Norabide-kontroleko balbula batek behar bezala funtzionatzeari uzten dionean, sistema hidrauliko oso bat geldiarazi dezake. Balbula hauek fluidoen potentzia sistemen "trafiko-zuzendari" gisa jokatzen dute, fluido hidraulikoa nora eta noiz joan behar den esanez. Baina zerk eragiten du osagai kritiko horiek huts egitea?
Norabidezko kontrol-balbularen hutsegitearen oinarrizko arrazoiak normalean kutsadura (hutsen % 70-80aren erantzulea), higadura mekanikoa, arazo elektrikoak, zigiluak hondatzea eta instalazio desegokia dira. Balbula itsastea edo ihesa bezalako sintomak operadoreek lehenik nabaritzen dituzten arren, azpiko mekanismoek sarritan fluidoen kimikaren, estres mekanikoaren eta efektu termikoen arteko elkarrekintza konplexuak izaten dituzte.
Artikulu honek mantentze-ingeniariek eta teknikari hidraulikoek industria-ezarpenetan gehien topatzen dituzten akats-moduak aztertzen ditu. Mekanismo hauek ulertzeak mantentze-estrategia konponketa erreaktiboetatik prebentzio iragarlera eramaten laguntzen du.
Kutsadura: lehen erruduna
Kutsadura industria guztietan balbula hidraulikoen hutsegiteen kausa handiena da. Ikerketek etengabe erakusten dute sistema hidraulikoen arazo guztien ehuneko 70 eta 90 kutsatutako fluidoetatik datorrela. Erronka kutsadura bi forma desberdinetan datorrela ulertzean datza, bakoitzak balbula osagaiak mekanismo ezberdinen bidez erasotzen dituela.
Partikula gogorren kutsadurak sistemara muntatzean, mantentzen edo hondatutako zigiluen bidez sartzen diren hautsa, txirbil metalikoak eta hondakin urratzaileak barne hartzen ditu. Partikula hauek balbularen gorputzaren barruan lixa-paper gisa jokatzen dute. Bobina baten eta bere zuloaren arteko doitasun-egokitzeak normalean 2 eta 5 mikrometro baino ez ditu (0,00008 eta 0,0002 hazbete artekoak) - giza ilea baino meheagoa. Sake hori baino handiagoak diren partikulak hutsunean sartzen direnean, mugitzen diren gainazalen artean harrapatuta geratzen dira eta hiru gorputzeko urradura eragiten dute.
Urratutako materialak zirrikitu mikroskopikoak sortzen ditu oso leundutako bobina-lurretan. Ildaska hauek balbularen zigilatzeko ahalmena suntsitzen dute eta fluidoen saihesbide-bideak sortzen dituzte. Presio handiko fluidoa zuzenean deposituaren atakara isurtzen da marradura horien bidez, eragingailuak noraezean eraginez, balbulak posizioa mantendu behar duenean ere. Kaltea berez iraunarazten da, hasierako marraskadurak sortutako higadura-hondakinek partikula urratzaile gehiago sortzen dituztelako.
Balbula mota ezberdinek partikulen kutsadurarekiko sentikortasun oso desberdina erakusten dute. Tobera-flapper multzoak dituzten servo balbulek huts egiten dute 1-3 mikrometro bezain partikulek zulo pilotuak blokeatzen dituztenean. Solenoide-balbula estandarrek partikula handiagoak jasaten dituzte, baina iragazketa zaindua behar dute. ISO 4406 garbitasun-kodeak fluidoen kutsadura-maila neurtzeko estandarra ematen du, hiru zenbaki erabiliz fluido mililitro bakoitzeko 4, 6 eta 14 mikrometrotik gorako partikula kopurua adierazteko.
| Balbula Mota | Sentsibilitate Maila | Helburua ISO 4406 kodea | Sakea tipikoa | Porrot Arriskua |
|---|---|---|---|---|
| Servobalbulak | Kritikoa | 15/13/10 edo hobeto | 1-3 μm | Pilot-hobiak erraz ixten dira; kutsadura txikiak kontrolaren hutsegitea eragiten du |
| Balbula Proportzionalak | Alta | 17/15/12 | 2-5 μm | Marruskadura handitzeak histeresia eta kontrol-zehaztasuna murrizten ditu |
| Solenoide Norabide-balbulak | Moderatua | 17/19/14 | 5-10 μm | Kutsaduraren bat jasan dezake, baina epe luzeko esposizioak zigiluen higadura eragiten du |
| Eskuzko Palankako Balbulak | دریچه های کنترل جریان اولویت سه درگاهی با استفاده از یک پورت بای پس این مشکل را برطرف می کنند. این شیرها جریان مورد نیاز به محرک را اندازه گیری می کنند در حالی که جریان اضافی پمپ را با فشار کم به مخزن منحرف می کنند، نه اینکه تمام خروجی پمپ را در یک شیر فشار بالا وادار کنند. این امر تولید گرما را در مخزن هیدرولیک کاهش می دهد و راندمان کلی سیستم را بهبود می بخشد. | 18/20/15 | >10 μm | Eskuzko indarrak argi kutsaduraren marruskadura gaindi dezake |
Ikerketek frogatzen dute ISO 20/18/15etik 16/14/11ra bitarteko fluidoen garbitasuna hobetzeak osagaien bizitza hiruzpalau aldiz luza dezakeela. Helburu horiek alde batera uzten dituzten mantentze-taldeek balbularen hutsegite goiztiarra ikusten dute beste prebentzio-neurri batzuk kontuan hartu gabe.
