INFORME MES DE NOVIEMBRE.
INTRODUCCIÓN.
Las válvulas son usadas en nuestros sistemas hidráulicos para controlar el funcionamiento de los actuadores.Las mismas se utilizan en un circuito hidráulico para regular la presión, el caudal, enviar señales y para decidir por donde va el aceite.Se agrupan en tres categorías generales, las de control de presión, las de control de flujo y las de control direccional.
Para conocer mas acerca de los tipos de válvulas y características henos preparado este informe.
Para conocer mas acerca de los tipos de válvulas y características henos preparado este informe.
La válvula reguladora de presión es una válvula automática que reduce una presión de entrada alta a una presión de salida menor o viceversa, de acuerdo a las necesidades del sistema hidráulico. También sirven para poder mantener la presión constante al igual que el caudal.
Proporcionan las funciones de limitación y control de presión ajustable que a menudo se requieren en aplicaciones en las que es necesario controlar las presiones de manera precisa.
Estas válvulas pueden ser utilizadas como mecanismos de seguridad porque impiden que sobrepase la cantidad de presión indicada por el usuario, lo cual puede reducir el riesgo a accidentes provocados por un aumento en la presión.
Se clasifican clasifican según su función:
- Alivio.
- Secuencia.
- Descarga.
- Reductora de presión.
- Frenado.
- Alivio y descarga de acumuladores.
- Contrabalance.
Los sistemas hidráulicos están diseñados para operar en un rango de presión. Excediendo este rango podríamos dañar los componentes del sistema o podría provocar un daño personal. La válvula de alivio mantiene la presión dentro de un límite establecido al abrir y permitir que el exceso de aceite fluya, ya sea hacia otro circuito o de regreso al tanque.
La válvula de alivio simple (también llamada válvula de actuación directa) es mantenida cerrada por la fuerza del resorte. La tensión del resorte es regulada a la “presión de alivio”. Sin embargo la presión de regulación de alivio no es la presión a la cual la válvula comienza a abrirse.
Cuando se dan las condiciones para que exista una resistencia al flujo normal de aceite, el exceso de flujo de aceite causa el incremento de la presión de aceite. Dicho incremento de presión es sensado por la válvula de alivio. Cuando la fuerza del incremento de la presión de aceite supera la fuerza del resorte de la válvula de alivio, la válvula se mueve contra el resorte y comienza a abrirse. La presión requerida para iniciar la apertura de la válvula es llamada la presión de apertura. La válvula abre justo lo suficiente
para permitir que el exceso de aceite fluya a través de la válvula.
Esto hace ideal a la válvula de alivio simple para aliviar presiones picos o como una válvula de seguridad.
Válvula de secuencia, Posición abierta
Cuando la presión en la cámara del resorte de la válvula de descarga excede la regulación del resorte de la válvula piloto. La válvula piloto se abre. La válvula piloto abierta permite al aceite en la cámara del resorte de la válvula de descarga fluir hacia el tanque.
Esto permite que la presión del aceite en dicha cámara disminuya. La fuerza de la presión de aceite mayor del sistema mueve la válvula de descarga contra la fuerza del resorte de la válvula de descarga y abre el pasaje al circuito 2. La válvula de secuencia permanece abierta hasta que la presión en el circuito 1 disminuya a menos de la presión de regulación del resorte.
Válvula de Reducción de Presión
Se utilizan cuando la demanda de presión de un circuito es menor que la presión de suministro. Básicamente consta de un pistón, un resorte y un carrete. La fuerza del resorte determina la máxima presión corriente debajo de la válvula. La válvula está normalmente abierta.
A medida que el flujo pasa por el carrete, la presión aumenta corriente abajo. Al aumentar la presión en la cavidad del pistón, esta actúa contra el pistón y el carrete y comienza a cerrar la válvula hasta encontrar el equilibrio
APLICACIÓN EN DIAGRAMA.
Las válvulas de alivio se utilizan en sistemas hidráulicos donde es necesario mantener una presión adecuada, en un diagrama la podemos utilizar de la siguiente manera:
Cuando la válvula direccional se encuentra cerrada y la bomba encendida todo el flujo pasara por la válvula de alivio directamente hacia el tanque. Al momento en que el cilindro se comienza a llenar por su área del pistón la válvula no será accionada puesto que la presión no será considerablemente alta. Una ves que el cilindro alcance su avance máximo la presión del sistema comenzará a salir por la válvula de alivio, ya que la bomba seguirá dando un flujo continuo incrementando de esta manera la presión dentro del sistema.
