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CONEXIONES-Y-MANGUERAS-TUTORIAL

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CONEXIONES
Y
MANGUERAS
1
SISTEMAS HIDRÁULICOS
TUBERÍA Y/O
MANGUERA
MOTOR
VÁLVULAS
Y/O
MANDOS
BOMBA
GENERACION
CONVERSION DE ENERGÍA
MECÁNICA O ELÉCTRICA
EN ENERGÍA HIDRÁULICA
TUBERÍA Y/O
MANGUERA
HIDRÁULICAS
ELEMENTO PARA LA
TRANSMISIÓN DE ENERGIA
HIDRÁULICA
ACTUADORES
CILINDRO
MOTOR
TRANSMISIÓN
ENERGÍA
HIDRAULICA
DISTRIBUCIÓN
DE LA
ENERGÍA
TRANSMISIÓN
ENERGÍA
HIDRAULICA
CONVERSION
DE ENERGIA
HIDRAULICA
A UN PUNTO
REMOTO
CONTROL
A UN PUNTO
REMOTO
EN ENERGIA
MECÁNICA
CONEXIONES HIDRÁULICAS
Son uniones herméticas
que permiten conectar
o
acoplar una línea de fluido
hidráulico
hacia
otro
componente hidráulico.
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CONEXIONES HIDRÁULICAS
Para una buena conexión
hidráulica
tendremos
en
cuenta dos elementos básicos
existentes:
SELLO
Es la acción de junta que se
realiza entre terminales para
evitar las fugas.
Una
característica
de
un

SELLO
Sistema Hidráulico de Poder, es

TERMINAL : Rosca, Brida.
que debe estar libre de fugas.
SELLO
SELLO
Esto se logra por el uso
adecuado
del
sello
elegido.

El sello no produce
fugas, sino la selección y/o
instalación inadecuada.
RECUERDE :
Compatibilidad
de los terminales
roscados
Buena elección
de éstos de
acuerdo al uso

TIPOS DE SELLO
Analicemos los tipos
Sello más comunes:
de
Sello a través de la ROSCA
Sello a través de un ASIENTO
Sello a través de un O’RING
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SISTEMA LIBRE DE FUGAS
Sello a través de la ROSCA
Se caracteriza por que uno de
los
elementos
roscados
(macho y/o hembra), tiene que
tener una geometría cónica.
Se produce el sello cuando los
filetes de las roscas se ajustan
entre ellos.
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Sello a través de la ROSCA
Sello a través de la ROSCA
NPT
Este sello tiene la ventaja que
un ligero giro puede evitar una
fuga.
Por otro lado la seguridad de
este tipo de sello depende de
que
tan
perfectas
estén
formadas las roscas.
Sello a través de la ROSCA
HEMBRA
MACHO
Sello a través de la ROSCA
HEMBRA NPT
MACHO NPT
Sello
Sello a través de un ASIENTO
Se caracterizan por
sello metal
tener un
con metal
en un
Sello a través de un ASIENTO
Este tipo de Sello se
presenta en:
asiento formado por un ángulo

JIC 37°
determinado, entre el elemento

SAE 45°
macho y el elemento hembra.

NPS

BSP, entre otros.
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Sello a través de un ASIENTO
En los terminales JIC tanto
Sello a través de un ASIENTO
JIC 37°
el macho como la hembra
asiento
cónico de 37º donde al
unirse se produce el sello
Sello a través de un ASIENTO
37°
un
37°
presentan
Sello a través de un ASIENTO
HEMBRA JIC
MACHO JIC
Sello
Sello a través de un ASIENTO
La mayoría de las fugas en este
tipo de Sello en el asiento son
causadas por :
 El asiento mal fabricado (por
ejemplo ángulos del macho y la
hembra no iguales).
 Irregularidades en la cara de la
superficie del asiento.
 Faltadeajusteenlaunión.
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Sello a través de un ASIENTO
Verifique
siempre
la
compatibilidad entre el
ángulo del asiento macho y
el asiento hembra.
Recuerde que no
necesario usar teflón.
es
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Sello a través de un O’RING
Este es el tipo de sello
más recomendado para un
control óptimo y evitar
fugas en los sistemas
hidráulicos de alta y
extrema presión.
Sello a través de un O’RING
Se presentan en las conexiones:

Asiento Plano

Bridas Code 61 y Code 62

Bridas tipo CAT y DCAT

O’ring Boss

Métricos Light y Heavy,
entre otros.
Sello a través de un O’RING
O'RING
MACHO
ASIENTO PLANO
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Sello a través de un O’RING
Se caracterizan por
llevar
un O’Ring (Junta Tórica),
el cual es el encargado de
producir el sello.
Sello a través de un O’RING
El Sello en el tipo Asiento
Plano se produce entre el
O’ring del macho y la cara
plana de la hembra.
Estos tipos de sellos son los
más eficientes en trabajos a
alta y extrema presión.
Sello a través de un O’RING
HEMBRA
MACHO
ASIENTO PLANO ASIENTO PLANO
HEMBRA GIRATORIA
ASIENTO PLANO
Sello
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Sello a través de un O’RING
En el tipo Brida, el conector
hembra (puerto) posee un
orificio central sin rosca y
cuatro orificios para pernos.
El macho posee una cabeza
de brida con un alojamiento
para el O’Ring.
Sello a través de un O’RING
Sello a través de un O’RING
PUERTO
Sello
BRIDA
Sello a través de un O’RING
El sello se produce
cuando se comprime la
cabeza de la brida que
tiene el O’ring contra la
superficie plana que rodea
al puerto.
Sello a través de un O’RING
CONEXIONES HIDRAULICAS
TERMINALES
ROSCA - BRIDA
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TERMINALES
ROSCA -
BRIDA :
TIPOS DE ROSCA
Es el
elemento de sujeción
del
Las principales roscas
queseutilizanenlos
acople que permite la fijación
sistemas hidráulicos de
en una conexión.
potencia son:
TIPOS DE ROSCA - BRIDA
CUADRO DE ROSCAS
ROSCA NPT - NPS
ROSCA JIC DE 37º - UNF
ROSCA O’RING BOSS - UNF
ROSCA SAE 45º
ROSCA ASIENTO PLANO
ROSCA BSP
ROSCA METRICA 24º: LIGHT Y HEAVY
BRIDA: CODE 61, 62, CAT Y D-CAT
TAMAÑO RAYAL
DASH
TAMAÑO RAYAL
DASH
Es la nomenclatura
internacional que se utiliza
para indicar la medida de los
terminales de una conexión
hidráulica así como para
indicar el diámetro interior de
una manguera.
Dicho sistema expresa las
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medidas en dieciseisavos de
pulgada. ( - 4 = ¼”; - 5 = 5/16”
....- 32 = 2” ) . Por ejemplo un
puerto - 4 es de 4/16 de pulg.
ode1/4”.
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TAMAÑO RAYAL
DASH
Tabla de Tamaños Rayales
Rayal
Pulg
Rayal
Pulg
Rayal
Pulg
-2
1/8
-6
3/8
- 16
1
-3
3 / 16
-8
1/2
- 20
11/4
-4
1/4
- 10
5/8
- 24
11/2
-5
5 / 16
- 12
3/4
- 32
2
JUNTAS TÓRICAS
O-RING
O-RING
Los O-RING, son empaques muy
utilizados
en
aplicaciones
hidráulicas y neumáticas dada su
eficiencia, bajo costo y sencillez de
diseño del alojamiento. Su nombre
técnico es junta tórica.
O-RING
La correcta elección del O-RING
dependerá del tipo de fluido, la
temperatura de trabajo, la presión y el
tipo de servicio al que se someterá.
Los componentes mas empleados son
el Nitrilo, el Viton y la Silicona.
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O-RING
La identificación de los O-RING se
determina por su diámetro interior y
su sección transversal.
W
Di
W = SECCIÓN
TRANSVERSAL
Di = DIÁMETRO
INTERIOR
O-RING
Al utilizar el O-RING en
un trabajo
dinámico será necesario un aplastamiento
entre el 8 y el 20%, y para el estático el
aplastamiento será del 12 al 25%.
Las ventajas de utilizar este tipo de
empaque, radican en aliviar parcialmente
las vibraciones, su falla es generalmente
gradual, requieren de poco espacio y son
económicas.
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SELLADORES DE ROSCAS
SELLADORES DE
ROSCAS
Son selladores anaeróbicos que evitan
las fugas de gases y líquidos en las
uniones de tuberías.
Estos selladores son muy eficientes en
uniones donde el sistema está sometido
a vibraciones, presiones y cambios de
temperatura.
SELLADORES DE ROSCAS


Ventajas:
- Lubrican durante el montaje.
- Sellan hasta el valor límite de rotura de la
tubería.
TIPOS DE CONEXIÓN
HIDRÁULICA
Desventajas:
- Temperatura máxima de trabajo 200ºC.
- Diámetro máximo de trabajo 80mm.
TIPOS DE CONEXIONES
Podemos clasificar a las
conexiones hidráulicas en
dos tipos:

Conectores

Adaptadores
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CONECTORES
HIDRÁULICOS
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CONECTORES HIDRAULICOS
Se
conoce
accesorios
así
a
los
capaces
de
conectar herméticamente
la manguera hidráulica , a
cualquier otro componente
CONECTORES HIDRAULICOS
Existen dos tipos comunes
de conectores hidráulicos :
CONECTORES PRENSABLES
CONECTORES REUSABLES
del circuito hidráulico.
CONECTORES PRENSABLES
 Son aquellos que solo se
CONECTORES PRENSABLES
PREARMADO
pueden ensamblar una sola
vez, son permanentes.
DOS PIEZAS
 Requieren de un equipo de
ensamble.
 Son más seguros, confiables
y económicos.
CONECTORES PRENSABLES
CONECTORES PRENSABLES
1.- PREARMADO ;
Donde la férrula viene
engrapada de forma
permanente
a
la
espiga.
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CONECTOR
PREARMADO
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CONECTORES PRENSABLES
CONECTORES PRENSABLES
2.- DOS PIEZAS :
Donde la espiga y la
férrula son independientes
entre sí.
CONECTORES REUSABLES
DOS
PIEZAS
CONECTORES REUSABLES
Espiga
Son aquellos conectores
que
pueden
ser
utilizados más de una
vezyseinstalan
empleando herramientas
básicas.
Férrula
Conector Reusable
CONECTORES REUSABLES
Espiga
Ensamble
Férrula
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ADAPTADORES
HIDRÁULICOS
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ADAPTADORES
Se les conoce así
accesorios
a los
capaces
de
ADAPTADORES
Se
presentan
en
diversos
combinaciones
de
roscas,
facilitar la instalación y
formas y tamaños; pueden ser
orientación en una línea
rectos, curvos, tees, crucetas,
de transmisión hidráulica.
según sea la condición donde
se requiera usar.
ADAPTADORES
Pueden usarse en
siguientes condiciones:
Se clasifican en :
 Rectos
 Crucetas
 A 45º
 Bushing
 A 90º
 Reductor
 Tees
 Tapones
ADAPTADORES
cambiar
a
una
 Para
configuración diferente de rosca.
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ADAPTADORES
las
 Para facilitar la
conexión del puerto
y la instalación de la
manguera.
ADAPTADORES
 Para pasar
diámetro a otro.
de
un
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ADAPTADORES
ADAPTADORES
 Para facilitar el flujo en diferentes
direcciones.
Lectura de Tees y
Cruces:
Para mayor facilidad al
momento de seleccionar un
adaptador de este tipo se
seguirá
la
secuencia
mostrada en el gráfico.
ADAPTADORES
3
3
2
1
1
TEE
4
2
MANGUERAS
HIDRAULICAS
HIDRÁULICAS
CRUZ
Construcción de la
Manguera
Construcción de la
Manguera
Los principales elementos de una manguera
Tubo interior
Tubo interiorNitrilo (NBR),
Neoprene (CR)
Características : Resistencia al fluído, resistencia a los impulsos
(vida útil)
Refuerzo
Refuerzos: Fibras textiles y alambre de acero
Resistencia a la presión y a los impulsos
Cubierta
intermedia
Cubierta intermedia :Nitrilo (NBR)
Características : Adhesión y protección entre los refuerzos
Sintético
Cubierta de la mangueraCaucho
:
Características : Protección contra las condiciones atmosféricas, ozono,
rayos UV y condiciones externas de trabajo
Cubierta de la manguera
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Selección de una
Manguera
Para una buena selecciòn de una
manguera se deberá tomar en cuenta las
siguientes caracteristicas:
- Tamaño o diámetro
Tipos de Manguera
Dentro de los tipos más comunes de
mangueras
podemos
encontrar
los
siguientes:
Especificación
Estándar
SAE 100 R1S
DIN EN 853 1SN
- Temperatura
- Aplicación o uso
- Material o Fluido a transportar
- Presión de trabajo
Construcción
( tipo de Refuerzo )
Una malla de refuerzo de acero
SAE 100 R2S
DIN EN 853 2SN
Dos mallas de refuerzo de acero
2SN-K
Dos mallas de refuerzo de acero
SAE 100 R4
Un espiral helicoidal de acero
- Extremos o terminales
Preparación de la
Manguera
Tipos de Manguera
Especificación
Estándar
Construcción
(tipo de refuerzo)
SAE 100 R5
Una malla de refuerzo de acero
SAE 100 R12
Cuatro mallas espiraladas de acero
SAE 100 R13
SAE 100 R15
Hasta Ø 1” cuatro mallas
espiraladas
 A partir de Ø 1 ¼” seis mallas
espiraladas
DIN EN 856 4SP
Cuatro mallas espiraladas de acero
DIN EN 856 4SH
Cuatro mallas espiraladas de acero