Bigarren kutsadura-mehatxua berniz edo laka izeneko gordailu bigunetatik dator. Iragazketak ken ditzakeen partikula gogorrek ez bezala, berniza fluido hidraulikoaren beraren barruan erreakzio kimikoen bidez sortzen da. 60 °C-tik gorako tenperatura altuek oinarrizko olioaren oxidazioa eragiten dute, batez ere sistemaren higaduraren ondorioz disolbatutako kobreak edo burdinak katalizatzen duenean. Oxidazio-produktuak hasieran fluidoan disolbatzen dira, baina pixkanaka konposatu itsaskor eta disolbaezinetan polimerizatzen dira.
Berniza-gordailuak lehentasunez metalezko gainazaletan pilatzen dira fluxu baxuko guneetan, bereziki bobin-muturren eta kontrol-ganberen inguruan. Materialak kola bezala jokatzen du, bobinaren eta zuloaren arteko tarte kritikoa betez. Tenperaturaren sentikortasunak "Astelehen goizeko gaixotasuna" izenez ezagutzen den hutsegite eredua sortzen du. Funtzionamenduan zehar, olio epelak berniz-gordailuak bigun eta erdi disolbatuta mantentzen ditu, balbulak funtziona dezan. Ekipoak asteburu batean geldirik egoten direnean, fluidoa hozten da eta berniza estaldura zurrun batean gogortzen da, bobina modu mekanikoan blokeatzen duena. Astelehen goizean sistema martxan jartzen saiatzen diren operadoreek txandakatzeari uko egiten dioten balbulak aurkitzen dituzte. Sistema erliebe-balbularen saihesbidearen bidez berotzen den heinean, berniza berriro leundu egiten da eta akatsa misteriotsu desagertzen da.
Olioa aztertzeko metodo tradizionalek espektrometria erabiliz ezin dituzte bernizaren aitzindariak detektatu, partikula bigun azpimikronikoak direlako. ASTM D7843 jarraituz Mintz Patch Kolorimetria (MPC) probak abisu goiztiar fidagarri bakarra eskaintzen du. Proba honek olioa 0,45 mikrometroko iragazkien mintz batetik pasatzen du, mintza zikintzen duten degradazio produktu disolbaezinak harrapatuz. Espektrofotometro batek CIE Lab kolore-espazioko kolore-intentsitatea neurtzen du, ΔE balio bat sortuz. 15etik beherako balioek berniza arrisku baxua adierazten dute, eta 30-40tik gorako irakurketek balbula berehalako itsastea adierazten dute eta iragazketa elektrostatikoarekin edo ioi-trukeko erretxina-sistemekin berehalako esku-hartzea eskatzen dute.
Higadura mekanikoa eta osagaien nekea
Sistema guztiz garbietan ere, presio-ziklo errepikatuek pixkanaka-pixkanaka higatzen dituzte balbulen osagaiak, funtzionamendu-esfortzu arruntaren ondorioz. Huts-mekanismoak kutsadura-kalteetatik bereizten dira funtsean, baina balbula-matxura baten antzeko sintomak sortzen dituzte azkenean.
Zigilu-eraztunek eta babesko eraztunek etengabeko konpresioa eta erlaxazioa izaten dute sistemaren presioa aldatzen doan heinean. Material elastomeroak deformazio iraunkorra jasaten du ingeniariek konpresio multzoa deitzen duten prozesu baten bidez. Milioika zikloren ondoren, O-eraztunek jatorrizko formara itzultzeko gaitasuna galtzen dute. Interferentzia murriztearen doikuntzak barruko isuriak areagotzea ahalbidetzen du bobinatik igarota. Zilindroaren noraeza nabaritzen da balbulak ezin baitu presioa eraginkortasunez eutsi. Tenperaturak zahartze prozesu hau bizkortzen du - 80 °C-tan (176 °F) funtzionatzen duten zigiluak 40 °C (104 °F) gutxi gorabehera bi aldiz azkarrago degradatzen dira.
Itzultzeko malgukiek antzeko neke-erronkei aurre egiten diete ziklo altuko aplikazioetan. Malguki hauek bobina erdiratzeko edo posizio neutrora itzultzeko indarra ematen dute solenoidea desaktibatu ondoren. Konpresio-ziklo konstanteek metalen nekea eragiten dute, eta horrek malgukiaren konstantea pixkanaka murrizten du. Ahuldutako malgukiek presio hidraulikoa edo marruskadura gainditzeko behar adina indar falta izan dezakete, eta bobina posizio desplazatuan zintzilikatzen da. Muturreko kasuetan, tentsioaren korrosioaren pitzadura gertatzen da uraren kutsadura tentsio mekanikoarekin konbinatzen denean, udaberriaren bat-bateko haustura eta balbularen kontrola erabat galtzen denean.
