HIDRAULICA, BASES Y COMPONENTES.pdf

Bosch Group

Hidráulica, Bases y Componentes Training Hidráulico, Tomo

1

,^ a

.-*

pfes 0n.

El motor hidráu lco [ec]be

o entreg¿ el f r do h dréul co ¿ través de

conexiones de tubefías

elconn'rutador (2), que está pfens¿do en acarcasa(1)sec0nduce de - (a,d e) or J d es l'l 16 o.- ¿s.o q t rOi n¿les de l¿ placa de mando (10). La piai: de mando esta un d¿ a través de un dentado con el eje (4). Por o:¿nto, e rotof (6)y la plara de mando (10) giran a a n'rlsm¿ velocld¿d

lodo,

rd p

¿o \-tuE ^ ^..,,..^h,^^ o\ruo \uu

sobre

o:

odillo<

e¡te

ores {9)

alcanza porque por vue ta del eje de acc onam ento se ptoduce

'o-.rr^a.

ronr.o\r!qP)u oqu,... ¿xia es:

-

1(

Válvu as distr buidofas: anrhos fon'rinales pequeños para el r0"i1f0l p loto

li i l¡lf1 Qa!]d

rEt

Filtro/refrigeradof:

peq.e.¿ .e(,,0.

e, ¿r'.psaosde'.0 rofra-o'(01

Jfi.os

toi rqu( \ucPU) tur.

pcltur

-- o der¿s bo- b¿, o ,il ¿ es d i rc óuoprouu o roul

a cauda del

y

-

u, >u

sistema

Númefo de revoluciones:

eP.ddo aore.l-.espor ¿ -etlo or

- u I

)PU>

t

u/

bre, opclon¿l

-

ACC]OnaTn

-

Apoyo de a carg¿:

enlo: totalmente revers ble al bascui¿r sobr¿ la pos ción nu/a

a tfavés del motol de acc ofamlento

-

Retofno (recuperación) de la energie

le

frenado.

Fl.,

^l

a¡r.üitn refildn

'\,

2. Principios de funcionam¡ento

2.1 Eje inclinado 2.1.1 Principio de eje inclinado El mecan smo propulsor de

eie fc ifado es una máqu na

de

desp azamiento, cuyos p stones de desp azamlento están dispu€stos en forma lnc inada respecto del eje motor

Ftg.6 6. Unidad canstante con necanisna prapulsarde pistón cónico

l 1

0

Placa de m¿ndo para

Eje motor

Pistón cónico

cilindro Placa de mando pafa

.l = constante

Riñones de mando R¡ñones de mando (r = variable Posic¡ón 0

h = carera del pistón A = Superfic¡e del p¡stón Dr = D¡ámetro de la c¡rcúnferencia giro de los p¡st. sobre el eje con tr = 0 a = Angulo girator¡o (p.ej. 25') Vs = Cilindrada geoméirica IcmsVuelta] x = Cantidad de pistones (p.ej. 7) Ve

Fg.6.5:

Representactón de una construtción de eie tntltnada can ángula

= x 'A 'Dr

'sen fr

gtrat1 a a cjnstante a vattajle

0 'I

I Fig.6.7 . Principio de eje inclinado

8 9

= Eje motor

3 = Supeff. p¡stón

Función como bomba:

e eje molor, el cilindro es arrastrado sin cardán a través de pistones articulados y com enza ¿ rotar En los agujeros dei c lindro los pistones recorren una carrera, cuya m¿gnitud depende del ángulo Glrando

de inclinación del e/e inrlrn¿do. El flu do es conducldo hacia la bomba de lado de baja presión (entr¿da) y trafsportado por os pistones del l¿do de alta presión (salida) harla

e

s stema.

10 = Ranura de mando lado pres (con sent¡do de giro indicado)

4 = Cilindro 5 = Carrera de prer¡ón

11 = Ranura de mando lado aspir. (con sentido de giro ¡nd¡(ado)

6 = Carrera de aspir. 7 = Placa de mando

Ei¡ 69 P¡:nr ¡in ¿.

atp

= Punto muerto super¡or PMS = Punto mueilo ¡nferior Pl\41

r..l,n)d1 - D;"

a5

(Onjlru\lt\d5

(molor)aumenta con la diferencia de presión entre los lados de alta y de baja pfesión. En El par de giro absorbido (bomba) o entregado

