Contaminacao e Filtragem

Apresentação:

Prof. Flávio Reginato Campanholi

MANUTENÇÃO DE SISTEMAS HIDRÁULICOS

OBJETIVOS:

* Prevenção, Detecção e Análise de Falhas em Componentes


ITENS FUNDAMENTAIS DO SISTEMA HIDRÁULICO:

- FLUIDO DE PRESSÃO (Óleo Mineral e Outros Fluidos)

- CONTAMINAÇÃO (Sistemas de Filtragem Empregados)


MANUTENÇÃO CORRETIVA:

Análise de defeitos e suas possíveis causas de quebra, evitando-sea troca pura e simples do componente.

Quebrou? Por que quebrou?

Falha do Componente:

- Desgaste Natural- Choques Hidráulicos (“picos de pressão”)- Uso indevido:Ex.: Aumento da capacidade do máquina (admissível para o componente?)


MANUTENÇÃO PREVENTIVA / PREDITIVA

- Condições do Fluido de Pressão (Óleo)

- Temperatura de Operação

- Pressão de Trabalho

- Filtragem / Análise de Contaminação

PREVENTIVA X PREDITIVA

PREVENTIVA: Prevenção de uma falha

IMPORTANTE: Uma preventiva não prevê uma falha!!!

PREVENTIVA >>>>> PREVENIR !!!!

Exemplos de Manutenção Preventiva:

- Troca do Fluido a cada 2.000 horas de Trabalho;- Substituição do Elemento Filtrante a cada 500 horas, etc.

Os intervalos estipulados pelos fabricantes baseiam-se em históricosde aplicações, muitas vezes não condizentes com a realidade doequipamento.

PREVENTIVA X PREDITIVA

!!!! FATO !!!!!

Boa parte dos problemas que ocorrem nos mais variados tipos de máquinas e equipamentos tem

como causa a Manutenção Preventiva!

- Regulagens/ajustes incorretos;- Vedações mal colocadas;- Uso de ferramental não apropriado, etc.

PREVENTIVA x PREDITIVA

PREDITIVA:

Intervenção de manutenção no momento exato, evitando-se custos adicionais ou operação em condições insatisfatórias.

Meios de execução:

- Análise Termográfica.

- Análise de Ruído e Vibrações.

PREVENTIVA x PREDITIVA

PREDITIVA

Em Sistemas Hidráulicos:

- Análise do Óleo >>>> Contagem de Partículas e Análise Química

Ex.: Ferrografia, Espectrometria, Contagem Óptica, Gravimetria, etc.

- Substituição dos Elementos Filtrantes através de indicação de elementos próprios (pressostatos, indicadores visuais de contaminação, etc.)

FLUIDO HIDRÁULICO

ÓLEO MINERAL

FUNÇÕES:

-Fluido de Potência

-Lubrificação

-Dissipação de Calor

ÓLEO MINERAL

PROPRIEDADES FUNDAMENTAIS:

-Viscosidade

-Incompressibilidade (1% do volume a 100 bar)

-Poder Lubrificante

-Índice de Viscosidade

VISCOSIDADE X ÍNDICE DE VISCOSIDADE

Viscosidade é a medida da resistência do óleo ao escoamento

Índice de Viscosidade indica a variação da viscosidade do óleo com a variação da temperatura

Viscosímetro de Saybolt

Fonte: Manual de Hidráulica BásicaRacine - Albarus Sistemas Hidráulicos

Viscosidade – Valores médios indicados

Índice de Viscosidade

Óleos Recomendados

Classificação – Norma DIN

Válvulas Hidráulicas - Direcionais

Válvula Direcional – Construção por Carretel (spool)

Fonte: Catálogo de HidráulicaBosch-Rexroth

Válvulas de Carretel Deslizante

P-AB-T

Manual de Hidráulica BásicaRacine - Albarus Sistemas Hidráulicos

Válvulas de Carretel Deslizante

P-BA-T

Manual de Hidráulica BásicaRacine - Albarus Sistemas Hidráulicos

Válvula Direcional – Construção por Carretel (spool)

Folga no carretel (spool)

Filtragem

Por que devemos controlar o nível de contaminação em fluidos hidráulicos ?

Porque de 70 a 80% das avarias que ocorrem nos equipamentos hidráulicos são provocadas por contaminantes no

fluido

Filtragem

Quais os prejuizos causados pela contaminação ?

1. Perdas de produção

2. Parada de máquina

3. Custo de reposição de equipamento

4. Custo com compras urgentes

5. Desgaste prematuro dos equipamentos

6. Custo com troca de fluido

Filtragem

Quais os tipos de contaminantes ?

Párticulas sólidas

Líquidos

Gasoso

Filtragem – Comparação de tamanhos de partículas

Filme lubrific.de armazenagem

Partículasfinas/grossas

15

15

75

Diâ

met

ro e

m µ

m Cabelo humano

30

Quais os tamanhos das partículas ?

