girar en dos sentidos, se ha de incorporar un drenaje directo a tanque para eliminar la presión que se produce en el interior de la carcasa al convertirse la vía de retorno y de lubricación del retén (sin presión) en vía de admisión (presurizada). Además, se ha de verificar que, por su diseño, esta bomba resista presión en la que sería la línea de aspiración. En todos los motores hidráulicos se recomienda que el drenaje se conecte directamente al depósito, sin pasar por otras líneas de retorno o por filtros que pudieran crear contrapresiones en el drenaje; y el consiguiente exceso de presión en el retén del eje. Esta es la imagen de un motor hidráulico: 15 Figura 13. Motor hidráulico tipo gerotor. Fluidos de Potencia. La vida útil del sistema hidráulico depende en gran medida de la selección y del cuidado que se tenga con los fluidos hidráulicos. Al igual que con los componentes metálicos de un sistema hidráulico, el fluido hidráulico debe seleccionarse con base en sus características y propiedades para cumplir con la función para la cual fue diseñado. Se usan líquidos en los sistemas hidráulicos porque tienen entre otras las siguientes ventajas: 1. Los líquidos toman la forma del recipiente que los contiene. 2. Los líquidos son prácticamente incompresibles. 3. Los líquidos ejercen igual presión en todas las direcciones. De acuerdo con la Ley de Pascal, “la presión ejercida en un líquido, contenido en un recipiente cerrado, se transmite íntegramente en todas las direcciones y actúa con igual fuerza en todas las áreas”. Por tanto, en un sistema cerrado de aceite hidráulico, una fuerza aplicada en cualquier punto, transmite igual presión en todas las direcciones a través del sistema. Las principales funciones de los fluidos hidráulicos son: • Transmitir potencia • Lubricar • Sellar • Refrigerar 16 Transmisión de potencia hidráulica. La hidráulica se puede definir como un medio de transmitir potencia al empujar sobre un líquido confinado. El componente de empuje de entrada del sistema se llama una bomba y el empuje de salida es un actuador. El sistema hidráulico no es una fuente de energía. La fuente de energía es un primer impulsor tales como un motor eléctrico un motor que impulse la bomba. Las ventajas de la hidráulica. Velocidad variable. Se tiene la posibilidad de que el actuador no trabaje a una velocidad contante. Reversible. Un sistema hidráulico puede trabajar en ambas direcciones. Protección de sobrecarga. La válvula de alivio le da una protección adicional al equipo para protegerlo y evitar un daño catastrófico. Pueden ser parados. El actuador hidráulico puede detenerse en el momento y la posición que se desee. Mientras la válvula de alivio protege el sistema. Aceite hidráulico. El aceite transmite la potencia fácilmente porque es muy poco compresible. La propiedad más deseada del aceite es su habilidad de lubricación. El líquido hidráulico debe lubricar la mayoría de las partes móviles de los dos componentes. Como se crea la presión. La presión se crea cuando el flujo encuentra resistencia. La resistencia puede venir de una carga en un actuador o una restricción (u orificio) en la tubería. Circuitos hidráulicos básicos El esquema que sigue representa un circuito hidráulico de fuerza clásico, donde el elemento de trabajo es un cilindro de fuerza. Los elementos constitutivos del circuito hidráulico son: ‐ Un recipiente con aceite. ‐ Un filtro ‐ Una bomba para el aceite. ‐ Una válvula de control que incluye una válvula de seguridad o sobre presión y la respectiva palanca de mando. ‐ El cilindro de fuerza. ‐ Conductos de comunicación. 17 Aplicaciones La hidráulica estudia la transmisión de la energía empujando un líquido. Es sólo un medio de transmisión, no una fuente de potencia que sería el accionador primario (motor eléctrico, motor de explosión, tracción animal, etc.). La energía generada por esta fuente primaria se transmite al fluido que la transporta hasta el punto requerido, volviendo a convertirla en energía mecánica por medio de un accionador. El elemento del circuito que absorbe la energía mecánica, de la fuente de potencia, y la transforma en hidráulica es la bomba del circuito. Los accionadores que posteriormente transforman la energía hidráulica en mecánica pueden ser motores o cilindros, según se desee obtener un movimiento rotativo o lineal respectivamente, y entre los elementos de bombeo y los accionadores se intercalarán los elementos de regulación y control necesarios para el correcto funcionamiento del sistema. En general existen 3 diferentes aplicaciones en un sistema hidráulico, las cuales son con un cilindro de simple acción, un cilindro de doble acción y un motor hidráulico. Esta se muestran en la Figura 14. Figura 14. Diagrama hidráulico de 3 diferentes aplicaciones de un equipo hidráulico. • • Cilindro hidráulico de doble acción. • Motor hidráulico bidireccional. Cilindro hidráulico de simple acción con resorte para el regreso. 18 PROBLEMÁTICA DEL CLIENTE El siguiente proyecto se realizo debido a una solicitud de trabajo por parte de la empresa Alambres Procesados SA de CV, ellos tenían una aplicación en la cual un equipo hidráulico era completamente necesario. Alambres Procesados es una empresa que se ha dedicado desde hace mas de 2 décadas a la fabricación de tornillos, tuercas, remaches y similares. Ubicada en Villa de Tezontepec, en Hidalgo. Esta empresa cuenta con una certificación en Sistemas de Gestión de Calidad ISO 9001:2008. Se nos solicitaba una unidad hidráulica de Potencia, la cual generara una fuerza de 200 toneladas de una forma lineal, con un actuador (cilindro hidráulico), con una velocidad variable, pudiendo controlar de forma remota 3 actuadores que era las 3 diferentes salidas del sistema. • • • Primer actuador: generaría la fuerza para el deformado de la pieza. Segundo actuador: realizaría el botado de la pieza ya deformada. Tercer actuador: movería la pieza para desplazarla del área de deformado y empujarla hasta un recipiente. Con estos tres actuadores se podría realizar un proceso semi‐automatizado, en el cual solo se requeriría que una persona colocara inicialmente la pieza en el área de deformado y el sistema mismo terminaría el proceso de forma autónoma. La pieza que se necesita deformar se muestra en la Imagen 5. Imagen 5. Pieza antes de ser modificada. 