Jack Weeks, Consultoría Hidráulica de GPM. Traducción por Roberto Trujillo Corona, Noria Latín América

La mayoría de las fallas del sistema hidráulico se pueden clasificar como un problema de presión o un problema de flujo. Normalmente es fácil saber cuál de estos está experimentando si comprende la diferencia entre presión y flujo.

Este concepto crítico fue tratado en mi reciente artículo en la revista “Machinery Lubrication” titulado “Presión hidráulica frente a flujo: comprensión de la diferencia“. Con este conocimiento, puede solucionar problemas de cualquier sistema simplemente eliminando los componentes que podrían no estar causando el problema, aislando los componentes que podrían estar causando el problema y luego haciendo verificaciones de los posibles culpables.

En mi experiencia, una vez que se encuentra un problema de presión, el primer componente que se cambia es la bomba hidráulica. Con frecuencia, esto es un error. Un malinterpretación común es que la presión proviene de la bomba, lo que la convierte en el sospechoso más probable. Muy por el contrario, si bien es posible que la bomba sea la causa de un problema de presión, ciertamente no es la causa más probable. Por lo general, hay aguna otra parte defectuosa. La forma más rápida de determinar la causa real y al mismo tiempo proteger el sistema de daños mayores es seguir los siguientes cuatro pasos esenciales.

1. Reúna información
Este paso a menudo se omite para ahorrar tiempo, pero es muy importante en la resolución de problemas. Se puede recopilar mucha información en poco tiempo. La información más crítica es el esquema del sistema. Úselo para rastrear el flujo a través del sistema y determinar cuál de sus componentes podría estar causando el problema. A continuación se muestra un esquema típico que contiene componentes comunes a la mayoría de los sistemas.

También deberá comprender bien los síntomas. ¿El sistema estaba funcionando bien y luego perdió presión repentinamente, o sucedió gradualmente? ¿Fue acompañado de un ruido extraño o un aumento de temperatura? Si es así, ¿en qué parte del sistema se originó el sonido o el calor?

Figura 1. Un ejemplo de un diagrama típico de un sistema hidráulico.

Figura 1. Un ejemplo de un diagrama típico de un sistema hidráulico.

2. Aisle la fuente de alimentación
Un sistema bien diseñado normalmente tendrá alguna forma de aislar la fuente de alimentación del resto de la máquina. Por lo general, se usa una válvula manual, pero puede ser necesario obstruir una línea. En el esquema del ejemplo, hay una válvula manual entre la válvula de alivio del sistema y la válvula direccional. Ciérrela y vea si cambia algo. Esto a menudo puede reducir el tiempo de resolución de problemas a la mitad. Por ejemplo, si la presión es baja y nada se mueve, pero cuando la válvula manual está cerrada, la presión aumenta y la válvula de alivio comienza a descargar, sabrá que la fuente de alimentación está funcionando bien y el problema está en algún lugar aguas abajo. Del mismo modo, si nada cambia, obviamente el problema está en la fuente de alimentación.

Figura 2. Diagrama con un medidor de flujo instalado en la línea del tanque de la válvula de alivio.

Figura 2. Diagrama con un medidor de flujo instalado en
la línea del tanque de la válvula de alivio.

3. Haga primero las comprobaciones más sencillas
Una vez que haya rastreado el flujo en el esquema, identificado todos los componentes que podrían causar un problema de presión y aislado la fuente de alimentación para determinar qué parte del sistema tiene el problema, comience a hacer verificaciones. Enumere los componentes sospechosos en orden del más fácil al más difícil de verificar y haga primero las verificaciones más fáciles. Con frecuencia he visto a personas cometer el error de ir inmediatamente al peor de los casos, gastar horas y grandes sumas de dinero para reemplazar componentes muy costosos y descubrir que no eran la causa del problema.

En casi todas las clases de resolución de problemas que enseño, alguien relata la historia de un momento en el que pensó que tenía una falla importante de un componente de alto costo, pero finalmente descubrió que el problema era una válvula de retención atascada, una válvula manual que se había dejado abierta, un fusible quemado o alguna otra cosa simple que se habían perdido. Piense en su carrera. ¿No suelen ser las cosas sencillas las que fallan? Pruebe primero las comprobaciones fáciles y trabaje hasta llegar a las más difíciles. Incluso si resulta ser el gran componente, no se habrá perdido mucho tiempo en las cosas simples.

Figura 3. Por lo general, un filtro de succión no se revisa ni se limpia con la frecuencia que debería hacerse.

Figura 3. Por lo general, un filtro de succión no se revisa
ni se limpia con la frecuencia que debería hacerse.

En el ejemplo anterior, supongamos que no se observó ningún cambio en la presión al aislar la fuente de alimentación, lo que sugiere que uno de los componentes de la fuente de alimentación tiene la falla. En este sistema, hay un filtro de succión, una bomba y una válvula de alivio. Cualquiera de estos componentes podría provocar una pérdida de presión. ¿Se escucha un chillido? Si es así, quizás la bomba esté cavitando. La causa más común de cavitación es un filtro de succión obstruido. El cedazo de succión generalmente se encuentra dentro del depósito, por debajo del nivel de aceite, fuera de la vista y fuera de la mente. No se revisa ni se limpia con la regularidad que debería.

Por supuesto, la bomba no puede entregar más aceite del que puede absorber, lo que puede resultar en un flujo reducido. A veces, el flujo se puede reducir drásticamente. A menudo, esto ocurrirá gradualmente con un aumento del sonido correspondiente a la reducción de velocidad, pero también puede ocurrir repentinamente si una gran cantidad de lodo se agita debido a la turbulencia en el depósito. Por lo general, solo toma unos minutos verificarlo extrayendo la línea de succión e inspeccionando el colador. Si está bloqueado, se puede limpiar con aire comprimido.

