Válvula distribuidora 3/2, de accionamiento neumático (junta
plana de disco).
Al
aplicar aire comprimido al émbolo de mando a graves de¡ empalme
Z se desplaza el taqué de válvula venciendo la fuerza de¡
muelle de reposicionamiento. Se unen los conductos P y A.
Cuando se pone a escape el conducto de mando Z. el embolo
de mando regresa a su posición inicial por el efecto de¡ muelle
montado. El disco cierra el paso de P hacia A, El aire de
salida de¡ conducto de trabajo A puede escapar por R.
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Figura
96: Válvula distribuidora 3/2 (de accionamiento neumático) |
La
figura 98 muestra otra válvula 3/2 que trabaja según el principio
de asiento plano. El aire comprimido, proveniente de¡ empalme
de mando Z. actúa sobre una membrana. El émbolo de mando unido
a esta cierra el paso con sus juntas y abre sucesivamente
los diversos empalmes. Permutando los empalmes P y R se puede
disponer esta válvula cerrada o abierta en posición inicial.
La presión de accionamiento es de unos 600 kPa (6 bar), la
presión de trabajo, de 120 kPa (1,2 bar). El margen de la
presión de trabajo se encuentra entre 120 y 800 kPa (1.2 8
bar), El caudal nominal ¡/N es de 100 l/min. |
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Figura 98:
Válvula distribuidora 3/2 según el principio de junta plana
de disco. |
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La figura 99 muestra
una válvula distribuidora 5/2 que trabaja según el principio de
las válvulas de disco flotante. Se invierte alternativamente por
aire comprimido y permanece en la posición correspondiente hasta
que recibe un impulso inverso. Al recibir presión, el émbolo de
mando - como en una corredera longitudinal - se desplaza. En el
centro de dicho émbolo se encuentra un disco con una junta anular,
que une los conductos de trabajo A o B con empalme de presión P
o los separa de este. El escape se realiza a través de R ó S.
Una placa de montaje
universal, sobre la cual se fijan las válvulas, garantiza una intercambiabilidad
rápida de las diversas válvulas.
Figura 99: Válvula
distribuidora 5/2 (principio de disco flotante)
Electroválvulas
(válvulas electromagnéticas)
Estas válvulas se
utilizan cuando la señal proviene de un temporizador eléctrico,
un final de carrera eléctrico, presostatos o mandos electrónicos.
En general, se elige el accionamiento eléctrico para mandos con
distancias extremamente largas y cortos tiempos de conexión.
Las electroválvulas
o válvulas electromagnéticas se dividen en válvulas de mando
directo o indirecto. Las de mando directo solamente se utilizan
para un diámetro luz pequeño, puesto que para diámetros mayores
los electroimanes necesarios resultarían demasiado grandes.
Figura 100. Válvula
distribuidora 3/2 (de mando electromagnético)
Las válvulas de control neumático
son sistemas que bloquean, liberan o desvían el flujo de
aire de un sistema neumático por medio de una señal
que generalmente es de tipo eléctrico, razón por la
cual también son denominadas electroválvulas, ver
figura 100 . Las válvulas eléctricas se clasifican
según la cantidad de puertos (entradas o salidas de aire)
y la cantidad de posiciones de control que poseen. Por ejemplo, una válvula 3/2 tiene 3 orificios o puertos y permite
dos posiciones diferentes.
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3 =Número
de Puertos
-
2 = Número
de Posiciones
Figura
100a - Símbolos de válvulas eléctricas |
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Figura
100b - Rutas del fluido con una válvula de 5/2 . Observe que
este tipo de válvulas es apta para cilindros de doble efecto
. |
En la figura 100a podemos apreciar
la simbología utilizada para representar los diferentes tipos
de válvulas eléctricas. Veamos el significado de las
letras utilizadas en los esquemas, figura :
- P (Presión). Puerto de
alimentación de aire
- R, S, etc. Puertos para evacuación
del aire
- A, B, C, etc. Puertos de trabajo
- Z, X, Y, etc. Puertos de monitoreo
y control
En la figura 100b aparece la ruta
que sigue el aire a presión con una válvula 5/2 y
un cilindro de doble efecto. La mayoría de las electroválvulas
tienen un sistema de accionamiento manual con el cual se pueden
activar sin necesidad de utilizar señales eléctricas. Esto se hace
solamente en labores de mantenimiento, o simplemente para corroborar
el buen funcionamiento de la válvula y del cilindro, así como para
verificar la existencia del aire a presión.
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Figura 100c - Válvulas
proporcionales. Permiten regular el caudal que pasa a través
de ellas . |
Electroválvulas de doble solenoide.
Existen válvulas que poseen dos bobinas y cuyo funcionamiento es
similar a los flip-flops electrónicos. Con este sistema, para que
la válvula vaya de una posición a la otra basta con aplicar un pequeño
pulso eléctrico a la bobina que está en la posición opuesta. Allí
permanecerá sin importar que dicha bobina siga energizada y hasta
que se aplique un pulso en la bobina contraria. La principal función
en estos sistemas es la de "memorizar" una señal sin que
el controlador esté obligado a tener permanentemente energizada
la bobina.
Válvulas proporcionales. Este
tipo de válvulas regula la presión y el caudal a través de un conducto
por medio de una señal eléctrica, que puede ser de corriente o de
voltaje, figura 100c . Su principal aplicación es el control de
posición y de fuerza, ya que los movimientos son proporcionales
y de precisión, lo que permite un manejo más exacto del paso de
fluidos, en este caso del aire.
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Figura 100d - Control
de lazo cerrado con válvulas proporcionales. Por medio de un
dispositivo de procesamiento se puede ubicar un actuador en
puntos muy precisos . |
Por medio de una válvula proporcional
podemos realizar un control de posición de lazo cerrado, figura
100d, donde el actuador podría ser un cilindro, el sensor un sistema
óptico que envía pulsos de acuerdo a la posición de dicho cilindro,
y el controlador un procesador que gobierne el dispositivo en general.
El número de impulsos se incrementa a medida que el pistón se desplaza
a la derecha y disminuye cuando se mueve a la izquierda.
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Figura 100e - Transmisión
de señales por medios neumáticos. Cuando, en el sitio donde
se mide la variable física, el ruido eléctrico o el peligro
de explosión no permiten el uso de cableado, podemos transmitir
señales por medios neumáticos para que sean convertidas al modo
eléctrico en lugares distantes. |
La señal enviada por el controlador
hacia la válvula proporcional depende de la cantidad de pulsos,
que a la vez indican la distancia que falta para alcanzar la posición
deseada. Cada vez que la presión del aire, la temperatura o cualquier
otro parámetro de perturbación ocasione un cambio de posición, el
controlador tendrá la capacidad de hacer pequeños ajustes para lograr
la posición exacta del cilindro. |