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Hydraulics - Pneumatics

Preparation of pipes and tubing

Fluid power systems are designed as compactly as possible, to keep the connecting lines short.

Every section of line should be anchored securely in one or more places so that neither the weight of the line nor the effects of vibration are carried on the joints. The aim is to minimize stress throughout the system.

Lines should normally be kept as short and free of bends as possible. However, tubing should not be assembled in a straight line, because a bend tends to eliminate strain by absorbing vibration and also compensates for thermal expansion and contraction. Bends are preferred to elbows, because bends cause less of a power loss. A few of the correct and incorrect methods of installing tubing are illustrated in figure 1.

Hidráulica - Neumática

Preparación de las cañerías y tubos.

Los sistemas de potencia fluida están diseñados en forma tan compacta como sea posible para mantener cortas las líneas de conexión.

Cada sección de la línea deberá ser fijada en forma segura en uno o mas lugares de manera que ni el peso de la línea, ni los efectos de la vibración ser transportado por las juntas. El objetivo es minimizar las tensiones a través del sistema.

Las líneas deberán ser mantenidas tan cortas y libres de dobladuras como sea posible. Sin embargo, los tubos no deberán ser ensamblados en una línea recta, debido a que una curva tiende a eliminar las tensiones al absorber las vibraciones y además compensa la expansión térmica y la contracción.  Las curvas son preferidas a los codos, debido a que las curvas causan menor pérdida de potencia.  Algunos de los métodos correctos e incorrectos de instalación de tuberías está ilustrado en la figra 1.

Fig. 1 Correct and incorrect methods of installing tubing. - Métodos correcto e incorrecto de instalar tuberías

Fig. 2. Ideal bend radius. - Radio de doblado ideal

Bends are described by their radius measurements. The ideal bend radius is 2 1/2 to 3 times the ID, as shown in figure 2. For example, if the ID of a line is 2 inches, the radius of the bend should be between 5 and 6 inches.

While friction increases markedly for sharper curves than this, it also tends to increase up to a certain point for gentler curves. The increases in friction in a bend with a radius of more than 3 pipe diameters result from increased turbulence near the outside edges of the flow. Particles of fluid must travel a longer distance in making the change in direction. When the radius of the bend is less than 2 1/2 pipe diameters, the increased pressure loss is due to the abrupt change in the direction of flow, especially for particles near the inside edge of the flow.

As a hydraulics worker, you may be required to fabricate new tubing to replace damaged or failed lines. Fabrication of tubing consists of four basic operations: cutting, deburring, bending, and joint preparation.

Tube Cutting and Deburring

The objective of cutting tubing is to produce a square end that is free from burrs. Tubing may be cut using a standard tube cutter (fig. 3), a chipless cutter (fig. 4), or a fine-toothed hacksaw if a tube cutter is not available.

When you use the standard tube cutter, place the tube in the cutter with the cutting wheel at the point where the cut is to be made. Apply light pressure on the tube by tightening the adjusting knob. Too much pressure applied to the cutting wheel at onetime may deform the tubing or cause excessive burrs. Rotate the cutter toward its open side (fig. 3). As you rotate the cutter, adjust the tightening knob after each complete turn to maintain light pressure on the cutting wheel.

When you use the chipless cutter, take the following steps:

1. Select the chipless cutter according to tubing size.

2. Rotate the cutter head to accept the tubing in the cutting position. Check that the cutter ratchet is operating freely and that the cutter wheel is clear of the cutter head opening (fig. 4).

3. Center the tubing on two rollers and the cutting blade.

 

Las curvas son descriptas por las medidas de sus radios. El radio ideal de la curva es 2 ½ a 3 veces la ID, como se muestra en la figura 2. Por ejemplo si la ID de una línea es de 2 pulgadas, el radio de la curva debería estar entre 5 a 6 pulgadas.