Función como motor: aqu se conduce aceite de presión a través de Ia entrada. Los pistofes re¿liz¿n Lrna carrera, que es transformada en un movim ento de rotac ón por la aniculac óf del A diferencla de la función de bomba,

pistón en la br da motr z. El cil ndro es ¿rf¿strado por los pistones y en e e,e roro .e prod ,ce rr oa de gi . ,¿l ecre l'l¡.do que s¿le tl ,\/p ¡r pv:.¡pnta h:ri¡ pl o ""ip ¿ or " descerso. " blooreo. e de.po.a-er .0 0"c¿ gd'.

e

peso propio

de mismo o por e1€.to de

una

2.1.2 Cilindro con retroceso por resorte

2.2 Cilindros de efecto doble

Los cilindros con resortes de reposición se emplean allí donde falta a fuerza externa de repos c ón. Los resortes de repos ción se pueden

Los c I ndros de

efedo doble poseen dos superf cies de efecto opuesto,

disponer en el interior del clli¡dro o fuera de misnro. Dado que 1os resortes só10 pueden recorrer carrefas y geferar fuerzas llmltadas, psto, \e e-0 ea o)Oec d me¡e er dros pFq_e.os".5e tl .z¿1

de igual o de dist¡nto tamañ0. Disponen de dos conexiones de tuberías

en la constru(ción de utillales como c Indros de sujeción o como _ 'er.¿m e-to de O.. a." O¿t¿ e¿l.1dt opdr¿( Oles

Iransmitir fuerzas d€ tracción o de compres ón ef ambos sentidos de ca' e'¿. Esre ripo de c I rdro .F e-0 ea e. prá( todos r0\

"c

independleftes entre sí. Mediante a mentacón de un medio de p es ó' ¿ t ave5 de r¿s corer'ores "A" o '8" el pistór puede

"(are'rte

campos de aplicación.

los ciiindros de efecto doble se subdividen en cilindros diferenciales y cil ndros de doble vást¿go.

2.2.'l Cilindros diferenciales (cilindros con vástago unilateral)

1 l$. / .). (tltndrl\

de

peton

de efeLta simple. izqttietda

-ffi^

ton

resorte ¡nterno, derecha: can resorte externo

(.

.á51.90 sp og'¿, gar do l¿ ."oe Ice efect""o de pistón con presión de serviclo a través de la conexión "A . El mov mlento de entrada de vástago se rea za por medio del resorte de reposición. La

s. ida

) de

Fi\.1.4. Cilindro d¡ferenc¡alcon

vástago de pistón un¡lateral

En a mayoría de los casos de aplicación l0s cllindros se realizan c0n un solo vástago Los clli¡dros diferencla es poseen un pifón, el cua está unido fijamente a un vástago de diámetro menor. El nombre de

--=flm

cillndro dlferencial se deriva de las superficies efectivas de dist nto tamaño (diferentet. La relación de superficies entre superficie del pistón y superficie anular se denomina fador transmis ble depende para

q.

La fuerza máxima

e

t19.1.3. Cil¡ndrls de tracción de efetto sinple; ¡zquterda: con

movimlento de salida de a superficie del pistón y para el movir¡iento de entrada, de ia superficie anular y

resjrle tntetn0, derecha: can res1tte extern0

de la pres ón de serv

c

o máx ma admislble.

Es

deci¡ que a

presión de servicio la fuerza de s¿lida es mayor en el factor

iguaL

r¡

a la

Cargando la superficie anular efect va con presión de servicio a través de conexión "8" se logra la entrada del vástago. El rnovimiento de

fuerza de entrada. Las cámaras a lle¡ar en cada caso, d¿da a carrera,

s¿,d. (==) ,e realiza por red.o de

diferenc as entre superf c e del p stón y superficie ¿nuLar. Por el o ¿s velocidades de carrera se comportan de modo inverso a las superficies.

esor-p

de."pos - or

son iguales en longitud, pero distintas en su volumen dadas las

Es declr:

-

-

Gr¿n superficie

-

Pequeña superticie

marcha lenta marcha rápida

-

2.2.2 Cilindros de doble vástago (cilindros con vástago bilateral)

2.3 Formas especiales de cilindros hidráulicos de efecto simple y doble

|;-7T,r

+f=.j t:

Exlsten casos de apl raclón en ios cuales os c lindros de efecto s m

p

T-JTr*

e 0 doll e sólo pueden ser empleados tomando med das

sup ementarias. La Íl'rayor parte de dichos casos

son ongitudes

de

cafrer¿ ron rotas de rnontaje sumamefte reduc das o grandes fuezas a mlnimo diánretro de pisión. Efas y otras exigencias condujeron

a

u¡¿ serie de versiones espec ales, cuya fabr cac ón fesu ta surf¿rfefte

t q 1.5. Cilindro de doble vástagl on

vástaga

b aterd de plstón

Los ci l¡dros de dob e vástago poseef un p stó¡, el cu¿ es1á unldo fij¿mente ¿ dos vástagos de diámetro menor La fuerza máxima tr¿nsmlslb € ef ¿mbas direcc ofes depende de las superfic es anulares de igual tamaño y de a presón de seruicio máxma admlslble. Es

