Estructura de Circuitos
Hidráulicos en Ingeniería Industrial
- Válvulas de alivio de
acción directa - Válvulas de alivio de
operación piloto - Circuitos de control remoto
para válvulas de alivio operadas por
piloto - Válvulas by pass, 0
válvulas de secuencia y descarga - Válvulas
hidráulicas de reducción de presión
. - Mantenimiento de una
presión - Descarga de
bombas - Válvulas de comando de
centro tandem 0 centro abierto - Control de la velocidad en
circuito hidráulicos . - Operación desde diversas
posiciones - Bibliografía y Sitios WEB
de interés para Ingenieros
Industriales
VÁLVULAS DE ALIVIO DE ACCIÓN
DIRECTA
Tal como observamos en la Fig. 5.1 una forma simple esta
constituida por una esfera cargada por un resorte. Varias formas
de elementos de cierre pueden ser realizados en reemplazo de la
esfera y que pueden actuar como del tipo de las válvulas
anti-retorno
Estas válvulas de alivio de acción directa
deben ser únicamente como elementos de seguridad, su
funcionamiento y rendimiento son muy inferiores a las
válvulas de alivio compensadas y pilotadas
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Las razones de su limitación de funcionamiento
podemos enumerarlas de la siguiente forma :
1) El valor
diferencial existente entre la presión de
apertura y la presión de flujo total de la válvula
es demasiado amplio, tal como podemos observarlo en la figura
nº 5.2.
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La acción ideal de una válvula de alivio
es la de aliviar el flujo total generado por la bomba una vez que
se ha llegado al limite de presión fijado mediante la
carga del resorte , desafortunadamente esta condición es
prácticamente imposible de lograr.
La presión de ruptura esta definida por el
valor de presión al cual el aceite comienza a pasar del
circuito principal al tanque. En las válvulas de alivio de
acción directa, para que ello ocurra el sistema de
presión tiene que balancear la tensión de
oposición del resorte. La compresión de este
resorte hace que para obtener una apertura total de la
válvula de alivio deba incrementarse la presión a
valores no
aceptables en un circuito bien diseñado.
En la Fig. 5.2, observamos la performance de una
típica válvula de alivio de acción directa
de construcción sumamente económica
, ella está ajustada a una de ruptura de 1.000
lb./pulg² y está conectada a un sistema que
entrega 20 galones por minuto hacia un cilindro
hidráulico.
Cuando este cilindro alcanza el final de su carrera o se
detiene por acción de su trabajo, la presión se
incrementa llegando al punto A del diagrama al
nivel e 1.000 lb./pulg² .
Cuando la carga se incrementa, parte del aceite que
entrega la bomba es descargado al tanque y el cilindro desciende
su velocidad de
trabajo. Por ejemplo cuando la presión está a
1.200 libras. aproximadamente 10 galones por minuto son
entregados al cilindro moviéndose este a la mitad de la
velocidad. A 1.500 lb. el cilindro se detiene,
recién a esa presión todo el caudal de la bomba es
enviado al tanque a través de la válvula de
alivio.
De este hecho podemos deducir que no solo el cilindro ve
afectada su velocidad de desplazamiento sino, que se produce una
gran perdida de energía transformada en calor que
concluye con el sobrecalentamiento de todo el sistema
hidráulico.
VÁLVULAS
DE ALIVIO DE OPERACIÓN PILOTO
Una válvula de alivio accionada por piloto
está constituida por un vástago principal cerrado
en una cámara primaria donde se hace presente la
presión hidráulica , el nivel de regulación
es efectuado por una pequeña válvula de alivio de
acción directa ubicada sobre el cuerpo de la
válvula principal y controlada a través de un
volante de ajuste. El resorte principal es relativamente liviano
, motivado porque el vástago principal en cuestión
está compensado en cualquier rango de presión a que
opera la válvula , por otra parte puede ser montado
en cualquier posición. Las ventajas de este tipo de
válvulas son las siguientes:
1) La diferencial existente entre la presión de
ruptura y la de alivio total es mucho menor que las
válvulas de acción directa .
2) Tiene un rango de ajuste mucho más extendido
que las válvulas de acción
directa.
3) Pueden ser controladas en forma remota para cambiar y
variar la presión de servicio como
ser desviadas totalmente permitiendo descargarla bomba libremente
al tanque .
ACCIÓN DE UNA VÁLVULA DE ALIVIO OPERADA
POR PILOTO
En la Fig. 5.3 observamos el diagrama de acción
de una válvula de este tipo.- En el diagrama surge que la
diferencial de presiones entre el punto A ( presión de
ruptura) y el punto B ( total alivio del sistema) es de
escasamente 100 lb., lo que en el caso del circuito
anterior permitiría la detención absoluta del
cilindro sobrecargado .
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PRINCIPIO DE OPERACIÓN DE UNA VÁLVULA
DE ALIVIO OPERADA POR PILOTO
En la Fig. 5,4, observemos que el vástago
principal está cerrado contra el asiento inferior mediante
la acción de un resorte de oposición
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La presión proveniente de la bomba pasa a la zona
superior a través de un pequeño orificio realizado
en el vástago . de esta manera de ambas caras de las
válvula tenemos el mismo valor de presión, El nivel
de presión de la cámara superior es mantenido
mediante una pequeña válvula piloto de alivio
directa controlada por la perilla de ajuste , cuando la
presión de suministra supera el valor de ajuste del
resorte de la válvula piloto el asiento de esta se retira
permitiendo un drenaje de la cámara superior del
vástago principal hacia el tanque este drenaje produce un
descarga de presión que desbalancea el vástago
principal forzándolo a abrir el asiento , esta apertura
del asiento es proporcional a la diferencial de presión
que existe, produciéndose entonces el alivio de la bomba
hacia el tanque manteniendo en el circuito el valor de
presión ajustado.
En la Fig. 5,5, en parte A , observamos el
símbolo completo USA de la válvula de alivio , las
varias partes corresponden a las reales en su construcción
.
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En la Parte B, vemos el símbolo simplificado de
usa general en diagramas de
circuito , donde la línea marcada como control remoto la
distingue de las válvulas de alivio de acción
directa.
CONTROL REMOTO DE VÁLVULAS DE ALIVIO POR
ACCIÓN PILOTO
La mayoría de las válvulas de alivio
operadas por piloto llevan una conexión externa de control
que usualmente es de 1/4" B.S.P.T. Este orificio esta
generalmente identificado por las letras RC, o por la palabra
VENT, Para que las condiciones de control remoto de la
válvula sean adecuadas es aconsejable no montar los
sistemas de
control a más de diez pies de la válvula
principal.
En la Fig. 5.6 la válvula 1, es una
pequeña válvula de alivio auxiliar instalada en un
punto distante en la válvula de alivio principal y
conectada al venteo mediante una cañería de un
cuarto o 3/8". Esto permite al aperador controlar remotamente la
presión de servicio.
