SISTEMA INTEGRADO DE GESTIÓN M-FR-02 MANUAL DE ESPECIFICACIONES TENICAS Y TOLERANCIAS PARA CILINDROS HIDRAULICOS KOMATSU Y DEMAG Ver. 01 / 13-05-2017 Página 1 de 18 APROBACIONES ELABORADO REVISADO APROBADO NOMBRES / FIRMA Julio Arauco Randhal Silvera Anibal Ripoll CARGO Jefe de Operaciones Jefe de Soporte al Producto Gerente General La versión vigente del documento se garantiza a través del acceso al Sistema Integrado de Gestión (www.hydraulic.pe/siinfo) Las copias impresas deberán ser solicitadas para su entrega y actualización como “COPIA CONTROLADA” para mantener su vigencia. MANUAL DE ESPECIFICACIONES TÉCNICAS Y TOLERANCIAS PARA CILINDROS HIDRÁULICOS KOMATSU Y DEMAG
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Manual de Especificaciones Técnicas y Tolerancias · Fabricados en tubos microbruñidos H1020 en tolerancia H8 4.1.2. MAXIMO DIAMETRO DE REUSABILIDAD TOLERANCIA H8 Diámetro Nominal
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APROBACIONES ELABORADO REVISADO APROBADO
NOMBRES / FIRMA Julio Arauco
Randhal Silvera
Anibal Ripoll
CARGO Jefe de Operaciones Jefe de Soporte al Producto Gerente General
La versión vigente del documento se garantiza a través del acceso al Sistema Integrado de Gestión (www.hydraulic.pe/siinfo)
Las copias impresas deberán ser solicitadas para su entrega y actualización como “COPIA CONTROLADA” para mantener su vigencia.
MANUAL DE ESPECIFICACIONES
TÉCNICAS Y TOLERANCIAS PARA
CILINDROS HIDRÁULICOS
KOMATSU Y DEMAG
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2. REFERENCIA ................................................................................................................................................. 3
4. DESARROLLO ............................................................................................................................................... 3
4.1. ESPECIFICACIONES TECNICAS EN CAMISAS ........................................................................................ 3
4.2 ESPECIFICACIONES TECNICAS EN EJES ................................................................................................ 5
4.3. ESPECIFICACIONES ALOJAMIENTOS DE OJOS Y BUJES DE BRONCE ................................................... 7
4.4. ESPECIFICACIONES TECNICAS EN TAPAS PRINCIPALES ...................................................................... 8
4.5. ESPECIFICACIONES TECNICAS EN PISTONES ..................................................................................... 15
5. CONTROL DE CAMBIOS .............................................................................................................................. 18
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1. ALCANCE
Aplica para todos los componentes que ingresan a Hydraulic Systems para la reparación de cilindros hidráulicos.
2. REFERENCIA
Norma ISO 9001:2008 (Requisito 7.1. Planificación de la realización del producto, 7.5.1. Control de la producción
y de la prestación del servicio)
3. TERMINOLOGIA
Camisa, componente del cilindro hidráulico en el cual se realiza el desplazamiento del pistón.
Eje o vástago, componentes del cilindro hidráulico encargado de transmitir la fuerza hacia los puntos de
anclaje.
Tapa, componente del cilindro hidráulico encargado de retener el fluido hidráulico así como los componentes
internos dentro de la camisa.
Pistón, Pieza cilíndrica que se mueve alternativamente entre dos cámaras, destinado a transmitir un
movimiento mecánico por acción del fluido y la presión hidráulica / neumática.
Sellos o retenes, componentes del cilindro hidráulico encargados de herméticas cámaras contiguas, en
trabajo dinámico o estático según diseño.
Cáncamo, extremo de la camisa y ejes en el cual se realiza el anclaje para la aplicación de la fuerza
generada.
Horquilla, cáncamo compuesto por más de un ala.
4. DESARROLLO
4.1. ESPECIFICACIONES TECNICAS EN CAMISAS
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4.1.1. CONSIDERACIONES TECNICAS DEL MATERIAL
Fabricados en tubos microbruñidos H1020 en tolerancia H8
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4.4. ESPECIFICACIONES TECNICAS EN TAPAS PRINCIPALES
4.4.1. CONSIDERACIONES TECNICAS DEL MATERIAL
Son generalmente Fabricados en Acero H1045, H1020, Hierro nodular, Bronce SAE65,
Bronce
SAE 430B, duraluminio, alumold, entre los más destacados.