19 Y se le debía de hacer un deformado para que a la misma pieza se le maquinara una cuerda y de esta manera el tornillo estuviera casi terminado. Al final del proceso la pieza debía de quedar como se muestra en la Imagen 6. Imagen 6. Pieza ya deformada. La pieza que se requiere deformar es un tornillo de aproximadamente 4 1/2”de largo por 1 ¼” de diámetro, con cabeza hexagonal de 1 ½”. La pieza era necesario deformarla para después maquinarle la cuerda y terminar así su fabricación y proceder a su venta y/o distribución. Debido a la dureza del metal del cual estaba hecho el tornillo se requería la fuerza que nos solicita Alambres Procesados, el metal es Acero con resistencia 4.6, el cual tiene las siguientes características que se muestran en la Tabla 1. Clase Rango del diámetro Carga de prueba [MPa] Esfuerzo de ruptura [MPa] 4.6 M5 ‐ M36 225 400 Material Marcado de la cabeza Acero de bajo carbono ó acero al carbono Tabla 1. Características del acero con resistencia 4.6. 20 DISEÑO DE LA UNIDAD DE POTENCIA El diseño de una Unidad Hidráulica de Potencia debe seguir un orden, ya que cada componente de la unidad tiene una razón específica para ser parte del sistema, pero también debe ser definido a partir de cálculos para determinar, si su función, tamaño, velocidad de trabajo, forma de actuar, forma de controlar y fuerza; son las adecuadas para que el sistema no solo funcione como está diseñado, sino que también haga que el sistema trabaje de forma más optima; es decir, la velocidad, la fuerza, la temperatura y el ruido sean los adecuados. En este proyecto lo primero que se definió fue el tipo de sistema que se aplicaría en esta unidad, debido a que se necesitaba un sistema fuerte y rápido en el cilindro principal y un movimiento simple en los otros 2 cilindros; se decidió que un Sistema “high‐low” (sistema alta‐baja), era la mejor opción. Un sistema High‐Low está compuesta por 2 bombas hidráulicas, una válvula de alivio (la cual puede sustituirse si una de las bombas es de presión compensada, lo cual se explicara más adelante), una válvula de alivio con venteo y 2 válvulas check. • • • • • Una bomba se encarga de proporcionar al sistema un alto flujo, el cual a su vez dará al sistema una alta velocidad (la cual será muy útil ya que el volumen del cilindro principal es muy grande). La segunda bomba se encarga de aportar al sistema la presión hidráulica que se necesita para que el cilindro transmita la fuerza necesaria. En este caso las 200 toneladas que se requiere genere el sistema. La válvula de alivio protegerá al sistema y aliviara la presión de la segunda bomba. La válvula de alivio con venteo servirá para que el galonaje que aporta la primera bomba sea dirigido hacia el tanque cuando este no es requerido por el sistema, es decir, esta válvula permitirá que el alto flujo entre al sistema cuando este se necesite únicamente. Las 2 válvulas check protegerán a ambas bombas, a cada una la protegerá de la otra. Definido el tipo de sistema y sabiendo que fuerza se necesita que proporcione el sistema se deben de definir que cilindros hidráulicos se requieren para que el sistema genere la fuerza que se necesita. En este caso se requiere que el cilindro principal genere una fuerza de 200 toneladas, para esto se toman en cuenta los siguientes datos y formulas: Fuerza de salida del sistema: 200 toneladas. Presión de trabajo: 4500 psi. Fuerza (Lf) = presión de trabajo (psi) / área del cilindro (in2) Área = pi * r2. 21 Se decidió poner estos tres cilindros hidráulicos: • Para el Cilindro hidráulico # 1: Diámetro de camisa: 12”. Diámetro de vástago: 6”. Largo de la carrera: 20”. Área del cilindro: Área = (3.1416) * (6)2 = 113.09 in2 Volumen del cilindro: Volumen del cilindro: Area * Largo = (113.09 in2) * (20 in) = 2,261.95 in3 1 galón = 231 in3 Volumen del cilindro en galones: (2261.95 in3) / (231 in3) V1 = 9.792 galones. Flujo de la bomba: 80 gpm. Tiempo de recorrido: T1 = [(60 s) * (Volumen del cilindro) / (Galonaje de la Bomba)] T1 = [(60 s) * (9.792 galones) / (80 gpm)] T1 = 7.34 seg. Para el vástago: Diámetro de vástago: 6”. Largo de la carrera: 20”. Área del vástago: Área = (3.1416) * (3)2 = 28.27 in2 Volumen del vástago: Volumen del vástago: Area * Largo = (28.27 in2) * (20 in) = 565.48 in3 1 galón = 231 in3 Volumen del vástago en galones: (565.48 in3) / (231 in3) Vv = 2.448 galones. 22 • El volumen de la camisa cuando el vástago va de regreso al interior de la camisa seria el volumen de la camisa menos el volumen del vástago, es decir: V2 = V1 ‐ Vv V2 = (9.792 gal) – (2.448 gal) V2 = 7.344 Flujo de la bomba: 80 gpm. Tiempo de recorrido: T2 = [(60 s) * (Volumen del vástago V2) / (Galonaje de la Bomba)] T2 = [(60 s) * (7.344 galones) / (80 gpm)] T2 = 5.5 seg. El tiempo real del recorrido complete del cilindro es de: 12.84 segundos. Esto sumando los 2 tiempos, tanto el de salida del vástago como el de regreso. Este tiempo era más corto que el solicitado por el cliente, lo cual es una mejora extra al problema del cliente y una mejora en el proceso que controlaría la unidad hidráulica, haciendo más eficiente el proceso. Para el cilindro hidráulico # 2: Diámetro de camisa: 6”. Diámetro de vástago: 3”. Largo de la carrera: 8”. Área del cilindro: Área = (3.1416) * (3)2 = 28.27 in2 Volumen del cilindro: Volumen del cilindro: Area * Largo = (28.27 in2) * (8 in) = 226.19 in3 1 galón = 231 in3 Volumen del cilindro en galones: (226.19 in3) / (231 in3) = 0.98 galones. Flujo de la bomba: 80 gpm. Tiempo de recorrido: T = [(60 s) * (Galonaje del cilindro) / (Galonaje de la Bomba)] 23 T = [(60 s) * (0.98 galones) / (80 gpm)] T = 0.75 seg. Para el vástago: Diámetro de vástago: 3”. Largo de la carrera: 8”. Área del vástago: Área = (3.1416) * (1.5)2 = 7.0686 in2 • Volumen del vástago: Volumen del vástago: Area * Largo = (7.0686 in2) * (8 in) = 56.54 in3 1 galón = 231 in3 Volumen del vástago en galones: (56.54 in3) / (231 in3) = 0.25 galones. El volumen de la camisa cuando el vástago va de regreso al interior de la camisa seria el volumen de la camisa menos el volumen del vástago, es decir: V2 = V1 ‐ Vv V2 = (0.98 gal) – (0.25 gal) V2 = 0.75 gal. Flujo de la bomba: 80 gpm. Tiempo de recorrido: T2 = [(60 s) * (Galonaje del cilindro) / (Galonaje de la Bomba)] T2 = [(60 s) * (0.75 galones) / (80 gpm)] T2 = 0.57 seg. El tiempo real del recorrido complete del cilindro es de: 1.32 segundos. Esto sumando los 2 tiempos, tanto el de salida del vástago como el de regreso. Para