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La válvula 1 esta conectada en paralelo con la
válvula 2 que es la sección piloto de la
válvula principal, y que a su vez está controlada
por un volante de ajuste. Cuando dos válvulas de alivio se
encuentran conectadas en paralelo sobre la misma línea de
presión hidráulica aquella que esta ajustada al
valor más bajo tiene preponderancia sobra el circuito, es
por ello que debemos tomar la siguiente precaución el
volante de ajuste de la válvula principal debe estar
colocando al valor más elevado de presión deseada,
de esta forma la válvula de control remoto 1 puede ser
ajustada a valores más bajos que el anunciado
precedentemente. La válvula de control remoto nunca
podrá ser ajustada a valores superiores fijados en la
válvula 2.
Un uso común del control remoto es la
colocación de válvulas de control remoto montadas
en panel y conectadas mediante tuberías de pequeña
sección, a los efectos de que los operadores puedan
efectuar el control de un equipo a distancias .
La máxima separación de 3 metros es
sugerida a causa de que con líneas más largas la
respuesta tiende a ser perezosa , separaciones más largas
son posibles en algunas instalaciones con adecuados tipos de
válvulas de alivio.
En la Fig. 5.7 observamos un tipo de válvula de
alivio de acción directa de tamaño reducido
fabricada para ser utilizada como control remoto de una
válvula de alivio principal.
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VENTEO DE UNA VÁLVULA DE ALIVIO DE
ACCIÓN PILOTO
En la Fig.5.8. la válvula (1) es una
válvula de ventea, puede ser instalada en forma adyacente
en la válvula de alivio principal a a una distancia de 3
metros.
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Generalmente es una válvula a miniatura de
apertura manual ,
accionada a solenoide, o por acción mecánica. Refiriéndonos al diagrama
la operación es la siguiente: la conexión RC a la
válvula principal es directa venteando ese orificio al
tanque mediante la válvula exterior (1) , se reduce
la presión al valor O , entonces el aceite proveniente de
la bomba impulsa al vástago principal de la válvula
de alivio hacia arriba y se produce una apertura libre de
descarga al tanque.
El resorte principal que sostiene el vástago
principal cierra este a valores relativamente bajos similares a
los de tensión de una válvula de retención.
Este valor crea una presión remanente cuando la
válvula principal es venteada, valor que llega
según las diferentes marcas de
válvulas al nivel de 15 a 75 lbs/pulg.2.
La válvula (1) puede ser una válvula de
dos vías normalmente, o normalmente abierta dependiendo
ello de las condiciones en que vanos a utilizar el circuito,
Usualmente una válvula normalmente abierta es preferida
especialmente si es del tiempo tiempo de
accionamiento a solenoide.
Reviendo la operación de ventea podemos decir:
cuando la válvula remoto (1) está cerrada la
válvula de alivio funciona en sus condiciones normales
coma si el orificio RC estuviera taponado.
Cuando la válvula (1) es abierta, se alivia la
presión de la cámara superior, provocando la
apertura total de la válvula de alivio al
tanque.
CIRCUITOS DE
CONTROL REMOTO PARA VÁLVULAS DE ALIVIO OPERADAS POR
PILOTO
En la Fig. 5.9, observamos una combinación de
ventea y reducción de presión . La válvula
de control remoto (1) puede ser accionada en forma manual a
a través de una solenoide. En su posición central
tiene la presión conectada a tanque y la salida al
cilindro bloqueadas. Cuando el Solenoide A es energizado , la
línea de venteo es bloqueada y la válvula (3)
funciona normalmente como una válvula de alivio. Cuando el
solenoide 8 es energizado, la conexión RC es
conectada a la válvula 2 asumiendo entonces el circuito la
presión ajustada en esta.
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En la Fig. 5.10 observamos un sistema de presiones
múltiples , con la válvula (1) en posición
central, la conexión RC está bloqueada, y el
sistema se encuentra operando al máximo valor de
presión ajustado en el volante de la válvula
principal (4). Cuando el solenoide A o B son energizados la
conexión RC es conectada a las válvulas de control
remoto 2 o 3 que colocan el circuito a sus correspondientes
valores de ajuste.
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Es realmente ilimitado el numero de niveles de
presión que pueden ser obtenidos de esta forma pero
siempre el valor máximo de presión debe quedar
fijado en la válvula 4.
VÁLVULAS
BY PASS, 0 VÁLVULAS DE SECUENCIA Y
DESCARGA
La válvula hidráulica by-pass , que
observamos en las ilustraciones cumplen propósitos
generales en el control de la presión de un circuito
hidráulico, pueden operar como contrabalanceo,
secuencia , descarga y otras funciones
requeridas por una válvula de dos vías operada
.
En la fig. 5.11 en su parte A vemos el corte
básico de una válvula de by-pass sin
retención incorporada para el libre flujo en sentido
inverso. Un uso común para estas válvulas es
descarga de bombas, en estos
casos el flujo siempre es de la entrada a la salida, y nunca en
dirección opuesta
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En la parte B , vemos el corte básico con
la adición de una válvula de retención
incorporada, Su uso común es el de secuencia a
contrabalanceo, cuando el flujo debe ser reverso durante una
parte del ciclo.
La válvula de by-pass a válvula de
secuencia es una válvula de dos vías, normalmente
cerrada y operada por piloto, el vástago compensado a la
presión se encuentra en posición normalmente
cerrada mediante la acción de un resorte
ajustable.
La válvula puede ser abierta mediante la
aplicación de una presión piloto en el extremo del
vástago opuesto al resorte, la tensión de este
determina el nivel de la presión piloto necesaria para
efectuar la apertura de la válvula.
SUMINISTRO PILOTO La válvula esta realizada para
recibir señales piloto procedentes del suministro interno
de presión o de un suministro externo, conectado en la
conexión piloto externo. Si el suministro piloto es
externo, el pasaje interno debe ser bloqueado mediante un
tapón en algunos modelos de
válvulas este pasaje interno es bloqueado mediante la
rotación de la tapa inferior de la válvula
180º .
El suministro de presión piloto externo es
empleado en los casos de descarga de bomba y en cierto tipos de
contrabalanceo. El pilotaje interno es empleado en otros casos de
contrabalanceo y para aplicaciones de secuencia.
Drenaje. Es necesario una especial atención para el venteo a drenaje de la
cámara en la cual actúa el resorte del
vástago principal de la válvula by-pass a
secuencia. La cámara donde actúa el resorte debe
ser venteada aproximadamente a presión atmosférica,
cuando el vástago se mueve el volumen de la
cámara del resorte varía , de esta forma
necesitamos mantener esta cámara a presión
atmosférica a los efectos de no interferir la
acción del vástago principal. Un drenaje externo es
provisto en la válvula y debe ser conducido al tanque sin
restricciones apreciable. En muchos circuitos la
cámara del resorte puede ser drenada hacia el conducto de
la salida principal de la válvula y para obtener ello
podemos abrir el pasaje del drenaje interno que normalmente se
encuentra taponado. En muchos tipos de válvulas puede
obtenerse el drenaje interno a externo mediante la simple
rotación de 180º de la tapa superior,
Podamos tomar como patrón para efectuar los
drenajes de una válvula de secuencia o descarga el
siguiente axioma: sólo podamos drenar internamente una
válvula de descarga o secuencia, cuando su
conexión principal de salida va dirigida al
tanque,
APLICACIONES DE LA VÁLVULA BY
PASS
En la Fig. 5.12 podemos observar un sistema de
presión alta y baja mediante el empleo de una
bomba de baja presión PF-1 y una de alta presión y
pequeños volumen PF-2 .