Mientras que la fricción se incrementa marcadamente en las curvas mas agudas, la misma además tiende a incrementarse hasta cierto punto para juntas mas suaves. Los incrementos en la fricción en una curva con un radio de mas de 3 diámetros de cañería resultan del incremento de la turbulencia cerca de los extremos exteriores del flujo. Las partículas de fluido deben viajar a una distancia mayor al hacer un cambio de dirección. Cuando el radio de la curva es menor que 2 ½ diámetros, el incremento de pérdida de presión es debido al abrupto cambio en la dirección del flujo, especialmente para partículas cera del extremo interno del flujo.

Como trabajado en la hidráulica, se le puede requerir fabricar nuevas cañerías para reemplazar líneas dañadas o falladas. La fabricación de la cañería consiste en cuatro operaciones básicas: corte,  desbarbado, doblado y preparación de la junta.

Corte de tubo y desbarbado.

El objetivo del corte de tubos es producir un extremo encuadrado que esté libre de rebarbas. Las tuberías pueden ser cortadas usando una cortadora de tubos estándar (fig.3 ), una cortadora sin virutas (fig.4), o una sierra de metal de dentado fino si no está disponible una cortadora de tubos.

Cuando use la cortadora de tubos estándar, coloque el tubo en la cortadora con la rueda de corte en el punto donde se va a realizar el corte. Aplique una ligera presión sobre el tubo al ajustar la perilla de ajuste. Demasiada presión aplicada a la rueda de corte en una sola vez puede deformar la tubería o causar excesivas rebarbas. Rote la cortadora hacia su lado abierto (fig. 3). A medida que usted rota la cortadora, ajuste la perilla de presión de corte luego de cada vuelta completa para mantener una ligera presión sobre la rueda de corte.

Cuando use una cortadora sin virutas, siga los pasos siguientes:

1. Seleccione la cortadora sin virutas de acuerdo con el tamaño de la tubería.

2. Rote el cabezal de la tubería para ubicar la tubería en la posición de corte. Verifique que el trinquete de la cortadora está operando libremente y que la rueda de la cortadora está apartado de la abertura del cabezal de la cortadora. (fig. 4)

3.Centre la tubería sobre dos rodillos y el filo de corte

Fig. 3 - Tube cutting. - Corte de tubo

4. Use the hex key provided with the kit to turn the drive screw in until the cutter wheel touches the tube.

5 Tighten the drive screw 1/8 to 1/4 turn. Do not overtighten the drive screw. Overtightening can damage soft tubing or cause excessive wear or breakage of the cutter wheel in hard tubing.

4. Use la llave hexagonal provista con el kit para girar el tornillo de ajuste hacia adentro hasta que la rueda de corte toca el tubo.

5. Ajuste el tornillo de fuerza 1/8 a ¼ de vuelta. No ajuste en exceso el mismo.  El exceso de ajuste puede dañar cañerías débiles o causar desgaste excesivo o rotura de la rueda de corte en tuberías duras.

Fig. 4. Chipless cutter - Cortadora sin virutas

6. Swing the ratchet handle back and forth through the available clearance until there is a noticeable ease of rotation. Avoid putting side force on the cutter handle. Side force will cause the cutter wheel to break.

7. Tighten the drive screw an additional 1/8 to 1/4 turn and swing the ratchet handle back and forth, retightening the drive screw as needed until the cut is completed. The completed cut should be 1/2 degree square to the tube centerline.

After the tubing is cut, remove all burrs and sharp edges from inside and outside of the tube (fig. 5) with deburring tools. Clean out the tubing. Make sure no foreign particles remain.

A convenient method for cutting tubing with a hacksaw is to place the tube in a flaring block and clamp the block in a vice. After cutting the tubing with a hacksaw, remove all saw marks by filing.

6.Haga oscilar la manija del trinquete hacia adelante y hacia atrás a través del espacio disponible hasta que haya una facilidad notoria de rotación. Evite ejercer fuerzas laterales sobre la manija de la cortadora. Una fuerza lateral hará que la rueda de la cortadora se rompa.

7.Ajuste el tornillo un 1/8 a ¼ de vuelta adicional y haga oscilar la manija del trinquete hacia adelante y hacia atrás, reajustando el tornillo de fuerza según sea necesario hasta que el corte esté completo. El corte completo deberá ser a medio grado en cuadratura con la línea central de la tubería.