el cilindro hidráulico #3: Diámetro de camisa: 2”. Diámetro de vástago: 1 1/4”. Largo de la carrera: 25”. Área del cilindro: 24 Área = (3.1416) * (1)2 = 3.1416 in2 Volumen del cilindro: Volumen del cilindro: Area * Largo = (3.1416 in2) * (25 in) = 78.54 in3 1 galón = 231 in3 Volumen del cilindro en galones: (78.54 in3) / (231 in3) V1 = 0.34 galones. Flujo de la bomba: 5 gpm. Tiempo de recorrido: T1 = [(60 s) * (Volumen del cilindro) / (Galonaje de la Bomba)] T1 = [(60 s) * (0.34 galones) / (5 gpm)] T1 = 4.08 seg. Para el vástago: Diámetro de vástago: 1 1/4”. Largo de la carrera: 25”. Área del vástago: Área = (3.1416) * (0.75)2 = 1.227 in2 Volumen del vástago: Volumen del vástago: Area * Largo = (1.227 in2) * (25 in) = 30.68 in3 1 galón = 231 in3 Volumen del vástago en galones: (30.68 in3) / (231 in3) Vv = 0.133 galones. El volumen de la camisa cuando el vástago va de regreso al interior de la camisa seria el volumen de la camisa menos el volumen del vástago, es decir: V2 = V1 ‐ Vv V2 = (0.34 gal) – (0.133 gal) V2 = 0.207 galones Flujo de la bomba: 5 gpm. Tiempo de recorrido: 25 T2 = [(60 s) * (Volumen del vástago V2) / (Galonaje de la Bomba)] T2 = [(60 s) * (0.207 galones) / (5 gpm)] T2 = 2.48 seg. El tiempo real del recorrido complete del cilindro es de: 6.88 segundos. Esto sumando los 2 tiempos, tanto el de salida del vástago como el de regreso. Los cilindros que integran el final del sistema son: Cilindro Hidráulico 1: • • • Diámetro de camisa: 12”. Diámetro de vástago: 6”. Largo de la carrera: 20”. Cilindro Hidráulico 2: • • • Diámetro de camisa: 6”. Diámetro de vástago: 3”. Largo de la carrera: 8”. Cilindro Hidráulico 3: • • • Diámetro de camisa: 2”. Diámetro de vástago: 1 1/4”. Largo de la carrera: 25”. Ahora se tendrían que definir las 2 bombas que nos proporcionen los flujos y las presiones que necesita el sistema para trabajar adecuadamente. Definido el galonaje se ubico una bomba que nos proporcionara este galonaje, se decidió que la bomba fuera una bomba de paletas modelo F345V50A1R20, esto por 2 razones principales: • • Para los 75 galones que necesitamos el tamaño de la bomba es óptimo. Su precio es muy accesible, contemplando que se necesita un flujo alto y la presión no es importante. Esta es la bomba de paletas que se decidió utilizar, también se puede observar la forma en la que fue acoplada con el motor y con los demás equipos hidráulicos, a continuación en la Imagen 7 se muestra esta bomba ya instalada. 26 Imagen 7. Bomba de paletas modelo F345V50A1R20, ya instalada en la unidad hidráulica de potencia. Ahora se necesita la bomba hidráulica que pueda trabajar a las 4500 psi que el sistema exige. Generalmente este tipo de presión es manejada, en un 80% de los casos, por bombas de pistones, y fue lo mismo que se decidió, se utilizaría la bomba A10VSO18DFR/31RPKC61N00. Esta bomba trabajara puede trabajar hasta máximo 4800 psi y 2000 rpm, y ya que se utilizara a 4500 psi y 1800 rpm, la bomba estará sobrada lo cual es bueno, ya que esto extiende el tiempo de vida de la bomba. Este bomba ofrecerá 5 gpm extras al sistema, aunque su función principal es dar fuerza al sistema, este flujo ayudara un poco a la velocidad del sistema. Esta es la bomba de pistones que se utilizo en el sistema, en la imagen se observa la forma en la que fue acoplada al motor y al sistema, con respecto a al línea de succión y la línea de presión, así como su puerto de drenaje, el cual solo tienen las bombas de pistones de caudal variable, presión compensada. Algo muy importante a considerar en este tipo de bombas es que cuentan con un tercer puerto el cual es de drenaje, este sirve para evitar que se presurice la carcasa y de esta manera llegue a ocasionar un fallo en la bomba y por tanto en el sistema. Este puerto debe instalarse de forma negativa para que no represente una fuga de aceite en la carcasa, sino solo la salida de este excedente. En la Imagen 8 se muestra la bomba y su instalación. 27 Imagen 8. Bomba de pistones modelo A10VSO18DFR/31RPKC61N00 ya instalada. El tanque hidráulico se define en base al flujo de la bomba, o bombas, que proporcionara al sistema. Un tanque hidráulico para una aplicación industrial (como este caso), debe tener un tamaño de mínimo 3 veces la cantidad de flujo que ofrecen las bombas, es decir: Si las bombas ofrecerán al sistema 80 gpm (75 gpm la bomba de baja presión y 5 gpm la bomba de alta presión), el tanque debe ser de mínimo 240 gpm, por cuestión de eficiencia y contemplando que el sistema puede tener pequeñas perdidas y las cuales en muchas ocasiones no son restituidas, se propuso un tanque de 260 gpm. Ahora se necesita el motor eléctrico que proporcionara la potencia al sistema. Existe una formula la cual nos indica la potencia que necesita un sistema con base en el galonaje del sistema, la presión de trabajo y un factor de equivalencia. Es decir: Potencia (Hp) = Presión de trabajo (psi) * Galonaje del sistema (gpm) * 0.0007 En este caso se deben de hacer 2 cálculos, ya que como lo hemos comentado el sistema trabajara de 2 maneras: • Primero como un sistema de baja presión y alta velocidad. Esta es la potencia que necesita el primer sistema: Potencia (Hp) = (500 psi) * (80 gpm) * 0.0007 Potencia (Hp) = 28 Hp • Segundo como un sistema de alta presión y baja velocidad. Esta es la potencia que necesita el segundo sistema. 28 Potencia (Hp) = (4500 psi) * (5 gpm) * 0.0007 Potencia (Hp) = 15.75 Hp Después de haberlo revisado se determino que un motor de 30 Hp (Apéndice), era la mejor elección, pero ya que el costo y tamaño de uno de 40 hp eran muy similares se eligió mejor usar un motor de 40 Hp, el cual estaría sobrado por cualquier contingencia o por si existiera alguna necesidad extra de potencia por parte del sistema. Definido la base de la Unidad Hidráulica (motor eléctrico, bomba hidráulica y tanque de almacenamiento de aceite); ahora se debe de definir la manera de controlar el sistema, es decir, las válvulas direccionales eléctricas que se utilizaran para la manipulación y secuencia de los cilindros hidráulicos. En este caso se utilizarían válvulas direccionales eléctricas tamaño cetop 8, (Anexo. Hoja 1, 2, 3, 4, 5 y 6) modelo: DSHG3C2N06A12090, estas se eligieron por las siguientes características: • • • Como se requiere controlar cilindros de doble acción y de forma a distancia, es decir eléctricamente, se necesita una válvula que se a de 4 