Elimina el aceite y el ruido del aire.

Los lubricadores de aviación se han utilizado en sistemas neumáticos durante décadas. La lubricación ayuda a reducir la fricción entre las superficies deslizantes, lo que aumenta la eficiencia y aumenta la velocidad del ciclo de los componentes. También reduce el desgaste, lo que en última instancia significa una mayor vida útil de los componentes y menos mantenimiento.

En los sistemas neumáticos, la lubricación reduce las fugas internas y externas alrededor de los cartuchos de las válvulas, las varillas y los pistones de los cilindros, las aspas del actuador giratorio y del motor neumático, los rotores y las carcasas, y otros componentes. Esto se aplica tanto a los componentes neumáticos convencionales como a los que pueden funcionar con aire no lubricado. En última instancia, los ahorros de costos totales del uso de aire lubricante pueden exceder el costo de instalación y mantenimiento del lubricador.

La pequeña cantidad de aceite en el aire comprimido trabaja con el sello elastomérico para formar un sello más hermético que sin el lubricante. Esto se debe a que hay cierta aspereza incluso en las superficies pulidas. Cualquier superficie mostrará picos y valles si se ve con un aumento lo suficientemente alto. Por ejemplo, la pared de un cilindro típico tiene un acabado de 20 µin.valor válido. Básicamente, esto significa que la distancia promedio entre los picos y valles de la superficie es de 20 µin.

Una de las razones por las que los 20 µin son tan populares. El acabado es que ofrece un buen compromiso de rendimiento. Para cilindros, 20 µin. Lo suficientemente suave para evitar el desgaste excesivo de los anillos de pistón y los sellos, pero lo suficientemente rugoso para permitir que el aceite se acumule en ranuras microscópicas en la superficie y proporcione lubricación entre las piezas deslizantes.

Como siempre, las ventajas de usar aire comprimido lubricado pueden verse superadas por las desventajas. Tener que monitorear las tasas de lubricación y los niveles de reabastecimiento evita que los operadores dediquen su tiempo a hacer un trabajo más productivo. Demasiado aceite puede crear un lugar de trabajo caótico e inseguro si la tasa de lubricación no se controla cuidadosamente. Además, el costo del aceite utilizado en el sistema de lubricación debe tenerse en cuenta en los costos operativos. Este costo puede parecer insignificante, pero aumentará con el tiempo. Sin embargo, puede compensarse con una mayor vida útil de los componentes debido a la lubricación.

Dependiendo de la intención, el lubricador se puede instalar en diferentes posiciones. En la imagen de arriba, la instalación de un lubricador aguas arriba de la válvula lubrica el cilindro y la válvula con cada ciclo. En la imagen a continuación, el lubricador pasa por alto la válvula de control y lubrica el cilindro solo cuando su varilla está retraída. Cuando se extiende la biela, el aire descargado desde el extremo de la biela del cilindro lubrica la válvula inversora.

Mucho antes de que comenzara la legislación para gases de escape sin aceite o casi sin aceite, los fabricantes comenzaron a introducir componentes neumáticos que podían funcionar con aire no lubricado. Una de las razones por las que ha surgido la tecnología neumática sin aceite es que los diseñadores y operadores ven los lubricadores como piezas volátiles que liberan aceite en exceso o insuficiente o que requieren un mantenimiento regular.

Sin embargo, los fabricantes señalan que estos problemas no son inherentes al lubricador, sino que evidencian que la aplicación y el funcionamiento del lubricador se malinterpretan. Este concepto erróneo es un arma de doble filo: el diseñador no solo debe especificar el tipo correcto de lubricador para la aplicación, sino que el operador debe configurar el lubricador para dispensar la cantidad correcta de lubricante.

El flujo de aire tiene un gran efecto en el tipo de lubricador especificado. Por ejemplo, es posible que algunos tipos de lubricadores no dispensen suficiente lubricante para un flujo de aire determinado, mientras que otros siempre dispensen demasiado, independientemente del tamaño. Dispensar demasiado lubricante puede ser complicado y un desperdicio. Por otro lado, si el sistema neumático ha estado en ralentí durante mucho tiempo después de recibir demasiado lubricante, el aceite residual puede formar un barniz de cocción en la superficie interna, afectando el funcionamiento normal, el rendimiento y la longevidad.