Luego de que la tubería ha sido cortada, quite todas las rebarbas y bordes agudos del interior y exterior del tubo (fig. 5) con herramientas desbarbadoras. Limpie la cañería. Asegúrese de que no queden partículas extrañas.

Un método conveniente para el corte de cañerías con una sierra es colocar el tubo en un bloque de abocardado y presionar el bloque con un tornillo de banco o morsa. Luego de cortar la tubería con una sierra, quite todas las marcas de sierra mediante limado.

Fig. 5 - Properly burred tubing - Tubería con desbarbado apropiado

Tube Bending

The objective in tube bending is to obtain a smooth bend without flattening the tube. Tube bending is usually done with either a hand tube bender or a mechanically operated bender.

Doblado de tubo

El objetivo del doblado de tubos es obtener una curva suave sin aplastamientos del tubo. El doblado de tubos se hace usualmente tanto a mano como con dobladora de tubos o una dobladora operada mecánicamente.

 

 

Hand tube bender

The hand tube bender shown in figure 6 consists of a handle, a radius block, a clip, and a slide bar. The handle and slide bar are used as levers to provide the mechanical advantage necessary to bend the tubing. The radius block is marked in degrees of  bend ranging from 0 to 180 degrees. The slide bar has a mark which is lined up with the zero mark on the radius block. The tube is inserted in the tube bender, and after the marks are lined up, the slide bar is moved around until the mark on the slide bar reaches the desired degree of bend on the radius block. See figure 6 for the six procedural steps in tube bending with the hand-operated tube bender.

Dobladora de tubos manual.

La dobladora de tubos manual mostrada en la figura 6 consiste en una manivela, un bloque de radio, un sujetador y una barra deslizable. La manivela y la barra deslizable son usadas como palancas para proporcionar la ventaja mecánica necesaria para doblar la tubería. El bloque de radio está marcado en grados de doblado variando desde 0 a 180 grados. La barra deslizable tiene una marca que está alineada con la marca de cero sobre el bloque radial. El tubo va insertado en el doblador de tubos, y luego de que las marcas son alineadas, la barra deslizable es movida alrededor hasta que la marca sobre la barra deslizable alcance el grado de doblado sobre el bloque radial. Vea la figura 6 para los seis pasos procedimentales en el doblado de tubos con la dobladora de tubos operada a mano.

Mechanical tube bender.

The tube bender shown in figure 7 is issued as a kit.

The kit contains the equipment necessary for bending tubing from 1/4 inch to 3/4 inch in diameter.

This tube bender is designed for use with aircraft grade, high-strengths stainless-steel tubing, as well as all other metal tubing. It is designed to be fastened to a bench or tripod. The base is formed to provide a secure grip in a vise.

This type of tube bender uses a hand crank and gears. The forming die is keyed to the drive gear and is secured by a screw.

The forming die on the mechanical tube bender is calibrated in degrees, similarly to the radius block of the hand bender. A length of replacement tubing may be bent to a specified number of degrees or it may be bent to duplicate a bend either in a damaged tube or in a pattern.

Duplicating a bend of a damaged tube or of a pattern is done by laying the sample or pattern on top of the tube being bent and slowly bending the new tube to the required bend.

Dobladora de tubos mecánica .

La dobladora (o curvadora) de tubos mostrada en la figura 7 es entregada como conjunto.

El conjunto contiene el equipamiento necesario para doblar tubos desde 1/4 hasta 3/4 de pulgadas en diámetro.

Esta dobladora de tubos está diseñada para su uso con tubería de grado de aviación, tuberías de acero inoxidable de alta resistencia, así como todo otro tubo de metal. Está diseñado para ser ajustado a un banco de trabajo o trípode. La base está formada para proporcionar un ajuste seguro en un tornillo de banco.

Este tipo de dobladora de tubos usa una manija manual y engranajes. El dado de formado está fijado el engranaje de fuerza y está asegurado por un tornillo.

El dado de formado sobre la dobladora de tubos mecánica está calibrado en grados, similarmente al bloque de radios de una dobladora manual. Una longitud de tubería puede ser doblada a un número específico de grados o puede ser duplicada una dobladura tanto en un tubo doblado como en un molde.