Bobinak berak higadura jasaten du zuloaren aurka irristatzen den lurretan. Gainazaleko irregulartasun mikroskopikoek tentsio handiko kontaktu-puntuak sortzen dituzte, pixkanaka leuntzen direnak. Higadura erradial honek sakearen dimentsioa handitzen du, isurketa gehiago ahalbidetuz. Higadura-ereduak normalean asimetria erakusten du bobinaren zirkunferentziaren inguruko presio banaketa portuen konfigurazioen arabera aldatzen delako. Alde bat besteek baino azkarrago higatzen da, eta litekeena da bobina zuloan apur bat okertzea eta marruskadura areagotzea.
Eserleku-balbulek erronka-balbulek baino erronka mekaniko desberdinak dituzte. Mugimendu irristagarriaren bidez higatzea baino, eserlekuaren balbulak kono edo bola baten araberakoak dira eserlekuaren gainazalaren kontra estutzen duten zigilatzea lortzeko. Ukipen-estresa eserlekuaren inguruko lerro estu batean kontzentratzen da. Partikula gogor bat zigilatzeko gainazal horretan harrapatuta geratzen bada, sistemaren presioak partikula metal leunagora eramaten du, inpresioa edo zulo iraunkorra sortuz. Partikula kendu ondoren ere, hondatutako zigilu-lerroak ihesak ahalbidetzen ditu. Huts-modu honek azaltzen du zergatik eserleku-balbulak sarritan zigilatzea perfektutik ihes nabarmenetara igarotzen diren abisu gutxirekin.
Matxura elektriko eta solenoideak
Kontrol-sistemen eta balbula hidraulikoen arteko interfaze elektrikoak kausa mekanikoetan soilik arreta jartzen duten teknikariak nahasten dituzten hutsegite moduak sartzen ditu. Solenoide-bobinaren erretzea balbularen hutsegiteen artean dago, baina analisiak agerian uzten du normalean arazo elektrikoak arrazoi mekanikoetatik sortzen direla akats elektriko hutsak baino.
AC (korronte alternoa) solenoide balbulek portaera mekanikoaren eta elektrikoaren arteko lotura estua erakusten dute. Bobina inpedantzia batez ere erreaktantzia induktiboaren araberakoa da, zirkuitu magnetikoaren aire-hutsunearen alderantziz aldatzen dena. Tentsioa lehen aldiz AC solenoide bati aplikatzen zaionean, armadura poloaren aurpegitik distantzia maximoan kokatzen da, aire tarte maximoa eta induktantzia minimoa sortuz. Induktantzia baxuak inpedantzia baxua esan nahi du, bobina harilkatuetan zehar euste-korronte arruntaren 5 eta 10 aldiz irits daitekeen sarrera-korrontea ahalbidetuz.
Funtzionamendu arruntean, indar elektromagnetikoak milisegundoren barruan armadura itxi egiten du. Tolestutako aire-hutsuneak induktantzia nabarmen handitzen du, inpedantzia igotzen du eta korrontea egoera egonkorreko maila seguruetara erortzen du. Sekuentzia osoa armaduraren eta bobina-multzoaren mugimendu mekaniko askearen araberakoa da. Berniza-gordailuak, partikulen kutsadurak edo lotura mekanikoak bobina bere ibilbidea amaitzea eragozten badiote, aire-hutsuneak irekita jarraituko du. Bobinak sarrera-korronte masiboa hartzen jarraitzen du mugagabean. Joule-ren legearen arabera (Q = I²Rt), bobinan sortzen den beroa korronte karratuarekin igotzen da. Segundu edo minutu gutxiren buruan, harilaren isolamendua urtzen da, eta bero gehiago sortzen duten bira-bihurketa laburrak eragiten dituzte bobina erabat huts egin arte.
Mekanismo honek azaltzen du zergatik erretako bobina ordezkatzeak itsaspen mekanikoa ikertu gabe behin eta berriz porrota bermatzen duen. Bobina berria dinamizatzean berehala erretzen da azpiko arazo mekanikoak irauten badu. Diagnostiko-prozedurek eskuz gainditzeko probak izan behar dituzte beti: balbula-bobina fisikoki bultzatzea esku-eragile batekin mugimendu leuna egiaztatzeko matxura elektrikoa hartu aurretik.
DC (korronte zuzena) solenoideek hutsegite-eredu onberagoak erakusten dituzte, haien korrontea tentsioaren eta erresistentziaren (I = V/R) soilik menpe baitago, armaduraren posizioaren araberakoa izan gabe. Mekanikoki itsatsita dagoen DC balbula batek huts egiten du mugitzen, baina oso gutxitan erretzen du bobina. DC solenoideen hutsegiteek benetako kausa elektrikoen ondoriozkoak dira, hala nola gaintentsioak balio nominalak ehuneko 10 baino gehiago gainditzen dituena, giro-tenperatura gehiegizko beroa xahutzea eragozten duena edo hezetasuna sartzea barne laburrak eragiten dituena.
Beste interakzio mekaniko-elektriko bat nukleoko hodian (armadura-gida) gertatzen da. Horma meheko hodi honek armadura fluido hidraulikotik isolatzen du, fluxu magnetikoa igarotzen uzten duen bitartean. Solenoidearen muntaketa-azkoinaren instalazio-momentu handiegiak edo presio-puntu anormalak hodia deformatu dezakete, armaduran arrastaka egiten duten leku estuak sortuz. Solenoideak ez du indar nahikorik sortzen marruskadura gehigarri hori gainditzeko, eta ondorioz, elektrikoak agertzen diren baina kausa mekanikoetatik eratorritako "energizatutako baina mugimendurik gabeko" akatsak sortzen dira.