(ompl cada

2.3.1 Cilindros tándem

a

gual pfesión de servco as fue zas en ambos se¡tidos que as superficies y l¿s long tudes de c¿rTera son idéirtic¿s de ¿mbos ados, también o son l¿s cámaras a llenar De a í fesulta que as ve ocid¿des t¿ntbién son igua es. deci¡ que

son igua es Dado

Par¿ casos esper a es de

ap

cac

óf

os

c

indros de dob e vástago se

pued€n re¿ izaf con dlst rtos diámetros de p stón.

Fig. L7

. Cilindro tánden

En los cllindros de efe(to dob e en vers ón tánd€m s"ó unen dos . dro' dp rodo "l dp 9 " "l ." t¿90 d" u o d" e los pte:o e sobre a superfice de pstón del otro a través de a base de este

I

or

liro. -o. m:¡ . ird.o> 'ro.r. "< pof su menof ong tud de montaje ¿l estal retloced dos, ton fespecto ,ó p ,eod odore5 dp lo' acumu adores hidrául cos trabajer siempre próx mos a a válvu a de líquido y se deter oref.

Ciclo (Cambio de estado)

Ecuación

Comental¡o

Po Pb

fil) =

fi2)

Presión de prellenado para

tempeÍatura mín.

Tr

(en Kelvin) Fo

oz) =

T1

Po

Po (rz) ' t2

=

(rr)

-

Presión de Prellenado Para temper¿tura máx. serv. T2 (en Kelv¡n)

Aplicación

ftfij)

Cálculo de la presión de prellenado en caso de desv¡ación de la temperatura de

servicio de la temperatura de llenado.

p

r

h ¿v=

votP,)

= L4

para ninógeno (po con Tr)

-e)'I

A

Apl¡cación

ft

Acumulación de energi¿

Av

vo

vzl

L

02-

1t .o .i

VTVOV

.o ,i

^Y-J 2

isotérmico (carqar)

1 adiabático (des(argad

AV2=

Vo

vo=

+te) 4l -

Apl¡cación Funcionamiento de emergenci¿, func¡onamiento de segur¡dad (po con Tl)

P. or' n ,

(o), u Aplicac¡ón

AV=

voe ?)

vo=

#tE

4- 4

fabla 9.1: Ecuaciones básicas para el dinensionaniento de acunuladores hídráulícos

Compensación de fugas Compensación de volumen (po con Tr)

Acumulador de memDrana Ejecución con unión roscada so ldada

Acumulador de vejiga Baja presión

Preslón de lle¡ado ga5 P..

(Ts)(¿ temPerat!f¿

¡féx

de sery cio)

Acumulador de pistón Ejecución con poca fricc¡ón

< 0,9 . p1 (¿(uri!. de enefgi¿)

< 0,9 . pr

<

Pt

. = 0,6 hasta 0,9 pn (absorció¡ de choque)

(Acumu atión de efergia)

<

2 baf (ejecuclón de plstof con poca fr cclóf)

= 0,6 .Pnr (¿moft

[t*-*,-+

Ejecución

q

0,6

pm

<

(Amortiguac ón de Pu sac ón)

Pulsac ofes)

5b¿r

10 bar (ejecLrción de pistón ¡orn'ra

cu¿

ve(lca (horizonta,5ó o bajo detefmin¿das

q! efa (tener

e dlspositivo

en cuenta

de v

g

ancla)

)

]

cond c ones de servic o)

4ila8:

ñ¿x¡,nou*r

s

n

m tación

d€ preslón p, /p.

