Al comprar un cilindro hidráulico de reemplazo, la mejor manera de determinar cuál cilindro aftermarket es adecuado para tu máquina es basarte en el modelo del bloque del cilindro. Sin embargo, si no estás seguro del modelo, el siguiente paso es medir el cilindro hidráulico y encontrar una solución adecuada. Si no estás familiarizado con este proceso, sigue leyendo. En este artículo, describiremos el procedimiento paso a paso, incluyendo todas las fórmulas que necesitas conocer.
Tipos de cilindros hidráulicos
Antes de tomar nuestras herramientas, es útil saber qué tipo de cilindro estamos midiendo, ya que esto puede influir en su construcción y montaje. En maquinaria pesada, normalmente encontrarás tres tipos principales:
- Cilindros de vástago de pistón:
El tipo más común, con un pistón dentro del cilindro que se mueve gracias al aceite hidráulico. Pueden ser simple acción (actúan en una sola dirección) o doble acción (actúan en extensión y retracción). - Cilindros de émbolo:
Estos cilindros no utilizan pistón; el vástago actúa como un émbolo para desplazar el fluido. Casi siempre son de simple acción, dependiendo de la gravedad o la carga para retraerse. Son comunes en equipos como quitanieves o elevadores sencillos. - Cilindros telescópicos:
Contienen capas de tubos de acero anidados que se extienden como un telescopio, ofreciendo un recorrido muy largo desde una longitud retraída compacta. Se usan frecuentemente en camiones volcadores y otras aplicaciones que requieren grandes distancias de extensión.
Preparativos para medir un cilindro hidráulico
Una buena preparación es clave para medir un cilindro hidráulico de manera segura y eficiente. Esto implica reunir las herramientas correctas y saber exactamente qué atributos necesitas medir.
Herramientas para medir un cilindro
Para este trabajo, la precisión es más importante que la velocidad. Una simple cinta métrica no será suficiente para todas las dimensiones. Recomendamos tener a mano lo siguiente:
- Calibradores (vernier o digital): esenciales para medir con precisión el diámetro del vástago y, potencialmente, el diámetro del cilindro.
- Cinta métrica: ideal para medir dimensiones más largas, como las longitudes retraída y extendida.
- Calibradores de rosca: para identificar correctamente el tamaño y paso de los puertos hidráulicos.
- Equipo de seguridad: siempre usa protección ocular y botas con punta de acero cuando trabajes con componentes pesados.
Principales atributos de un cilindro hidráulico
Cuando te dispones a medir un cilindro hidráulico, buscas un conjunto específico de dimensiones que definan su tamaño, recorrido y cómo se conecta a la máquina. Estos son los números críticos que necesitarás:
- Diámetro del cilindro
- Diámetro del vástago
- Carrera
- Longitud retraída y extendida
- Estilo y dimensiones de montaje
- Tamaño y tipo de puerto
Con nuestras herramientas listas y nuestra lista de mediciones a la mano, podemos comenzar el proceso.
Pasos para medir un cilindro hidráulico
Sigue estos pasos para crear un perfil completo de tu cilindro. Tomarte tu tiempo aquí evitará problemas mayores más adelante.
Paso 1: Buscar un número de pieza
Antes de medir nada, inspecciona cuidadosamente el cilindro en busca de un número de pieza estampado o grabado o una placa del fabricante.
Esta es la manera más rápida y precisa de identificar un repuesto.
- Si lo encuentras, tu búsqueda podría terminar aquí.
- Si está ilegible o falta, continúa con los siguientes pasos.
Paso 2: Medir el diámetro del cilindro
El diámetro interno (I.D.) del cilindro determina la fuerza que puede generar.
- Si está desmontado: Usa un calibrador interior o un medidor telescópico para medir directamente la pared interna del cilindro. Es el método más preciso.
