Factores que afectan la calidad del conjunto de mangueras hidráulicas

1. Composición y clasificación del conjunto de unión de manguera hidráulica

El conjunto de unión de manguera hidráulica consta de dos partes: una manguera de goma y una unión metálica. Se clasifica principalmente según el rango de presión de trabajo y la forma de conexión de la manguera y la unión.

Clasificación por rango de presión de trabajo

Baja presión: La presión de trabajo es inferior a 3 MPa, principalmente la manguera hidráulica tejida con hilo de algodón (fibra). Se utiliza principalmente en circuitos de control de aceite, tuberías de frenos de automóviles y algunas máquinas herramienta hidráulicas. .

Presión media: La presión de trabajo oscila entre 3 y 10 MPa, principalmente mangueras hidráulicas de gran diámetro (superior a h25) con trenzado de acero I y II. Se utilizan principalmente en circuitos de aceite de media y baja presión y en circuitos de retorno de aceite.

Presión alta: La presión de trabajo está entre 10 y 31,5 MPa, principalmente los tipos I, II, III y tubos de bobinado de alambre de acero con alambre de acero trenzado por debajo de h25. Se utiliza principalmente en sistemas de alta presión. .

Ultra alto: La presión de trabajo de alta presión es superior a 31,5 MPa, principalmente para tubos de bobinado de alambre de acero con diámetros inferiores a h31,5. Con el desarrollo de maquinaria hidráulica de ultraalta presión y alta potencia, su demanda está en aumento.

Clasificación según el método de conexión de la manguera y la junta

El conjunto de unión de manguera engarzada utiliza fuerza externa para forzar que la camisa de la unión se encoja hacia adentro hasta un tamaño determinado en un estado frío, de modo que la manguera y la unión se puedan conectar de manera confiable.

Para el montaje desmontable, la junta y la manguera se comprimen a través del núcleo con un cono exterior para comprimir la capa de caucho interior de la manguera para acercarla al cono interior del manguito de la junta.

Es decir, se conecta mediante el espacio cónico invertido formado entre el núcleo y el manguito de unión, mientras se presionan las capas de goma interna y externa de la manguera. Sin embargo, la calidad de la conexión no es estable. Por lo tanto, los fabricantes profesionales en China generalmente utilizan el tipo de retención.

2. Relación entre la estructura y el rendimiento del conjunto de unión de mangueras hidráulicas

1. Manguera

La manguera hidráulica está compuesta por una capa interior de caucho, una capa de refuerzo y una capa exterior de caucho. La capa interior de caucho está en contacto directo con el aceite, por lo que es necesario que no se corroa por el fluido durante un uso prolongado y evite fugas. Gracias a la capa de refuerzo, puede soportar cierta presión.

Por lo tanto, se recomienda utilizar caucho de nitrilo. Además del compuesto de caucho, los principales factores que afectan el rendimiento son la dureza, el grosor y la deformación permanente de la capa interna. La dureza y la deformación permanente influyen considerablemente en el rendimiento del sellado. Generalmente, una dureza alta, una deformación permanente tras la compresión baja y un mejor rendimiento del sellado. Generalmente, es óptimo cuando la dureza es de 70-85 Shore y la deformación permanente es del 50 %.

El espesor de la capa interna de caucho es preferiblemente de 1,5 a 2,5 mm. Un espesor excesivo aumentará su flujo durante la retención, provocando la acumulación de exceso de adhesivo en la cara de contacto del manguito del núcleo de la junta y el tubo de caucho, lo que reduce la sección transversal de flujo. Se producirá una fractura durante la retención.

Al mismo tiempo, la uniformidad del espesor de la pared de la capa interna de caucho también es fundamental. Si el espesor no es uniforme, se producirán grietas en un lado y amontonamientos en el otro después de la compresión. Las picaduras en la superficie de la capa interna de caucho también son un factor importante que afecta el rendimiento.

Las mangueras hidráulicas se basan principalmente en capas de refuerzo para soportar la presión. La manguera trenzada se adhiere a las capas interna y externa mediante pegamento.

Debido al contacto mutuo entre los alambres de acero en la misma capa trenzada, cuando se someten a presión dinámica, la fricción entre los alambres de acero afectará su durabilidad debido a su diferente expansión y contracción.

El tubo de bobinado se compone de dos capas con diferentes direcciones de bobinado para formar una capa de trabajo, y hay un pegamento intermedio entre las dos capas, por lo que no hay intersección entre las dos capas de alambres de acero en la misma capa de trabajo.

Por lo tanto, no causa concentración de tensiones ni fricción ni desgaste debido a la flexión transversal entre los alambres al someterse a presión dinámica. Por lo tanto, presenta buena durabilidad y puede soportar altas presiones.

La capa exterior de caucho de la manguera hidráulica se adhiere a la capa de refuerzo para su protección, generalmente de neopreno. Se debe tener cuidado para evitar el envejecimiento y el agrietamiento, lo que afecta la vida útil de toda la manguera.