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El circuito esta realizado para proveer un alto volumen
de aceite procedente de ambas bombas a baja presión, para
producir el rápido avance de un cilindro hasta el punto de
trabajo. Cuando se llegue a este punto la bomba PF-1 debe ser
automáticamente descargada, empleando la
válvula by pass quedando entonces. aplicada toda la
potencia del
motor
eléctrico para mover la bomba de alta presión PF-2.
En este circuito la válvula 1 es la by pass, 2 es la
válvula de alivio del circuito y 3 es la válvula de
retención que aísla ambas bombas.
Para esta aplicación la válvula 1, que
alivia la bomba PF-1 es externamente pilotada desde la bomba
PF-2. Siendo que la salida principal de la válvula 1
está permanentemente conectada al tanque , ella
está drenada internamente tal como su símbolo . La
presión a la cual la válvula 1 descargará la
bomba al tanque es controlada mediante su volante de ajuste. La
acción de la válvula 1 es diferente a la de la
válvula de alivio en este circuito . Si empleáramos
una válvula de alivio en reemplazo de la válvula 1,
cuando la bomba PF-1 llegue al valor ajustado
aliviará la bomba PF-1 a ese valor permanente esto
producirá un calentamiento como así también
una demanda de
potencia del motor eléctrico . Empleando una
válvula by-pass,cuando esta es descargada por la
señal piloto procedente de la otra bomba la bomba PF-1 es
completamente descargada y consume solamente la potencia
necesaria para las pérdidas por fricción no
generando calor en el sistema hidráulico.
La válvula de retención 3 en este circuito
proviene a la bomba PF-2 de la descarga cuando PF-1 está
conectada al tanque. La válvula 2 de alivio cumple la
función
de regular la presión general del sistema .
En la Fig. 5,13 observamos un cilindro hidráulico
soportando un peso ,este debe ser contrabalanceado para prevenir
su caída
libre y descontrolada cuando la válvula direccional 2
es cambiada.
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Si no se contrabalanceara el cilindro caería
rápidamente por la gravedad produciendo vacío ya
que no podría ser satisfecha la demanda mediante el caudal
de la bomba,
La válvula 1 es la válvula de
contrabalanceo conectada por piloto interno, y drenaje externo ,
su volante es ajustado usualmente a una presión
ligeramente superior para soportar la carga sin la acción
ido la bomba. Es necesario llevar este valor al mínimo a
los efectos de no sustraer fuerza en el
movimiento de
descenso del cilindro . Para asta aplicación la
válvula by-pass tiene válvula de retención
incorporada para que el circuito no pueda funcionar normalmente
en la carrera de retracción , de esta forma el flujo de
aceite reverso es libra hacia el extremo delantero del cilindro
.
Un drenaje externo es recomendado en esta
aplicación , ya que de hacerla en forma interna los
pequeños volúmenes de aceite de la cámara
del resorte quedarían dirigidos a la cámara
delantera del cilindro produciendo este un movimiento no
deseable.
En la Fig., 5.14 la válvula by-pass es empleada
para permitir desplazamiento de un gran volumen de aceite
asistiendo en la función a una válvula de cuatro
vías llamada válvula 2, dispuesta de tal
forma que descarga el caudal de aceite proceden te de la cara
ciega del cilindro cuando este se retrae .
Cuando se emplean cilindros con vástagos de gran
diámetro , el aceite descargado de la cara ciega puede ser
considerablemente mayor que el volumen de la bomba .
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En el caso de una relación 2:1 en radio de
cilindros el volumen desplazado por la ciega es dos veces el
volumen de la bomba , esto implica el empleo de una
válvula de cuatro vías de gran tamaño para
evitar ello el agregado de una válvula 1 by-pass como
ayudante opera de la siguiente forma: para este caso la
válvula es conectada con operación de piloto
externo esta operación de piloto proviene de la
conexión de cilindro opuesto. La válvula puede ser
drenada internamente ya que su descarga principal esta conectada
permanentemente al tanque,
En uso la válvula 1 es ajustada a un nivel de
presión ligeramente superior al valor de presión de
retorno en la carrera de retroceso del cilindro, es por eso
que cuando el cilindro hace su carrera de avance la
válvula 1 permanece cerrada y la acción del
circuito es normal, Cuando el cilindro hace su carrera de
retroceso la presión piloto abre la válvula 1 ,
permitiendo un flujo adicional al tanque. La acción
es enteramente automática.
En la Fig., 5,15 la válvula by-pass es utilizada
como válvula de secuencia para permitir el avance de
cilindros en una predeterminada secuencia.
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El operador inicia el ciclo cambiando la válvula
de cuatro vías 2.
El aceite es dirigido al cilindro 1 provocando su
avances. El aceite no puede pesar a través de la
válvula de secuencia 1 hasta que la presión en ese
circuito no haya alcanzado el valor de ajuste de la
válvula 1 . Cuando esto sucede, el cilindro 2
avanza, la válvula de secuencia 1 efectúa un
trabajo de registro
manteniendo una presión constante en el cilindro 1 a igual
al ajuste de su resorte de carga.
Cuando el cilindro 2 alcanza el máximo de su
carrera la válvula de secuencia se abre totalmente
quedando aplicado entonces la presión total de la bomba en
ambos cilindros
Es imperativo un drenaje externo en la válvula 1
a los efectos de que el total de la presión quede aplicado
a ambos cilindros. De emplearse un drenaje interno los cilindros
dividirán la presión entre ellos y ninguno de ellos
recibiría el total de la presión .
En el circuito se ilustra otro punto importante . Una
válvula de control de flujo es empleada para controlar la
velocidad de avance del cilindro 1. En estas condiciones la
válvula de secuencia debe ser conectada con piloto
externo, ese punto de conexión debe ser tomado procedente
directamente de la conexión del cilindro, Si esto no fuera
así el incremento de presión que se produce antes
de la restricción operaría la válvula de
secuencia en forma prematura.
VÁLVULAS
HIDRÁULICAS DE REDUCCIÓN DE PRESIÓN
.
En la Fig. .5.6 aparece el corte esquemático y
constructivo de una válvula de reducción de
presión como así su símbolo completa y
simplificado.
Fig. 5.16
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Refiriéndonos a la parte A de la figura, la
válvula reductora de presión mantiene una
presión reducida a su salida, independientemente de la
presión más elevada en su entrada. El
vástago de la válvula, en operación , asumen
una posición intermedia controlando el flujo de tal manera
de mantener la presión a la salida al valor
deseado.