Preparación de la
Manguera
DROP
Preparación de la
Manguera
CUT – OFF:
Es la longitud del
conector que no esta
directamente en contacto con la manguera.
Para conectores rectos:
Es la longitud desde el anillo de traba hasta el
extremo de la rosca (conector macho) o hasta
el extremo de la tuerca (conector hembra).
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CUT OFF
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Preparación de la
Manguera
Mangueras Hidráulicas
Hidraulicas
Para Conectores Curvos:
Es la longitud desde el anillo de traba hasta el
eje del asiento del conector.
El Proceso de
Prensado
CUT OFF
El Conector Hidráulico
Cuello de traba
Espiga
Dientes de la espiga
El proceso de prensado
La deformación de la espiga dependerá de:
a) La cubierta de la manguera
FN
b) La forma y material de la espiga
c) Tener presente que el
caucho es incompresible
Férrula
Cabeza del
conector
Pestaña de la férrula
Anillo de traba
Diente de la
férrula
El proceso de prensado
Estiramiento de la férrula y la espiga durante el prensado
L + L

La deformación depende de la fuerza perpend. F N

La deformación de la espiga tambien depende de la
forma de la férrula.
FN
El proceso de prensado
El mejor indicador de un correcto prensado es cuando la
espiga interior se deforma controladamente. Esto depende
directamente de la fuerza perpendicular F N.
FN
Valores de referencia:
DF = DI -5%
DI
DF
DI = Ø int. espiga antes del prensado
DF = Ø int. después del prensado
FN = Fuerza de prensado
El caucho es incompresible
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FN
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Sobre prensado
El proceso de prensado
casos típicos
Debido a la fuerza perpendicular F N para lograr el Ø de
prensado, ocurre una deformación irreversible en la espiga y
férrula.
Esto es causado por el flujo del metal.
Deformación
plástica del metal
debido a que el
caucho es
incompresible
Prensado
Elongación
lineal de la
férrula
Deformación
de la espiga
Fuerza de
corte de la
cubierta y tubo
interior
Fuerza
Perpendicular
FN
Factores que influyen en
la vida útil de la
manguera
El Proceso de Prensado
RESUMEN

El prensado depende de la fuerza perpendicular F N . Este
prensado va a ser el correcto cuando la espiga se deforme
el 5% como se indicó anteriormente.

El mismo Ø de prensado puede hacer que en espigas
diferentes la deformación interior de la espiga sea
diferente.

La interacción entre la manguera y conector depende de:
MA
R

Proceso de deformación de la espiga
Manipuleo previo de los elementos
Factores que influyen en
la vida útil de la
manguera
text
P . . . presión de trabajo, picos de presión
v . . . velocidad del fluído
tint . . . temperatura del fluído interno
text . . . temperatura del ambiente exterior
Elongación lineal de la férula
Diseño de la férrula
Las mangueras están expuestas a diferentes
condiciones de operación, las cuales
influyen significativamente en la vida útil
R . . . radio de curvatura
P
v
tint
. . . entorchado
MA . . . Medio Ambiente
Factores que influyen en
la vida útil de la
manguera
El uso continuo de la manguera en condiciones
que exceden la presión dinámica de trabajo
Rotura de la malla de acero debido a la
fatiga
Rotura de la manguera
El uso continuo de la manguera excediendo la temperatura
de trabajo y el sobrecalentamiento del tubo interior
debido a la excesiva velocidad del fluido
P
Agrietado del tubo interior causado por el
endurecimiento del
material debido a un sobrecalentamiento.
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v, tint
Endurecimiento y rotura del tubo interior,
produciendo
fugas y pérdida del conector
Es recomendable una velocidad del fluído
hidráulico de entre 3 y 6 m/seg (máx. 8 m/seg)
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Factores que influyen
en la vida útil de la
manguera
Factores que influyen en
la vida útil de la
manguera
Reducción del radio mínimo de curvatura
Fatiga en el acero de la malla, así
como en el material de caucho,
produciendo una clara reducción en la
resistencia a los impulsos (vida útil de
la manguera)
Deformación de la manguera: tracción, entorchado
R

Deformación y fatiga en los refuerzos de acero
Una manguera a alta presión,
doblada con
respecto a su eje 7°, puede reducir su vida útil
en 90 %.
 P
Factores que influyen en
la vida útil de la
manguera
Factores que influyen en
la vida útil de la
manguera
Alta exposición a los rayos solares (ozono,
rayos UV), en combinación con una reducción en
el radio de curvatura
MA
Rotura de la cubierta de la manguera,
mostrando los refuerzos de acero,
originando que estos se oxiden y se
rompan
Exposición de la manguera a una fuente de
calor excesivo
text
Endurecimiento y resecamiento de la cubierta
de la manguera, rotura, corrosión
Rmin
Pmax
La operación continua y simultanea
a:
- máxima presión de trabajo
- máxima temperatura de trabajo
- mínimo radio de curvatura
pueden causar la reducción de la
vida útil de la manguera
tmax
Vida de una manguera hidráulica
Sobresaliente resistencia a los impulsos
(= vida útil)
R1S/1SN
R2S/2SN
R12
R13
R15
2 SN-K
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150,000 ciclos
200,000 ciclos
500,000 ciclos
500,000 ciclos
500,000 ciclos
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