El poderoso impacto del mantenimiento preventivo

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El aceite hidráulico actúa como lubricante entre las piezas móviles y suele ser la resistencia necesaria en componentes como los frenos o la dirección asistida. Las aplicaciones más comunes que requieren un control regular de la contaminación de fluidos son los equipos pesados, como los equipos de movimiento de tierras fuera de carretera y los equipos agrícolas. La maquinaria industrial que experimenta arranques o movimientos frecuentes también es más susceptible a la contaminación que el equipo que arranca con poca frecuencia o está aislado de un entorno limpio.

El control de la contaminación es fundamental para garantizar el funcionamiento eficiente de los sistemas hidráulicos al identificar y medir los posibles tipos de contaminación. Tomar las medidas adecuadas prolongará la vida útil de su equipo hidráulico.

Los sistemas hidráulicos son parte de una variedad de equipos que incluyen: sistemas de control de vuelo de aeronaves, retroexcavadoras, excavadoras, camiones de basura, frenos hidráulicos, maquinaria industrial, elevadores, sistemas de dirección asistida y transmisiones.

Los aceites hidráulicos se formulan individualmente para aplicaciones específicas. Por lo general, consisten en un aceite base y un paquete de aditivos. El paquete de aditivos consta de compuestos diseñados para proteger el aceite base, que consiste principalmente en fluidos a base de aceite mineral natural. Para un rendimiento adecuado del sistema, debe estar disponible la formulación de fluido correcta. Muchos aditivos incluyen conservantes, antioxidantes, antiespumantes, agentes antidesgaste, mejoradores del índice de viscosidad y ciertos agentes de extrema presión (EP).

El agua y cualquier partícula extraña pueden contaminar y afectar negativamente las propiedades químicas de los aditivos y los aceites base hidráulicos. La presencia de contaminación puede provocar un desgaste excesivo o una falla prematura del sistema, a veces con consecuencias catastróficas. Imagine que el sistema de control de un avión falla debido a un fluido hidráulico contaminado. Esta es la razón por la cual los sistemas hidráulicos críticos deben probarse regularmente para detectar contaminación y cambios de presión.

Prueba de contaminación de fluidos

Para evitar la contaminación del fluido hidráulico, es importante colocar filtros en el sistema hidráulico con regularidad para recolectar contaminantes que puedan ingresar inadvertidamente en las líneas. Para algunos equipos que son más sensibles o están expuestos con frecuencia a ambientes sucios, se deben implementar procedimientos de control de contaminación para probar periódicamente la limpieza del fluido hidráulico, generalmente según las recomendaciones del fabricante del equipo. Los fluidos también deben probarse después del mantenimiento del equipo que puede exponer el sistema hidráulico a factores externos. La prueba de fluidos debe realizarse después de agregar fluidos nuevos, colocar componentes nuevos en línea, cambiar mangueras o cualquier otra condición que exponga el fluido actual. Retirar un sistema de un fluido existente y reemplazarlo con un nuevo fluido es un momento crítico para probar el sistema, ya que está expuesto a elementos externos y para garantizar que el nuevo fluido no esté contaminado. Los proveedores de fluidos hidráulicos recomiendan análisis químicos periódicos de los fluidos hidráulicos para eliminar proactivamente los problemas antes de que ocurran.

La forma más práctica de probar regularmente un sistema de línea de fluido es colocar accesorios de puntos de prueba regularmente en todo el sistema para que se puedan tomar muestras a la presión de trabajo sin interrumpir la operación del sistema y evitando costosos tiempos de inactividad. Las conexiones de puntos de prueba de calidad son a prueba de fugas hasta que la válvula de bola se abre para minimizar la contaminación, y sus cubiertas de metal autoblocantes ayudan a proteger el sistema. Se recomienda tener a mano una gama completa de conjuntos de puntos de prueba o varios kits de puntos de prueba, incluidos todos los estilos de accesorios, mangueras de prueba, accesorios, manómetros, adaptadores de manómetro, tapones y sondas. Estos kits proporcionan todos los componentes necesarios para las pruebas periódicas de varios dispositivos de diferentes fabricantes.

prevenir problemas

El mantenimiento preventivo de los sistemas hidráulicos es fundamental para mantener la longevidad del equipo.

