7. Cañerías y Mangueras

Cañerías y Mangueras para Sistemas Hidráulicos Principios y aplicaciones

Generalidades •

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Se utilizan para conectar los diferentes elementos en un sistema hidráulico, hidráulico, sirviendo como vías de transporte para el fluido. Se diseñan en función de la presión de trabajo y del caudal que circula circula por el el sistem sistema. a. Deben garantizar resistencia resistencia adecuada a la presión. A mayor diámetro diámetro de sección deben de ben ser más reforzadas pues su área de contacto con el fluido será mayor.

Generalidades •

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Se utilizan para conectar los diferentes elementos en un sistema hidráulico, hidráulico, sirviendo como vías de transporte para el fluido. Se diseñan en función de la presión de trabajo y del caudal que circula circula por el el sistem sistema. a. Deben garantizar resistencia resistencia adecuada a la presión. A mayor diámetro diámetro de sección deben de ben ser más reforzadas pues su área de contacto con el fluido será mayor.

Clasificación por su posición en el circuito •

Tuberías principales. •

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De aspiración y alimentación a bombas. De presión. Salida desde la bomba hasta las válvulas distribuidoras distribuidoras y desde las válvulas hasta el actuador. De retorno. El aceite sin presión vuelve y se recupera en el deposito.

Tuberías secundarias. •

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De drenaje. Retornan el aceite de fugas o descarga de líneas piloto al deposito. De pilotaje. Se emplean para controlar y activar el accionamiento de una válvula.

Clasificación según el método de construcción •

Tuberías flexibles

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Tuberías rígidas

Tuberías flexibles •

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Las tuberías flexibles son ideales para unir los componentes del circuito. Se pueden doblar, absorben las vibraciones y picos de presión y se montan y desmontan con facilidad. Las tuberías flexibles se fabrican básicamente con tres capas de distintos materiales según la presión que soporten. Las capas de material son las siguientes: •

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Cubierta exterior de goma o trenzados metálicos Malla metálica de refuerzo Tubo interior de goma sintética

Tuberías de alta presión flexibles.

Consideraciones para reemplazo •

Compatibilidad química

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Rango térmico de trabajo

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Presión de Trabajo

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Radio de curvatura

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Trazado de la manguera

Compatibilidad química •

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Para conseguir una larga vida útil y un funcionamiento sin fugas, es vital que el tubo interior de la manguera, cubierta exterior, terminales y juntas tóricas sean químicamente compatibles tanto con el fluido transportado como con el ambiente que rodea a la manguera. Cada fabricante provee catálogos de sus productos, en ellos podemos encontrar todas las referencias para realizar una buena elección.

Rango térmico de trabajo •

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Para que las propiedades de la goma en la manguera no se vean afectadas, hay que asegurarse que la temperatura del fluido y la temperatura ambiente, tanto estables como transitorias, no sobrepasen los límites establecidos por el fabricante. Altas temperaturas •

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La combinación de altas temperaturas y altas presiones reduce la vida de servicio de la manguera. Se deberán llevar a cabo inspecciones más frecuentes para garantizar el funcionamiento seguro.

Bajas temperaturas •

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Las temperaturas bajas reducen la flexibilidad de los productos de goma. No se deben trabajar por debajo de la temperatura mínima especificada para evitar agrietaciones y fisuras en la cubierta. Si la cubierta exterior está quebradiza o fisurada, la manguera debe remplazarce.

Presión de trabajo •

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La presión que soporta la manguera, debe ser igual o mayor a la presión de trabajo del circuito. En ciertos casos los golpes de ariete y la cavitación pueden elevar la presión interna del sistema a tal punto de producir una falla o la rotura de la manguera, una manguera hidráulica debe estar preparada para ello.

Presión de rotura •

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En equipo hidráulico se debe trabajar con mangueras de presión de alta calidad, que tengan un coeficiente de seguridad igual o superior a cuatro. Es decir que antes de fallar deben alcanzar una presión máxima de cuatro veces su valor nominal de trabajo

Golpe de ariete •

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En la puesta en marcha de una instalación hidráulica se debe tener mucho cuidado con el golpe de ariete que pueden producir las tuberías flexibles. El golpe de ariete es un latigazo que produce la canalización al someterla a presión, haciendo que esta tienda a ponerse recta cuando tiene forma curvada.

Prueba de presión •

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Esta prueba se realiza generalmente a petición del cliente de acuerdo con un método definido por la norma ISO 1402. La prueba se debe efectuar a temperatura ambiente normal en un banco de pruebas usando agua u otro líquido adecuado. La manguera se deberá presurizar durante 30 a 60 segundos al doble de su presión de trabajo. No deberá producirse ninguna fuga ni caída de presión. Al adquirir una manguera, se debería entregar al cliente un informe completo de la prueba.