Zigiluaren degradazioa eta bateraezintasun kimikoa
Zigiluak norabide-kontrol-balbulen osagai kimikorik ahulenak dira. Metalezko piezak fluido hidrauliko gehienei aurre egiten dieten bitartean, zigiluak elastomeroek porrot katastrofikoa jasan dezakete produktu kimiko bateraezinak jasanda. Porrotaren modua higadurarekin lotutako narriaduratik guztiz desberdina da eta sarritan azkar gertatzen da fluidoen aldaketak edo zigiluak material okerrekin ordezkatu ondoren.
Eraso kimikoa hantura eta leuntzearen bidez gertatzen da batez ere. Zigiluaren materialak fluido hidraulikoarekin bateragarritasunik ez duenean, fluido molekulak polimero-matrizean sartzen dira hedapen bolumetrikoa eraginez. Puztutako zigiluak zirrikituaren dimentsioak gainditzen ditu eta interferentzia handiak sortzen ditu mugitzen diren piezenekin. Skydrol bezalako suaren aurkako fluido fosfato esterren eraginpean dagoen kautxu nitrileko (NBR edo Buna-N) zigiluak nabarmen erakusten dute hori. NBR-k fluidoa xurgatzen du eta larriki puzten da, gel-itxurako masa leun batean bihurtuz. Zabaldutako zigiluak marruskadura izugarria sortzen du bobinaren aurka eta balbularen funtzionamendua erabat saihes dezake ordu batzuetan. Ebakidurak leundutako kautxutik zatiak urratzen ditu, pilotu-pasabideak estaltzen dituzten hondakinak sortuz eta ibaian beherako osagaiak kaltetzen dituztenak.
Zigilatze-materialaren aukeraketa egokiak elastomeroaren kimika erabiltzen den fluido hidrauliko espezifikoarekin bat etortzea eskatzen du. Erronka areagotu egiten da olio mineraletik fluido sintetikoetara bihurtzen diren edo suaren aurkako formulazio desberdinen artean aldatzen duten sistemetan. Aplikazio batean ezin hobeto funtzionatzen duena beste batean berehalako porrota eragiten du.
| Fluido Hidrauliko Mota | Nitriloa (NBR) | Fluorokarbonoa (Viton/FKM) | EPDM kautxua | Poliuretanoa |
|---|---|---|---|---|
| Olio minerala | Bikaina | Bikaina | Kalte larriak | Bikaina |
| Fosfato Esterra (Skydrol) | Kalte larriak | Ertaina/Eskaria | Bikaina | Kalte larriak |
| Poliuretanoa | Ona | Ona | Ona | Eskasa (hidrolisia) |
| Ester biodegradagarria (HEES) | Azoka | Ona | Pobrea | Azoka |
Taulak erlazio kritikoak erakusten ditu: EPDM-ak bikain funtzionatzen du fosfato-ester sistemetan, baina hondamendia egiten du olio mineralean, NBRren guztiz kontrako eredua erakutsiz. Fluorokarbonozko zigiluak (Viton) bateragarritasun zabala eskaintzen dute, baina askoz gehiago kostatzen dute eta errendimendu moderatua baino ez dute erakusten suaren aurkako fluido batzuetan. Teknikariek zigilu-materialen kodeak egiaztatu behar dituzte mantentze-lanetan eta ordezko piezak fluidoen kimikarekin bat datozela ziurtatu behar dute.
Presio handiko aplikazioek estrusio edo nibbling izeneko zigilu mekaniko hutsaren modua sartzen dute. 20 MPa (3000 psi) gainditzen duten presioetan, O-eraztunek solido elastikoek baino fluido likatsuak bezala jokatzen dute. Lotutako metalezko piezen arteko tarteak diseinu-mugak gainditzen baditu higaduragatik edo mekanizazio-perdoiaren pilaketagatik, sistemaren presioak kautxua hutsunean sartu behar du. Presio-pultsazioek estrusioaren zatia behin eta berriz estutu eta atzera botatzen dute. Metalezko ertzek guraizeak bezala jokatzen dute, presio-ziklo bakoitzean zigilutik pieza txikiak mozten dituzte. Kaltetutako zigiluak mastekatu itxura du presio baxuko aldean. Ingeniariek presio handiko aplikazioetan estrusioa saihesten dute PTFEz (politetrafluoroetilenoa) egindako babes-eraztunak instalatuz O-eraztun bakoitzaren presio baxuko aldean, estrusio-bidea fisikoki blokeatuz.
Tenperatura-muturrek zigiluak ere degradatzen dituzte bateragarritasun kimikoarekin zerikusirik ez duten mekanismoen bidez. Zigiluaren tenperatura-kalifikazioaren gainetik bero-esposizio luzeak gogortzea eta elastikotasuna galtzea eragiten du. Zigilu hauskorra konpresiopean pitzatzen da, ihesbide iraunkorrak sortuz. Beira trantsizio puntutik beherako tenperatura hotzek antzeko hauskortasuna sortzen dute. Hotzean malgutzen diren zigiluak hondamendian hautsi daitezke. Zigiluen katalogoetako tenperaturaren zehaztapenek mantentze-lanek batzuetan ahaztu egiten dituzten hautapen irizpide kritikoak adierazten dituzte.