I

lilá¡

sobreples

210bar

o¡ l

]100b¿'

]

350 bar

[ 5egúf el d ámetfo de pjrón,

qu d0

velocidad de pistón admisib e máximo es de 2 m/s

v0

ul_nen

hana 450

¿cum! ac 0n

-

Genera dades

velg¿

velga

Iecam0 a0 e,

rec¿m0 a0 e,

pos

bl dao

rond c ona de cont o

-

s n

hafa 3,5 L

L

-

-

-

hasta 250

L

-

pequeno volur¡en

ce qas y peqLeno vo ur¡en útil

pos¡b ¡dad

de contfo

hast¿ 10

:*l

L

posib idad de v gllanc a,

l

ap icaclón pfetefente

ele(uc 0n

ef caso de

ec0n0t¡lc¿,

de postconex ón,

memDTafa no

s n posibildad

pueoe sef

0e vrqrL¿ncr¿

ejecuclot't

p stón puede sef caÍrb ado

cam0 a0¿ s n poslbildad

de vigianc a

0- =

sobfeDfes

óf

medla de serv clo co¡ c¿udal ibfe, ndlc¿ciones de pfesion: siempfe preslofes absolut¿s

Iabla 9.2: Candicianes de aplicac¡ón para acunuladares hidráulicos en elecucDn estandar

5.6 Selección del tipo de acumulador para casos comunes de aplicación

Los acumu adores de vejiga se mont¿n en forma vertlcal hasta horl

zontal

co¡

a válvula de descarga

de íqu do hacia abajo o en forma

n0T z0nIat.

5.6.1 Acumulador de membrana

5e emplean para pequeños vo úmenes útiles y de gas. Los

5.6.3 Acumuladores de p¡stón

aIuTnu adores de membrana se caracter zan por l]Llena estanqueldad y e evada vida útll. La pos c ón de montaje es opcional, trabaj¿n s n

Los acumuladores de pistón se ap ican en caso de volúmenes útiles

!nefc a.

gr¿ndes y resultan especla mente adecuados

d€ bote

pafa a postconex¡Ón

as de gas.

5.6.2 Acumuladores de vejiga

Llna desveftaja es la masa del pistón separador y, por conslgu ente, la reacclón más lenta del acumulador, al gua que a frlcc Ón de as

Los acumu ¿dores de vejiga se emp e¿n con volúmenes útiles medianos

juntas en el plstóf La consecuencla es una reducclón de hasta un 10% de a presión útil. A cargar y descargar no deberá superarse una ve ocldad del pistón de 2 mA. [a poslción de montale de los

y en caso de rápida reattón de acumulador hidráullco. Graclas al mejofan'rlento de a calidad de la veiiga, se ha aLcanzado en los últimos años una buena estanqueidad y un¿ elevada vlda útil de la vejiga

acumu adores de pistón es opciona.

6. Prescripciones de seguridad

Las válvulas de seguridad no deben ser bloqueables hacia el

Las reparaciones en acumuladores hidráulicos sólo deben ser llevadas a cabo por el fabricante de los m¡smos, En ningún caso se deberá soldar o taladrar en el acumulador hidráulico

¿cumulador h dráulco. En as tuberí¿s de al mentación de presión, en lo posibie cerca del rer¡piente de presión, debe haber dispositivos de b oqueo de fáci acceso.

a energia

EnAlemania los acumuladores hidráulicos como recipientes de presión - ¡< n ocrrinr,nno< ñ¡r- ra. ñionta( da nré< ón

acumulada, para el montaje y ei r¡¿ntenim ento de acumu adores

(Druckbeh V). l\40ntaje, equipamiento y servicio están sujetos a las

hldráulicos deberán 0bservarse cu dad0samente as prescripciones

mentaciones técnicas par¿ recipientes de presión ("Technisc-e Regen D Lclbe r¿ ler (-RB) Los pc p ell"s de pros or sa grupos la dividen en según sobrepresión de servicio admisible p en e ronten d0 /en itros y e producto de presión por coftenido b¿r,

Dado que el gas altamente comprimido resulta pel groso

por

)

del fabricante.

trabajo de mantenlmiento más importante es el contro periódlco de la presión de prellenado p. El

en Lugares bien y filarse con sopones estables, capaces de soportar la

Los acumu adores hidráulicos deberán montarse accesibles

" Regla

p.l. Según e grupo a que pertenezcan en la pfue0¿s pfescflpraS.

labla 9.J

se indlcan as

reacción en caso de eventual rotura de tubo. Para que no puedan actuar fuerzas de masa sobre los tubos

e¡

la

tuberia entre la bomba y el acumulador h dráulico deberá instalarse una válvula ¿ntirretorno.

Los acumuladores h drául cos que se insta an en el exter or fequiefen la documentación de recepción exigida por el país de destino, dado que elTÜV alemán (organlsmo de contro técnico)no está reconocido

en forma general.

Cada reclpiente de presión debe tener un manómetro adecuado qu€ indique la sobrepresión de servicio.

La

sobrepresión de servicio máxima

admisib e debe estar ind cada v sib enrente. Para cada reclpiente de presión debe exist r una vé vula de sequridad ¿decuada. El ajuste de la misma debe estar asegurado contfa cambios no autorizados.