Si la presión en la salida tiende a su superar el
valor de ajuste, el vástago se mueva hacia la derecha por
la acción de la presión piloto en su cara
izquierda, previendo de esta manera un incremento por sobre el
valor de ajuste .
En nivel deseado de presión de salida es
establecido no por el resorte principal sino por el valor de la
presión de aceite, que es mantenida mediante una
pequeña válvula de alivio controlada por el
operador. El orificio de conexión a ésta
válvula de alivio es de pequeño diámetro a
los efectos de que pueda ser evacuado por la pequeña
válvula de alivio .
Cuando el aceite pasa a través de la
válvulas su vástago continuamente regula el
flujo a los efectos de mantener una presión constante a la
salida. Si el flujo de aceite cesa es decir si un cilindro llega
al final de su. carrera , el vástago de la válvula
accionado por la presión piloto en su cara derecha , se
mueve completamente hacia la derecha previniendo un incremento de
presión estática
en la cara de salida, El vástago en condiciones
estáticas ,drena a través de la
válvula de alivio piloto, no permitiendo un incremento de
la presión de salida.
Si la presión de entrada es tan baja como la del
valor de ajuste de la válvula , el vástago se mueve
completamente hacia la izquierda trabajando en condiciones
de flujo libre a través dé la válvula
.
En esas condiciones obviamente la presión de
salida es igual a la presión de entrada.
Las válvulas reductoras de presión deben
construirse mediante el adicional de válvulas de
retención en paralelo para permitir el flujo reverso de
aceite durante ciertas partes del ciclo de un circuito. Esto es
comparable a la válvula de retención que hemos
visto aplicadas en las válvulas by-pass.
Todas las válvulas reductoras de presión
están provistas de una conexión de drenaje externo
este debe ser siempre llevado al tanque en los circuitos. Esto se
hace para cumplir dos propósitos :
1)Sin ese drenaje la válvula jamás
podría mantener una presión constante con
referencia a la presión
atmosférica.
2) Sin este drenaje la válvula no podría
mantener un valor constante de reducción de presión
independientemente de las condiciones de presión de
entradas .
Una de las aplicaciones más comunes de la
válvula reductora de presión es cuando en un
determinado punto del circuito deseamos trabajar a una
presión inferior que la presión máxima de
servicio.
En la Fig. 6.17 observamos esto,
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La válvula de alivio principal no 2
está regulada a 5.000 lb./pulg² la
válvula reductora de presión 1 está regulada
para una presión de 1.000 lb./pulg²
.
Si un circuito está conectado a la válvula
reductora de presión llega a un punto de parada, por
ejemplo un cilindro al extremo de su carrera, el vástago
de la válvula reductora de presión 1, se cierra
totalmente impidiendo de esta forma que la presión se
incremente dentro del cilindro más allá del valor
deseado. Esto sucede independientemente del resto de las
condiciones de funcionamiento del circuito.
En la Fig. 5.18 estamos frente el caso de un
cilindro que debe efectuar su carrera de avance a máxima
presión mientras que la carrera de retroceso deseamos que
se efectúe a valores menores, a los efectos de lograr esto
, la válvula reductora de pensión 1 actúa
situada entre la válvula de comando 2 y la cara
delantera del cilindro cuando la válvula se encuentra en
la posición del dibujo el
aceite procedente de la bomba ingresa a la cara delantera del
cilindro a través de la válvula reductora al valor
fijado por el resorte de regulación en ella.
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La válvula de retención dispuesta en
paralelo permite el flujo libre cuando el cilindro efectúa
la carrera de avance, retornando entonces el aceite
procedente de la cámara delantera libremente al tanque a
través de la válvula de comando.
En la Fig. 5.19 en este circuito , el total de la
presión de la bomba es requerida para el cilindro de
trabajo pero la presión debe ser limitada en su valor para
el cilindro de sujeción
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La válvula reductora de presión 1,
está instalada en la línea de ingreso a la
válvula direccional nº 2 que comanda el cilindro de
trabajo por este motivo y siendo en esa línea, el flujo
unidireccional, esta válvula no necesita tener una
válvula de retención en paralelo.
En la Fig. 5.20 podemos observar el control remoto de
una válvula reductora de presión. En el ejemplo
usamos una válvula de dos vías normalmente abierta
e instalada sobre la línea de drenaje de la válvula
reductora de presión 1. Con la válvula 2
abierta la válvula reductora trabaja normalmente
entregando una presión reducida a su salida, con la
válvula 2 cerrada la válvula reductora pasa a queda
inoperativa como tal y da a su salida la misma presión que
a su entrada.
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Si en lugar de conectar en el drenaje una válvula
como la 2 conectamos una válvula de alivio , el operador
puede variar la presión de salida en cualquier valor entre
0 y la presión máxima de entrada a la
válvula reductora .
En muchas aplicaciones, como la laminación y las
prensas de moldeo, es necesario mantener la presión en el
cilindro de actuación durante un determinado periodo
.
Esta es posible, por supuesto, hacerlo en forma simple
mediante la constante aplicación de la presión de
la bomba en giro, pero sabemos que el caudal de la bomba
será descargado a través de la válvula de
alivio siendo esto incorrecto debido a la temperatura
que se genera en el circuito hidráulico y al consumo de
potencia que ello implica.
Estas limitaciones hacen que debamos buscar otros
medios de
mantener presiones durante ciertos periodos dentro de los
cilindros.
En la Fig. 5.21 parte A, vemos un corte
esquemático constructivo de una válvula de
retención comandada. El flujo libre tiene una
dirección desde la entra da (IN) y hacia la salida ( OUT)
, su acción en sentido inverso es el de una válvula
de retención ordinaria. Sin embargo, el flujo que en la
dirección reversa se encuentra bloqueado puede ser
liberado mediante la aplicación de una presión en
la cámara piloto.
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En la parte B, de esta misma figura vemos un
típico circuito empleando una válvula de
retención comandada, Cuando el cilindro efectúa su
carrera de descenso y ejerce presión puede centrarse la
válvula de comando actuando entonces como retención
de la presión en la cámara ciega del cilindro la
válvula de retención comandada.
Para la carrera de elevación de este cilindro ,
al efectuarse el suministro a través de la válvula
de comando, a la cara del lado del vástago queda aplicada
una presión piloto a la válvula de retención
abriéndose esta y permitiendo la evacuación del
aceite procedente de la cara ciega del cilindro.
Estos circuitos son efectivos únicamente cuando
el cilindro absolutamente estanco entre cámaras , es
preferible el empleo en estos casos de pistones con guarniciones
de múltiples " V" de tipo sintético.
En la Fig. 5.22 , la adición de un pequeño
acumulador en la línea al cilindro permite resolver los
problemas del
mantenimiento
de la presión .