Fluido-dinamikako gaiak: kavitazioa eta higadura
Abiadura handiko fluidoen jarioak balbulen ataka eta pasabideetan zehar metalezko gainazal fisikoki suntsitzeko gai diren indarrak sortzen ditu. Fluido dinamikoen hutsegite modu hauek kutsadura edo higaduratik bereizten dira, kalteak fluidotik bertatik datozelako partikula arrotzak edo mugimendu errepikatuak baino.
Kavitazioa gertatzen da tokiko presioa fluido hidraulikoaren lurrun-presioaren azpitik jaisten denean, irakiten eta lurrun-burbuilak sortuz. Bernoulli-ren printzipioaren arabera, fluidoaren abiadura izugarri handitzen da balbularen atakan dagoen irekidura estutik igarotzean, dagokion presioa gutxituz. Presio-jaitsiera horrek presio estatikoa fluidoaren lurrun-presioaren azpitik jartzen badu funtzionamendu-tenperaturan, lurrun-barrunbeak azkar sortzen dira likido-korrontean.
Eskuz gainditzeko probak mekanikoaren eta elektrikoaren arteko bereizketa kritikoa eskaintzen du. Ia solenoide noranzko balbula guztiek eskuzko pin edo botoi bat dute, bobina mekanikoki mugitzera behartzen duena. Balbulak eskuzko aktuazioari erantzuten badio eta sistemak normal funtzionatzen badu, balbula-mekanismoak behar bezala funtzionatzen du eta arazoa kontrol elektrikoko zirkuituetan dago. Aitzitik, bobina eskuz aldatzeko ezintasunak kutsadura, berniza edo deformazioen lotura mekanikoa berresten du. Proba sinple honek segundoak behar ditu, baina hutsegite modu okerraren atzetik alferrik galdutako orduak ezabatzen ditu.
Operadoreek sarritan detektatu dezakete kavitazioa ikusmenaren ikuskapenak kalteak agerian utzi aurretik, sinadura akustiko bereizgarriak sortzen dituelako. Behin eta berriz errepikatzen den burbuilaren kolapsoak ontzi batean hartxintxa dardara edo tonu altuak egiten dituen zarata sortzen du. Kavitazio-atalasetik gertu ibiltzen diren sistemek karga-aldaketekin batera joan eta etorriko zarata tarteka erakusten dute. Zarata metalen higadura progresiboarekin erlazionatzen da zuzenean, monitorizazio akustikoa mantentze aurreikuspenerako tresna baliotsu bihurtuz.
Alanbre-tresnaren higadura izeneko hutsegite-modu erlazionatu baina desberdin batek balbula-eserlekuen gainazaletan eragiten du. Balbula bat itxi behar denean, baina guztiz zigilatzen ez duenean, eserlekua irekita mantentzen duten partikulek edo gainazaleko kalteak direla eta, presio handiko fluidoak hutsune mikroskopikotik zeharkatzen ditu abiadura handi batean. Emari-abiadura segundoko ehunka metrora irits daiteke ihes txiki hauen bidez. Fluido-zorrotadak metala zeharkatzen du ur-aizto baten antzera, eta hari finaren marraduraren antza duten ildask estuak zizelkatzen ditu. Alanbre-treraketaren kalteak hasten direnean, ihes-eremua azkar handitzen da eta balbulak presioa eusteko gaitasun guztiak galtzen ditu.
Balbulan zehar dagoen presio-diferentziak cavitation eta higadura intentsitatea zehazten ditu. Diseinu-ingeniariek fluxu-ahalmen egokia duten balbulak hautatzen dituzte presio-jaitsierak muga onargarrietan mantentzeko. Balbulek beren diseinuaren balorazioa baino presio diferentzial handiagoetan funtzionatzeak kalte dinamikoa bizkortzen du. Pilotu drainatze-lerro desegokiak edo tankearen atakak blokeatuta dituzten sistemek atzera-presioa sortzen dute, bobina nagusia gehiegizko presio jaitsierarekin funtzionatzera behartzen duena, kabitazioa eraginez sistemaren zehaztapenak normalak izan arren.
Instalazioa eta tentsio mekanikoaren faktoreak
Balbulen muntaketari eta sistemaren diseinuari lotutako faktore mekanikoek hutsegite moduak sortzen dituzte arazo-konpontzaileak nahastu egiten dituztenak, balbula instalatu eta berehala akastuna agertzen delako, baina sistematik kentzean aske funtzionatzen du. Instalazioak eragindako hutsegite hauek balbula-gorputzaren deformazio elastikoaren ondorioz, muntatze-indarren tentsiopean.
Azpiplaketan edo manifoldetan muntatzen diren kontrol-balbulek tintze-indar uniformea behar dute muntaketa-toloi anitzetan. Momentu irregularra aplikatzeak balbula gorputza apur bat bihurritzen du. Deformazio honek mikrometro batzuk soilik neur ditzakeen arren, kritikoa bihurtzen da spool-to-hore 2-5 mikrometro besterik ez duten balbulentzat. Elipse batean bihurritutako zulo zirkular batek bobina zilindrikoa puntu kontrakoetan estutuko du, marruskadura nabarmen handituz edo bobina erabat trabatuz.