Pruebas previas a pues{¿ en m¿rcha

Grupo

en etlaofrcanle

p>25bar

se HP o u¡ certific¿do Ja ieoricac ón corecta y

p l=

a prueba de pres o r

El fabrlcante conf rm¿ con el

:OO

Prueba previ¿ re¿liz¡da por

p>1b¿r

p

!n

o

per to (TuV),

pfueba de co¡stfuc( on y pfesión y certilicado del labr c¿nle (re(onocimrento del tipo) o del per 10 (recepción lnd v dual

t> 200

v

p /< 1000

en el usuar o

Pr!ebas a fepet I

Pr!eba de recepció¡ (prueba de orden, pfueba de equipamiento e inst¿l¿ción) por parte de un perito.

Los p¿zos par¿ as pruebas deberán 5er detern'rlnados por € Lsuarlo en base a la experiencia con el modo

o, .^- só,o,a^.i^. .o,t /¡,r .^. ,,,

lden gruoo

TUV).

dem grupo v

1000

ll

pef to (TUV).

-];;,.r,

I

p>roar

p./>

de seryico y el fl!ido hidráulico.

--n"rq*pt,

*"*

C¿da 10 ¿ños para fluidos anticorro5ivos, si¡o cada 5 años. Prueba de presióni d

un perito

Iabla 9.3:

Grupos de pruebas y pruebas para acumuladores hidráulicas

(TÜV).

co ¿o'

PU

Anotac¡ones

2. Válvulas antirretorno simples

C¿pitulo 10

Válvulas de cierre 1. Generalidades En un sistema hidráu ico las válvu as de c erfe t

enen a función de

bloquear un cauda en un sentido, permitiendo libre caudal en el sent do opuesto. Estas vá vu as tamb éf se denomi¡an válvu as antirretorno.

Fig. 10.1. Simbolo de una válvula ant¡rretorno

Las vá vulas de c erre están fealzad¿s en construcclón de as ento y,

por lo tanto, bloquean sin fugas. Como e ementos de clerre esleras, placas, conos o cono5 con juft¿ blanda.

se

emplean

La estera como estanram¡ento tiefe l¿ vent¿ja de que se puede producir en forma económic¿ La desventaja es qre la esfera durante e servicio se deform¿ evemente, es declr, toma a forma del asiento. Dad0 que no siempre ocupa el rnismo srtio, a l¿ arg¿ puede cOnducil

a a nestanqueldad.

Para que el asief to no

ra\ f,orla.fo{

¡

:'¡

s-o

sa ga de

su !gar(por

-^ 3

guiada.

Po ) | p¿1e.

oL

roro red'¿rre

\-

gJ.¿ 'rÁ'np'e o( rpd a

'Tr .n a

posición. Tras un breve tiempo de servicio el cono se ha adaptado, SiendO ¿bSOlltamenIe e)tanCO. L de("r ip. ro Á, - r1 ^¡'1 q

Dirección de c erre Paso libre

'

fabricac ón es mayor que el de la elera.

Flg. 10.2. Válvula antiffetorno

cofos con juntas b andas sólo sor¡ adecuados para bajas pres ones de servicio y balas velocidades de f u1o, pero tienen a gran ventaja de poder compensar las inexactitudes de labricación del aslento

construccióf una válvuLa antifretorno (véase Flg. 10.2) se compone de una c¿rcasa (1)y de un pistón templado (2), que es empujado por un resorte (3) contra el asiento (4).

Los

En cuanto a su

c0nrc0. Las válvu as de ciene se subdivlden en tres grupos, según el c¿so de

Al circu af caudala través de la válvu ¿ en e sentido ind cado, por a presión de fluido el cono se levanta del asie¡to, permitiendo el paso oe (d .o¿ . Er serr oo op resro er e>o te l¿ p'es ó. de lquido opfimen el p stón sobre el aslento, bloqueando la unión.