4.4.2. CONSIDERACIONES PARA DETERMINAR LA REUSABILIDAD DE LA TAPA PRINCIPAL
Realizar ensayos no destructivos (END) en las zonas de cambio de sección, diámetros de
fondo de los sellos y en las superficies que denoten desgaste o indicios de presencia de
fisura.
Verificar la metrología a todas las dimensiones que interactúan con el resto de
componentes del cilindro hidráulico, los cuales deben encontrarse dentro de los parámetros
establecidos por el fabricante o por Hydraulic Systems según sea el caso.
Considerar como dimensiones que interactúan con los demás componentes del cilindro
hidráulico :
Diámetros de Fondo de Alojamientos de Sellos
Diámetros de Pestaña de apoyo de los sellos
Ancho de alojamientos de sellos
Ancho de pestañas de apoyo de sellos
Diámetro de sellado
Diámetro de Fondo de Alojamiento de Oring de sellado
Ancho de alojamiento de oring de sellado
Altura de tapa principal
Realizar inspección Visual para asegurar el correcto estado físico del componente.
Verificar la holgura entre la tapa y la camisa = H8 - Max H9
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4.4.3. MAXIMA REUSABILIDAD DE ALOJAMIENTO DE ORING DEL SELLADO TAPA - CAMISA
Diámetro Nominal de la camisa (mm)
Diámetro de Fondo de Oring Camisa Nominal
Máximo diámetro de
redimensionado (mm)
Diámetro de Fondo de Oring Camisa redimensionada
(mm)
Ancho del alojamiento
del Oring (mm)
Altura de Alojamiento de Oring Diámetro Nominal y
redimensionado (mm)
160 151.0 - 0.1 161.5 152.5 - 0.1 8.40 + 0.2 4.5
180 171.0 - 0.1 181.5 172.5 - 0.1 8.90 + 0.2 4.5
200 191.0 - 0.1 201.5 192.5 - 0.1 8.90 + 0.2 4.5
225 213.0 - 0.1 226.5 214.5 - 0.1 10.7 + 0.2 6
240 227.8 - 0.1 241.5 229.3 - 0.1 12.3 + 0.2 6.1
250 240.0 - 0.1 251.5 241.5 - 0.1 10.7 + 0.2 5
260 249.6 - 0.1 261.5 251.1 - 0.1 12.3 + 0.2 5.2
280 268.4 - 0.1 281.5 269.9 - 0.1 9.40 + 0.2 5.8
300 290.0 - 0.1 301.5 291.5 - 0.1 8.80 + 0.2 5
320 308.4 - 0.15 321.5 309.9 - 0.1 12.3 + 0.2 5.8
330 318.0 - 0.2 331.5 319.5 - 0.2 8.90 + 0.2 6
350 337.8 -0.1 351.5 339.3 - 0.1 12.3 + 0.2 6.1
380 367.8 -0.1 381.5 369.3 - 0.1 10.7 + 0.2 6.1
400 387.8 -0.1 401.5 389.3 - 0.1 10.2 + 0.2 6.1
420 407.8 -0.2 421.5 409.3 - 0.2 12.3 + 0.2 6.1
430 417.9 -0.2 431.5 419.4 - 0.2 10.7 + 0.2 6.05
450 438.4 -0.1 451.5 439.9 - 0.1 12.0 + 0.2 5.8
460 448.4 -0.1 461.5 449.9 - 0.1 12.3 + 0.2 5.8
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4.4.4. MAXIMA REUSABILIDAD DEL DIAMETRO DE SELLADO TAPA – CAMISA
TOLERANCIA H8
TOLERANCIA g6
Diámetro Nominal de la camisa
(mm)
Mínimo (mm)
Máximo (mm)
Diámetro Nominal de la tapa (mm)
Mínimo (mm) Máximo (mm)
100 100.000 100.054 100 99.966 99.988
120 120.000 120.054 120 119.966 119.988
150 150.000 150.063 150 149.961 149.986
200 200.000 200.072 200 199.956 199.985
210 210.000 210.072 210 209.956 209.985
220 220.000 220.072 220 219.956 219.985
225 225.000 225.072 225 224.956 224.985
250 250.000 225.081 250 249.956 249.985
280 280.000 225.081 280 279.951 279.983
300 300.000 225.081 300 299.951 299.983
320 320.000 225.089 320 319.946 319.982