Porrotaren sinadurak argi eta garbi erakusten du: sistemara lotuta dagoenean mugitzeari uko egiten dion balbula berri bat eskuan hartuta doanean mugitzen da. Mekanismo honen kontzientziarik ez duten teknikariek balbula fabrikatzaileari errua botatzen diote eta alferrikako bermearen itzulketak hasten dituzte. Benetako kausa instalazio prozedura desegokian dago. Balbulen fabrikatzaileek pare-balioak eta estutze-sekuentziak zehazten dituzte hardwarea muntatzeko. Zehaztapen hauei jarraituz, zulamenaren geometria tolerantziaren barruan mantentzen da. Gehiegizko momentuak edo izkinaz izkinako estutze-ereduek zuladura obalatuko duten bihurridura-esfortzua eragiten dute.
Azpiplaken lautasunak instalazioaren beste parametro kritiko bat adierazten du. Muntatzeko gainazalak uhinak edo altxatutako eremuak erakusten baditu soldadura-zipriztinengatik edo korrosioagatik, balbula-gorputzak irregulartasun horiei egokitzen die torlojuan behera. Ondorioz, gorputzaren distortsioak barruko lerrokadura desegokia sortzen du bobinaren eta zuloaren artean. Ingeniariek lautasun-desbideratze maximoa zehazten dute, normalean 0,025 mm ingurukoa (0,001 hazbetekoa) balbula muntatzeko gainazalean. Mantentze-taldeek batzuetan ez dute jaramonik egiten zehaztapen hau, batez ere landa-konponketetan edo sistema aldaketetan.
Kolektoreen barrunbeetan instalatutako kartutxo estiloko balbulek antzeko erronkak dituzte. Hari-momentuak eta barrunbearen sakonerak kartutxoa nola kokatzen den eragiten dute. Gehiegizko torketa hariek kartutxoaren gorputzaren horma meheak deforma ditzakete. Barrunbearen sakonera okerrak kartutxoa tentsioan edo konpresioan uzten du, eta biak barneko sakeak desitxuratzen ditu. Instalazio akats hauek proba-bankuan primeran funtzionatzen duten balbulak dira, baina ekoizpen-multzoan instalatzen direnean itsatsi edo ihes egiten dute.
Bibrazioak eta kolpeen kargak denboran zehar metalezko osagaiak nekatzen dituzten tentsio dinamikoak sartzen dituzte. Ekipo mugikorretan edo elkarrekiko makinetan muntatutako norabide-balbulek azelerazio-indarrak jasaten dituzte, muntaketa-buruak pitzatzen dituztenak, euste-pinak apurtzen dituztenak eta harizko konexioak askatzen dituztenak. Ur-kolpearen kolpe mekanikoak - balbulak azkar ixten direnean sortzen diren presio igoerak - balbularen presio nominala hainbat aldiz gaindi dezake. Errepikaturiko presioek gainazal metalikoak gogortzen dituzte eta neke-pitzadurak eragiten dituzte, azkenean etxebizitza haustura edo bobina haustura eragiten dutenak.
Norabide-kontrol-balbularen hutsegiteen diagnostiko-planteamenduak
Arazoak konpontzeko eraginkorrak osagaiak ordezkatu aurretik hutsegite-mekanismoa isolatzen duen ikerketa sistematikoa behar du. Ondorengo diagnostiko-sekuentzia honek kanpoko egiaztapen soiletatik barne-ikuskapen inbaditzaileetara funtzionatzen du, geldialdi-denbora gutxituz, behin betiko arrazoien datuak biltzen dituen bitartean.
Ikusmen- eta zentzumen-ikuskapena lehen urratsa da. Etxebizitza junturak edo zigilu-guruinen inguruan kanpoko fluido-ihesak O eraztun-hutsegitea adierazten du. Solenoide bobinetan erre-markek edo plastiko urtuek gainberotze elektrikoa berresten dute. Erretako bobinaren isolamenduaren usain bereizia nabarmen desberdina da olio hidraulikoaren usain arruntetik. Kavitazioak teknikari trebatuek berehala antzematen duten zarata bereizgarria sortzen du. Funtzionamendu egokian oinarrizko sinadura akustikoak grabatzeak arazoak sortzen direnean alderatzea ahalbidetzen du.
Eskuz gainditzeko probak mekanikoaren eta elektrikoaren arteko bereizketa kritikoa eskaintzen du. Ia solenoide noranzko balbula guztiek eskuzko pin edo botoi bat dute, bobina mekanikoki mugitzera behartzen duena. Balbulak eskuzko aktuazioari erantzuten badio eta sistemak normal funtzionatzen badu, balbula-mekanismoak behar bezala funtzionatzen du eta arazoa kontrol elektrikoko zirkuituetan dago. Aitzitik, bobina eskuz aldatzeko ezintasunak kutsadura, berniza edo deformazioen lotura mekanikoa berresten du. Proba sinple honek segundoak behar ditu, baina hutsegite modu okerraren atzetik alferrik galdutako orduak ezabatzen ditu.