'

aplicac ón

-

Válvulas antlrretorno simp es

-

Vélvulas antirretorno desbloqueab es

-

Vá vuLas

de lenado

ttg. 10.3: Válvula ant¡rretorno on conex¡ones roscadas

La presrón de ¿pe(ura depefde

de fe50[e elegdo

prev a) y de la supeficie del cono carqada. Según a presión de apertura nolma mente se ,ofcueftfa

(de su tensón

e casodeempleo eftre 0,5 y 10 baf.

s n fesoTte a cosl,:ión de mont¿je siempfe Entonces el e emerlo de clere, por peso propio 5e efruentra sobre e asle¡to a estar ef pos c 0rl de feposo. En una vá vu a

deberá ser

La vá

antlretofno

vertka

vula se olrece

er

as vefs

o¡es p¿

a

conex 0n f0sca0a,

montaje sobre p ata,

g

14.6. Vál\tula ant¡rÍetarna para nontele de btjque

conexlón por brida,

F

insercló¡ en b oque o como

as ¿nt Iretorno se emp ear pafa ant rretorno Vá vulas

5e

ut iz¿r valvu

p ac¿ intermedla. c rcundaT

u¡ punto

de estrangu

a

n erlto,

po¿boo.pode. ." rdod" .Ld. como vá vula bypass, p.ej. pafa evitar

a

alcanzarse

ufa determ nada

!rl litro de fetorf0

pres Ón de

leteftlÓn por

ensuLr¿rnrenl0,0 como vá vu a de pretenslóf (válvlla de fetefc Ón) para prodrc r una determln¿da contrapres Ón en l¿ desc¿rga.

Deacrerdocon su dlsposicióny a uniÓndecu¿tlová vLl as¿nt netorrlo se obtiene a asi ienomin¿da conexÓn recilcadora.5e empea espec ¿ Tnente en re aclón con vá vu as regu ado as de f ujo y vá vu as cle pres

óf.

En este

t p0 de conex ón el f u do debe citcu ar

a través

de

a

válvulaenel mlsmo sent do, de lda (r0lo) y de retolno (Flg 10 7)

0.,1:

ttg.

rc.5

\",.¿¿'rr"a oPa¿

¿ed"

01".o

Válvula antinetarna en co¡strucctón de placa tnterned¡a

F

¡

10 7' Esquena de conexión del c¡rcuita rcct¡f¡cador (de 6raetz)

3.

aqur el de,bloq-eo se 0 odL(e cor el p

Válvulas antirretorno hidráulicamente desbloqueables

tr¿vés de conexlón X

no

y, a pfeslón de mando correspondiente, abre En cortrapos clón a as válvulas antlfretorno s mp es las válvu as antirretofno hidráLrllcamente desbloqueables tamblén se pueden abr r en e sentido del bloqueo.

de r dldo l¿'. fs e

es desp azado por el aceite piloto hacia

1a

¿

derecha

e cono princlpa

(1).

L¿ preslón de mando requerida corresponde a un¿ re ació¡ de superficies entre superficie A, y el p stón de mando. L¿ relacló¡ es de aprox. l:1,5 a 1 10.

Estas vá vu ¿s se

uti zan

A pa"a bloq. ear c rcr-ito- d" -'ab¿-o q

.o e er r e'L ¿r

b¿ o

o'e.ior

comandar se produce de gope una apertura de toda la sección transversa de la superficieA,. Las consecuenclaE pueden ser go pes

se lberan grandesvoúmenes chos go pes de expanslón no só o producen fuido, slno que so lcitan a todo e slstema h drául co, . d) vc¿c 1tO. le. dp t¿ ¿l,l d. r)prLrd r . r, .^ . .c)yó de expans ón, espec a rnente cuando

-

como seguro contfa descenso de un¿ carga en taso de rotura de conducto o

-

contf¿ Tnovlm entos por flrg¿s de ace te de corsumldofes sujetados

que se encontfabar bajo presión.

En

hldréulic¿mente.

D

aq!el os casos en que estos efectos

Tesu

tan ndeseados, la vá vu a

se Teal za con preapertura, véase Fig. 10. 1 0.

En as válvu as antirfetorno h dráu camente desb oqueables se diferenclan dos vers ones.

3.'l Versión sin conexión de fugas

X

t g. 10.8:

-'-7ry-*---\--

Válvula ant¡ffetorno desbloqueable sin conexión de aceite

) A1 B(pt

de fuga

t:g 101A.

Az

Válvula antinetorno desbloqueable con preapertura del

cono principaly sin conexión de Íugas

Dada a pres ón en Ia conexlón d€ mando X, el pistón de mandO (4) de as efto primero a la eslera de preapettura (2) y uego a conoprfcpa (1). Por a preapeftuf¿ se lbera una pequeña secciÓf transversa Esta produce una sa ida lenta de c lindro aftes de que empuj¿

por a apertura de cono prncipal se ibete la secciÓn transversa completa. Puede f uir cauda de B hacia A. Esta construcción pefmite una descompresión amortiguada del f uido que se encuentfa bajo pr€5r0n.

