Bitácora
miércoles, 15 de abril de 2015
Válvulas de bloqueo y válvulas de caudal oleo hidráulicas.
Objetivo
La elaboración de este informe parte de la necesidad y
obligación de conocer a las válvulas encargadas de controlar las operaciones en
un sistema hidráulico así mismo su simbología y aplicación en circuitos reales,
para que se adquiera un conocimiento y en la parte practica solucionar
problemas o circunstancias que demande los procesos de automatización y
sistematización.
Indice
Válvula (Concepto)
Válvula check oleo hidráulica
Válvula check oleo hidráulica
Válvula check oleo hidráulica piloteada.
Válvula de paso oleo hidráulica
Válvula reguladora de caudal oleo hidráulica.
Válvula reguladora unidireccional oleo hidráulica
Válvula reguladora de caudal de dos vías.
Válvulas.
Las válvulas son elementos
mecánicos que mandan o regulan la puesta en marcha de un sistema , el paro y la dirección, así como el la
presión o el caudal del fluido enviado por la bomba.
Este dispositivo mecánico
que consiste de un cuerpo y una pieza móvil, conecta y desconecta conductos
dentro de su interior según su función otras solo bloquean o aplican
resistencia al fluido por lo que pueden dividirse de la siguiente
manera.
Válvulas distribuidoras
Válvulas de bloqueo
Válvulas de presión
Válvulas de caudal
Válvulas de cierre
En esta ocasión nos
enfocaremos en las válvulas de bloqueo y
válvulas de caudal tales como:
Válvula check oleo
hidráulica
Válvula check oleo
hidráulica piloteada.
Válvula de paso oleo hidráulica
Válvula reguladora de caudal
oleo hidráulica.
Válvula reguladora
unidireccional oleo hidráulica
Válvula reguladora de caudal
de dos vías.
Válvula check oleo hidráulica.
Antirretorno simple. Estas
válvulas son las típicas que dejan pasar el fluido en un sentido, pero impiden
el paso en el sentido contrario. El cierre lo realiza un cono o una bola. Se
montan verticalmente para el propio peso facilite la obstrucción.
Si la presión de entrada en A
es superior a la presión de salida en B, la válvula de retención permite el
paso del fluido, de lo contrario lo bloquea.
Simbología / Válvula
Antirretorno con muelle. Son
idénticas a las anteriores, pero se les añade un muelle.
Si la presión de entrada es
por lo menos 1 bar más elevada que la de salida, la válvula antirretorno dejará
libre el caudal, en caso contrario, lo bloqueará.
Simbología / Funcionamiento
Check pilotado / Válvulas de retención desbloqueable.
Son válvulas de seguridad contra pérdidas de fluido y
rupturas de mangueras. En este tipo de válvula el fluido si puede circular en
sentido contrario, para ello el pistón de mando (pilotaje) debe recibir cierta
cantidad de presión.
La presión de entrada es
alrededor de 1 bar más elevada que la presión de salida, de este modo la
válvula antirretorno deja libre el caudal, en caso contrario, lo bloquea. La
válvula antirretorno puede además ser desbloqueada por una tubería de pilotaje,
de este modo puede circular en ambos sentidos.
Simbología / Válvula
Funcionamiento:
Válvula de Cierre/Paso oleo hidráulica
La función de éstas válvulas es la de permitir la circulación de fluido en un sentido y de cerrar el paso del fluido en sentido contrario. El funcionamiento de estas válvulas puede llegar a ser bastante complejo, dependiendo si están pilotadas o no.
La válvula de cierre puede ser
abierta o cerrada manualmente.
La resistencia hidráulica se
refiere a la válvula completamente abierta.
Simbología / Válvula
Válvula reguladora de caudal
Aguja
Estas válvulas se utilizan para conseguir una
determinada caída de presión. Esto se logra creando una determinada resistencia
de flujo, esta válvula genera una fricción considerable debido a la longitud de
su estrechamiento. Esto significa que la acción de la válvula depende en gran
manera de la viscosidad. Es difícil de ajustar debido al hecho de que un
pequeño ajuste produce una gran reducción en la sección de paso. Su
construcción es sencilla y económica.
Hélice
Su corto estrechamiento significa que la acción
de esta válvula es virtualmente independiente de la viscosidad La hélice
proporciona un ajuste preciso ya que el ajuste de todo abierto a todo cerrado
requiere un giro de 360°. Sin embargo la hélice es bastante costosa de
fabricar.
El grado de apertura de la
válvula estranguladora se introduce con la ayuda de un mando giratorio. Observe
que con el mando giratorio no se puede introducir ningún valor de resistencia absoluto.
Lo que significa que con diferentes válvulas estranguladoras puede formar
diferentes valores de resistencia a pesar de que su ajuste sea el mismo.
Simbología / Válvula
Válvula reguladora antiretorno
/ unidireccional
Cuando deseamos regular y
controlar la velocidad de un actuador hidráulico usamos una válvula de caudal.
Los actuadores hidráulicos dependen exclusivamente de la cantidad de fluido,
así que utilizando una válvula de control de caudal podemos manipular el tiempo de llenado o
vaciado del actuador.