Tratamiento de gases de escape

Determinar si un lubricador dado es adecuado para una aplicación dada es un problema. Otro que cumple con los requisitos de OSHA (Administración de Salud y Seguridad Ocupacional) y maneja el aire de escape de los sistemas de aire comprimido. La sección 1910.1000 de la norma OSHA establece que la contaminación por neblina de aceite del aire comprimido no debe exceder las 4,32 ppm durante cualquier turno de trabajo de 8 horas de una semana laboral de 40 horas.

Además, el ruido no debe superar los 90 dB.Una40 horas a la semana, 8 horas al día. Esto significa que los silenciadores de escape (silenciadores) se han convertido en una consideración importante en los sistemas aerodinámicos. Aunque los silenciadores se utilizan principalmente para evitar el ruido de escape dentro de los requisitos de OSHA, los silenciadores coalescentes también pueden reducir las emisiones de aceite. Geometría interna para reducir la velocidad del aire y deflectores para amortiguación de audio para eliminar el ruido;Aceite filtrado coalescente.

Los silenciadores coalescentes funcionan según el mismo principio que los filtros coalescentes. A medida que el aire fluye a través del elemento coalescente, las partículas de aceite son capturadas por tres mecanismos diferentes: interceptación directa, impacto inercial y difusión. En la interceptación directa, las partículas de aceite simplemente chocan y son capturadas por las fibras del filtro. Bajo el impacto de la inercia, el flujo de aire turbulento del elemento lanza partículas de aceite hacia las fibras, capturando el aceite. La difusión hace que las partículas más pequeñas vibren y choquen entre sí, lo que eventualmente hace que las fibras del elemento atrapen el aceite.

La mayoría de los silenciadores coalescentes tienen un puerto para drenar el aceite recolectado del elemento. La mayoría también tiene elementos reemplazables que se pueden reemplazar sin reemplazar todo el silenciador. Sin embargo, los silenciadores coalescentes producen caídas de presión más altas que los silenciadores de filtro estándar. Por lo tanto, es posible que el compresor tenga que producir una presión ligeramente más alta para compensar la caída. Sin embargo, si la lubricación aumenta la eficiencia del conjunto lo suficiente como para compensar la caída de presión, esto puede no ser un factor.

Los silenciadores de filtro estándar, por otro lado, tienen elementos porosos que atrapan cualquier sólido que pueda ser arrastrado en la corriente de aire comprimido. Los elementos porosos no pueden atrapar vapores o líquidos como el aceite atomizado. Por lo tanto, a menos que el sistema neumático use un compresor de aire libre de aceite y sin lubricador, los gases de escape deben pasar a través de un silenciador coalescente. Incluso con un sistema neumático de «factura de gas» especificado, es posible que deba especificar un silenciador coalescente para asegurarse de mantener sus emisiones dentro de los requisitos de OSHA.

Los silenciadores coalescentes están disponibles en varios tamaños según el flujo para eliminar los contaminantes de las corrientes de gases de escape y reducir el ruido. La unidad que se muestra tiene una eficiencia de eliminación de aceite del 99 %, filtración de 1 µm, reduce el ruido hasta en 25 dBUna, y produce aproximadamente 5 psid de contrapresión a flujos cercanos a 150 scfm (izquierda) y 250 scfm (derecha).(Cortesía: Emerson/ASCO)

¿No lubricante o autolubricante?

Hay dos tipos de componentes no lubricados: componentes que pueden usar aire no lubricado y componentes que deben usar aire no lubricado. Los componentes autolubricantes (principalmente válvulas y cilindros) tienen sistemas de lubricación incorporados que dependen de lubricantes sólidos de larga duración o tienen un suministro interno de aceite o grasa que resiste el lavado con aire comprimido.

Los componentes que pueden funcionar con aire no lubricado a menudo se denominan «lubricados de por vida». La lubricación de por vida generalmente significa que se espera que la pieza alcance la especificación durante al menos una cierta cantidad de ciclos o carreras acumulativas. Al reducir el desgaste de las piezas deslizantes, proporcionar lubricación puede mantener las piezas mucho más allá de la vida útil esperada. Por supuesto, se debe consultar al fabricante para determinar los componentes más adecuados para la aplicación.