Egiaztapen elektrikoak bobinaren erresistentzia eta benetako funtzionamendu-tentsioa neurtzea eskatzen du. Zehaztapen-tartetik kanpo geratzen diren erresistentzia-irakurketak (normalean 50-200 ohmio DC bobinentzat, 10-50 ohm AC bobinentzat) bobinaren kaltea adierazten dute. Hala ere, erresistentziak bakarrik istorio osatugabea kontatzen du. Kargapean solenoidearen konektorean tentsioa neurtzeak konexio solteen edo tamaina txikiko kableen tentsio jaitsiera erakusten du. Hariaren erresistentzia dela-eta 18 VDC soilik jasotzen duen 24 VDC-rako balio duen solenoide batek ez du indar nahikorik sor dezake bobina marruskadura eta presio indarren aurka aldatzeko. Indar elektromagnetikoa tentsio karratuaren arabera aldatzen da (F ∝ V²), eta tentsio jaitsiera bereziki kaltegarria da.
Barne isurien kuantifikazioak proba hidraulikoen ekipamenduak behar ditu. Ekipamendu mugikorretarako metodorik praktikoena balbularen atakak blokeatzea eta banaka presioa egitea da, depositurako emaria neurtzen den bitartean. Neurtutako ihesak fabrikatzailearen zehaztapenekin alderatuz gero, barne higadura muga onargarrietatik haratago joan den zehazten da. Ekipo geldietan, eragingailuaren noraeza kargapean behatzeak ihesaren ebaluazio funtzionala eskaintzen du. Balbula posizio neutroan jartzen denean poliki-poliki hedatzen edo atzera egiten duen eragingailu batek barne-ihes handiegiak adierazten ditu, presioa okerreko ganberara iristeko aukera ematen duena.
Pinge äärmused, termiline ülekoormus, niiskus, isolatsiooni purunemine
Olioa aztertzeko laborategiek fluidoen laginak probatzen dituzte, bai partikulen kutsadura bai degradazio kimikoa. Partikulen zenbaketak ISO 4406 garbitasun-kodea zehazten du eta filtrazio-sistemek behar bezala funtzionatzen duten identifikatzen du. Azido kopuruaren azterketak oxidazio maila erakusten du. Garrantzitsuena bernizarekin erlazionatutako arazoetarako, MPC analisiak eskatzeak gordailu itsaskorren eraketaren abisua ematen du balbulak itsasten hasi aurretik. Olioa aztertzeko programa integral batek kutsadura-arazoak harrapatzen ditu balbula garestiak suntsitu aurretik.
| Sintoma | Litekeena da kausa | Egiaztapen diagnostikoa | Erremedioa |
|---|---|---|---|
| Balbula ez da mugitzen | 1) Bobina erre/ireki 2) Bernizetik itsatsitako bobina 3) Gorputzaren distortsioa |
1) Neurtu bobinaren erresistentzia 2) Saiatu eskuz gainidazten 3) Muntatzeko torlojuak apur bat askatu |
1) Ordezkatu bobina eta konpondu itsastea 2) Garbitu balbula, instalatu berniza-iragazkia 3) Atzera egin zehaztapenetatik |
| Bobina behin eta berriz erretzen da | 1) Spool lotesteak AC ateraldia eragiten du 2) Gaintentsioa 3) Ziklo-tasa altua |
1) Egiaztatu bobina marruskadura 2) Borneetako tentsioa neurtu 3) Kontrol-logika berrikusi |
1) Konpondu lotura edo aldatu DCra 2) Elikatze-hornidura zuzena 3) Hobetu hoztea edo murriztu zikloak |
| Eragingailuak noraezean | 1) Barne higadura/ihesak 2) Seal porrota 3) Kutsatutako likidoa |
1) Blokeatu portuak eta neurtu presioaren gainbehera 2) Egiaztatu itzulerako linearen emaria 3) Probatu fluidoen garbitasuna |
1) Ordeztu balbula 2) Ordezkatu zigiluak 3) Iragazi olioa ISO helburura |
| Gehiegizko zarata | 1) Kavitazioa 2) AC solenoide burrunba |
Δοκιμή υπό πραγματικές συνθήκες 2) Ikuskatu armaduraren aurpegia zikinkeriarik ez dagoen |
1) Atzeko presioa handitu, airea kendu 2) Garbitu polo aurpegiak edo aldatu DCra |
Arazoak konpontzeko gidak eremuko teknikariek gehien topatzen dituzten sintoma-kausa-konponbide harremanak sintetizatzen ditu. Ikuspegi egituratu honi jarraitzeak diagnostiko-denbora murrizten du, eta konponketa-lehenengo arrakasta-tasak areagotzen ditu.
Mantentze iragarlerantz aurrera egitea
Hutsegite-mekanismoak ulertzeak matxura erreaktiboko mantentze-lanetatik baldintza iragarleetan oinarritutako mantentze-estrategietara igarotzea ahalbidetzen du. Ekoizpenean balbulek huts egiten dutenean itxaron beharrean, aurreikuspen-planteamenduek degradazioa goiz hautematen dute eta aurreikusitako geldialdietan konponketak programatzen dituzte.
Oinarrizko errendimendu-neurriak ezartzeak programa iragarpenetarako oinarria eskaintzen du. Balbula-ezaugarri berriak grabatzeak, besteak beste, eskuzko eragiketa-indarra, korronte elektrikoa, barne-ihes-tasa eta sinadura akustikoa erreferentzia datuak sortzen ditu. Aldizkako neurketak oinarrizko lerroarekiko desbideratzea erakusten duten ikerketak abiarazten dituzte hutsegite osoa gertatu baino lehen.