VÁLVULA DE CONTRABALANCE.
-la presión de apertura de una válvula antirretorno pilotada depende de la presión (aplicada por la carga) detrás de la válvula;
-la presión de apertura de una válvula de contrabalance depende de la presión del resorte detrás de la válvula.
El desempeño dinámico de una válvula de balance es muchas veces mejor que el desempeño dinámico de una válvula antirretorno pilotada.
La válvula de balance se aplica como una 'válvula de freno' en sistemas de grúas relativamente pequeñas para obtener un control positivo en un cilindro o motor hidráulicos con una carga negativa.
Cuando se activa el lado izquierdo de la válvula direccional 4/3 el cilindro hará su 'carrera de salida'. El aceite fluye a través de la válvula antirretorno que está integrada en la carcasa de de la válvula de balance. Para bajar el cilindro se tiene que activar el lado derecho de la válvula 4/3. Desde ese momento en adelante la presión aumenta en el lado del vástago del cilindro. Esta presión abre la válvula de balance y el aceite del lado del pistón fluye a través de la válvula de balance y de la válvula direccional de vuelta al depósito. Como la carga ayuda a bajar al pistón-vástago, este podría bajar más rápido de lo que el aceite es suministrado al lado del vástago del cilindro (el cilindro no esta bajo control en ese momento). Sin embargo, la presión en el lado del vástago y por lo tanto la presión piloto en la válvula de balance disminuirían y el resorte cerraría la válvula de balance, hasta que encuentre un nuevo 'balance'. Cuando la válvula direccional es puesta repentinamente en su posición central mientras el cilindro cargado estaba bajando, la válvula de contrabalance se cierra inmediatamente. Esto causará un incremento de presión en el lado del pistón del cilindro. Sin embargo, la válvula de contrabalance se abrirá y ajustará la presión y así protegerá al cilindro contra una sobrepresión!.
VALVULA DE FRENADO.
La válvula de frenado se instala en la línea de retorno de un motor hidráulico para:
1.- Evitar un exceso de velocidad cuando se aplica una carga demasiado grande al eje del motor y
2.-Evitar una presión excesiva cuando se desee desacelerar o parar una carga .
Cuando se acelera la carga, la presión es máxima a la entrada del motor y debajo del área total de la corredora de la válvula de frenado, estando esta completamente abierta y permitiendo el paso libre del caudal procedente de la salida del motor hidráulico al deposito.
Cuando el motor alcanza su velocidad de trabajo, la presión en la línea mantiene la válvula abierta a no ser que la carga tienda a acelerar más la velocidad del motor. Si esto ocurre, la presión disminuirá a la entrada del motor y también en la línea de pilotaje externo. La tensión del muelle tiende a cerrar la válvula, aumentando así la contrapresión. Esto a su vez, aumenta, la presión a la entrada del motor y debajo del pistón pequeño, haciendo que la válvula asuma una posición determinada que permite una velocidad constante del motor.
Cuando se sitúa la válvula direccional en la posición central, la inercia hace que el motor continúe girando. Hasta que el motor deje girar funcionara como una bomba, aspirando aceite del deposito a través de la válvula direccional, devolviéndolo al mismo a través de la válvula de frenado.
En este momento, debido a la válvula de frenado, habrá una presión a la salida del motor hidráulico equivalente al tarje de la válvula de frenado y de la mayor o menor intensidad de este ajuste dependerá el tiempo necesario para frenar el motor.
Cuando el cilindro tiene una carga y la válvula se encuentra conectada al puerto del émbolo, no podrá retroceder hasta que la válvula direccional sea accionada, y permita el paso hacia el tanque. Pueden utilizarse para sistemas que cuentan con una carga muy grande para que el vástago pueda soportar el peso sin tener que perder la posición indicada.
VÁLVULA REDUCTORA.
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.
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 el caso de motores esta válvula será conectada de la misma manera, y podrán regular el torque con el cual girarán estos dispositivos.
CUESTIONARIO DE APRENDIZAJE.
BIBLIOGRAFIA.
http://www.cohimar.com/util/neumatica/neumatica_hidraulica12.html
