Conectando a la Industria
Coples de Desconexión
Rápida
Quién es Dixon Quick Coupling (antes
PERFECTING)?
Perfecting es un fabricante que se ha
enfocado al desarrollo y distribución de
coples de conexión rápida, tanto
hidráulicos como neumáticos desde
1936.
Que relación tiene Perfecting con
Dixon?
En 1993 Dixon compró Perfecting para
complementar otros negocios del grupo,
tales como American Coupling Co.
(Dixon Brass), Bradford (Dixon Sanitary)
y Bayco (Dixon Bayco).
Actualmente se le conoce como
Dixon Quick Coupling.
Que es un cople de desconexión rápida?
Es un accesorio que facilita la conexión y
desconexión de un actuador a la fuente
de poder, sin utilizar herramientas,
manteniendo la integridad del sistema.
La Conexión Correcta
MR
Los coples rápidos pueden presentarse en múltiples
configuraciones dado que son diseñados para una gran
variedad de aplicaciones.
A continuación se detallan los diferentes tipos y estilos para
proveer un entendimiento básico de los Coples de
Desconexión Rápida.
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Terminología
• Inclusión de Aire
• Pérdida de Fluido
• Mecanismo de
Cierre
• Válvula
Atrapar aire o partículas
externas al equipo
Derrames de fluido por
desconectar el cople
Método de retención
Mecanismo para
prevenir pérdidas de
fluido al desconectar.
La Conexión Correcta
MR
Terminología
• Conexión en el
e extremo del cople
• Interface
• Intercambiable
• Efecto Brinell
Método de sujeción
al sistema
Configuración del
macho y la hembra
Diseñado para poderse
usar con coples de la
competencia
Incrustación del material
duro en el blando.
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Conceptos
•
•
•
•
Flujo
Presión
Velocidad
Temperatura
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Flujo
El flujo es la acción en un sistema que le da al
actuador la posibilidad de movimiento. La presión
le da al actuador la fuerza, pero el flujo es esencial
para causar el movimiento.
Se puede medir en GPM-Galones por minuto,
LPM-Litros por minuto, CFM-Pies Cúbicos por Minuto.
Existen básicamente dos tipos de flujo:
Laminar = Movimiento Ordenado
Turbulento = Movimiento Caótico
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Flujo Laminar
Flujo Turbulento
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Presión
La presión es una medida física que refiere la
fuerza por unidad de área, y sirve para
caracterizar como se aplica una determinada
fuerza resultante sobre una superficie.
Las escalas más usadas en la industria son:
PSI-Libras por Pulgada Cuadrada
Bar-Kilogramos por Centímetro Cuadrado
F
P=
A
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Presión
Existen dos tipos de presión:
• Presión Estática, es la presión sin movimiento,
en descanso y una vez liberada no se restablece
rápidamente.
• Presión Dinámica, es la presión en movimiento
fluctuando constantemente y se restablece
inmediatamente
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Velocidad
Es el movimiento de un fluido por un sistema
Hidráulico, si es lineal se puede medir en
FPS-Pies por segundo, IPS-Pulgadas por segundo o
MPS-Metros por segundo.
Si el movimiento del actuador es giratorio se
puede medir en RPM-Revoluciones por minuto.
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Temperatura
La temperatura es una medida que se refiriere
a las nociones comunes de calor o frío.
Muchas propiedades fisicoquímicas de las
sustancias varían en función de la temperatura, el
estado (sólido, líquido, gaseoso), su volumen, la
solubilidad, su color, etc.
La temperatura se mide con termómetros y las
escalas mas comunes son la Celsius (antes llamada
centígrado) y la Fahrenheit.