Radio de curvatura •

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El radio de curvado mínimo de una manguera indica cuanto puede doblarse mientras funciona a presión nominal. El radio de curvado no indica la flexibilidad de la manguera. Los valores especificados están basados en especificaciones internacionales, y se prueban mediante rigurosos ensayos. Curvar la manguera demasiado puede provocar deformación permanente y peligro de rotura, debido a la pérdida de sus propiedades mecánicas. Entre el terminal y el punto donde comienza donde comienza la curvatura, debe haber una longitud recta mínima de 1,5 veces el diámetro exterior de la manguera.

Trazado •

Se deben evitar daños a la manguera por estiramiento, compresión, retorcimiento, o abrasión producida por aristas vivas.

Instalación Una manguera se debe tender con una curva suave, pero sin que sea tan larga que se abolse en la parte inferior ni tan corta que quede en ángulo en la conexión. Si cambia el ángulo cuando trabaja la máquina, ajuste la longitud para la posición más usual. El rozamiento, muchas veces, se puede corregir al aflojar y volver a apretar la manguera en una posición un poco diferente. Para evitar los daños, se puede emplear un forro protetor o elaborar una camisa con manguera de radiador.

Modos de Conexión •

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Al unir una manguera a una tubería rígida, estas deben estar bien sujetas en los extremos para no producir desprendimientos por apalancamiento de la manguera al moverse, o incluso rotura de la tubería rígida. Las tuberías flexibles se deben colocar siguiendo las recomendaciones de montaje respecto a las curvas y tensiones que puedan soportar. Se deben evitar los ángulos muy agudos y las torsiones.

Instalación correcta

Instalación correcta •

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Una manguera se acorta cuando aumenta la presión dentro de ella, por lo cual una curva correcta durante la instalación puede significar una curva muy cerrada con la presión; casi todos los daños a las mangueras ocurren cuando están sometidas a presión. Para facilitar la instalación, se puede marcar las mangueras con rayas para saber que están colocadas sin torceduras.

Precaución •

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El técnico es el único responsable de la correcta instalación de las mangueras hidráulicas y de revisar que estas no estén sujetas a maltrato. En caso de ocurrir un siniestro, usted será el único responsable de las consecuencias.

Tuberías Rígidas •

Las tuberías rígidas se emplean para alta y baja presión. El material empleado en la fabricación depende de la presión que soporten: •

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Las tuberías de acero estirado en frio se emplean para canalizaciones de alta presión. El cobre, aluminio y plásticos se emplean en tuberías de baja presión.

No es recomendable emplear tuberías galvanizadas interiormente. El recubrimiento de cinc se puede desprender y provocar averías.

Cuidados de Operación •

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El técnico de maquinaria pesada debe tener especial atención al momento de desmontar una tubería. No se debe doblar los tubos Hay que manejar con cuidado las roscas. No se debe permitir que entre mugre a la tubería Al desmontar un tubo tenga cuidado de marcar con etiquetas su posición original para no tener que consultar el manual de reparaciones de la maquinaria. Si se va a desmontar una pieza de maquinaria muy pesada, que tenga acopladas tuberías o mangueras se deben desconectar primero para prevenir posibles aplastamientos o manipulaciones inadecuadas.

Selección de cañerías y mangueras •

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El diámetro de la tubería del circuito debe ser adecuado para permitir el paso del caudal y mantener la velocidad de circulación del aceite. Para que el fluido circule por la tubería es necesario que lleve una velocidad de circulación y una presión que compense los rozamientos. En las siguiente tabla se resumen estos valores.

Velocidad de Circulación •

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En tuberías de retorno que prácticamente no tienen presión, la velocidad de circulación aproximada es de 2 m/s En tuberías de aspiración de bombas la velocidad es de 0,5 a 1,5 m/s.

Velocidad de Circulación

Cálculo de tuberías Conociendo el caudal que circula por la tubería y la presión del circuito se puede calcular el diámetro interior aproximado de la tubería. El resultado se obtiene trazando una línea recta que una el caudal de la 2a línea con la velocidad del flujo de la 3ª Donde la extensión de esta línea corte a la primera, será el diámetro interno adecuado para la tubería.

Ejemplos •

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Calcular el diámetro interior aproximado de una tubería de un circuito hidráulico que trabaja a 100 bar de presión con un caudal de 40 l/min. Calcular el diámetro interior aproximado de una tubería de un circuito hidráulico que trabaja a 150 bar de presión con un caudal de 28 l/min.

Acoples instalados por fabricantes

Tipos de conexiones