vías (presión, tanque, puerto “a” y puerto “b”), 3 posiciones (posición neutral, posición de salida del cilindro y posición de retracción del cilindro), con control eléctrico para estas posiciones, y esta válvula trabaja exactamente con estos requerimientos y de esta manera. Ya que definió el tipo de válvula se debe definir el tamaño, el cual se define con base en el flujo que va a controlar, apoyándonos en la hoja técnica que está en el apéndice, nos dice que la válvula DSHG3C2N06A12090 es de un tamaño cetop 8 y esto nos dice que puede trabajar hasta con 132 gpm, lo cual nos dice que está sobrada para el flujo de 80 gpm que manejaremos en la unidad, es decir, es adecuada en tamaño. Se debe mencionar que cuando se utiliza una válvula 4 vías, 3 posiciones es importante el tipo de centro (posición central, inicial o neutral), ya que este depende del tipo de sistema aplicación o de que otros equipos hidráulicos comprendan el sistema, en este caso el centro de la válvula direccional debe ser un centro cerrado (la hoja técnica de los diferentes tipos de centros se agregó en el apéndice); un centro cerrado es aquel que todos sus puertos se encuentran bloqueados (presión, tanque, puerto “a” y puerto “b”), esto ayuda a que la presión existirá siempre en el sistema y aun mas importante, que la presión en el sistema existirá aun cuando solo un cilindro trabaje a la vez, lo cual no pasaría si se ocupara un tipo de centro diferente. Estas válvulas se eligieron para los dos primeros cilindros que manejara el sistema, para el tercer cilindro se eligió una válvula con las mismas características pero de un tamaño menor, la válvula, modelo: DSG‐3C2‐N03‐A110, por estas razones: • Como se requiere controlar cilindros de doble acción y de forma a distancia, es decir eléctricamente, se necesita una válvula que se a de 4 vías (presión, tanque, puerto “a” y puerto “b”), 3 posiciones (posición neutral, posición de salida del cilindro y posición de 29 • • retracción del cilindro), con control eléctrico para estas posiciones, y esta válvula trabaja exactamente con estos requerimientos y de esta manera. Ya que definió el tipo de válvula se debe definir el tamaño, el cual se define con base en el flujo que va a controlar, apoyándonos en la hoja técnica que está en el apéndice, nos dice que la válvula DSG‐3C2‐N03‐A110 es de un tamaño cetop 5 y esto nos dice que puede trabajar hasta con 31.7 gpm, lo cual nos dice que está sobrada para el flujo de 5 gpm que manejaremos en la unidad, es decir, es adecuada en tamaño. Se debe mencionar que cuando se utiliza una válvula 4 vías, 3 posiciones es importante el tipo de centro (posición central, inicial o neutral), ya que este depende del tipo de sistema aplicación o de que otros equipos hidráulicos comprendan el sistema, en este caso el centro de la válvula direccional debe ser un centro cerrado (la hoja técnica de los diferentes tipos de centros se agregó en el apéndice); un centro cerrado es aquel que todos sus puertos se encuentran bloqueados (presión, tanque, puerto “a” y puerto “b”), esto ayuda a que la presión existirá siempre en el sistema y aun mas importante, que la presión en el sistema existirá aun cuando solo un cilindro trabaje a la vez, lo cual no pasaría si se ocupara un tipo de centro diferente. Las 3 válvulas que se utilizaron en el sistema se muestran en la imagen 9, cada válvula se encarga de controlar un cilindro. Imagen 9. Válvulas direccionales eléctricas instaladas en el sistema. 30 Ahora se deben definir los accesorios que llevara la unidad hidráulica, como accesorios tomamos en cuenta: • • • • • • • • • Filtros de succión y retorno. Enfriador de aire tipo radiador. Válvula de descarga Mirilla de nivel de aceite con termómetro. Tapón llenador o tapón respirador. Coples tipo love‐joy. Switch de presión. Válvula reguladora de flujo de presión compensada con válvula antirretorno. Manómetros. Filtros de succión y retorno. Todo equipo hidráulico debe de llevar mínimo estos 2 filtros, succión y retorno, esto porque cerca del 80% de los problemas en un equipo hidráulico son por la contaminación, esto se puede prevenir de varias formas como: • • • Un correcto plan de mantenimiento y cambio de aceite por lo menos una vez al año. Revisiones constantes para determinar en estado del aceite y la limpieza del tanque. Cambio de filtros cada seis meses o antes si se requieren. Por esta razón nosotros colocamos ambos tipos de filtros. En el caso del filtro de succión este se elige dependiendo del diámetro del puerto de la tubería de succión de la bomba hidráulica, ya que este diámetro se debe de mantener hasta el filtro, de lo contrario podría provocar varios problemas, el peor de todos “cavitación” (simplemente significa falta de aceite en el puerto de succión de la bomba), se coloco entonces un filtro de 3”, tal medida era la de la brida de succión de la bomba. El modelo del filtro es: MF24 (Anexo. Hoja 11). En el caso del filtro de retorno se hizo una adaptación y se colocaron 2 filtros de retorno, modelo SP50, los cuales servirían para filtrar los 75 galones provenientes de la bomba de paletas, esta adaptación se observa en la Imagen 10. Estos filtros cuentan con un by‐pass, el cual servirá para proteger al filtro cuando el elemento se sature, cuál será su función, simplemente dejara pasar el flujo directamente por el cabezal sin que atraviese el elemento, ya que como estará saturado esto puede generar una contrapresión y romper el filtro. Aquí se puede observar una imagen en la cual se ve el acoplamiento que se realizo para repartir el flujo en los 2 filtros y de esta manera ayudar al sistema en su filtración y a que su tiempo de vida no fuera tan corto, ya que el trabajo se repartiría en ambos, 31 Imagen 10. Adaptación de filtros de retorno a la salida del sistema y antes del enfriador de tipo radiador. Enfriador de aire tipo radiador. Existen 2 tipos de enfriadores, a base de agua y a base de aire, en este caso como el cliente no contaba con una torre de enfriamiento o un Schiller para enfriar correctamente el agua que pudiera alimentar al enfriador, se le ofreció uno a base de aire el cual no es tan eficiente como uno de agua pero servirá, ya que la disipación de temperatura que nos ofrece este será muy útil para mantener la temperatura del sistema en un nivel optimo. El nivel óptimo de temperatura de un sistema hidráulico debe ser de 400 a 600 