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Presión 3000 PSI
Flujo 40 gpm
Velocidad
Temperatura
Presión 3000 PSI
Flujo 40 gpm
Velocidad
Temperatura
Presión
Flujo
Velocidad
Temperatura
Presión
Flujo
Velocidad
Temperatura
Presión
Flujo
Velocidad
Temperatura
Presión
Flujo
Velocidad
Temperatura
Turbulencia
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Principio de Bernoulli
2
V + P + z = constante
2g Pg
En 1738 Daniel Bernoulli dijo:
Con un fluido ideal (sin viscosidad ni rozamiento), por un conducto cerrado,
tal como un equipo hidráulico, el flujo del fluido por el sistema permanece
constante, sólo la presión y la velocidad del fluido se ven afectadas.
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¿Porque es tan importante conservar
el flujo en un sistema hidráulico?
¡Por la caída de Presión !
Entonces…
El principal reto de un diseñador de
sistemas hidráulicos es asegurar la
mínima caída de presión, manteniendo el
flujo laminar y la baja velocidad del
fluido.
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Flujo y Diseño de Coples
Para diseñar coples con buen desempeño respecto al flujo debemos considerar:
A. Crear un paso de fluido lo más amplio posible
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Flujo y Diseño de Coples
Para diseñar coples con buen desempeño respecto al flujo debemos considerar:
B. Los maquinados en los puntos de transicion del
flujo deben ser suaves
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Flujo y Diseño de Coples
Para diseñar coples con buen desempeño respecto al flujo debemos considerar:
C. Quitar los partes que obstaculicen el flujo
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Presión y Diseño de Coples
La presión es de manera independiente el factor mas importante en
el diseño de los coples rápidos.
La presión influencia virtualmente todos los componentes de un cople
rápido y la mala recomendación o aplicación podría tener resultados
desastrosos, no solo por desgaste prematuro sino también por falla,
separación y ruptura.
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Presión y Diseño de Coples
La ley de pascal dice, el incremento de presión aplicado a una superficie
de un fluido incompresible (líquido), contenido en un recipiente
indeformable, se transmite con el mismo valor a cada una de las partes
del mismo.
Dicho esto podemos clasificar la presión de dos maneras:
Presión estática
y
Presión Dinámica
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Presión y Diseño de Coples
Cualquiera de los dos tipos de presión son potencialmente peligrosas,
pero la presión dinámica es de especial preocupación por su naturaleza
fluctuante.
Se consideran picos de presión a
aquellas fluctuaciones que sobrepasan
la presión de trabajo y son el resultado
de un incremento abrupto del flujo.
Los picos de presión pueden variar en
magnitud y duración pero por
lo general causan mas daño si el
intervalo de tiempo decrece.
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Presión y Diseño de Coples
Una serie de picos de presión de baja duración causará el efecto
Brinell, así como el desgaste prematuro de las partes
Puntos con Efecto Brinell
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Mecanismos de Cierre y Diseño de Coples
La principal consideración es para asegurar que los componentes
estructurales soportarán las fuerzas creadas por la presión. El grosor,
acomodo y geometría juegan un factor fundamental en el mecanismo
de cierre.
El mas común de estos mecanismos de cierre es el de balines, el cual es
perfecto para muchas aplicaciones , sin embargo en algunas otras
ha sido reemplazado por otros tipos de mecanismo de cierre.
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Mecanismos de Cierre más usados
Balines
Oreja
Roscado
Dedos de Enganche
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Endureciendo los componentes,
mangas y espigas.
Para mejorar el desempeño del sistema de agarre, algunos componentes se pueden
endurecer. Esto se hace mediante un tratamiento termico, para partes de fabricadas
en acero al carbón o algunas veces de acero inoxidable.
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Tipos de Sello.
El tipo de presión en un cople rápido afecta dramáticamente el diseño del sello.
Sello
Superficie de sellado
Sello O-Ring y Respaldo
Superficie de sellado
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Tipos de Válvula.