Fig. 1A.9: Válvula antirretorno desbloqueable sin preapertura del c)na pr¡n(ipaly sin canexión de fugas

Para que la vá vu a pueda set comandad¿ con seguridad mediante e p stón de mando (4)se requiere una determinada presiÓn mlnima de Tna

En a vá vu ¿ representada en Flg. 10.9 haria

e

caudal I bre t uye de A

B.

Entonces la presón

de {ludo actúa sobre la superficieA, del cono

prnclpa ('l), evantándo0 de asle¡to contra a fuerza de

resorte

(3).Enel sentido de flulo de B hacia A el caudal,a igual queen una válvu a antlrretorno formal, está bloqueado.

f00.

A continuación determln¿remos la presrón de mando necesarl¿; los

3.2 Versión con conexión de fugas

simbolos empleados en las fórmu as son los sigu entes: p\.

Presión de mando

p,

Preslón en conexlón B

pl

Presión en conexión A de la vá/vuia

A A.

Superflcje de predescarga

F

F.

(

,norfirio rlol

r¡¡n

de a vé vu

a

n, nrin:l

de

cono

Supeficie del pistón de mando 5uperficie del pistón en el ci indro Superf cie anu ar en e ci indro Carga en el ci lndro Fuerza del resorte con rozam ento

Equilibrio de fuerzas en la válvula

P,,'A,=

P,

Ftg. 1Q.12. Válvula antirretorno desblaqueable con conex¡ón de fugas

I

(véase Fig. i 0.10)

'4, +F,+P,'(A.

lr.r

A3>41

(1)

Esta ecuaclón es vá lda pafa a conex ón slf presión A (p - 0 bar). La presión en conexiónA actuar'ía en el pistón de mando contra la presión

0e n'ran00.

Equil¡br¡o de fuerzas en el c¡l¡ndro

(véase Fig. 10.11)

p .A*= p.A,.+F '1

'

A*

F

A ''R

AR

Válvula antirretorno desbloqueable con preapertura del cano principaly canexión de fugas

tig. 10.13.

t)\

Reemplazando a ecuación 2 en la ecuación 1 se puede calcular a p,., presión de mando necesaria en conexión X para la válvu a de ciene sln conexlón de fug¿s.

P., >

(on lP'-r

..).t.,t.,,(,_t)

Contrarlamente a una vá vula antirretorno hidráullcamente desbloqueab e sin conexlón para ¿celte de fuga, a superf c e anu ar del pistón de mando está separada de la conexión A. Una presión reln ante en conexión A sólo actúa sobre la superficie A del pistón de mando (Fig. 10.13).

Equilibrio de fuerzas en la válvula (3)

P,.'A,=

P,

'

(Ar

-Ar) +P,'A,

+F.

(4)

La ecuación demuestra que al desb oquear la válvula puede actuar

Jr¿ oresor

p

/0. > 0).5olo ¿cr¡¿ sob'e

a:lpe'fce de rooe ro

AK

inf uyendo casl sobfe la preslón de m¿ndo. Visto globalmente, una presión p- apoya a la presión de mando a causa de la rel¿ción de

AB

superficies. El

equilibrio de fuerzas en e cilindro, según Fig. 10.1 1, corresponde

a ecuación 2.

Fig. 14.11. Esquena de canexión

Reemplazando a ecuación 2 en 1¿.1, nos da a presón de mando

3.3 Válvulas antirretorno mutuamente desblooueables

necesaria para abrir la válvula de cie 'e con conexión de fugas

A,-Ao Ps>

P2'

\

+

(,.?r.;r)

De acuerdo con ias observaciones

?,

r-/-

#-Iilpi

(5)

teor cas aftenarcs, letud(i0nes

il?l

l

y 5) se puede observar que en la vá a de cierre sin conexión de 'ru t-9¿5'o debe érr-¿r pres or ó' co ó orA o q-e .¿ .,1. d"

e

c erre con

conexión de fugas result¿ ¿dmisib

e.

\Jl") ¿1ri e-orro h.d ¿llic¿me " desbloq .eab e, ro' o s conexión para aceite de fuga se ofrecen en las ejecuciones V¿

-

para montaje de piara (Fiq. 10.14

t-F---f-r

"

r,

' Fig. 10.15. Válvula ant¡rretano ntutuamente desbloqueable,

'zqLat]ó '.rp

-

IC¿oo

de-et'". epc e.HCa oebtddd)

para conexrón roscada,

Po,o

ru

,q^

u I PU, u uoi

- .nl.¡n nl¡..r inrérn¡pdi¡

| 9. 0.I6 L d,r" ¿,lnu

tel1

ra't¿IL¿fette ]P,a A1L"¿ble

A

válvula antirretorno genela en construcción de placa internedia Unrendo dos vá vulas ant