Por otro lado, el aire lubricado puede afectar negativamente a los componentes diseñados para funcionar únicamente con aire no lubricado. Por ejemplo, un cilindro puede tener un cilindro de plástico o compuesto con paredes internas ultra suaves. Con aire no lubricado, teóricamente no hay razón para mantener el acabado de la superficie lo suficientemente rugoso como para retener el aceite. Por lo tanto, la pared del cilindro se puede acabar hasta 10 µin. RMS o mejor. La superficie ultrasuave minimiza el desgaste del elastómero y el material de baja fricción que se desliza sobre él. Sin embargo, para ser efectivas, estas superficies deben mantener su suavidad similar a la de un espejo.

La contaminación puede dañar las superficies lisas, por lo que los sistemas neumáticos no lubricados requieren una filtración confiable. Por ejemplo, el aceite residual del compresor arrastrado por el aire comprimido puede formar una capa similar a un barniz en las paredes lisas del cilindro. Este revestimiento es más áspero que la superficie original y puede provocar una acumulación excesiva de calor y el desgaste del sello, lo que en última instancia acorta la vida útil del cilindro. Estos componentes a menudo usan elastómeros patentados o materiales de baja fricción que son incompatibles con ciertos aceites, o tienen recubrimientos que el aceite disuelve y lava.

reducir costos

Por supuesto, el costo también está incluido. Los componentes que requieren acabados superficiales más suaves y materiales especiales para una operación de larga duración con solo aire no lubricado suelen ser más caros que los componentes tradicionales. Ya sea que puedan o deban operar con aire no lubricado, estos componentes eliminan el costo, el mantenimiento y la atención de los lubricadores.

La pregunta entonces es, ¿qué tipo de sistema proporcionará un menor costo total de propiedad?Si los componentes que usan aire lubricado cuestan menos y duran más, pueden ser más económicos desde el punto de vista del sistema al reducir el tiempo de inactividad de la máquina porque no es necesario reemplazarlos con tanta frecuencia. También pueden ser menos costosos de reemplazar. Por otro lado, el costo y la responsabilidad de mantener un sistema de aire comprimido lubricado pueden superar el costo total de los componentes.

Desde el punto de vista del rendimiento, los diseñadores deben decidir si es más fácil y económico proporcionar una filtración fina uniforme o aire lubricante a los componentes de los sistemas no lubricados. Esta puede ser una evaluación compleja que tiene en cuenta el mantenimiento, el tiempo de inactividad y los costos de los componentes.

Cualquiera que sea la opción que elija, se debe considerar un silenciador que elimine el aceite del escape, especialmente si hay emisiones al aire cerca de los trabajadores. No es raro que los silenciadores coalescentes eliminen el 99,97 % del aceite arrastrado. Incluso con un compresor sin aceite, el silenciador de escape reduce el ruido a niveles aceptables por OSHA y garantiza que el aire de escape no solo esté casi libre de aceite, sino también limpio.

¿Qué dice OSHA?

Como era de esperar, los silenciadores de escape de aire comprimido y otros productos pueden anunciarse como compatibles con las nuevas normas de emisión de aceite y ruido de OSHA. La declaración en sí revela poca información a menos que se especifique una duración. Las regulaciones de OSHA que detallan los límites específicos de ruido y emisión especifican los períodos de tiempo durante los cuales se permiten estos límites. Por ejemplo, el ruido de escape del sistema neumático es de hasta 115 dB.UnaEsto es aceptable. Sin embargo, los trabajadores solo están expuestos a este ruido durante 15 minutos. Dentro de un turno de 8 horas. Entonces, si el trabajador estará cerca del escape del sistema neumático durante todo el turno de 8 horas, el ruido será de solo 90 decibelios.Unapermitió.

Lo mismo ocurre con las emisiones. Los silenciadores de aire comprimido pueden reducir las emisiones de aceite de los sistemas neumáticos a niveles aceptables de OSHA, pero pueden no ser aceptables si los trabajadores están cerca del escape durante una fracción del turno de 8 horas. OSHA permite hasta 4,32 ppm de aerosoles en la atmósfera de la fábrica si los trabajadores están cerca de los conductos de ventilación durante su turno. El fabricante dice que este nivel se logra fácilmente con un silenciador coalescente, que reduce las emisiones a 0,015 ppm. Sin silenciadores coalescentes, puede existir una contaminación de hasta 50 ppm o más en plantas que están cerradas herméticamente para operar en climas fríos.

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