MR
Existen varios tipos de válvulas, las más utilizadas son las siguientes:
Válvula de Tubo
Válvula de Dado
Válvula de Lengueta
Válvula Tubular
Válvula de Bola
Válvula Poppet
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Inclusión de Aire y Pérdida de Fluido
Cada vez que un cople es desconectado hay una cierta cantidad de fluido derramado
al medio ambiente.
Durante la reconexion , hay una cierta cantidad de aire y polvo introducidos al sistema.
Dependiendo de la aplicación estas cantidades pueden no ser de consideracion; sin
embargo, hay aplicaciones sumamente sensibles a la contaminación del medio ambiente
así como a la contaminación del equipo.
Estas exigentes aplicaciones dieron lugar a los nuevos diseños de coples con válvulas
mucho más eficientes que permiten la conexión y desconexión del mismo con una
eficiencia antes inimaginable.
Area que determina el derrame de fluido o inclusión de aire
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Condiciones para una Muerte Segura
Los Coples de Desconexión Rápida son durables y
altamente confiables, pero tienen debilidades que,
los harán fallar.
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Condiciones para una Muerte Segura
Rotación
NO se recomienda ningún tipo de rotación mientras el Cople se encuentre sometido
a presión.
La rotación en un cople bajo presión causará el desgaste prematuro del mecanismo de
cierre o sujeción poniendo en riesgo la interconexión del cople.
En las líneas con rotación se deben instalar uniones giratorias o juntas rotativas.
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Condiciones para una Muerte Segura
Carga lateral
Los Coples de Desconexión Rápida siempre se deben instalar siguiendo
la línea de la manguera en forma natural.
El peso de una manguera o el de una herramienta, puede causar deformaciones
en sistema de cierre y acortar considerablemente la vida del sello al hacer que
el niple se apalanque contra el cuerpo del cople.
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Condiciones para una Muerte Segura
Contaminación
Aún en los equipos hidráulicos avanzados sus mismos componentes generan
gran parte de los contaminantes del sistema.
La prevenición es la mejor cura!
Filtros, tanques de aceite sellados y monitoreo.
Los coples pueden ser afectados por la contaminacion generada por el sistema ,
pero también pueden ser la entrada de polvos, esquirlas de metal, etc.
Estos contaminantes perjudican a todo el sistema incluyendo a los coples,
destruyendo sellos y válvulas, razón por la cual recomendamos instalar en cada
cople tapones contra polvos y utilizarlos cada vez que se desconecten las dos partes.
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Condiciones para una Muerte Segura
Vibración
La vibración puede limitar el servicio de un cople severamente, especialmente cuando
son instalados directamente a una herramienta vibratoria o un martillo.
El usar un ensamble corto de manguera entre la herramienta y el cople puede
incrementar significativamente la vida del cople.
Las vibraciones de alta cadencia ocasionarán la falla en muy corto tiempo mientras que
las vibraciones de baja cadencia haran que falle el cople en un periodo mayor de
tiempo.
Ciertas aplicaciones no serán apropiadas para los coples de desconexión rápida
estandar.
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Impulsos
Los ciclos de movimiento rápidos de los equipos causan pulsaciones
de presión en el sistema, cuando las pulsaciones se combinan
excesivamente con picos de presión en un sistema, la falla de los
coples se puede acelerar.
Esas pulsaciones tienden a sobrepasar las presiones aprobadas para
las válvulas, destruyéndolas silenciosamente, dándonos cuenta
hasta el momento de la desconexión.
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Estandares e Intercambio
Existen diferentes estandares considerados para el diseño de los coples de
Desconexión rápida, entre los cuales se incluyen las especificaciones militares,
ISO, NFPA, ANSI, SAE, y las de especificaciones de los clientes.
Cuando se usa el término “INTERCAMBIABLE”, el producto ha sido diseñado
para cumplir con cierto estándar de desempeño o fue diseñado para interconectarse
con coples de otras marcas.
Estos son algunos de los términos usados frecuentemente para referirse a
Productos Intercambiables.
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