1. Establezca un método para seguir el programa de mantenimiento recomendado por el fabricante.

2. Determinar la frecuencia y grado de mantenimiento de acuerdo al ambiente de trabajo del equipo.

3. Asegúrese de que el plan de mantenimiento incluya las recomendaciones del fabricante para las partículas ISO del fluido hidráulico y el método correcto para tomar muestras de fluido de las líneas del sistema operativo.

4. Considere los requisitos del fabricante del filtro y las limitaciones especificadas.

5. Extraiga una muestra de fluido de la tubería principal, asegurándose de que las partículas de la muestra sean representativas del fluido que fluye a través de la tubería. Como se mencionó anteriormente, esto se logra configurando periódicamente puntos de prueba en todo el sistema.

Los estándares y procedimientos de rutina deben documentarse y seguirse para el mantenimiento adecuado de cualquier equipo con sistemas hidráulicos. El mantenimiento preventivo es la función más importante para mantener la vida útil del equipo y reducir los costos asociados con el reemplazo de equipos o componentes o el tiempo de inactividad no planificado.

Los componentes hidráulicos actuales están diseñados para funcionar sin fugas. Sin embargo, con el tiempo, la vibración, los golpes y la tensión térmica de las temperaturas extremas pueden comprometer la integridad de la conexión. Por lo tanto, el mantenimiento regular debe incluir la revisión de todas las conexiones, especialmente si hay líquido presente.

mantenimiento correctivo

El mantenimiento correctivo es la reparación o reemplazo de componentes en un sistema. Por lo general, el mantenimiento correctivo es el resultado de inspeccionar los componentes durante el mantenimiento preventivo y abordar los problemas anticipados antes de que ocurra la falla. Idealmente, la necesidad de mantenimiento correctivo se puede identificar y abordar en preparación para una interrupción planificada o planeada.

Después del mantenimiento correctivo, es importante inspeccionar los componentes para determinar la causa de la falla esperada o real. Luego, esta información debe usarse en un programa de mantenimiento preventivo para eliminar problemas futuros.

Evitar el apagado del sistema

Como se mencionó anteriormente, los puntos de prueba preinstalados son una herramienta clave para monitorear la condición de su sistema hidráulico. Estos puntos de prueba contienen accesorios de conexión rápida para facilitar el acceso al sistema mientras está funcionando y se utilizan para identificar problemas antes de que ocurran.

Para operaciones con una variedad de equipos de múltiples fabricantes, es mejor tener siempre a mano kits de monitoreo de presión de prueba preensamblados con una variedad de componentes populares. Independientemente del estilo del sistema hidráulico existente del OEM, estos kits proporcionan todo lo necesario para una verificación de presión instantánea.

Es importante reiterar que los accesorios de conexión rápida permiten monitorear y controlar la presión, ventilar el sistema o tomar muestras a la presión de trabajo. Son ideales para aceites hidráulicos y otros fluidos de base mineral utilizados en equipos móviles todoterreno y otros sistemas hidráulicos en entornos de fabricación.

Estos accesorios de punto de prueba se conectan fácilmente a dispositivos de medición, control y conmutación para realizar pruebas de sistema rápidas y sencillas.

Cómo evitar los efectos de la contaminación

Alrededor de las tres cuartas partes de los sistemas hidráulicos fallan debido a fluido hidráulico contaminado o viciado. Si bien los contaminantes en los sistemas hidráulicos pueden ser partículas sólidas o líquidos, el agua es un motivo importante de preocupación. Mientras que las partículas sólidas contaminan los sistemas al reaccionar químicamente con los fluidos, la contaminación del agua varía de un sistema a otro. El agua puede formarse durante la mezcla del fluido o, dependiendo de su densidad, puede flotar en la superficie o asentarse en el fondo del fluido hidráulico. Como era de esperar, el agua en el sistema a menudo provoca la corrosión de los componentes y una mayor contaminación de los subproductos corrosivos. El agua puede ingresar al sistema debido a fallas de diseño, entorno de servicio, mantenimiento mal controlado u otras reparaciones del equipo.