Kutsaduraren kontrolak arreta nagusia merezi du, hutsegite gehienen erantzukizuna duelako. Olio-laginketa erregularrak partikulen zenbaketarekin eta MPC probarekin balbulak itsatsi aurretik arazoak harrapatzen ditu. Helburu-balioak gainditzen dituzten ISO garbitasun-kodeak erakusten dituzten sistemek iragazketa-sistemaren berehalako ikuskapena behar dute, eta baliteke iragazkien elementua ordezkatzea. 30etik gorako MPC ΔE balioek bernizak kentzeko sistema elektrostatiko edo erretxinan oinarritutako sistemak instalatzea eskatzen dute.
Osagaien ordezkapen-tarteek benetako funtzionamendu-baldintzak islatu behar dituzte denbora-tarte arbitrarioak baino. Urtean milioika aldiz zirkulatzen duten balbulek zigiluen ordezkapen maizago behar dute gutxitan erabiltzen diren balbulek baino. Tenperaturak, fluido motak eta presio-mailek degradazio-tasa eragiten dute. Hutsegiteen historiako datuak biltzeak aplikazio zehatzetara pertsonalizatutako bizitzaren iragarpen estatistikoa ahalbidetzen du. Eragiketa batzuek egutegiko denboran baino erabilera errealean oinarritutako mantentze-lanak abiarazten dituzten balbulen ziklo-kontagailuak ezartzen dituzte.
Mantentze-lanetako langileak instalazio-prozedura egokietan trebatzeak arazoak konpontzen dituzten tentsio mekanikoen akatsak saihesten ditu. Momentu-balio zehaztuekin, estutze-sekuentziarekin eta lautasun-kontrolekin dokumentatutako prozedurak sortzeak emaitza koherenteak bermatzen ditu txanda eta teknikari guztietan. Torque-giltzak aldizka kalibratu behar dira eta balbulak instalatzeko lan guztietan beharrezkoak dira.
Oinarrizko errendimendu-neurriak ezartzeak programa iragarpenetarako oinarria eskaintzen du. Balbula-ezaugarri berriak grabatzeak, besteak beste, eskuzko eragiketa-indarra, korronte elektrikoa, barne-ihes-tasa eta sinadura akustikoa erreferentzia datuak sortzen ditu. Aldizkako neurketak oinarrizko lerroarekiko desbideratzea erakusten duten ikerketak abiarazten dituzte hutsegite osoa gertatu baino lehen.
Kostu-onuraren azterketak oso alde egiten du sistema kritikoen mantentze-lan prediktiboa, non balbulen hutsegiteak geldialdi garestia eragiten duen. Iragarpen-programak probak egiteko ekipamenduan eta prestakuntzan inbertitzea eskatzen duten arren, itzulera aurreikusi gabeko etenaldiak ezabatu, osagaien bizitza luzatu eta larrialdietako konponketa-kostuak murrizten ditu. Iragarpen-programa integralak ezartzen dituzten lantegiek normalean balbulei lotutako hutsegiteak ehuneko 60-80 gutxitzen dituzte bi urteko epean.
Ondorioa
Norabidezko kontrol-balbularen hutsegiteak elkarreragin diren mekanismo anitzetatik sortzen dira, kausa isolatu bakarretik beharrean. Kutsadurak porrotaren estatistiketan nagusitzen dira, baina prozesu fisiko ezberdinen bidez agertzen da: partikula gogorrek higadura urratzailea eragiten dute, eta berniz bigunen gordailuak itsaspen kimikoak sortzen dituzte. Akats elektrikoak normalean solenoidearen funtzionamendu egokia eragozten duen lotura mekanikotik datoz. Zigiluaren degradazioak bateraezintasun kimikoa edo estrusio mekanikoa maizago islatzen ditu zahartze sinpleak baino. Indar fluido-dinamikoek gainazal zehatzak kaltetzen dituzte kabitazioaren eta abiadura handiko higaduraren bidez. Instalazioaren estresak zati mugigarriak lotzen dituen distortsio geometrikoa sartzen du.
Porrotaren prebentzio eraginkorrak balbulatik haratago zabaltzen den sistema-mailako pentsamendua eskatzen du. Balbula motarako egokia den ISO 4406 arauen araberako fluidoen garbitasuna da oinarria. Zigiluen eta fluido hidraulikoaren arteko bateragarritasun kimikoak hantura-huts katastrofikoak saihesten ditu. Instalazio-prozedura egokiek barne-tarte kritikoak mantentzen dituzte. Presio-jaitsiera edo hozte desegokia sortzen duten sistemaren diseinu-arazoei aurre egiteak balbula-zerbitzuaren bizitza izugarri luzatzen du.
Mantentze-lan erreaktibotik egoera iragarlerako zaintzarako trantsizioak errendimendu handiko eragiketak ustekabeko hutsegiteek jasaten dituztenetatik bereizten ditu. Olioaren analisi-programek, irudi termikoko inkestak eta monitorizazio akustikoak arazoak antzematen dituzte hasierako faseetan, ekintza zuzentzaileak gutxi kostatzen direnean eta larrialdiko geldialdirik behar ez dutenean. Balbulen akatsen atzean dauden oinarrizko fisika eta kimika ulertzeak mantentze-lanak piezen ordezkapenetik fidagarritasun ingeniaritza bihurtzen du.