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El acumulador usualmente de aproximadamente 1/2
galón , es llenado cuando se produce la carrera de
descenso del cilindro , en la entrada en la válvula
el aceite acumulado a presión se encarga de mantener
la presión dentro de la cámara ciega del cilindro
compensando las perdidas que pudieran existir.
Es de hacer notar que el acumulador no mantiene en forma
absolutamente constante el nivel de presión, y
desciende a medida que el acumulador se descarga .
En la Fig. 5.23 observamos que dos bombas , la PF-1 y
PF-2 están combinadas para entregar la suma de sus
volúmenes a los efectos de obtener una velocidad deseada.
Ambas bombas están preparadas para la máxima
presión del circuito. Cuando la prensa y el
cilindro de cierran y se requiera el total de la presión,
la válvula 1 puede ser operada enviando la bomba PF-1 al
tanque, permitiendo entonces que toda la potencia del motor
eléctrico quede aplicada a la bomba PF-2 , a plena
presión regulada por la válvula de alivio
2.
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La bomba PF-2 es de pequeño volumen, solamente
del necesario para compensar las pérdidas que pueden
ocasionarse en el circuito detenido. En la figura 5.24 vemos un
multiplicador de presión –aire aceite, de
acción reciproca, continua automática, puede
mantener una presión constante de mantenimiento por un
tiempo indefinido sin afectar absolutamente para nada las
condiciones del circuito hidráulico en general
.
Como observamos en este circuito en posición
centrada, la válvula de comando debe comenzar a
accionar el multiplicador de presión que se
encargará de mantener la presión constantemente en
la cara ciega del cilindro.
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Es necesario tomar algunas precauciones
en los circuitos de mantenimiento de presión que emplean
válvulas de cuatro vías con salidas bloqueadas el
cilindro tales como las que hemos vista en las Fig.. 5.22 y 5,23,
ligeras perdidas que pueden producirse a través del
pistón del cilindro se irán acumulando en la cara
correspondiente al vástago , produciendo una fuerza
contraria en el área expuesta del pistón . Un
manómetro instalado en la cara del lado del vástago
nos indicará la existencia de una presión elevada
durante el trabajo de
mantenimiento de presión del circuito .
Esto hace necesario el empleo de válvulas de
cuatro vías con un centro de vástago como el que
muestra la
Fig. 5.24 , donde una de las conexiones del cilindro en este caso
la del lado del vástago está conectada a tanque
junto con la bomba, de esta forma son evacuadas las posibles
perdidas a través del pistón . Puede ser necesario
en este caso adicionar una válvula de contrabalanceo como
la que aparece en líneas punteadas para cuando se deseen
efectuar detenciones intermedias de este cilindro.
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En la Fig. 5.25 en las bombas de pistones existe a veces
la posibilidad de aislar mediante un circuito separados uno
o más pistones , quedando de esta manera, a partir de una
sola bomba dos circuitos diferentes.
La válvula 1 de alivio controla el flujo
principal, mientras que la válvula de alivio 2
controla la presión de los pistones que han sido aislados
en circuito separado .
En este circuito los pistones aislados proveen la
presión de sostén , mientras que el flujo principal
de la bomba es enviado al tanque a través del centro de la
válvula 3.
La potencia electrica aplicada al movimiento de una
bomba , cuando no es convertida en energía
mecánica, lo es convertida en el calentamiento del aceite
hidráulico . De esto surge que es necesario descargar las
bombas de los circuito-hidráulicos cuando estos se
encuentran en una posición pasiva evitándose en
consecuencia consumo de energía
eléctrica y calentamiento del circuito
hidráulico .
La forma mas simple de descargar una bomba es proveyendo
una válvula de globo o de esclusa , válvula 1 de la
Fig. 5,26, la que puede ser operada manual mente por el operador
permitiendo que el aceite bombeado circule al tanque con una muy
pequeña contrapresión .
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En la parte B de esta misma figura la descarga es
complicada mediante el venteo de la válvula de alivio
principal 2 , que es del tipo operada por piloto, este sistema es
particularmente usado en bombas de gran desplazamiento, donde se
requeriría una válvula manual de gran tamaño
y que generalmente sería pesada de utilizar por el
operador.- En este circuito la válvula 1 manual o
accionada B eléctricamente puede ser del tamaño de
1/4" suficiente para ventear la válvula de alivio nº2
siendo su operación remota, esta válvula
puede estar ubicada en el lugar más conveniente para el
operador.
RETRACCIÓN A BAJA
PRESIÓN
En la Fig. 5.27 observarnos que cuando un cilindro
requiere únicamente una pequeña presión para
su retorno , una válvula de alivio separada, puede ser
instalada en la cara del lado del vástago del cilindro de
esta forma la presión que va a retraer el cilindro
quedará determinada por el ajuste de esta válvula
de alivio.- Cuando el cilindro se halle completamente
retraído y alcance el final de su carrera la bomba
descargará al tanque a través de esta
válvula de alivio. En la carrera de avance del cilindro
toda la presión estará aplicada para realizar el
trabajo y regulada por la válvula de alivio principal
nº2 .
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Este método es
recomendado para sistemas de 5 HP
o menos siempre y cuando la válvula 1, no está
ajustada a valores superiores a las 150 lb./pulg.²
Para equipos mayores aparecen problemas de
calentamiento
VÁLVULAS
DE COMANDO DE CENTRO TANDEM 0 CENTRO ABIERTO
En la Fig. 5.26. A vemos una de las populares formas de
descargar una bomba hidráulica particularmente para
sistema controlados manualmente.
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En la posición central de la válvula, el
aceite es aislado en ambas caras del cilindro mientras que la
bomba debe descargar libremente al tanque a través del
vástago de la válvula. Este sistema, de
operación automática no requiere atención
por parte del operador. La mayoría de los equipos
móviles que usan circuitos hidráulicas llevan
válvulas de este tipo, Generalmente la válvula de
alivio se encuentra incorpora da en la construcción de la
válvula de comando.
En la Fig. 5.28 B estamos frente a un caso de centro
abierto, su acción es similar en cuanto a la descarga de
la bomba . Su aplicación es frecuente en el control de
motores
hidráulicos a causa de la que las conexiones al cilindro
se encuentran abiertas al tanque en su posición
central permitiendo de esta forma una detención
natural del movimiento del motor .
CONTROL DE CILINDROS
MÚLTIPLES.
Varias válvulas tandem o de centro abierto pueden
ser unidas en una disposición de serie como muestra la
Fig. 5.29 .
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En este casa las válvulas estén operados
por solenoides, un solo cilindro puede ser operado a cada tiempo,
con el total de la presión y volumen de la bomba, si
más de uno de ellos es operado en fama simultánea
queda dividida la presión aplicada.
Cuando todas las válvulas de encuentran centradas
, la bomba queda descargando al tanque a través de sus
vástagos conectados en serie.
En la figura 5.30, observamos un circuito tandem
modificando esta disposición que emplea la
combinación de válvulas de centro cerrado con
válvulas de centro tandem.
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Cuando todas se encuentran en posición centrada
la bomba es descarga a través del centro de la primera
válvula no permitiéndose en este caso la
operación de las dos restantes.