Si no hay un chillido, revise la válvula de alivio. Con el sistema en punto muerto, intente ajustar la válvula de alivio. Si no se ajusta, es probable que esté atascada abierta. Purgue cualquier presión residual, bloquee el sistema y tire de la válvula de alivio. Mire adentro en busca de basura, resortes doblados o rotos, desgaste excesivo o cualquier cosa que pueda impedir que asiente correctamente. Preste especial atención a los orificios.

En un caso, la válvula de alivio había sido sacada y revisada antes de mi llegada. Me dijeron que habían encontrado dos orificios, pero ambos estaban limpios. Les pedí que la extrajeran de nuevo para que yo mismo pudiera comprobarla antes de que la elimináramos como el problema. Efectivamente, había un tercer orificio que no habían visto, y tenía una pequeña partícula, tal vez del tamaño de un grano de arena, alojada en su interior. Limpiamos el orificio, volvimos a ensamblar y reinstalamos la válvula de alivio, y la presión volvió a la normalidad.

La última posibilidad en la fuente de alimentación es la bomba. En el sistema de ejemplo, se utiliza una bomba de desplazamiento fijo. La mejor manera de verificar esta bomba es a través de la válvula de alivio del sistema. Instale un medidor de flujo en la línea del tanque de la válvula de alivio. A veces, esto no es posible debido a la configuración de la máquina. Quizás la válvula de alivio esté conectada directamente al depósito o montada en un colector que esté conectado directamente al depósito. En este caso, instale el medidor de flujo en la línea de presión de la bomba.

Si la válvula manual está cerrada, interrumpiendo el sistema, sabrá que cualquier flujo de la bomba tiene solo la ruta de flujo a través de la válvula de alivio de regreso al tanque. Gire el ajuste de la válvula de alivio en sentido contrario a las manecillas del reloj a una presión muy baja. Algunas válvulas de alivio no tienen un tope en su ajuste, por lo que pueden retroceder completamente. Ajuste la válvula en sentido en sentido contrario a las manecillas del reloj hasta que no sienta resistencia del resorte.

Figura 4. Diagrama con un medidor de flujo instalado en la línea del lado del vástago del cilindro.

Figura 4. Diagrama con un medidor de flujo instalado
en la línea del lado del vástago del cilindro.

Cuando se enciende el sistema, el flujo de la bomba debe descargarse a través de la válvula de alivio a una presión muy baja. Dado que no hay resistencia al flujo de la bomba, entregará todo o casi todo su flujo. Aumente gradualmente el ajuste de presión del alivio. Si la bomba puede mantener el flujo con la válvula de alivio ajustada a la presión normal del sistema, la bomba está bien. Sin embargo, si el flujo cae a medida que aumenta la presión, se debe sustituir la bomba.
Suponga que se genera presión en el sistema cuando se cierra la válvula manual para aislar la fuente de alimentación. Entonces sabe que el problema está aguas abajo. La derivación a través de la válvula direccional o del cilindro está causando la pérdida de presión. En la mayoría de los sistemas, la válvula direccional sería el componente más fácil de verificar primero. ¿Están disparando los solenoides? Observe la posición central del tándem. No habrá presión en el sistema a menos que uno de los solenoides esté energizado. Compruebe si hay un campo magnético con una regla de metal o un destornillador pequeño mientras cada solenoide está energizado.

Una buena manera de probar una válvula direccional para desvío es quitar las líneas del colector, tapar las líneas de los puertos “A” y “B” y conectar una bomba manual con un manómetro a la línea del puerto “P”. El puerto “T” se puede ejecutar en un balde para que pueda observar cualquier aceite que se desvíe.
En el caso del ejemplo, observe la posición central del tándem. Debido al centro en tándem, solo puede probar la válvula cuando está en sus posiciones “A” y “B”. Mueva manualmente la válvula a su posición “A”, manteniéndola cambiada mientras opera la bomba manual. Lleve la presión hasta cerca de la presión normal del sistema y vea si se mantiene. Intente lo mismo con la válvula desplazada a la posición “B”. La presión debe mantenerse durante al menos un minuto sin pasar por alto el tanque. Si la presión cae inmediatamente, la válvula está defectuosa y debe reemplazarse.

Si la válvula está bien, pruebe el cilindro. Retire cualquier carga del cilindro. Esto puede requerir desconectar la varilla de lo que sea que se mueva y puede llevar mucho tiempo, que es la razón principal por la que la prueba del cilindro debe ser la última. Extienda completamente el cilindro, luego apague el sistema y purgue la presión, dejando el cilindro extendido. Instale un medidor de flujo en la línea del lado de la varilla del cilindro. Encienda el sistema y aplique presión a todo el lado del pistón del cilindro. No debe haber lectura de flujo en el medidor de flujo y no debe poder ver el fluido moviéndose hacia adentro.

Figura 5. Se puede usar una bomba manual para probar una válvula direccional en busca de derivación.

Figura 5. Se puede usar una bomba manual para probar
una válvula direccional en busca de derivación.

4. Tome buenas decisiones
Utilice una progresión lógica de resolución de problemas. A menudo, veo el método de la “escopeta” de simplemente cambiar las piezas hasta que el problema desaparece. Esto es un desperdicio no solo en los costos parciales, sino también en el tiempo de inactividad. Nunca quite un componente a menos que tenga una buena razón para creer que está dañado. Siempre que se extrae algo del sistema, las líneas quedan abiertas a los contaminantes transportados por el aire. Los contaminantes demasiado pequeños para verse pueden causar daños graves. Si bien puede estar solucionando un problema hoy, es muy posible que agregue otros problemas más adelante.