2. Articulación

La unión de manguera engarzada consta de un núcleo de unión, una tuerca y una camisa.

Los principales factores que afectan el rendimiento del núcleo de unión son la longitud de la varilla, la forma estructural, el espesor de la pared y el material. Para el sellado y la prevención de desprendimientos, cuanto más largo sea el mandril, mejor; sin embargo, un mandril demasiado largo desperdiciará material y aumentará el costo de fabricación.

Además, para evitar que el extremo del núcleo quede amontonado cuando se engarza, el diseño general requiere que su longitud sea ligeramente mayor que la de la camisa.

Existen diversas formas estructurales de la varilla central, entre las que destacan las ranuras en R y en zigzag, que aumentan la superficie de fricción y permiten el flujo de caucho. Actualmente, las tuberías trenzadas con alambre de acero utilizan ranuras en R, mientras que las tuberías de bobinado con mayor presión utilizan ranuras en zigzag.

Material: El material del núcleo de unión suele ser acero estructural al carbono de calibre 20, 35 o 45. Para evitar que el orificio interior del núcleo se deforme y aumente la resistencia al líquido durante la retención, se debe seleccionar cuidadosamente el espesor de pared del núcleo, generalmente entre 1,5 y 3,5 mm. Cuanto mayor sea el diámetro, mayor será el valor.

No se permite una interferencia excesiva entre el círculo exterior del núcleo y el orificio interior de la manguera, ya que dañaría la goma interior y dificultaría el montaje de la cavidad. Si el orificio interior del núcleo es demasiado pequeño, aumentará la resistencia del líquido y provocará una pérdida de presión.

Dado que el diámetro exterior del núcleo está limitado por lo anterior, el tamaño de la manguera varía considerablemente. Para cumplir con los requisitos de rendimiento mínimo del conjunto de unión, es necesario optimizar la retención.

Chaqueta de unión: el tamaño del orificio interior debe ser apropiadamente mayor que el tamaño de la capa de refuerzo, de lo contrario no se podrá instalar e incluso la capa de refuerzo se dispersará por completo.

La holgura general es de 1 a 1,5 mm. La forma de la ranura dentro de la camisa afecta directamente la calidad de la unión. Actualmente, existen modelos con orificio recto sin ranura, con ranura dentada y con ranura anular y dentada combinadas.

3. El proceso de engarce es el factor más importante que afecta la calidad

El factor tecnológico más importante que afecta la calidad del conjunto de unión de manguera prensada es el proceso de prensado. Actualmente, existen dos métodos principales de sujeción: el de empuje axial, que se puede realizar utilizando un molde especial en una prensa de uso general. La cantidad de sujeción no es fácil de ajustar y la superficie exterior de la camisa se daña fácilmente durante el proceso. Para retirar el clip.

El molde debe ser de tipo dividido. Esto crea una costura que perjudica el aspecto del producto final. El otro tipo es el de retención radial, cuyos moldes se dividen en divididos, de tres, seis y ocho lóbulos.

Es adecuado para la producción en masa de moldes de seis y ocho lóbulos. Para garantizar la calidad del prensado, es fundamental controlar correctamente la compresión del caucho interior de la manguera y el prensado de la camisa exterior.

Según la inspección de las prácticas de producción, es relativamente sencillo utilizar una fórmula empírica para calcular la compresión del caucho interior.

t=(B-e+f)×x

T: cantidad de compresión del caucho interior (o cantidad de retención de la camisa, unilateral) mm, B: espesor unilateral del caucho interior, mm; (B se puede medir directamente o calcular mediante la siguiente fórmula)

B=(d2-d)/2-nt1

d- el diámetro exterior de la capa de alambre de acero de la manguera, mm d- el diámetro interior de la manguera, mm

n - el número de capas de caucho medio (dos capas de alambre de acero, una capa de caucho medio; tres capas de alambre de acero y dos capas de caucho medio)

t- el espesor de la capa de caucho, su valor es 0,3 mm

e- la expansión del núcleo de la unión hasta el orificio interior de la manguera mm, e=(d2-d)/2

d1 - diámetro exterior del núcleo, mm

f- el espacio entre el manguito de unión y el diámetro exterior de la capa de alambre de acero de la manguera, mm f=(d3-d2)/2

d3 - diámetro interior del manguito de unión, mm

incógnita —El porcentaje de compresión de la capa interna de caucho (40-50% para mangueras trenzadas de alambre de acero, 42% para una capa de alambre de acero; 44% para alambre de acero de dos capas; 48% para alambre de acero de tres capas; 55-65% para tubo de bobinado de alambre de acero %; el tubo trenzado de fibra de algodón ocupa aproximadamente el 20%.)

Para el tubo trenzado de fibra sin pelar el caucho exterior, B = (diámetro exterior del tubo de caucho - diámetro interior del tubo de caucho)/2. El diámetro exterior del manguito después de la retención es D = D-2t.