Este circuito puede ser empleado únicamente en
aquellos lugares donde la primera válvula debe ser operada
antes de la operación de la segunda y tercera. Existen
muchos casos donde se dan estas condiciones siendo mejor esta
disposición que la que hemos vista anteriormente.- Esta
disposición es un excelente circuito de seguridad para
prevenir una segunda o tercera operación cuando la primera
no ha sido realizada .
En la Fig. 5.31 observamos la descarga de una bomba a
través de una bomba mediante una válvula accionada
mecánicamente , esta válvula n° 2 es accionada
por el movimiento del cilindro o por un órgano de la
máquina en movimiento. Cuando el cilindro llega al
extremo final de su carrera acciona la válvula 2
descargándose entonces el aceite procedente de la
válvula de comando 1 a través de la válvula
2 directamente al tanque.
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En la figura 5.32 observamos un banco de
válvulas de operación a operación de
cilindro.
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Un banco de válvulas contiene dos a más
vástagos y usualmente la válvula de alivio
incorporada en el mismo cuerpo. Algunas son accionadas a
solenoide , pero en la mayor parte de los casos son accionadas
manualmente . Mediante la combinación de válvulas
es posible obtener diversas funciones que no son obtenibles
mediante la conexión individual de válvulas. Por
otra parte se obtienen unidades mucha mas compactas. Hay una
infinidad de tipos de bancos de
válvulas. Algunas tienen sistemas de presión en
serie, otras sistemas de alimentación de
presión en paralelo, algunas permiten únicamente
una alteración a cada tiempo, tal como el de la
figura.
Adicionando distintos tipos de vástago es posible
accionar cilindros de doble efecto, simple efecto, flotantes, de
centro totalmente abierto y otros.
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Las válvulas de este conjunto conforman un
circuito que permite una función a cada tiempo cortando la
alimentación de presión a los otros vástagos
cuando uno de ellos es accionado.
Línea de alimentación de alta
presión : Es un importante elemento obtenido
únicamente mediante el empleo de bancos de
válvulas. Las válvulas están construidas
de tal forma que descargan el aceite procedente de un
cilindro directamente al tanque, y no pasando a través de
los vástagos de las otras válvulas. En bancos de 10
ó 12 válvulas se presentarían elevadas
perdidas de carga si la descarga de los cilindros tuviera que
pasar a través de los vástagos de todas las
válvulas .
La alimentación de presión una vez que ha
pasado el banco de válvulas puede alimentar estando estas
están en posición central a otro, a otros circuitos
hidráulicos y en caso de que no los hubiera ser conectada
al tanque tal como lo indica la línea punteada.
En la Fig. 5.33 observamos un circuito para efectuar la
descarga automática por medios eléctricos de una
bomba. El método general para conectar una válvula
de descarga a solenoide como la válvula 1, en un circuito
eléctrico donde se emplea una válvula de control
direccional como la 2 es disponer las cosas de tal forma que
cuando se energicen cualquiera de los solenoides de la
válvula 2 sea energizado automáticamente el
solenoide de la válvula 1 colocando el circuito en
presión .
La acción es la siguiente: Cuando ninguno de los
pulsadores está actuado , la válvula de dos
vías 1 se encuentra abierta y descargando al tanque,
mientras que la válvula direccional 2 está en
posición central. Cuando el pulsador 4, es actuado se
operan dos circuito eléctricos, uno hacia la
válvula de dos vías 1, que provoca la entrada en
presión de la bomba y el otro que cambia la válvula
direccional provocando el movimiento de un cilindro .
Este método puede sur aplicado en circuitos donde
se empleen un gran número de válvulas direccionales
a solenoide.
CONTROL DE LA
VELOCIDAD EN CIRCUITO HIDRÁULICOS
.
Cuando se emplean bombas de desplazamiento positivo
existen cuatro métodos
comunes de variar la velocidad de salida del circuito
hidráulico. Pudiendo de este manera controlar el volumen
del flujo hacia un cilindro, motor hidráulico, o actuador
:
Controlando el flujo que ingresa o sala de un cilindro
motor, etc. ,
Descargando una parte del caudal entregado por la bomba
;
Empleando un motor de velocidad variable acoplado a la
bomba.
Variando el desplazamiento de le bomba.
VÁLVULAS DE USO COMÚN PARA EL CONTROL
DE LA VELOCIDAD .
En la Fig. 5.34 observamos una válvula de aguja.
Otros tipos de válvulas como la de globo, esclusa ,
de tapón, de esfera, pueden ser utilizadas para comprobar
el flujo, si bien la válvula de aguja es preferible por su
mejor control de calidad .. Es
aplicable tanto en circuito de alta o baja presión con un
costo
relativamente reducido.
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En la Fig. 5.35 observamos una válvula de control
de flujo de construcción sencilla, ella está
compuesta por una válvula de retención que permite
el libre flujo reverso , y una válvula de aguja que
efectúa el control del flujo en una de sus direcciones
.
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Puede ser utilizada en circuitos hidráulicos
compresiones de hasta 3.000 lb./pulg² y estando
construida en acero para
compresiones de hasta 5.000 lb./pulg² .
En la Fig. 5.36. observamos otro diseño
de válvula de control de flujo no compensada. Esta
válvula cuyo corte vemos en la figura, ajusta el valor del
flujo mediante la acción del volante permitiendo el
flujo libre en la dirección opuesta .
Fig. 5.36
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En la dirección del flujo libre del fluido empuja
el resorte que carga la clapeta pasando libremente en el sentido
controlado, la clapeta se encuentra cerrada contra el
vástago ajustable, quién con su posición
determina el tamaño de orificio de control.
Este sistema de válvula de control no es adecuado
para flujos pequeños.
En la Fig. 5.36 observamos una válvula de control
de flujo sin regulación. Consta ella de una simple
válvula de retención cuya clapeta tiene un orificio
de restricción fija, Cuando el flujo en la
dirección controlada ingresa a la válvula su valor
de pasaje queda determinado por el orificio de restricción
.
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En la dirección opuesta el aceite al ingresar
empuja la clapeta venciendo la tensión del resorte y pasa
libremente hacía la salida.
VÁLVULAS DE CONTROL DE FLUJO
COMPENSADAS
Los elementos de control de flujo descriptos consisten
en simple orificios que miden el flujo del aceite. Ellos
mantienen un flujo razonablemente constante mientras la
presión que actúa se mantiene constante.
Sí la presión varía , el flujo que
pasa a través de estas válvulas variaría por
estas consecuencias .
Existe una disposición de válvula de
control de flujo que compensa automáticamente las
diferencias de presiones a los efectos de mantener el flujo
constante. Ellas son las válvulas de control de flujo
compensadas por presiones, o compensadas hidrostáticamente
y se fabrican en modelos ajustables y no ajustables. El principio
de trabajo de estas válvulas consiste en mantener
constante la caída de presión a través del
orificio de control, de esta forma el flujo a través de
este orificio será constante. Estas válvulas para
este propósito crean una caída de presión de
aproximadamente 75 lb. en la línea y esas 75 libras son
utilizadas para mover el mecanismo de compensación. El
principio del trabajo está ilustrado en los siguientes
ejemplos de la válvula fija de control y la
ajustable.