330 330.000 225.089 330 329.946 329.982
360 360.000 225.089 360 359.946 359.982
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4.4.5. MAXIMO DIAMETRO DE USABILIDAD DE GUIAS DE BRONCE DE LA TAPA PRINCIPAL
Diámetro interno tapa ajuste H6 para todas las tapas Diámetro externo buje, ajuste u7 para todo buje de tapa
Diámetro Interior del buje (mm)
Diámetro Máximo de usabilidad
(mm)
Alojamiento del buje. (mm) Diámetro exterior del buje u7
260 G6 260.015
260.09 285 H6 285.000
285 u7 285.400
260.044 285.032 285.350
230 G6 230.015
230.08 255 H6 255.000
255 u7 255.370
230.044 255.032 255.310
200 G6 200.015
200.08 225 H6 225.000
225 u7 225.260
200.044 225.029 225.320
190 G6 190.015
190.08 215 H6 215.000
215 u7 215.250
190.044 215.029 215.300
180 G6 180.014
180.08 205 H6 205.000
205 u7 205.250
180.039 205.029 205.320
170 G6 170.014
170.08 185 H6 185.000
185 u7 185.230
170.039 185.029 185.280
160 G6 160.025
160.08 185 H6 185.000
185 u7 185.230
160.028 185.029 185.280
150 G6 140.014
150.08 175 H6 175.000
175 u7 175.210
140.039 175.029 175.250
140 G6 140.014
140.08 165 H6 165.000
165 u7 165.210
140.039 165.029 165.250
125 G6 125.014
125.08 145 H6 145.000
145 u7 145.190
125.039 145.025 145.230
110 G6 110.012
110.08 130 H6 130.000
130 u7 130.170
110.034 130.025 130.210
100 G6 100.012
100.08 120 H6 120.000
120 u7 120.140
100.034 120.022 120.210
75 G6 75.010
75.06 90 H8 90.000
90 u7 90.124
75.029 90.054 90.159
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4.4.6. MANEJO E INSTALACION DE COJINETES DE BRONCE EN CILINDROS KOMATSU
Material:
SAE UNS ASTM DIN
430B C-86300 B-147-8C 1709-GSoMsF75
Resistencia Tracción (kg/mm2)
Límite Elástico
(kg/mm2)
Alargamiento % Dureza Brinell
Densidad (g/cm2 a
20º)
Coef. Medio de Exp. Térmica 10º/c (20 - 100C)
Módulo Elástico
(Gpa)
76 41,5 12 210 7,58 2,00 97
4.4.7. MANEJO E INSTALACIÓN DE BUJES DE TAPAS EN CILINDROS KOMATSU- DEMAG
Material buje SAE 430B 1. Elaboración del bosquejo del componente tomando medidas externas e internas.
2. Verifique las dimensiones externas del buje, el buje original trae una medida externa nominal con un
ajuste u7.
2.1. Verificar conicidad, esta debe ser menos a 0.04 mm
2.2. Verificar concentricidad, la desviación de la concentricidad debe ser menor a 0.04 mm
3. Verifique el diámetro del alojamiento de la tapa (6), se debe maquinar y generar una interferencia H6-u7
entre el buje y el alojamiento de la tapa.
4. Una vez se maquina la tapa a la medida requerida, el buje debe ser enviado a la nevera previa
verificación Dimensional
5. Dejar entre 12 y 16 horas en congelador para el proceso de contracción del bronce (- 72°C)
6. Instale el buje de bronce en la tapa de acero, teniendo en cuenta el equipo requerido descrito a
continuación y el siguiente procedimiento:
Nevera de congelación
Apropiado equipo de seguridad.
Tener cerca equipo para levantar el pistón de acero.
Tener cerca equipo para levantar el buje en bronce
Tener eslingas y abrazaderas en C.
Micrómetro de interiores para medir el diámetro exterior del buje en bronce.