aproximadamente. El modelo del enfriador que se coloco es el AH1470CA (Anexo: Hoja 16 y Hoja 17). Este enfriador se puede observar en la imagen 10. Válvula de descarga. Esta válvula se encarga de funcionar como tipo seguro, como una salida rápida de presión auxiliar para cuando el sistema necesita que lo liberen, es decir, que liberen la presión de este, esto sucede generalmente por una emergencia, dicho de otra manera es una válvula que se coloco para liberar la presión del sistema de alta. Simplemente consiste en una válvula de 2 vías y 2 posiciones, con control eléctrico y manual; su posición inicial es normalmente cerrada y cuando el solenoide o bobina son alimentados este hace que el carrete cambie de posición y la válvula abre y permite el paso del flujo hacia el tanque, lo cual libera la presión del sistema y la manda a cero. 32 El modelo de esta válvula es: V3068‐A4‐OM‐1090. (Anexo: Hoja 9). Mirilla de nivel con termómetro. Este accesorio se coloca en el tanque de almacenamiento de aceite y tiene 2 funciones: • • Mostrar que el nivel de aceite sea el correcto, esto por medio de 2 puertos que tiene para la entrada de aceite. Contiene un termómetro el cual nos indicara la temperatura del aceite en el tanque, la cual siempre es importante conocer. La Figura 15 muestra la mirilla de nivel que se eligió. Figura 15. Mirilla de nivel con termómetro Nosotros elegimos la mirilla de 5” modelo: TS5. (Anexo: Hoja 13). Tapón llenador. El tapón llenador tiene 2 funciones: • • A la hora de llenar el tanque para poner la unidad en funcionamiento, el aceite es ingresado al tanque a través de este, esto porque el tanque debe estar completamente cerrado y solo el tapón es la única parte por donde puede salir o ingresar algo al tanque. El tapón tiene una maya metálica lo cual ayuda en el momento en el cual el aceite se está vaciando y evita que la basura o contaminación entre al tanque. Ya que se ingreso el aceite al tanque, el tapón sirve para que el tanque nunca se presurice ya que permitirá un continuo flujo de aire hacia el tanque, esto por medio de que su cabezal contiene una esponja la cual funciona como paso de aire pero a la vez que lo está filtrando. Se eligió el modelo HY‐08‐S (Anexo: Hoja 12). Una imagen física de este se muestra en la Figura 16. 33 Figura 16. Tapón de llenado con respirador. Coples tipo love‐joy. Los Coples funcionan para alinear correctamente las flechas de bomba y motor. Esto es absolutamente necesario ya que cuando el motor transfiera la potencia al sistema lo hará por medio de la bomba hidráulica y la única forma que esto pase será si las flechas están bien alineadas. Que incluso un mal alineamiento puede ocasionar que incluso la bomba no trabaje y la pueda ser afectada de forma permanente. Los Coples se definen en base al tamaño de las flechas de bomba y motor así como la presión a la que trabajaran, un cople tipo love‐joy lo forman 3 piezas, la cara del motor, lacara de la bomba y la goma de amortiguamiento, estas se muestran en la figura 17. Figura 17. Despiece de cople tipo love‐joy. Switch de presión. El Switch de presión es un accesorio que sirve para detectar una presión a la cual se le regula y mandan un pulso eléctrico el cual puede servir para abrir una válvula eléctrica, parar o arrancar un motor eléctrico o controlar eléctricamente lo que se necesite. 34 En este caso se colocaron dos Switch para que nos sirvieran como protección y estos votaran un fusible para que si la presión subía más de lo que se tuviera contemplado, estos lo detectaran y mandaran la señal para detener el sistema y también para que el sistema fuera más autónomo en ambos casos. El primero se coloco en la línea de baja presión, alto flujo; su función es que cuando este detecte una presión de 500 psi mandaría un pulso para que la válvula de venteo de la válvula de alivio, se accionara y permitiera que el flujo pasara hacia el tanque y dejando de generar presión en este punto, recordando que en esta parte del sistema solo se requiere que aporte velocidad y no fuerza; de esta manera el sistema funcionaria más independiente y ahorraríamos la potencia de esta parte del circuito para solo usarla cuando se requiera. Una imagen de este switch de presión se muestra en la Figura 18. El segundo se coloco en el cilindro pequeño para que cuando este marcara una presión de 500 psi (las cuales solo marcaria cuando el cilindro llegara al final de su carrera), este Switch mandara una señal para el cambio de la válvula direccional y esta haga el cambio para el regreso de este cilindro a su posición original. Figura 18. Switch de presión Hystar usado en la unidad de potencia hidráulica. El modelo del Switch de presión es DNF‐250K. (Anexo: Hoja 10). Válvula reguladora de flujo de presión compensada con válvula antirretorno. Una válvula reguladora de flujo de presión compensada con válvula antirretorno sirve para controlar la velocidad de un cilindro en un sentido y en el otro no lo afectara y adicional permite una salida de flujo del sistema, pero manteniendo la presión de trabajo del sistema, en este caso 4500 psi, esto únicamente con una caída de presión de 100 psi. Como realiza esta función? Debido a que funciona como un restrictor de área, regulando el área de paso del fluido se regula el paso de fluido y a su vez, la velocidad del cilindro que está colocado después de la válvula; en dirección contraria no paso lo mismo ya que la válvula check que tiene, permite el paso de flujo de forma libre sin que deba de pasar completamente por el restrictor, en el caso de que esta válvula 35 mantiene la presión esto lo hace ya que tiene un compensador interno para dejar pasar flujo pero sin perder presión, siendo una salida constante del sistema para el tercer cilindro. Esta válvula se muestra en la Figura 19. Este pequeño ajuste nos ahorro colocar una bomba extra para el sistema y solo se utilizo parte del flujo de una de las que ya teníamos, se eligió el flujo de la bomba pequeña ya este al ser menor era más fácil de controlar. El modelo de la válvula es FT270/5‐38. (Anexo: Hoja 15). Manómetros. Su función es mostrarnos la presión a la que está trabajando el sistema. Se colocaron 2, el primero para el sistema de baja y el segundo para el sistema de alta. Modelo de los manómetros que se usaron en la unidad de potencia hidráulica es el que se muestra en la Figura 20. Figura 20. Manómetro de conexión posterior y montaje para panel de 3 puntos. • • Manómetro 1: 323.11.32.40. (Anexo: Hoja 18 y hoja 19). Manómetro 2: 323.11.32.400. (Anexo: Hoja 18 y hoja 19). 