Diminuição e montagem da vibração da válvula de controle da escavadeira: corrigir a sacudida que mata seus selos

Todos os mecânicos de escavadeiras viram a mesma coisa acontecer.E dentro de 500 horas os acessórios estão a chorar de novoOs anéis parecem estar bem, as portas não estão danificadas.

A resposta é quase sempre a vibração e, mais especificamente, o facto de ninguém a ter amortecido antes de fechar a válvula.

As válvulas de controlo estão directamente na saída da bomba, o que significa que cada pulso de pressão da bomba principal, cada batida de combustão do motor diesel,e cada impacto quando o balde atinge a rocha envia uma onda de choque direto para o corpo da válvulaSem isolamento adequado, essas vibrações soltam os parafusos, racham a fundição e destroem as superfícies de vedação muito antes da válvula ver uma gota de óleo sujo.

Por que a montagem padrão falha sob vibrações do mundo real

A maioria das instalações de instalação de válvulas de fábrica usa suportes de aço rígidos e grampos de borracha que foram projetados para um banco de teste, não para um local de trabalho.Os suportes flexíveis sob cargaOs parafusos que mantêm tudo unidos experimentam tensão alternada cada vez que o motor dispara, apertando, afrouxando, apertando, afrouxando, até que o atrito do fio caia abaixo do necessário para ficar no lugar.

A frequência de pulsação da pressão da bomba em uma bomba principal de escavadeira típica está entre 40 e 120 Hz, dependendo da velocidade do motor e do deslocamento da bomba.Essa faixa coincide com a frequência de ressonância natural da maioria dos suportes de montagem de válvulasA ressonância amplifica a vibração por um fator de três a cinco vezes, de modo que um pulso de bomba que mede 0,02 mm de movimento na fonte torna-se 0,1 mm na válvula - suficiente para cansar um parafuso em semanas.

A vibração induzida pelo tubo é um segundo problema que é ignorado. A mangueira de alta pressão que conecta a bomba à válvula bate sempre que o braço oscila ou a cabine gira.Essa mangueira age como um chicote.As conexões de tubulação rígidas agravam isto porque transmitem todas as sacudidas sem absorver nenhuma delas.

Construindo um sistema de isolamento de vibrações que realmente funciona

Escolher o material e a localização adequados do isolante

Não todos os tipos de borracha são iguais. As buchas de borracha macia que estão disponíveis na maioria das máquinas degradam-se rapidamente quando expostas a névoa de óleo hidráulico e ao calor do motor.000 horas, transformam-se em plástico duro que transmite vibrações em vez de as absorver..

Utilize suportes de borracha nitrílica ou poliuretano destinados a exposição contínua ao óleo e a temperaturas de até 120 graus Celsius.O durômetro deve estar em torno de 60 a 70 Shore A .

Colocar os isoladores em três pontos: dois sob a flange de montagem da válvula e um na extremidade do atuador.A extremidade do atuador é crítico porque é onde o solenoide ou alavanca conjunto adiciona massa concentradaUm único isolante sob o actuador impede que todo o conjunto oscile sobre os seus parafusos de montagem.

Se você colocar os isoladores longe da válvula, o que você pode fazer é colocar os isoladores tão perto dos pontos de montagem da válvula quanto possível, idealmente dentro de 25 mm de cada buraco do parafuso.o suporte se dobra entre a montagem e a válvulaPense nisso como uma suspensão de carro, a mola precisa estar bem no volante, não no meio do eixo.

Projetar o suporte para flexão em vez da válvula

O próprio suporte de montagem deve ser o componente que absorve o movimento, não o corpo da válvula.Isto significa o uso de um projeto de suporte com zonas flexíveis intencionais, secções finas ou furos em ranhuras que permitem o movimento controlado.

Uma abordagem comum é usar furos de parafuso de grande porte no suporte, normalmente 2 mm maiores que o diâmetro do parafuso.Esse espaço livre permite que o suporte mudar ligeiramente sob vibração sem transferir a carga para os fios da válvulaNo lado da válvula, utilizar furos de tamanho normal para que a válvula permaneça bloqueada em posição relativa à sua própria superfície de montagem.

Alguns estabelecimentos soldam uma pequena barra de aço com uma almofada de borracha entre o suporte e a flange da válvula.as flexões das guias e as compressas de borracha, dissipando a energia como calor em vez de passá-la para a fundição.

Evite braçadeiras rígidas que atravessam o corpo da válvula, que criam cargas pontuais que quebram as caixas de alumínio das máquinas compactas.Distribuir a força de aperto em toda a flange usando uma montagem estilo berço que contata a válvula ao longo de toda a sua superfície inferior.

Estratégias de parafusos e fixações para instalações propensas a vibrações

Prevenção do auto-afrouxamento do raio antes de ele começar

O composto de fecho de fio é a primeira linha de defesa, mas nem todos os fechadores de fio lidam com vibrações da mesma forma.Caixote de fio anaeróbico de resistência média O tipo que requer calor para remover funciona melhor nos parafusos das válvulas de controleEle cura na lacuna do fio e cria uma ligação sólida que resiste às cargas alternadas da pulsação da bomba.

Aplique a fivela de fio apenas aos fios do sexo masculino.Mesmo uma camada nos três ou quatro primeiros fios é suficiente .

Para os locais de vibração mais elevada, normalmente os parafusos de montagem da porta de entrada e os parafusos de retenção do atuador, adicionar um bloqueio mecânico.mas o método mais confiável em válvulas de escavadeira é um fio de segurança através da cabeça do parafuso e em um buraco perfurado na flangeÉ da velha escola, feio, e funciona, cada controlo de manutenção inclui puxar o fio para confirmar que o parafuso não se virou.

Torcer os parafusos no padrão estrelado descrito no manual de serviço, mas adicionar uma segunda passagem a 75% do binário final após uma permanência de cinco minutos.Isso permite que os isoladores de borracha para se estabelecer em sua posição comprimida antes de aplicar a carga de pinça completaSalto da abertura significa que os isoladores rebotam após o torque, reduzindo a força da pinça até 20%.

Gestão dos efeitos do ciclo térmico nas válvulas montadas

Cada vez que a máquina começa fria e aquece, a fundição da válvula se expande.Essa expansão diferencial cria tensão de cisalhamento em cada ponto de montagem.

Usar pelo menos um ponto de montagem deslizante no projeto do suporte.Sem ponto de deslizamento, a força de expansão combate a pré-carga do parafuso e gradualmente solta cada fixação no lado quente da válvula.

Em máquinas que apresentam variações extremas de temperatura ̇ operações de mineração no Ártico ou locais de construção no deserto ̇ considere uma pilha de lavadoras bimetálicas entre o suporte e a flange da válvula.As diferentes taxas de expansão dos dois metais criam um efeito de mola que mantém a carga da pinça em uma ampla faixa de temperaturaParece complicado, mas é apenas uma sanduíche de máquina de lavar que custa uns centavos e economiza milhares em retrabalho.