El control adecuado de la contaminación requiere el diagnóstico y tratamiento de los sistemas hidráulicos. El diagnóstico, comúnmente conocido como monitoreo de condición, es la medición e identificación de la condición de los fluidos hidráulicos y los componentes del sistema para el mantenimiento preventivo. Implemente procedimientos de mantenimiento preventivo adecuados y monitoreo de fluidos para establecer programas de reemplazo de fluidos y protocolos de mantenimiento proactivos en lugar de reactivos.

No es raro que las máquinas utilicen muchos tipos diferentes de conectores de fluidos. Por lo tanto, los técnicos deben estar familiarizados con la correcta instalación y mantenimiento de cada tipo de conector en el equipo.

Importancia del monitoreo y diagnóstico de condiciones

Los fluidos más limpios son la clave para prolongar la vida útil de los componentes y aumentar el tiempo de actividad. El resultado es un equipo más confiable con un tiempo de mantenimiento reducido y costosas reparaciones o reemplazo de componentes.

En las plantas de fabricación, el equipo está más aislado de los componentes, pero la contaminación hace que falle entre el 60 y el 70 por ciento de todos los componentes hidráulicos. Sin embargo, si no se les da el mantenimiento adecuado, los equipos de movimiento de tierras pueden fallar entre un 85 % y un 90 % debido a la contaminación.

Los equipos pesados ​​utilizados en la construcción son más susceptibles a la humedad y las partículas que la mayoría de los entornos de fabricación. Esta exposición puede ser extremadamente perjudicial para los componentes y equipos costosos, sin mencionar el tiempo de inactividad que puede afectar negativamente el resultado final. Si entran partículas en un motor u otros componentes críticos y costosos, puede reducir la vida útil entre un 60 y un 75 por ciento. Si bien la mayoría de los operadores son conscientes de que el agua, la suciedad y las partículas de polvo pueden dañar el equipo, no siempre son conscientes del daño significativo y el tiempo de inactividad que pueden causar.

A menudo, no es solo la suciedad visible la que causa problemas. Más comunes son las partículas de limo invisibles, tan pequeñas como de 1 a 5 µm. Un estudio realizado por Cummins Engines encontró que las partículas de menos de 10 micrones causaron tasas de desgaste de tres a cuatro veces más altas que las causadas por partículas de 20 micrones y más grandes. Además, el estudio concluyó que el desgaste abrasivo de las piezas puede crear partículas extremadamente difíciles de controlar, a menos que se realice un mantenimiento preventivo adecuado de manera regular.

Las partículas contaminantes y la humedad a menudo ingresan al equipo a través de sellos y ventilaciones. Las tomas de aire en los motores de los equipos de construcción pueden permitir más del 95 % de la contaminación. Los filtros de aire y los colectores son la primera línea de defensa y deben mantenerse de manera efectiva. Sin embargo, es posible que los esfuerzos más estrictos no impidan que partículas del tamaño de lodos ingresen a través del filtro de aire. Un hecho poco conocido es que por cada galón de combustible usado, hasta 10,000 galones de aire ingresan al motor a través del filtro.

Los motores en estos ambientes pueden sufrir daños significativos una vez que ingresan las partículas. Aunque las mezclas de aceite sintético actuales están diseñadas para evitar la acumulación de hollín y otros contaminantes, incluso los mejores filtros de aceite de flujo completo pueden no ser capaces de detener la entrada al sistema de hasta mil millones de partículas de 5 µm. Esto se debe a que la mayoría de los filtros de flujo completo no pueden capturar partículas de menos de 8 a 10 µm.

Soluciones a considerar

Filtro de derivación suplementario — Al instalar un filtro de derivación auxiliar después del filtro de flujo total, del 5 % al 10 % del fluido se dirigirá a través del filtro de medios de profundidad ultrafina de 1 a 3 µm. En algunos casos, se ha demostrado que la filtración de derivación mejora la limpieza del fluido entre 1/3 y 1/2 o más. En algunos casos, el uso de un filtro de derivación auxiliar puede proporcionar más de 50 000 horas de funcionamiento adicionales.