36 Lista de equipo hidráulico que conforma el diagrama hidráulico: 1.‐ Tanque de 200 galones. 2.‐ Filtro de admisión para bomba de paletas. 3.‐ Filtro de admisión para bomba de pistones. 4.‐ Mirilla de nivel TS5. 5.‐ Tapón llenador HY‐08S. 6.‐ Motor eléctrico de 40 Hp. 7.‐ Bomba de paletas modelo F345V50. 8.‐ Bomba de pistones modelo A10VSO18. 9.‐ Válvula lift modelo V3068. 10.‐ Válvula Check modelo CIT06 (65 psi). 11.‐ Válvula Check modelo CIT06 (5 psi). 12.‐ Válvula Check CIT12 (5 psi). 13.‐ Válvula de alivio con venteo, modelo BST10H‐2B3BA110V. 14.‐ Manómetro modelo 323.11.32.40. 15.‐ Manómetro modelo 323.11.32.400. 16.‐ Switch de presión. 17.‐ Válvulas direccionales. 18.‐ Válvula reguladora de flujo. 19.‐ Filtros de retorno. 20.‐ Enfriador de tipo aire. A continuación se muestra el diagrama hidráulico del sistema completo: 37 38 FABRICACION DE UNIDAD DE POTENCIA Pero como se utilizarían 2 bombas hidráulicas se debe de buscar la manera de acoplar estas 2 bombas a un solo motor para que la eficiencia del sistema sea mayor y no tener que gastar potencia innecesaria como si se colocaran 1 motor a cada bomba. La opción más apropiada fue fabricarle una flecha doble al motor eléctrico para que de esta manera el motor pudiera hacer funcionar ambas bombas al mismo tiempo y con la misma potencia. La fabricación de la flecha fue por parte del cliente, este tipo de trabajo no lo hacemos nosotros ya que el desarmado y en especial al armado del motor eléctrico, así como la fabricación de la flecha y una correcta alineación de esta, son procesos delicados que deben de ser llevados a cabo por personal técnicamente calificado; y nosotros no nos especializamos en equipo eléctrico. Este pequeño detalle, que parece muy simple, no es tan común, existen una gran cantidad de sistemas que tienen múltiples equipos de sobra que solo gastan potencia y roban vida al sistema, en este caso en especifico, este motor con flecha doble ofrece al sistema un ahorro del 12% de la potencia del sistema, nos hizo ahorrar espacio (ya sea sobre el tanque o alrededor de él), incluso hasta en el control eléctrico lo hizo más sencillo, ya que solo se debe de controlar un motor y no 2 motores. Teniendo la base del sistema (motor eléctrico, bomba hidráulica y tanque hidráulico), se debe de definir la medida correcta de la tubería que se usara en la fabricación de la unidad. • El correcto diámetro de la tubería se define con base en el flujo del sistema y utilizando la siguiente fórmula: Diámetro de tubería = (0.143) * (raíz del flujo del sistema) Diámetro de tubería = (0.143) * (8.945) Diámetro de tubería = 1.27” Se determino usar una tubería de 1 ¼” la cual estaba levemente por debajo del calculado pero debido a que la diferencia era mínima y que el sistema tenía colocado un enfriador, este detalle no afectaría al correcto funcionamiento del sistema. Se muestra el tipo de conexiones que se usaron para el armado de la unidad en la figura 21, en esta se pueden ver que se requirieron conexiones rectas, codos a 90 grados y a 45 grados, extensiones y “T”, todas claro de cedula 80, la cual es la recomendada para el armado de unidades hidráulicas, debido a la presión de trabajo a la cual van a ser sometidas. 39 Figura 21. Tipos de conexiones. También se debe de determinar el diámetro de la tubería de succión. Esto se hace con base en la siguiente fórmula: • Formula de tubería de succión: Diámetro de la tubería= (0.340) * (raíz del flujo del sistema) Diámetro de la tubería = (0.340) * (8.945) Diámetro de la tubería = 3.04” Se decidió usar una línea de admisión de 3” para la bomba de paletas la cual aportaría al sistema 75 de los 80 gpm, es decir estaría sobrada en este aspecto. En la Figura 22 se muestra el tipo de tubería usado. Figura 22. Tubería. El tamaño de la tubería de define en base a la presión de trabajo. En este caso se utilizo la cedula 160, debido a que la presión de trabajo será de 4500 psi. Este tipo de tubería puede soportar hasta 5000 psi sin problemas, aunque su presión de ruptura o fractura puede ser de alrededor de 40 7500 psi. En ambos casos la presión de trabajo de la unidad hidráulica es menor y esta tubería funcionaria perfectamente para esta aplicación. La forma de organizar el equipo hidráulico se hace por medio de un equipo, entre el asesor , en este caso yo, el técnico encargado del taller y el pailero, entre los tres se observa la manera más adecuada para organizar, para esto no hay un método, se hace diferente para cada unidad hidráulica de potencia. En la imagen 11 y la Imagen 12 se muestra como es la unidad ya después del armado y pintado. Incluso ya instalada en el lugar que la empresa Alambres Procesados le había destinado para una ubicación correcta y segura. Imagen 11. Vista lateral de la Unidad de Potencia Hidráulica en su zona de seguridad ya en la planta de la empresa de Alambres Procesados S.A. de C.V. 41 Imagen 12. Vista posterior del panel donde se acoplaron las válvulas direccionales, manómetros y switch de presión. Este es el diagrama del tanque hidráulico que se fabrico para esta unidad de potencia hidráulica: En la imagen anterior se puede ver la forma en la que se armó todo el conjunto de válvuleria del sistema, la cual se adapto a pesar de que el espacio era muy reducido. 42 Imagen 13. Muestra en primer plano los filtros de retorno, en seguida el enfriador tipo radiador, seguido del panel de control con válvulas direccionales y al fondo el tablero de control eléctrico que la empresa Alambres Procesados S.A. de C. V. fabrico el mismo. 43 ARRANQUE DE UNIDAD DE POTENCIA Procedimiento de arranque para bombas y motores nuevos y/o reparados. En la Imagen 14 se muestra la Unidad de Potencia Hidráulica ya instalada en la empresa y lista para ser puesta en marcha y calibrada tanto en flujo como en presión. Imagen 14. Vista frontal de la Unidad de Potencia Hidráulica. Antes de arrancar la unidad de potencia saque la perilla de la válvula de alivio para quitar la tensión del resorte de esta. Esto evitara la posibilidad de daño inmediato a la unidad de remplazo en la situación de que la calibración de la válvula de alivio hubiera sido incrementada mas allá de la presión de operación recomendada antes de haber quitado la unidad anterior. Antes de conectar cualquier línea a la bomba llene todos los puertos con aceite limpio para suministrar lubricación inicial. Esto es particularmente donde la bomba es colocada arriba del tanque de aceite. Se deben de revisar varios aspectos importantes antes del arranque: • El correcto nivel de aceite del depósito; el cual se apreciara por medio de la mirilla de nivel. Se debe de tomar en cuenta que antes del llenado del tanque de almacenamiento, este se debe de limpiar de manera muy estricta, ya que por mínima que sea la contaminación que quede alojada en el tanque, esta ingresara al sistema por medio del aceite generando varios problemas así como recortando la vida útil de todo el sistema hidráulico. 