Micrómetro de exteriores para medir el diámetro interno de la tapa.
Mida el diámetro externo del buje dentro del congelador en varias posiciones.
Realice la verificación de la interferencia entre el valor de diámetro interno de la tapa y el valor externo del buje congelado.
Si la interferencia es adecuada ( inferior a 0.05mm), ( D buje – D tapa) proceda a preparar las herramientas necesarias en la prensa hidráulica.
Saque el buje de la nevera y transpórtelo a la prensa.
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Aplicar fijador químicos (Loctite) en la superficie interna de la tapa al inicio del recorrido del buje para que esta se esparza una vez se esté instalado del buje en el resto de su longitud.
Instale el buje y deje calentar el conjunto a temperatura ambiente
7. Maquine el buje a longitud final.
8. Maquinar diámetro interno del buje bajo medidas requeridas G6.
9. Verificar medidas finales del buje instalado
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4.4.8 TORQUE DE APRIETE PARA TAPAS Y SOBRETAPAS
Torques requeridos por tipo de tornillo según diámetro de la camisa
Tipo de tornillo Torque de apriete (N/m)
Diámetro Nominal camisa (mm)
Tornillo de Tapa Tornillo de Sobretapa
Tornillo de Tapa Tornillo de Sobretapa
460 M36 M16 3100 270
M36 M16 3100 270
450
M36 M20 3100 510
M36 M20 3100 510
M36 M16 3100 270
420 M36 M20 3100 510
380
M30 M20 1790 510
M30 M20 1790 510
M30 M20 1790 510
350 M30 M16 1770 270
330 M30 M16 1770 270
M30 M16 1770 270
320 M30 M16 1770 270
M30 M16 1770 270
300 M30 M16 1770 270
280 M30 M16 1770 270
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4.5. ESPECIFICACIONES TECNICAS EN PISTONES
4.5.1. REUSABILIDAD DE PISTONES PARA CAMISAS REDIMENSIONADAS
El alcance para la Remanufactura de pistones de camisas rectificadas a sobre medida es hasta
máximo 1.5mm del diámetro nominal original.
Los diámetros externos de las pestañas como la de los alojamientos de los sellos del pistón sobre
tamaño deben ser maquinados de acuerdo a los siguientes cálculos (ver siguiente ilustración):
Caso Práctico:
Diámetro nominal original de la camisa 320 H8 (320.000/320.089)
Diámetro de la camisa después de rectificada 321.020 mm
Incremento del diámetro interno de la camisa 321.020 – 320.089 = 0.931mm
Esto significa que a los diámetros externos de las pestañas y de los alojamientos se les debe
incrementar en 0.931mm de acuerdo con los cálculos realizados.
Para el diámetro de guía de 315 +0.02/-0.05 mm se debe incrementar en 0.931mm, es decir:
315.000 mm + 0.931 mm = 315.931 –0.05 mm
4.5.2. AJUSTES ENTRE BUJES Y PISTONES DE NUCLEO DE ACERO
Diámetro externo del pistón en acero ajuste u6 para todo pistón
Diámetro interno del buje para pistón H7 para todo buje de pistón
Diámetro Nominal de la Camisa
(mm)
Diámetro Externo del
Buje
Diámetro interno del
buje requerido
Tolerancia H7
Diámetro Exterior del
Pistón Donde se
aloja el buje (mm)
Tolerancia u6
280 283 235 H7 235.000
235 u6 235.31
235.046 235.28
300 303 255 H7 255.000
255 u6 255.35
255.052 255.32
320 323 285 H7 285.000
285 u6 285.38
285.052 285.35
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Material: Bronce SAE 430B
1. Maquine el buje de bronce hasta retirar el antiguo del pistón o maquine el diámetro del pistón en acero para
alojar el buje.
2. Mida el diámetro externo del pistón de acero. La variación de la superficie (Ovalamiento) externa no debe ser
mayor a 0.03mm.
3. Si las mediciones del diámetro exterior no cumplen con los requerimientos maquine hasta obtener una superficie
deseada (Tolerancia u6).
4. Refrende las caras del buje tomando en cuenta el no dejar este en su longitud final requerida.
5. Maquine el material interno del material en bruto del buje en bronce, al diámetro interno nominal con un ajuste
H7.
