Conceptos Básicos de Neumática e Hidráulica 


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VÁLVULAS DE COMANDO DE CENTRO TANDEM O CENTRO ABIERTO

En la Fig. 5.26. A vemos una de las populares formas de descargar una bomba hidráulica particularmente para sistema controlados manualmente.

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 .

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.

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.

 

En la figura 5.32 observamos un banco de válvulas de operación a operación de cilindro.

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.

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 CIRCUITOS 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 :

  1. Controlando el flujo que ingresa o sala de un cilindro motor, etc. , 
  2. Descargando una parte del caudal entregado por la bomba ; 
  3. Empleando un motor de velocidad variable acoplado a la bomba. 
  4. Variando el desplazamiento de la bomba.

Válvulas Reguladoras de Caudal

Las aplicaciones de los reguladores de caudal (también reguladores de flujo) no están limitadas a la reducción de la velocidad de los cilindros o actuadores en general, pues además tienen gran aplicación en accionamientos retardados, temporizaciones, impulsos, etc. Los reguladores de caudal pueden se unidireccionales y bidireccionales.

En los reguladores bidireccionales el flujo es regulado en cualquiera de las dos direcciones. Tienen su principal aplicación cuando se precisa idéntica velocidad en uno y otro sentido del fluido.

Hay otros casos en los que se precisa que la vena fluida sea susceptible de regularse en una dirección, pero que quede libre de regulación en la dirección contraria. En estos casos se recurre al empleo de reguladores de caudal unidireccionales.

Las válvulas reguladoras bidireccionales, representan en palabras simples, una estrangulación en el conducto por el cual fluye el fluido, con lo cual se le restringe el paso, sin embargo la válvula de regulación unidireccional, está constituida a su vez, por otras dos válvulas; una de retención y otra que permite regular el caudal.

VÁLVULAS DE USO COMÚN PARA EL CONTROL DE LA VELOCIDAD .

Válvula de aguja

En la Fig. 5.34 observamos una válvula de aguja. Después de entrar en el cuerpo de una válvula de aguja, el flujo gira 90° y pasa a través de una abertura que es el asiento de la punta cónica de una barra cilíndrica. En este caso el tamaño del orificio se regula variando la posición relativa de la punta cónica respecto a su asiento. El tamaño del agujero se puede variar de manera muy gradual gracias a un tornillo de paso muy pequeño que tiene el vástago de la válvula, y a la forma de cono que tiene la punta de la barra cilíndrica.

La válvula de aguja es el orificio variable que se usa con mayor frecuencia en los sistemas industriales.

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.

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 .

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 . 

 

 

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