44 • • Revisar cuidadosamente el cableado que alimentara el motor eléctrico y las válvulas direccionales. Suele pasar que el voltaje de alimentación de las válvulas direccionales no es el correcto y esto tiende a generar muchos contratiempos ya cuando la unidad está en marcha. El correcto ensamble de la línea de admisión, ya que muchos sistemas hidráulicos tienden a tener aire en el sistema al momento del arranque, esto porque las líneas están vacías hasta el momento del arranque, pero adicional a esto la línea de admisión puede estar mal armada, apretada o soldada, y tener espacios por los cuales este ingresando aire al sistema, desgraciadamente debido a que el trabajo de la bomba es succionar aceite, es muy sencillo que, si la línea está mal, la bomba también succione air. Esto es muy común en equipos hidráulicos y los daños son muy costosos. Después del arranque y que se contemple que todo está de acuerdo a lo contemplado en el diseño, armado y fabricación, es decir, los movimientos, la secuencia, la velocidad; ahora se debe calibrar el sistema adecuadamente pero siempre con el cuidado adecuado. Primero se debe dejar que el sistema trabaje en vacío (sin presión en el sistema), alrededor de 10 minutos seria lo mas ideal, y después se comienza a ajustar la válvula o válvulas (como es en este caso) de alivio del sistema, cada una debe de quedar a la presión que se calculo en el diseño original. Fije la válvula de alivio del sistema a su correcta calibración, mientras que la bomba este trabajando a la velocidad normal de trabajo del motor ya sea de combustión interna o motor eléctrico. La forma correcta de saber a qué presión se está calibrando es mediante el uso de un manómetro el cual so coloco en el panel de control, en la parte frontal de la unidad. En este caso se colocaron 2, uno para cada parte del sistema high‐low, es decir, un manómetro de alta presión y uno de baja presión. Después de esto se debe de dejar asegurada con la contratuerca que tienen cada una, esto para evitar que se desajuste por alguna vibración del sistema o porque alguna persona ajena mueva por error el control y desajuste la válvula de alivio. En nuestro caso nosotros hicimos este procedimiento también con el control de presión de la bomba de pistones que genera la alta presión. 45 PROBLEMAS AL ARRANQUE DE LA UNIDAD DE POTENCIA Sin importar todas las medidas preventivas que se tomen para el arranque de una unidad de potencia hidráulica, contemplando que existe un correcto diseño, un armado de acuerdo a cálculos y habiendo proporcionado al cliente toda la información necesaria para preparar el equipo para su arranque, siempre existen problemas o detalles en el momento de este. En esta ocasión no mencionaremos los problemas más comunes en el arranque, simplemente mencionaremos brevemente los que tuvimos en esta ocasión. Resaltamos estos cinco: • Tamaño de las mangueras que conectaban la unidad de potencia con los cilindros, diferentes tipos y tamaños se muestran en la figura 23. El primer día que intentamos arrancar no pudimos hacerlo ya que los técnicos del cliente no tomaron adecuadamente las medidas del largo de la manguera(Figura 24), así como el tamaño de la conexión. Es decir, las mangueras no eran las adecuadas, este puede ser un detalle que muchos verán como mínimo, pero contemplando que se hacen 2 horas hasta la empresa, que debemos coordinarnos varias personas en tiempos y que la compra de mangueras llevaba alrededor de 3 horas por la distancia de la empresa que la vende y el tiempo de fabricación de esta en base al largo y conexiones de esta, esto lo convirtió en un problema y tuvimos que posponer el arranque. Figura 23. Tipos y tamaños de mangueras con sus conexiones. Figura 24. Largo de mangueras. 46 • • Voltaje de alimentación. Desgraciadamente el cliente solicito que el voltaje de alimentación de las válvulas direccionales fuera diferente al del motor eléctrico, es decir, el voltaje del motor eléctrico era de 220 v. y el de las válvulas direccionales era de 110 v. Esto nos ocasiono que en el momento que se quería probar que el sistema hiciera movimientos, simplemente las válvulas direccionales no se movían, esto debido a que en las bobinas nunca se genero el campo magnético necesario para hacer que se desplazara el carrete y de esta manera permitir el paso de flujo hacia el cilindro hidráulico que controlaba cada válvula. En este caso lo que se tuvo que hacer fue hacer las pruebas controlando de forma manual las válvulas direccionales; ya que afortunadamente se contemplo algún tipo de contingencia y se colocaron válvulas que se pudieran controlar eléctricamente y manualmente. Desfasamiento del cople que une bomba con motor eléctrico. En este caso ocurrió algo curioso que realmente no nos había pasado, el cople que unía la bomba hidráulica de pistones, modelo A10VSO18DFR/31RPKC61N00 y el motor eléctrico de 40 hp sufrió un desfasamiento. De esto nos percatamos ya que el cople comenzó a sacar chispas en el momento que comenzamos a trabajar el motor, como ya se menciona, el cople debe mantener en línea las dos flechas para que la transferencia de fuerza sea la correcta, pero en esta ocasión el cople del lado del motor se veía inclinado, levemente pero suficiente para que en corto tiempo generara un problema. Después de revisarlo detenidamente se detecto que el problema había sido que la tapa superior del tanque de almacenamiento de aceite había sufrido un hundimiento en la parte centrar, es decir, la tapa se había pandeado. La placa que forma la tapa frontal del motor es de un grosor de ¼” lo cual es suficiente para que soporte el peso del motor y de los demás componentes hidráulicos, pero esta vez no ocurrió así, nosotros creemos que a la unidad se le cargo un peso en la parte superior lo cual genero la deformación. En esta caso se primero se ajusto la altura de la bomba para que fuera la misma que la del motor, con la relación a las flechas de estas, esto por medio de la fabricación de calzas. Segundo se le acoplaron a la tapa frontal del tanque unas barras para que la fortalecieran y previnieran otra posible deformación. Es curioso como algo que podría ser un accesorio muy pequeño, es también parte del sistema y por tanto muy importante para el correcto funcionamiento, ya que un equipo hidráulico solo puede funcionar adecuadamente cuando todos sus componentes están y funcionan adecuadamente. Dicho de otra manera solo hay una forma en la unidad de potencia hidráulica funcionara adecuadamente. Este accesorio, este cople se muestra en la Figura 25. 