El duplicado de un tubo doblado o de un molde es llevado a cabo colocando una muestra o molde sobre la parte superior del tubo a doblar y doblando después el tubo nuevo al grado requerido.

 

Tube Flaring

Tube flaring is a method of forming the end of a tube into a funnel shape so it can be held by a threaded fitting. When a flared tube is prepared, a flare nut is slipped onto the tube and the end of the tube is flared. During tube installation, the flare is seated to a fitting with the inside of the flare against the cone-shaped end of the fitting, and the flare nut is screwed onto the fitting, pulling the inside of the flare against the seating surface of the fitting.

Either of two flaring tools (fig. 8) may be used. One gives a single flare and the other gives a double flare. The flaring tool consists of a split die block that has holes for various sizes of tubing, a clamp to lock the end of the tubing inside the die block, and a yoke with a compressor screw and cone that slips over the die block and forms the 45-degree flare on the end of the tube. The screw has a T-handle. A double flaring tube has adaptors that turn in the edge of the tube before a regular 45 degree double flare is made.

To use the single flaring tool, first check to see that the end of the tubing has been cut off squarely and has had the burrs removed from both inside and outside. Slip the flare nut onto the tube before you make the flare. Then, open the die block. Insert the end of the tubing into the hole corresponding to the OD of the tubing so that the end protrudes slightly above the top face of the die blocks. The amount by which the tubing extends above the blocks determines the finished diameter of the flare. The flare must be large enough to seat properly against the fitting, but small enough that the threads of the flare nut will slide over it. Close the die block and secure the tool with the wing nut. Use the handle of the yoke to tighten the wing nut. Then place the yoke over the end of the tubing and tighten the handle to force the cone into the end of the tubing. The completed flare should be slightly visible above the face of the die blocks.

Abocardado de tuberías

El abocardado de tuberías (abocinado o rolado ) es un método de terminación del extremo de un tubo en forma de chimenea de manera que el mismo pueda ser sostenido por un accesorio roscado. Cuando el tubo abocardado es preparado, la tuerca cónica es deslizada sobre el tubo y el extremo del tubo es abocardado. Durante la instalación de la tubería, el extremo abocinado del tubo es asentado sobre un accesorio, con la parte interior del abocinado contra el extremo en forma de cono de dicho accesorio, y la tuerca cónica es roscada sobre el accesorio, empujando la parte interior de extremo abocinado contra la superficie de asiento del accesorio.

Se pueden usar herramientas tanto de un como de dos abocardados (fig. 8). Una da un único abocinado y la otra uno doble. La herramienta de abocardado consiste en un bloque para estampa dividido que tiene agujeros de varios tamaño de tubos, una traba para bloquear el extremo de la tubería dentro del bloque de estampa, y una horquilla (o yugo) con un tornillo compresor y cono que se desliza sobre el bloque de estampa y forma un abocinado de 45 grados en el extremo del tubo. El tornillo tiene una manija en T. Una herramienta de abocardado doble tiene adaptadores que doblan hacia adentro del extremo del tubo antes de que un doble abocinado de 45 grados sea hecho.

Para usar una herramienta de abocardado simple, primero verifique que el extremo del tubo haya sido cortado en forma frontal y que se hayan quitado las rebarbas de ambos lados dentro y afuera. Luego abra el bloque de estampa. Inserte el extremo del tubo de manera que el mismo sobresalga ligeramente sobre la cara superior del bloque. La cantidad en que el tubo sobresale por encima determina el diámetro finalizado del abocinado. El abocinado debe ser lo suficientemente grande como para asentarse apropiadamente contra el accesorio, pero suficientemente pequeño para que los hilos de rosca de la tuerca cónica no se desplacen sobre dicho accesorio. Cierre el bloque de estampa y asegure la herramienta con la tuerca mariposa. Usa la manija de la horquilla para ajustar la tuerca mariposa. A continuación coloque la horquilla sobre el extremo del tubo y ajuste la manija para forzar al cono dentro del extremo del tubo. El abocinado completo deberá ser ligeramente visible sobre la cara de los bloques de estampa.

 

 

 

 

 

 
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