Muchos modelos permiten el flujo reverso del fluido ,
sin embargo, este flujo no es compensado. En aquellos casos en
que se desea obtener flujos libres es preferible el empleo de una
válvula de retención en paralelo que en muchos
casas ya viene incluida dentro del cuerpo de la válvula,
En la fig. 5.36 b observamos una válvula fija de control
de flujo compensada. El orificio de control tiene un
tamaño tal que cuando la válvula transporta el
flujo determinado la caída de presión a
través de este orificio es de aproximadamente 75 libras,
que balancean la tensión del resorte sobre la clapeta .Tan
pronto como el flujo que pasa a través del orificio de
control tiende a implementarse su caída de
presión se incrementa proporcionalmente provocando el
desplazamiento de la clapeta lentamente hacia la derecha ,
este cierre estrangula el. orificio provocando una
restricción en el flujo, que acarrea su descenso al valor
determinado. Si desciende el valor determinado del flujo a
través del orificio de control la calda de presión
desciende, por lo tanto el resorte de oposición obra la
estrangulación procurando incrementar el flujo
.
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En las figuras 5.37 observamos el corte
constructivo y esquemático de una válvula ajustable
de control de flujo compensada, a la presión .
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Fig. 5.37
Su principio de trabajo podemos referirla al
símbolo completo que acompaña a la figura
.
La válvula consta de un orificio variable
controlado mediante el vástago 1. Este orificio es
precedido por una válvula reductora de presión , (
vástago 2) del corte esquemático , esta
válvula reductora no está referida a la atmósfera sino a la
presión de salida, La válvula reductora reduce la
presión de ingreso no importa cuan alta será ella
, a un valor solo de 75 lb./pulg.², con respecto a la
presión de salida. A los efectos de mantener constante 75
lb./pulg. 2 a través del orificio de control,
consecuentemente el flujo a través de este orificio se
mantendrá constante.
En la Fig. 5.38 observamos los símbolos
correspondientes a las válvulas de control de
flujo.
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CONTROL DE VELOCIDAD DE CIRCUITOS
HIDRÁULICOS
En los circuitos que representaremos a
continuación pueden ser empleadas válvulas
compensadas o no compensadas, Muchos circuitos requieren
válvulas de retención para permitir el flujo
reverso en forma libre. Ya sabemos que algunas válvulas de
control de flujo llevan estas válvulas de
retención incorporadas en su cuerpo para cumplir
este propósito.
En la Fig. 5.39 vemos que válvulas de control de
flujo pueden ser instaladas en las posiciones l , 2 o 3 . Esto
permite que sola una parte del aceite enviado por la bomba llegue
al cilindro, el remanente deber ser descargado al tanque a
través de la válvula de alivio correspondiente al
valor de la presión fijada en ella.
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La energía contenida en este descarga es
inmediatamente convertida en calor y transportada al
depósito de aceite.
Posición 1. Una válvula de
control de flujo instalada en esta posición no necesita
una válvula de retención en paralela para el flujo
libre ya que en ese punto de la línea el flujo es siempre
unidireccional, Sin embargo la velocidad de desplazamiento del
cilindro ser& diferente en cada una de las carreras, por las
diferencias de volúmenes que nacen de la presencia del
vástago en una de las cámaras del
cilindro.
Posiciones 2 y 3: Dos válvulas de control
y flujo instaladas en estas posiciones permiten controlar en
forma individual cada una de las direcciones de movimiento
.
Control al ingreso : Si ambas válvulas 2 y
3 son instaladas de tal forma que controlen el valor del flujo de
ingreso al cilindro , estaremos frente a un sistema denominado
control al ingreso o control a la entrada.
Control a la salida: El sistema de control a la
salida se obtiene mediante la instalación de las
válvulas de flujo de tal forma que operen sobre el flujo
que sale del cilindro hacia el tanque. Este sistema es usualmente
preferente a causa de que el pistón es sostenido entre dos
columnas de aceite presurizado y su movimiento es más
estable.. La sobrepresión que este control crea provoca la
operación prematura de la válvula de secuencia o
presóstato Las válvulas de control de flujo
instaladas en las posiciones 2 y 3 deben ser obleadas mediante
válvulas de retención para el flujo libre en la
dirección opuesta. Si no se las instalara , el flujo de
salida a través de una de las válvulas de control
de flujo se invertiría con la operación de la
otra.
Control por derivación : Mediante el
control de velocidad por derivación la velocidad de
desplazamiento del cilindro es reducida mediante la descarga de
una porción del caudal de aceite. Por ejemplo, si la bomba
desplaza 12 galones por minuto, y si es necesario solo 4 galones
para obtener la velocidad deseada del cilindro, el exceso de 8
galones debe ser enviado a tanque a través de un
válvula de control de flujo.
En la Fig. 5.40 observamos la forma de operación
de un sistema de derivación , en la parte A con la
válvula de control de flujo totalmente abierta, de tal
forma de proveer una perdida de carga 0 al pasaje del flujo, el
cilindro no se mueve hacia adelante en la parte B la
válvula de control de flujo se encuentra total mente
cerrada.
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El aceite en la bomba es forzado en todo su flujo hacia
el cilindro.
Un manómetro instalado un la línea hacia
el cilindro, nos indica la presión necesaria para poder mover la
carga . Cuando el cilindro llega al extremo de su carrera el
manómetro indicará el valor de presión
regulado en la válvula de alivio qua opera sobre la
bomba.
En la Fig.5.41. vemos la ubicación alterna de
válvulas de control de flujo operando en
derivación.
Una válvula de control de flujo instalada en la
posición 1 regulará la velocidad de desplazamiento
del cilindro en ambas direcciones de su movimiento pero a causa
del volumen diferente por la presencia del vástago las
velocidades de avance y de retroceso serán diferentes para
el mismo valor de caudal.
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SINCRONIZACIÓN DE MOVIMIENTO DE CILINDROS
HIDRÁULICOS
En la Fig. 5.42. las válvulas fijas de control de
flujo 1 , 2 , 3 y 4 son del tipo a presión compensadas no
ajustables que hemos descrito en las Fig.5.36 .
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Asumiendo de que los cilindros son del mismo
diámetro, las válvulas de control de flujo 1 y 3
están calibradas para la misma cantidad de flujo. ellas
permitirán una igual salida de flujo de ambos cilindros
cuando estos se extiendan.
Las válvulas 2 y 4 controlarán un igual
flujo procedente de los cilindros cuando estos se retraigan
.
Estas válvulas permiten un flujo reverso pero no
controlado.