47 Figura 25. Cople de Acoplamiento tipo love‐joy. • Aire en el sistema. Este problema es de los más comunes y las razones son muy variadas, estas pueden ser porque el nivel de aceite en el tanque no era el adecuado, porque los componentes hidráulicos no fueron llenados o lubricados antes del arranque, así como las mangueras; porque la línea de succión no está correctamente conectada o apretada. Esta última fue la que nos paso a nosotros. El cliente por una razón que desconocemos, había desconectado la línea de succión y al momento de conectarla otra vez no lo hizo de la manera correcta, ya que olvido poner el empaque (O‐ring), en la brida y apretar adecuadamente los tornillos que sujetan esta a la bomba. Como de esta acción no fuimos informados, pues desconocíamos completamente la causa del aire en el sistema y se debió revisar parte por parte el sistema hasta ubicar la falla. Ya que la ubicamos, simplemente se coloco de manera adecuada la brida de succión. Esto en ocasiones es complicado, depende del número de succiones, porque después de la bomba es fácil ubicar una fuga, ya que el aceite nos guía, pero antes de la bomba, lo que sucede es que el sistema mismo solo succiona y nunca saca aceite, es decir, solo se puede ver el problema pero no donde se está generando. En la Figura 26 se muestra como se debe de ver el aceite hidráulico cuando este, está trabajando de la forma correcta. Figura 26. Aceite hidráulico en buen estado. 48 • El ventilador estaba mal conectado y giraba al revés. Simplemente se tuvo que cambiar el giro del motor eléctrico que tiene el enfriador, ya que el aire estaba fluyendo en la dirección contraria a como debía de pasar. En la Figura 27 se muestra la hoja de instalación del Enfriador y del ventilador (radiador). Figura 27. Hoja de instalación para el enfriador tipo radiador. 49 CONCLUSIONES Se demostró de manera real como la hidráulica de potencia es una opción viable para solucionar problemas un problema de fuerza y precisión en la industria, siendo estas 2 de sus principales fortalezas y demostrando que el alcance de la hidráulica es muy grande. Se establecieron las ventajas que tiene un equipo hidráulico contra otros sistemas, las cuales son variadas. No solo se diseña una unidad hidráulica de potencia completa, sino que en la misma se pudieron plasmar diferentes formas de hacer un sistema, pero siempre con la convicción de que este debe ser más eficiente siempre, es decir, que no solo debe ser fuerte, rápido, silencioso, duradero y siempre requiriendo la mínima potencia o energía necesaria. Se puntualizo en la correcta forma de un arranque, el cual debe ser de forma programada y con un orden muy claro y preciso. Es importante recalcar el hecho de que todo equipo hidráulico debe ser pensado, diseñado y arrancado de forma única, es decir, que por lo general cada aplicación es diferente una de otras y aunque fuese la misma, generalmente cambia el lugar de instalación de la maquina, el espacio, la temperatura de la planta, etc., esto quiere decir, que siempre es bueno envolverse de la necesidad del cliente, del lugar en donde trabajaría, el tiempo de trabajo y la forma de control. La hidráulica a pesar de ser fuerte es muy delicada y un mal calcula, una mala planeación o simplemente haber conectado mal una válvula, puede provocar un mal arranque o hasta la perdida de una o varias partes del sistema. Nunca se debe de olvidar que manejar toda la información posible al usuario final siempre será una buena decisión ya que no importa un buen diseño y armado, si la persona que controlaría el equipo no sabe cómo hacerlo y termina afectando su mal uso al funcionamiento, siempre se debe ofrecer la asesoría correcta, eso es lo que realmente cierra el proceso. Llevo cuatro años trabajando en SHI y durante todo este tiempo ha sido un continuo aprendizaje en desarmar, probar, armar, diseñar o reparar equipo, pero siempre se aprende algo nuevo; nunca se debe de olvidar que confiarse puede generar problemas, y solo siendo estricto y continuo en todo proceso es lo que asegura que el proceso al que uno se enfrenta sea dominado adecuadamente. Esta unidad me dejo mucha experiencia tanto al diseñarla como a la hora de hacer las pruebas en campo, que es donde realmente uno pone a prueba sus conocimientos teóricos. Considero que la principal buena experiencia es que el sistema siempre puede ser más eficiente, en este trabajo 50 solo se mostro el diagrama final pero se hicieron varias posibles opciones antes de llegar a este ultimo. Siempre cada opción con una mejora en espacio, potencia, velocidad, fuerza, etc. Pero manteniendo la seguridad de un correcto funcionamiento, simplemente más eficiente. 51 INFORMACION TECNICA (ANEXO) Hoja 1. VALVULAS DIRECCIONALES 52 Hoja 2. Válvulas direccionales. 53 Hoja 3. Válvulas direccionales. 54 Hoja 4. Válvulas direccionales. 55 Hoja 5. Válvulas direccionales. 56 Hoja 6. Válvulas direccionales. 57 Hoja 7. Válvula de control de presión. 58 Hoja 8. Válvula de control de presión. 59 Hoja 9. Válvula descarga. 60 Hoja 10. Switch de presión. 61 Hoja 11. Filtros. 62 Hoja 12. Tapón llenador. 63 Hoja 13. Mirilla de nivel. 64 Hoja 14. Válvula check o anti retorno. 65 Hoja 15. Válvula reguladora de flujo de presión compensada. 66 Hoja 16. Enfriador tipo radiador. 67 Hoja 17. Enfriador tipo radiador. 68 Hoja 18. Manómetro. 69 Hoja 19. Manómetros. 70 SIMBOLOGIA HIDRÁULICA 71 72 73 74 BIBLIOGRAFIA • • • MANUAL DE HIDRAULICA DE POTENCIA DE VICMEX. www.sohiprend.com www.serviciohidraulico.com.mx 75