Los contaminantes comunes en los equipos todoterreno son las partículas y la humedad que ingresan al sistema a través de los respiraderos de aire, los sellos de vástago de pistón o de relleno y los limpiaparabrisas. Esto se evita fácilmente con botas de caña. Estos fuelles, que cubren el exterior del cilindro, se expanden y contraen a medida que la varilla se mueve hacia adentro y hacia afuera. En el pasado, los materiales típicos de las botas no podían adaptarse al entorno de los equipos de construcción. Sin embargo, las botas actuales hechas de fibras de aramida o materiales similares son más adecuadas para estos entornos hostiles.

Respirador desecante— Un respirador de aire es tan importante como un filtro de derivación. El respirador de aire desecante reemplaza las tapas antipolvo estándar o las tapas de respirador OEM. Esto proporciona una mejor filtración contra partículas extremadamente pequeñas. Estos respiradores contienen elementos filtrantes desecantes en capas que eliminan partículas a medida que el aire pasa a través del respirador mientras bloquean la humedad dañina.

Por ejemplo, cuando la varilla se extiende fuera del cilindro, la cantidad de aceite hidráulico necesaria para extender el brazo se reemplaza por el aire que ingresa a través del respiradero del tanque. La mayoría de los respiradores de tanque son insuficientes para evitar que partículas del tamaño de lodos (1 a 10 µm) ingresen al sistema y no bloquean la humedad. Para evitar que entren partículas y humedad a través de la ventilación del respirador, el puerto de llenado debe reemplazarse con un respirador de secado de alta eficiencia. La mayoría de los respiradores desecantes utilizan gel de sílice para eliminar la humedad y contienen elementos de eliminación de partículas de 1 µm.

prevenir la corrosión — Además de lo que ya se ha tratado sobre cómo mantener el agua y los contaminantes sólidos fuera del sistema hidráulico, otro paso para ayudar a prevenir la corrosión es el uso de inhibidores de oxidación en el fluido hidráulico. Estos inhibidores de óxido forman una película protectora sobre las piezas metálicas. Por lo general, estas películas son impermeables, lo que evita que las piezas se oxiden. Ciertos aditivos que son hidrolíticamente estables en presencia de agua también se usan en el sistema. Estos aditivos ayudan a evitar la descomposición de fluidos y la formación de ácidos que causan corrosión.

El uso de botas y el respirador correcto es un paso importante en la hidráulica, especialmente en un entorno construido. Sin embargo, la contaminación sigue siendo un problema. Si bien los filtros de flujo completo juegan un papel importante, en algunos casos pueden no ser suficientes. Si el ambiente está particularmente sucio, se debe considerar el filtrado de derivación. Estos pasos de mantenimiento preventivo pueden tener un gran impacto en los costos de mantenimiento, la confiabilidad del equipo y la rentabilidad general del trabajo.

Los sellos de varilla y los rascadores están diseñados para mantener el fluido dentro del cilindro, pero también deben evitar la entrada de contaminantes. El mantenimiento regular debe incluir la revisión de los sellos de la varilla y los rascadores en busca de daños, lo que no solo evita fugas, sino que también evita la contaminación del fluido hidráulico.

Mantenimiento continuo del sistema

Mantenimiento del sistema — Las líneas de fluido hidráulico son las arterias del sistema hidráulico. Los fluidos pueden ser aceites minerales típicos a base de petróleo, fluidos sintéticos, fluidos refractarios o fluidos biodegradables especiales.

Hay cuatro consideraciones principales cuando se trata de fluidos para garantizar una vida útil óptima para los sistemas hidráulicos:

control de temperatura — La mayoría de los sistemas hidráulicos tienen un rango de temperatura de 110 a 150 °F. Hay algunos fluidos hidráulicos especiales que pueden funcionar hasta 250 °F.

limpieza del sistema — Incluso los sistemas nuevos pueden contaminarse en la línea de producción. Es fundamental limpiar los sistemas nuevos antes de ponerlos en servicio para evitar la contaminación en primer lugar.

Limpieza de fluidos – Incluso los líquidos nuevos se contaminan fácilmente. Es importante almacenar líquidos nuevos en un entorno limpio y aislado en contenedores específicos. En los sistemas que se consideren críticos, use acoplamientos rápidos y mangueras, y asegúrese de que todo el aceite agregado al tanque se filtre a través de un filtro de 5 µm.