Es muy importante aclarar que el calor que entrega la
bomba para este circuito debe ser superior al valor combinado de
caudal que permite el paso de las válvulas 1 y 3 , o de un
caudal que permitan las válvulas 2 y 4 . Es recomendable
que el caudal de la bomba seleccionada sea un 5% superior al
recorrido por la suma de las válvulas de control de flujo,
el exceso de aceite será descargado por la bomba a
través de la válvula alivio correspondiente. La
sincronización depende de que la carga total sea dividida
sobre los dos cilindros de las características de la manufactura de
las válvulas de control, y del volumen del caudal de
aceite.
Este circuito limita el comando al empleo de
válvulas de dos posiciones como la válvula 5,
desplazándose los cilindros entre sus extremos normales de
carrera y no deteniéndose en puntos
intermedios.
Si los cilindros se detuvieran en puntos intermedios
quedando la bomba aliviando en una posición intermedia de
válvula de comando, un efecto de venteo ocurriría
entre ambas caras traseras de los cilindros como se ilustra en la
figura 5.44.
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gráfico seleccione la opción "Descargar"
En la figura nº 5.43 observamos un circuito
que emplea las válvulas control de flujo compensadas de
valor fijo vistas en el circuito interior .
Las válvulas de retención 5 y 6 comandadas
previenen el efecto de bombeo de las caras traseras del cilindro
cuando estos son detenidos por acción de la válvula
de comando 7. Los cilindros que se emplean aquí tienen
vástagos de gran diámetro por la tanto los
volúmenes descargados en su retroceso por la cara ciega de
estos cilindros serán muchos mayores que el caudal que
entrega la bomba en tiempo unitario. Las pérdidas de
control de flujo 1 y 3 controlan el caudal de aceite que ingresa
a los cilindros para su carrera de avance. Ellos tiene en
paralelo válvulas de retención que permiten el
retorno libre de el flujo cuando los cilindros descienden ya que
este como hemos dicha es mucho más elevado que el orificio
de control de los restrictores.
Las válvulas de restricción 2 y 4
controlan la velocidad de retroceso de los cilindros a un valor
superior al de registro de las válvulas 1 y 3.
Fig. 5.44. : En ella observamos las condiciones de
bombeo entre las cámaras ciegas de dos cilindros, cuando
las cargas que ellos mueven no están uniformemente
repartidas.
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Cuando la válvula direccional de cuatro
vías 3 , es centrada el desbalanceo de las fuerzas que
actúan sobre los cilindros producen un bombeo del cilindro
de la derecha hacia el de la izquierda. El remedio para esta
situación es la instalación de un par de
válvulas de retención pilotadas tal como lo hemos
visto en la Fig. 5.43.
Estas válvulas pilotean al aceite de los
cilindros pero son abiertas para un rápido retorno cuando
la válvula de cuatro vías es cambiada.
La sincronización de movimientos de dos cilindros
puede ser obtenida mediante la aplicación de dos circuitos
de características idénticas como los que
apreciamos en la Fig.. 5.45.
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Las bombas PF-1 y PF-2 del mismo caudal y accionadas por
un mismo motor eléctrico de doble eje alimentan a
través de las válvulas de control direccional 1 y 2
a los correspondientes cilindros. Estas válvulas deben
estar vinculadas mecánicamente a los efectos de obtener
una simultaneidad de movimientos salvo cuando ellas estén
accionadas eléctricamente.
De la misma forma en que hemos empleados dos bombas
actuadas eléctricamente para la sincronización del
movimiento de dos cilindros podemos sincronizar dos cilindros
empleando una bomba actuada manualmente, siempre que ella pasea
dos pistones del mismo diámetro y carrera.
La sincronización en este caso se efectúa
en una sola dirección del movimiento de los cilindros sin
tener que adicionar una válvula de comando de cuatro
vías. Las válvulas de retención de la figura
generalmente se encuentran comprendidas en el cuerpo de la bomba
manual tal como vemos en la Fig. 5.46 .
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Empleando válvulas divisoras de caudal como las 1
y 2 de la Fig. 5.47., se divide el caudal en dos volúmenes
exactamente iguales para cada uno de los extremos del cilindro
.
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Estas válvulas están fabricadas para
dividir el caudal en dos mitades iguales o en distintas
proporciones como por ejemplo: 25% y 75% u otras
relaciones.
OPERACIÓN
DESDE DIVERSAS POSICIONES
El método más comúnmente utilizado
cuando es necesario controlar el desplazamiento de un cilindro
desde dos o más posiciones es el empleo de válvulas
Shuttle tal como las numeradas 3. y 4 en el circuito de la Fig.
5.48 .
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En este circuito las válvulas 1 y 2 están
ubicadas en forma remota con respecto a la posición de la
válvula principal nro. 5. Y son empleadas
únicamente para pilotar únicamente la
válvula principal por lo tanto su tamaño puede ser
reducido por ejemplo l/4". Estas válvula deben poseer
centro flotantes en su posición central pudiendo ser
operadas en forma manual o eléctrica. Las válvulas
Shuttle interpuestas entre los pilotos de la válvula
principal aceptan las señales procedentes de las
válvulas remotas bloqueando la presión piloto
procedente de una con respecto a la otra evitando de esta forma
que estas señales sean dirigidas al tanque.
Un número elevado de posiciones de control pueden
ser aplicadas tal como lo observamos en la Fig. 5.49
.
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En ella las posiciones de operación remota son 1,
2 y 3 apareciendo en el circuito las válvulas Shuttle 5 ,
6, 7 y 8 que permiten la llegada de las señales piloto
procedentes de las válvulas de actuación remota e
impiden a su vez que estas señales sean descargadas al
tanque por las válvulas de operación remota que en
ese momento no se encuentran actuadas.
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¿Qué es la Filosofía?
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Ingeniería de métodos
/trabajos12/ingdemet/ingdemet
Ingeniería de Medición
/trabajos12/medtrab/medtrab
Control de Calidad
/trabajos11/primdep/primdep
Investigación de mercados
/trabajos11/invmerc/invmerc
Análisis Sistemático de la Producción 1
/trabajos12/andeprod/andeprod
Aplicaciones del tiempo estándar en la
Tutsi
/trabajos12/ingdemeti/ingdemeti
Átomo
/trabajos12/atomo/atomo
Gráficos de Control de Shewhart
/trabajos12/concalgra/concalgra
Distribución de Planta
/trabajos12/distpla/distpla
UPIICSA
/trabajos12/hlaunid/hlaunid
Mecánica Clásica – Movimiento
unidimensional
/trabajos12/moviunid/moviunid
Glaxosmithkline – Aplicación de los resultados
del TE
/trabajos12/immuestr/immuestr
Exámenes de Álgebra
Lineal
/trabajos12/exal/exal
Curso de Fisicoquímica
/trabajos12/fisico/fisico
Prácticas de Laboratorio de
Electricidad
de Ingeniería
/trabajos12/label/label
Prácticas del laboratorio de química de la
Universidad
/trabajos12/prala/prala
Trabajo Enviado y Elaborado por:
Iván Escalona Moreno