Contaminacion
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LA MICRA
“µm”
1 milímetro
1 MICRA (µm) = 1000 1 milímetro
10 MICRAS = 100
Cabello humano (70µm) y partículas (10µm) Fotografía hecha a 100 aumentos
Resolución del ojo humano = 40 µm
Espesor del papel aluminio = 7 µm
Espesor de la lámina de aluminio que recubre el interior de un envoltorio de chicle = 3 µm
Las partículas de 5 µm no se advierten a simple vista.
La mayoría de sistemas tienen tolerancias inferiores a 5 µm.
Las partículas de 5 µm se sitúan entre las tolerancias produciendo desgaste
acelerado por Abrasión y Fatiga.
EFECTOS DE LA CONTAMINACIÓN EN SISTEMAS HIDRAULICOS Y DE
LUBRICACIÓN
PERDIDAS DE UTILIDAD
OBSOLENCIA 15% ACCIDENTES 15%
DEGRADACIÓN SUPERFICIAL 70% CORROSIÓN (20%) DESGASTE MECANICO (50%) Química y Electroquimica ABRASIÓN FATIGA ADHESION EROSION Partículas Partículas. Soldadura Partículas situadas entre fría y alta dos superficies velocidad en movimiento. del fluido.
Estudios realizados por el M.I.T. (Tecnologyc Institute of Massachusets) demuestran que la degradación superficial producida por el desgaste mecánico y la corrosión es originada por unos excesivos niveles de contaminación en sistemas hidráulicos y de lubricación, siendo esta, la causa de la perdida de utilidad de los equipos en un 70% de los casos. Uno de los principales orígenes de esta contaminación es la propia generación de la misma, acelerada por contaminantes tales como agua y partículas, ya presentes en los sistemas.
LAS PARTÍCULAS DE 5 µm DESTRUYEN LAS BOMBAS
El principal mecanismo de desgaste que origina el deterioro de los componentes internos y consecuente perdida de utilidad de la bomba es la abrasión por partículas duras entre superficies móviles.
CAUDAL
CHIP/IMPUREZAS
PARTÍCULAS ULTRAFINAS DEMASIADO PEQUEÑAS PARA ATASCARSE
MICROSOLIDO (DEL TAMAÑO DE LA TOLERANCIA) SE INCRUSTA ENTRE LAS DOS SUPERFICIES DAÑÁNDOLAS
AREAS CRITICAS AL DESGASTE
BOMBA DE PISTONES
PISTON-CAMISA: 5-40 µm
ASIENTO-CILINDRO: 0.5-5 µm
BOMBA DE PALETAS
LATERALESPALETA: 5,13 µm
PALETA-CARCASA: 0,5-1µm
BOMBA DE ENGRANAJES
TOLERANCIA DIENTE-TAPA: 0.5 µm
DINAMICA DIENTE-CARCASA: 0.5-5 µm
RESULTADOS POR ALTOS INDICES DE CONTAMINACIÓN
PERDIDAS DE PRESIÓN AUMENTOS DE TEMPERATURA
MENOR EFICACIA
AUMENTO DURACIÓN DE LOS CICLOS REDUCCION DE LA PRODUCTIVIDAD
ROTURA
LAS PARTÍCULAS DE 5 µm BLOQUEAN LAS VÁLVULAS
TOLERANCIAS DINAMICAS TIPICAS SERVO-VÁLVULA 1 - 4 µm ELECTRO-VÁLVULA 2– 8 µm
PROBLEMAS QUE CAUSA LA CONTAMINACIÓN EN VÁLVULAS
Respuesta lenta – Inestabilidad. Bloqueo de la Corredera, restricción de movimientos. Erosión superficial. Solenoide quemado. Fallo de los sistemas de seguridad.
FUERZA DE
AGARROTAMIENTOS
(LIBRAS)
FUERZA PARA MOVER UN EJE AGARROTADO
Condiciones para válvula direccional: - 60 l/min, 210 bar.
- Tolerancia radial: 8 µm
La fuerza se incrementa con el tiempo entre ciclos (minutos) y las partículas del tamaño de la tolerancia.
CUANTO MÁS TIEMPO TRANSCURRA ENTRE CICLOS, MÁS DIFICIL SERA INICIAR EL MOVIMIENTO
TIEMPO ENTRE CICLOS (MINUTOS)
Tamaño de
partícula
>10 µm
>30 µm
>0-5 µm
MUELLE
SOLENOIDE
LAS PARTÍCULAS DE 5 µm DESGASTAN LOS RODAMIENTOS
COMPONENTE TOLERANCIA
RODAMIENTO DE RODILLOS 0.1 – 1
COJINETE 0.5 – 100
RODAMIENTO HIDROSTATICO 1 – 25
ENGRANAJE 0.1 – 1
EFECTOS DE UNOS NIVELS DE CONTAMINACIÓN ELEVADOS
Reducción de la vida util de los rodamientos mendiante los procesos de: Contaminación por agua 20% = Corrosión. Contaminación sólida/partículas 80% = Abrasión y Fatiga
* Desgaste por Abrasión = Incremento de las tolerancias * Desgaste por Fatiga = Generación de nuevas partículas.
Partícula atascada Superficie mellada grieta Tras “N” ciclos, las grietas se extienden
La superficie falla, liberando partículas
FALLOS DE UN RODAMIENTO:
Altos Costes y perdida de tiempo por la reparación. Perdidas de productividad
TOLERANCIA CARGA APLICADA CARGA Y CARGA Y MOVIMIENTO DE FABRICACIÓN SIN MOVIMIENTO MOVIMIENTO SIN CON LUBRICACIÓN LUBRICACIÓN
5 µm
9 µm
1 µm
LAS PARTICULAS DE 5 µm DESGASTAN LOS CILINDROS
CONSECUENCIAS DE LA CONTAMINACIÓN POR PARTICULAS Desgaste de la junta del Vástago = Perdidas de aceite. Desgaste del Casquillo = Perdidas de alineación del Vástago. Desgaste de las juntas del Pistón = Perdida de velocidad. Desgaste del segmento = Perdida de estabilidad y de alineación. REPERCUSIONES POR DEGRADACION DEL FUNCIONAMIENTO Paralización de la maquina. Reducción de la productividad o paro de la misma. Altos costes y perdida de tiempo por reparación/sustitución.
CASQUILLO DE BRONCE Susceptible al desgaste
acelerado
JUNTAS DE EMBOLO Zona critica al desgaste,
muy susceptible a la abrasión
RASCADOR Limita la entrada de partículas
grandes, no retiene los microsolidos
JUNTA DEL VASTAGO Zona critica al desgase, muy susceptible a la abrasión
DESGASTE POR ABRASIÓN
PPartícula
uultrafina
ddemasiado
ppequeña para
aatascarse
Microsolido (del tamaño de la tolerancia) se
incrusta entre las dos superficies danándolas
Caudal
Impureza demasiado grande
para entrar