Desarrollar procedimientos estandarizados de análisis de aceite. — Siga la frecuencia de drenaje de fluido hidráulico especificada por el OEM y realice un monitoreo regular del sistema con accesorios de punto de prueba y medidores para verificaciones precisas del sistema.

mantenimiento del sistema

Algunos fabricantes recomiendan una inspección de 10 puntos del sistema hidráulico como parte del monitoreo preventivo regular:

1. Inspeccione el filtro, la pantalla de llenado y la tapa del respiradero.

2. Compruebe el nivel de líquido. Si se agrega aceite, no mezclar con otros aceites. Se debe utilizar la misma marca de aceite y el mismo grado de viscosidad con el que se está ejecutando actualmente el sistema.

3. Verifique la temperatura del sistema, preferiblemente con el termómetro incorporado. Si tiene detectores de infrarrojos portátiles a mano, también puede usarlos. Nuevamente, siga las recomendaciones del OEM para los rangos de temperatura. Si la temperatura excede el límite, verifique el funcionamiento del enfriador

y ajustes de válvulas de seguridad.

4. Verifique el indicador de presión diferencial o el indicador del filtro, o ambos.

5. Inspeccione visualmente el interior del tanque en busca de signos de inflación (utilice una linterna a través del orificio de llenado). La aireación es una condición en la que se arrastran burbujas de aire discretas en el flujo de aceite que ingresa a la bomba. Una señal visual de aireación en un depósito suele ser espuma o pequeños remolinos que atraen pequeñas cantidades de aire hacia el filtro de succión. La aireación puede ser causada por una variedad de condiciones;Una de las principales causas es la inhalación accidental de aire. Si la bomba está aspirando aire, el sistema puede emitir un sonido de gruñido.

6. Inspeccione visualmente las tuberías, mangueras y conexiones de tuberías en busca de fugas o grietas. Las fugas de aceite hidráulico no son infrecuentes. Si no se mantienen los niveles de líquido adecuados, el sistema puede sobrecalentarse y causar daños permanentes.

7. Preste atención a la cavitación potencial (burbujas de aire que se forman en el fluido) en la bomba. Esto puede suceder cuando se libera aire del aceite hidráulico cuando se despresuriza la succión de la bomba. Luego implosionará en la superficie metálica mientras se descarga. Si esto sucede, la bomba emitirá un pitido agudo. Si no se detiene inmediatamente, la bomba puede sufrir daños permanentes. Instalar un indicador de vacío con presión igualada en el lado de succión de la bomba, como lo detalla el fabricante de la bomba, puede aliviar este problema catastrófico.

8. Verifique la servoválvula con un termómetro infrarrojo. Si la temperatura supera los 150 °F, la válvula puede atascarse.

9. Utilice un termómetro de infrarrojos para comprobar la temperatura de los cojinetes del rotor y los puntos calientes del motor.

10. Tome una pequeña muestra del líquido y verifique el color, el olor y cualquier signo de contaminación. Aunque la inspección visual es limitada y solo puede identificar el exceso de contaminación, este sigue siendo un paso muy importante.

El mantenimiento preventivo reduce las averías

Como se mencionó anteriormente, el mejor mantenimiento preventivo comienza con accesorios y ensamblajes de punto de prueba de calidad que brindan una conexión a prueba de fugas antes de que se abra la válvula de retención de bola para minimizar la contaminación y tienen cubiertas de metal autoblocantes para proteger el sistema. La instalación de puntos de prueba a lo largo de las líneas del sistema hidráulico permite realizar pruebas regulares, rápidas y precisas de la presión del sistema y otras variables críticas para la salud del sistema.

El monitoreo regular del rendimiento del sistema, el análisis de fluidos y el reemplazo regular de fluidos son clave para extender la vida útil de su equipo y componentes. De lo contrario, pueden ocurrir paradas de equipos no planificadas y más frecuentes que son más costosas que las medidas preventivas.

Esté preparado con una variedad de kits de puntos de prueba que incluyen todo tipo de conexiones, mangueras de prueba, acoplamientos, manómetros, adaptadores de manómetros, enchufes y sondas necesarios para los diversos equipos industriales o fuera de carretera que utiliza.

John Joyce es director de marketing industrias brennan .

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