Soluções para falhas em cilindros hidráulicos

Cilindros hidráulicos são uma parte vital de tantos tipos diferentes de máquinas em uma ampla variedade de indústrias e, quando falham, os resultados podem variar de irritantes a perigosos. É importante entender a natureza da falha do cilindro hidráulico, incluindo o que a causa e a melhor forma de resolvê-la quando ocorrer.

Cilindros Hidráulicos

Cilindros hidráulicos (que você pode ver referidos como motores hidráulicos lineares) são atuadores hidráulicos usados ​​para obter movimento linear, aproveitando a transferência eficiente de força por meio de um fluido hidráulico praticamente incompressível. Eles podem ser encontrados em praticamente todos os setores, desde máquinas de terraplenagem maciças, como pás hidráulicas, até a indústria aeroespacial, onde podem ser encontrados em aeronaves e equipamentos de suporte terrestre. Os cilindros hidráulicos são normalmente um componente crítico de qualquer sistema em que sejam encontrados, o que significa que sua falha pode levar a um tempo de inatividade problemático. É por isso que é importante entender o que causa falhas nos cilindros hidráulicos e o que pode ser feito para evitar essas falhas.

Componentes em um cilindro hidráulico

Os componentes mais importantes em um cilindro hidráulico incluem o tambor (que envolve a maioria das peças), a haste do pistão (que é a parte que a maioria das pessoas vê), o pistão (que transfere o movimento para a haste), a tampa do cilindro, a cabeça do cilindro e uma variedade de vedações e rolamentos. A falha de qualquer uma dessas peças afetará o cilindro hidráulico como um todo.

Ataque Químico

Cilindros hidráulicos são frequentemente usados ​​em ambientes onde podem entrar em contato com materiais corrosivos. Quando tal ambiente está presente, geralmente é o selo do cilindro que é afetado primeiro (dependendo do tipo de material do qual o selo do cilindro é feito). Se forem encontrados sinais de ataque químico na vedação, a vedação não só precisa ser substituída, mas também por um material de vedação compatível com os produtos químicos corrosivos no ambiente de trabalho. Se estiver comprando um novo sistema de cilindro hidráulico, seria aconselhável entrar em contato com o fabricante sobre possíveis problemas químicos com as vedações.

Fluido Hidráulico Contaminado

O fluido hidráulico contaminado pode assumir duas formas problemáticas em cilindros hidráulicos:contaminação com ar ou água e contaminação por partículas. A presença de ar ou água no fluido hidráulico afetará o desempenho do cilindro, afetando as cargas que ele pode suportar e a potência do curso. Por outro lado, a contaminação por partículas pode destruir as vedações e levar a outros problemas críticos. A maior parte da contaminação por partículas toma a forma de partículas abrasivas e, uma vez que essas partículas se encontrem presas entre a superfície da haste do pistão e a vedação da haste, a vedação será danificada e começará a vazar. A maior parte da contaminação é introduzida em uma vedação hidráulica por meio de uma vedação de limpeza defeituosa, mas também pode ser introduzida durante a manutenção e reparo se os procedimentos de limpeza não forem seguidos.

Corrosão dentro do barril

Se for permitido o acesso de água dentro do cilindro hidráulico, pode causar corrosão interna dentro do barril. Este tipo de dano é difícil de reparar e muitas vezes envolve a substituição de peças afetadas. A melhor maneira de evitar esse tipo de dano é evitar a entrada de água, que geralmente ocorre como resultado de vedações danificadas. Por outro lado, tais danos também podem ser um sinal de que o cilindro não é do tipo adequado para o ambiente em que está sendo utilizado.

Rolamentos oculares danificados

O rolamento de olhal falhará em uma de duas circunstâncias:(1) quando o cilindro for submetido a uma carga acima de sua especificação ou (2) quando o cilindro for submetido a um impacto súbito ou carga de choque. Se uma carga exceder a carga especificada para um cilindro, algo falhará e geralmente será o rolamento de olho.

Rolamentos de haste e hastes de pistão danificados

A causa de rolamentos de haste danificados e hastes de pistão dobradas geralmente é o alinhamento inadequado entre o cilindro e a carga, mas também pode ser causado pelo carregamento do cilindro hidráulico além da carga especificada. Quando o alinhamento não estiver correto, haverá um carregamento lateral ou uma flexão induzida que os rolamentos da haste não foram projetados para transportar.