Filtragem - Contaminantes

Filtragem – Fontes de contaminação

1. HASTE DE CILINDROS

2. MONTAGEM

3. CONTAMINAÇÃO INICIAL

4. CONTAMINAÇÃO INTERNA

5. DESGASTE

6. ÓLEOS NOVOS

7. REPAROS

Quais as fontes de contaminação ?

Filtragem – Classificação

Como classificar os contaminantes ?

NAS 1638

ISO 4406

Filtragem – Norma NAS 1638

Quantidade máxima de contaminantes a cada

100 ml de fluido

Fonte: Apostila de Hidráulica Parker

Filtragem

O óleo novo em um galão de 20 L possui, normalmente, grau de contaminação NAS-10

ISO-4406 - 1999

Filtragem – Classificação

Qual o nível adequado ?

Classe de purezaClasse de pureza Grau de filtr. Grau de filtr. ComponentesComponenteshidrhidrááulicosulicos

atatéé absolutoabsoluto

NAS NAS 16381638

ISO DISISO DIS44064406

recomendadorecomendado

[[µµm]m]

Bombas de engrenagemBombas de engrenagem 99 21/18/1521/18/15 1010CilindrosCilindros 99 21/18/1521/18/15 1010VVáálvulas direcionaislvulas direcionais 99 21/18/1521/18/15 1010VVáálvulas lim. de pressãolvulas lim. de pressão 99 21/18/1521/18/15 1010VVáálvulas estranguladoraslvulas estranguladoras 99 21/18/1521/18/15 1010Bombas de pistõesBombas de pistões 99 21/18/1521/18/15 1010Bombas de palhetasBombas de palhetas 99 21/18/1521/18/15 1010VVáálvulas de pressãolvulas de pressão 66--88 19/16/1319/16/13 55VVáálvulas proporcionaislvulas proporcionais 66--88 19/16/1319/16/13 55ServovServováálvulaslvulas 44 16/13/1016/13/10 33ServocilindrosServocilindros 44 16/13/1016/13/10 33

Filtragem – FILTROS

SUPERFICIE PROFUNDIDADE

Filtragem – FILTROS de SUPERFICIE

Fonte: Apostila de Hidráulica Parker

Filtragem – FILTROS de PROFUNDIDADE

Filtragem – Razão Beta

Filtragem – Eficiência – Valor Beta

EFICIÊNCIA%

VALOR BETA

0% 1

50% 2

80% 5

98,7% 75

99% 100

99,5% 200

99,9% 1.000

Quantidade de partículas após o filtro quando existem 1.000.000 partículas na entrada do mesmo

1.000.000

500.000

200.000

13.333

10.000

5.000

1.000

Considera-se uma filtragem “absoluta” a partir de 98,7% de eficiência (Razão Beta = 75)

Tipos de Filtros

• Sucção

• Retorno

• Linha de Pressão

• Filtro de ar / preenchimento

• Magnetos

Fonte: Catálogo de Produtos Hydac

Filtragem – LOCALIZAÇÃO DOS FILTROS

Fonte: Bosch-Rexroth

Filtragem – FILTRO DE SUCÇÃO


Filtragem – FILTRO DE RETORNO


Filtragem – FILTRO DE PRESSÃO


Filtragem – INDICADORES DE CONTAMINAÇÃO

VISUAL

ELÉTRICO

ELÉTRICO COM LED

� Engrenamento externo � Engrenamento interno

Bombas de Engrenagens

Fonte: Bosch Rexroth

Bomba de Engrenagens – Sentido de Giro


Bombas de engrenagens ( engrenamento externo - corte)

Pmáx.: de 175 a 250 bar

Bomba de Engrenagens - Componentes

Fonte: Catálogo de Produtos Tyrone

Análise de Defeitos em Bombas de Engrenagens

Defeitos Típicos em Bombas de Engrenagens

Lubrificação Deficiente


Lubrificação Deficiente


Partículas Sólidas


Partículas Abrasivas


Partículas Abrasivas



Temperaturas superiores a 80ºC


Desalinhamento na Montagem


CAVITAÇÃO

Bolha inicial Início de colapso da bolha

Formação de jato líquido Impacto e extrusão do metal

Cavitação

Cavitação

Perda de Carga na Sucção, em decorrência:

1 – Fluido de elevada viscosidade

2 – Tubulação de sucção mal dimensionada

3 – Tubulação de sucção distante do tanque

4 – Filtro de sucção entupido

5 – Filtro de sucção mal dimensionado

6 – Uso de Filtro de Sucção

7 – Bomba trabalhando com rotação acima

do especificado (verificar catálogos!!)


AERAÇÃO


Aeração: Sucção de Bolhas de Ar, em decorrência:

1 – Nível de óleo muito baixo,

2 – Tubulação de retorno montada acima do nível de óleo (espuma!!),

3 – Tubulação de sucção mal vedada (não haverá vazamento externo de óleo

e sim entrada de ar para a bomba!), etc.







Choque Hidráulico (Pico de Pressão)

TRINCA

Bombas de palhetas


Danos causados por “picos de pressão”

Contaminacao e Filtragem

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