6. Verifique la interferencia entre el buje y el pistón u6 - H7, esta obedece a una interferencia final FN4.
7. Instale el buje de bronce en el pistón de acero, teniendo en cuenta el equipo requerido descrito a continuación:
a. Nevera de congelación.
b. Equipo de seguridad apropiado para trabajar componentes a baja temperatura.
c. Tener a corta distancia los equipos de izaje.
d. Tener a corta distancia eslingas y abrazaderas tipo “C”.
e. Micrómetro de Interiores para medir interior de Buje de Bronce.
f. Micrómetro de Exteriores para medir exterior de Pistón de acero.
8. Tras verificar el Ítem 7, proceder:
a. Medir el Pistón de acero y el buje de bronce certificando la interferencia FN4.
b. Limpiar las superficies que estarán en contacto a fin de eliminar impurezas y/o agentes contaminantes.
c. Introducir en el Pistón de Acero en la Nevera de congelación por un periodo de entre 16Hrs-20Hrs, hasta
alcanzar -75°C.
d. Una vez alcanzado el tiempo y la temperatura requerida, mida el pistón en varios puntos dentro de la nevera,
cierre la nevera por 1 hora más.
e. Realice la verificación de la interferencia entre el valor de diámetro del pistón congelado y la del buje a
temperatura ambiente.
f. Si se verifica la interferencia FN4 proceda a preparar las herramientas necesarias en la prensa Hidráulica.
g. Retire el pistón de la Nevera de congelación y derívelo la prensa hidráulica.
h. Colocar el pistón de acero en la Prensa hidráulica y aplique una capa de fijador químico (Loctite) en la
superficie que entrara en contacto con el buje de Bronce.
i. Instale el buje de bronce sobre el pistón de acero y deje calentar a temperatura ambiente.
9. Maquinar el diámetro Exterior según las especificaciones indicadas en el Plano realizado para el trabajo.
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4.5.3. DATOS DE SUJECION DE LA TUERCA DEL PISTON - DIMENSIONES Y TORQUES
Prisionero (mm)
Diámetro Perforado
espiga Prisionero
(Pistón)
Longitud Perforado
espiga Prisionero
(Pistón)
Longitud Alojamiento Prisionero (Tuerca)
Diámetro Alojamiento Prisionero (Tuerca)
Torque Prisionero
(Lb.-Ft)
A B C F E
M12 9 10 46 13 48.1
M12 9 10 28 13 48.1
M12 9 10 37 13 111
M16 12.5 10 45 17 111
M16 12.5 10 36 17 111
M16 12.5 10 46 17 111
M16 12.5 10 50 17 111
M16 12.5 10 55 17 111
4.5.4. PROCEDIMIENTO PARA EL ASEGURAMIENTO DE LA TUERCA DE SUJECION EN EL PISTON
a) Limpie las roscas de la tuerca de sujeción con solvente, esta debe estar libre de aceite al igual que el
espigo roscado del vástago.
b) Instalar la tuerca de sujeción utilizando una llave de uñas hasta llegar a la superficie límite de contacto
(Tope), con un ajuste fuerte.
c) Revisar si en esta posición roscada, hay algún agujero que coincida con el agujero roscado de la tuerca
para que ingrese la espiga del Prisionero, si no coinciden los agujeros de la tuerca y del pistón, es
necesario taladrar el pistón considerando las dimensiones requeridas en el cuadro anterior.
d) Instalar Prisionero hasta verificar el ingreso total de la espiga del prisionero a su respectivo alojamiento.
e) Determinar la longitud libre del agujero del prisionero en la Tuerca (Dimensión D)
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f) Asegure el Prisionero, utilizando un centro punto, por medio de la deformación (3) de la pared delgada de la
tuerca, tener cuidado de no traspasar la pared por exceso de deformación.
g) Para componentes Originales considerar como máximo 01 reutilización, es decir no debe contar con
más de 02 puntos de deformación. Para tales casos se recomienda instalar una Tuerca nueva.
5. CONTROL DE CAMBIOS
N°
Versió
n
DESCRIPCIÓN DEL CAMBIO FECHA
01 Se crea el manual por primera vez documento 13-05-2017