Varas e barris amassados

O cano ou haste do cilindro hidráulico pode ser amassado profundamente o suficiente para causar problemas de desempenho e exigir sua substituição. Esse tipo de dano geralmente é resultado de impacto com outro equipamento ou com um objeto muito pesado. Geralmente se manifesta quando a haste não pode ser totalmente estendida ou retraída (ou seja, o cilindro não consegue realizar o curso completo). Tentativas de continuar usando um cilindro com uma haste ou cilindro amassado causarão danos a outros componentes, incluindo rolamentos e vedações.

Desgaste excessivo

A maioria dos casos de desgaste excessivo pode ser atribuída ao desalinhamento da haste e do cilindro. Quando esses dois componentes não estiverem alinhados corretamente, haverá forças adicionais induzidas perpendiculares ao movimento da haste, conhecidas como carga de empuxo ou carga lateral. Essas forças eventualmente levam a rolamentos, pistões, hastes e tambores danificados.

Temperaturas extremas

Outra causa importante de falha do cilindro hidráulico é a temperatura de operação extrema - tanto muito frio quanto muito quente. Quando as temperaturas de operação são muito altas, isso pode levar à falha prematura das vedações. Além disso, em altas temperaturas, a capacidade de um fluido lubrificar adequadamente as peças críticas também pode se tornar um problema e levar a desgaste prematuro e eficiência significativamente reduzida. Isso geralmente pode ser visto com rolamentos que falham muito cedo. Temperaturas excessivas também podem acelerar a degradação natural do fluido hidráulico e lubrificantes.

Por outro lado, se as temperaturas de operação forem muito baixas, o lubrificante e o fluido hidráulico ficarão muito espessos para funcionar corretamente e podem ocorrer danos ao cilindro hidráulico. Temperaturas frias também podem fazer com que os materiais de vedação se comportem de maneira quebradiça, levando a rachaduras nas laterais. Se as vedações estiverem sendo afetadas por temperaturas extremas, a vedação afetada deve ser substituída por uma de material compatível com as temperaturas de operação.

Se o fluido hidráulico e os lubrificantes estiverem sendo afetados adversamente pelas temperaturas de operação, deve-se usar outro tipo classificado para as temperaturas de operação esperadas.

Vedação Extrudada

Outro grande problema que pode ocorrer com cilindros hidráulicos é a extrusão da vedação, que geralmente ocorre entre o cano e o cabeçote ou tampa. À medida que o lábio da vedação começa a se projetar no espaço de extrusão, ele sofrerá um desgaste extremo. Pedaços do lábio de vedação podem ser arrancados, introduzindo contaminação no sistema e levando a um vazamento de vedação. Quando há evidência de que uma vedação começou a se projetar no espaço de extrusão, torna-se necessário um tipo diferente de material de vedação ou geometria de vedação.

Vazamento de vedação

A causa mais comum de falha do cilindro hidráulico é o vazamento de vedações , que não apenas permitem que fluidos críticos deixem o sistema (incluindo lubrificantes), mas também permitem que contaminantes prejudiciais (água, ar e partículas) entrem no cilindro hidráulico. A maioria das causas de falha da vedação é o uso de vedação de tamanho errado, folgas inadequadas entre a vedação e a superfície, corrosão da vedação, desgaste excessivo devido à contaminação do fluido abrasivo, mau alinhamento entre a vedação da haste e a haste e instalação inadequada. No entanto, lembre-se de que as vedações inevitavelmente se desgastarão com o tempo e chegarão a um ponto em que devem ser substituídas.

Conclusão

A maioria das falhas do cilindro hidráulico é resultado de problemas relacionados às vedações (incluindo vazamentos, contaminação e extrusão), rolamentos (incluindo o rolamento da haste e o rolamento do olhal) e amassados ​​na haste ou cilindro. As causas mais comuns de falha do cilindro hidráulico são desalinhamentos, temperaturas extremas, desgaste normal ou excessivo, ataques químicos, corrosão e contaminação hidráulica. O segredo para evitar a maioria dessas falhas é bastante simples:manutenção preventiva regular. Por exemplo, o teste de fluido pode revelar vários problemas (por exemplo, contaminação do ar ou da água, contaminação por partículas, corrosão, ataque químico e degradação da temperatura). A inspeção visual pode revelar a presença de desalinhamento, vedações com vazamento, corrosão e hastes e tambores amassados.

MAC Hidráulica

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