- Si está ensamblado: Puedes medir el diámetro externo (O.D.) del cilindro y restar dos veces el espesor de la pared. Sin embargo, este método es menos confiable porque el espesor puede variar. Si es posible, desmontar el cilindro para medir directamente el diámetro interno siempre es lo ideal.
Paso 3: Medir el diámetro del vástago
El vástago del pistón entra y sale del cilindro. Su diámetro es esencial para:
- Elegir un sello de vástago adecuado
- Asegurar la resistencia a la flexión
- Usa un calibrador para medir el diámetro externo (O.D.) del vástago. Se recomienda medir a lo largo de su longitud en varios puntos para asegurar la consistencia.
Paso 4: Medir las longitudes retraída y extendida
Estas mediciones definen el rango de trabajo del cilindro.
- Longitud retraída: Con el cilindro completamente cerrado, mide la distancia de centro a centro de los pasadores de montaje con una cinta métrica.
- Longitud extendida: Con el cilindro completamente abierto, mide la misma distancia de centro a centro de los pasadores.
- Seguridad primero: Si el cilindro sigue en la máquina, sigue todos los procedimientos de bloqueo y seguridad antes de medir. Si es necesario aplicar presión hidráulica para extender el cilindro, ten cuidado con posibles fugas de fluido a alta presión.
Paso 5: Calcular la carrera
La carrera es la distancia total que recorre el cilindro. No se mide directamente, sino que se calcula:
Paso 6: Identificar el estilo de montaje
Cómo se monta el cilindro en la máquina es tan importante como sus dimensiones. Un cilindro con montajes incorrectos es inútil.
Tipos comunes de montaje en maquinaria off-road:
- Montaje tipo horquilla : Soporte en forma de U con orificio para pasador.
- Montaje con tubo transversal : Tubo soldado al extremo del cilindro con orificio para pasador.
- Montaje tipo muñón : Pasadores que sobresalen de los lados del cilindro, permitiendo pivote.
- Montaje tipo brida : Placa plana que se atornilla a una superficie.
Mide los diámetros de los pasadores, el ancho del soporte y cualquier otra dimensión relevante de tu tipo de montaje.
Paso 7: Identificar tamaño y tipo de puerto
Los puertos hidráulicos son donde se conectan las mangueras. Debes identificar el tipo de rosca y el tamaño.
- Tipo de rosca: Los más comunes son NPT (National Pipe Taper) y SAE (O-Ring Boss o ORB). NPT es cónica, SAE es recta y se sella con un O-ring.
- Tamaño: Usa un calibrador de rosca y un calibrador vernier para determinar paso y diámetro de la rosca. Si se usa un adaptador, mide el puerto del cilindro, no el adaptador.
Tabla de Fórmulas para Cilindros Hidráulicos
Entender la relación entre presión, área y fuerza puede ser muy útil al trabajar con cilindros hidráulicos. A continuación, te presentamos algunas fórmulas clave que debes tener en cuenta.
|
Cálculo |
Fórmula |
Definición de variables |
|---|---|---|
|
Fuerza del cilindro (Empuje) |
Fuerza (lbs) = Área del pistón (in²) × Presión (PSI) |
Área del pistón = π × (Diámetro del cilindro / 2)² |
|
Fuerza del cilindro (Tiro) |
Fuerza (lbs) = (Área del pistón – Área del vástago) × Presión (PSI) |
Área del vástago = π × (Diámetro del vástago / 2)² |
|
Potencia requerida (HP) |
HP = (Presión (PSI) × Flujo (GPM)) / 1714 |
GPM = Galones por minuto |
|
Pulgadas a milímetros |
Milímetros = Pulgadas × 25.4 | |
|
Milímetros a pulgadas |
Pulgadas = Milímetros × 0.03937 |
Conclusión
Al medir un cilindro hidráulico de repuesto, incluyendo el diámetro del cilindro, el vástago del pistón, la carrera, el método de montaje y los detalles de los puertos, obtendrás toda la información precisa que necesitas sobre el cilindro.
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