Conceptos Básicos de Neumática e Hidráulica 


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MANTENIMIENTO DE UNA PRESIÓN

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.

A

B

Fig. 5.21

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 .

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.

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.

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.

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.

DESCARGA DE BOMBAS

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 .

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 . 

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.

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