Regulando
en la entrada del actuador. Se emplea para elevación de cargas. La válvula se
dispone entre la bomba y el actuador, regulando de esta forma la cantidad de
fluido que entra. La válvula reguladora lleva en paralelo otra válvula
limitadora para poder desviar el fluido que no entra en el actuador. Como
ventaja reseñaré que no multiplica las presiones en el actuador. Como
inconvenientes diremos que el fluido sobrante tiene presión y es dirigido al
tanque, lo que hace perder energía útil. También diremos que el fluido se
calienta más y que es posible que la carga sufra alguna aceleración o desaceleración.
Regulando
a la salida del actuador. En este caso lo que controlamos es la salida del
fluido del actuador. Como en el caso anterior, también se coloca una válvula
limitadora en paralelo para el mismo fin. La ventaja es que al retener el
fluido de salida del actuador, no es posible una aceleración o desaceleración
de la carga, es decir, lo contrario que en la regulación de la entrada. Como
inconvenientes diremos que el calentamiento del fluido es importante, y que si
existe multiplicación o aumento de presión en el actuador. Este método es
utilizado para controlar las cargas en su descenso y en máquinas con trabajos
discontinuos.
Regulador de caudal unidireccional
La válvula reguladora de
caudal unidireccional es una combinación de una válvula estranguladora y una de
antirretorno. En la dirección de bloqueo mostrada de la válvula de retención,
el caudal pasa a través del estrangulador variable, lo cual crea una
considerable resistencia.
La reducción de velocidad
puede alcanzarse utilizando una válvula reguladora de caudal unidireccional
junto con una válvula limitadora de presión o una bomba de caudal variable. La
presión crece antes de la válvula reguladora de caudal hasta que la VLP abre y
devuelve parte del caudal hacia el tanque.
En sentido inverso, desde B
hacia A, el caudal no está restringido, ya que la bola de la válvula
antirretorno permite la libre circulación.
También se construyen válvulas
reguladoras de flujo unidireccionales con estrangulación fija y con control
variable del flujo
.
Simbología / Válvula
Válvula reguladora de caudal de dos vías.
Si la presión es suficiente,
se mantiene el caudal establecido con un valor constante en el sentido de la
flecha.
La resistencia hidráulica se
refiere a la válvula completamente abierta.
Simbología / Válvula
Las válvulas reguladoras de
caudal deben proporcionar un caudal constante independientemente de los cambios
de presión en la entrada o en la salida de la válvula. Esto se consigue en primer
lugar por medio de una restricción que se ajusta al caudal deseado. Para
mantener la caída de presión constante a través del punto de estrangulación, se
requiere una segunda restricción reguladora (compensador de presión). La
diapositiva muestra la válvula en su posición normal.
Las válvulas reguladoras de
caudal de 2 vías, funcionan siempre en unión de una válvula limitadora de
presión. La parte del caudal que no se necesita, se descarga a través de la
VLP.
Cuando el fluido
atraviesa la válvula, la caída de presión en la restricción ajustable se
mantiene constante por el compensador de presión, el cual varia la resistencia
en el punto de estrangulación superior, de acuerdo con la carga en la entrada o
en la salida.
En el caso de esta válvula
reguladora de caudal, la diferencia de presión se mantiene constante por una
restricción ajustable, es decir, entre p_1 y p_2. Si la presión p_3 sube como
resultado de una carga externa, la resistencia total de la válvula se reduce,
abriendo la restricción de regulación.
El esquema muestra la
disposición de una válvula reguladora de caudal de 2 vías en el lado de
alimentación de un cilindro, para conseguir una velocidad constante incluso
ante variaciones de la carga. Se ha dispuesto una válvula antirretorno en
derivación para permitir el libre paso del fluido durante la carrera de
retroceso.
Al avanzar el vástago de un
cilindro, encuentra una carga a mitad de su recorrido. No obstante, la válvula
reguladora de caudal asegura que la velocidad de avance permanecerá constante.
Entre 0 y 2 segundos (indicado abajo a la izquierda) el vástago no tiene carga
y las condiciones de presión permanecen constantes. Cuando el vástago halla la
carga, la presión p_3 sube en la salida de la válvula reguladora de caudal. (Para
permitir mostrar más claramente las rápidas operaciones de control, la escala
de tiempo se cambia a 1/100 de segundo.) La válvula reguladora de caudal, hace
subir brevemente la presión p_2 después de la restricción regulable. A
continuación, la restricción regulable se mueve hacia la izquierda y p_2 cae de
nuevo a su valor original, es decir, la diferencia de presión entre p_1 y p_2
permanece constante. El funcionamiento mostrado de la regulación se repite
varias veces, dando como resultado en incremento de p_3 hasta 2,5 MPa (25 bar)
en varias etapas y la cada vez mayor apertura de la restricción regulable. (En
el punto en que se alcanzan los 2,5 MPa (25 bar), la escala de tiempo cambia de
nuevo a 0,1 segundos). El vástago del cilindro avanza bajo carga a la misma
velocidad que lo hacía antes en vacío.
Funcionamiento:
Conclusión
Las válvulas de control de caudal son sumamente útiles puesto que nos
permiten tener una alta precisión de control sobre la velocidad constante del
flujo, gracias a ellas podemos sincronizar actuadores en posición y tiempo y
esto es una gran ventaja en la industria que requiere de procesos eficientes y
eficaces para la obtención de productos con resultado optimo. Es importante
conocer exactamente como es que funciona para saber en que situación se pueden
utilizar y bajo que condiciones.
Mapa
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