Íetorno desb/oqueables (1) y (2) en una

carcasa se obtiene a vá vu a geme a anllrretorno (Flg. 10.16).

t. (ó-.id..é fr h¡.¡A nR \¡ ¿B p¡ .le I'bre, i,Culd, ión, ^A de^ roci¿A \0eB-lacaB e 'r-jo est¿ oLoo"e¿do. 5; e '' 'do circula, p.ej., de

g. 10.14 Válvulas antinetarno hñráulicanente desbloqueable para nantaje de placa F

a de ecl'a

A

, e^ pr

hacla

A

a de' os

el pistón de mando (3) se desp aza hacia " coro do ¿ ro .ld ¿1t reto ro12l.

e-to

i

Ahor¿ se encuenfa abierto (libre) el paso de B. hacia 8,. De forma co'e. oo'd ertp -'c or¿ l¿ ra L d cor ,ó rdo do, olda d" B 'r¿. ¿ B

3.4 Empleo de válvulas antirretorno desbloqueables

3.4.3 Válvulas antirretorno mutuamente desblooueables

3.4-1 Válvulas antirretorno desbloqueables sin conexión para aceite de fuga

geme a anltrrelorn0:

E empleo de

El ejemplo de conexión siguiente muestra la func ón de la válvu a

estas vávulas sólo tiene sentido cuando en caso de

desb/oqueo l^idraulico a conexiónA est¿

sr

o'esión.

No se requiere un entubado adiciona del conducto de fugas Y

A A

Fig. 10.19: Uso de una válvula ant¡rretorno nutuamente desbloqueable Las dos conexiones del cilindro están bloqueadas libres de fugas. Resulta lnrposible despLazar eL cilindro en cas0 de desear una

detención deL mismo (en cualquier posición), también ernpleando una fuerza externa. Es

deci¡ que un cllindro que se encuentra bajo carga tampoco a "aTrastrarse" aún después de un período prolongado

comenzará

Fig. 10.11 Enpleo de válvulas antirretorno desbloqueables sin canexión para aceite de fuga

de parada. e1 fin de garantizar un ciene seguro de ambos conos de la válvula, las dos conexiones de consumldores (A y B) deberán descargarse en

Con

3.4.2 Válvulas antirretorno desbloqueables con conex¡ón para aceite de fuga El

empleo de estas válvulas resulta necesario cuando con desb oqueo

hidráu ico la conexión A se encuentra pretensionada.

A A

x

Ftg.10.18. Enpleo de válvulas antirretorno desbloqueables con conex¡ón para aceite de fuga, conexión A pretensionada, por ejemplo, medi ante

vá

lvul a estranguladora

-a

ntirretorn o

posición media de la válvu a dlstribuidora mediante unión con la descarga.

4. Válvulas de llenado (válvulas de postaspiración)

iir. Flg. 10.20: Válvula de llenado TN 5Aa (p-,.= 35A bar; Q".., = 5A00A L/nir) canparada con una válvula fN 40 Las vá vuLas de lenado báslcamerte son válvulas antlrretofn0 desbloqueables hidráu camente de grandes dimensio¡es 5e emp ean espe(ia mente en a construccló¡ de prersas para pre enado de grandes cámaras de cilindtos o para c ette de clrcuitos principa es de

ttg. 1a.21. Válvula de llenado con cono de preapertura

trabajo que se encuentlan balo pfesión La válvu a representada en Fig. 10 21 t ene un cono de pleapertura (T), que es m¿ntenld0 en el asient0 por e resofte (3) junto con e

cono pr rclpa (2). La fuerza de dlcho Iesolte supera en rnuy poco aL peso cle cono. E fesorte (4) empul¿ a p stón d€ mando (5) a la pos ción inic

a

El fLrfr ofamlento será descrito a .oftinu¿c ón en rel¿c ón con el c lindro de una prensa (Fig. I0.22). Conex ón A está unida con un tanqu€ que se ha la por enc ma del La columna de atelte qLle esta p0r entma actua soDTe e cono cle la válvula. A descargarse e ado del pistón (superficie anular

c indfo.

A" e p,orcóapor pe\ooo0ro.r o,¿-o,d\ob'a -op f eA e or 'o ,Jdl - óorld¿o,o\d\Llod" '1.d0 -

proo rce Lr a clepra\

también actú¿ en conexión B, o sea, deL ado poster or del tono de clerfe. Este abre la un ón h¿cla e tafque y el cil ndro' a sal ¡ asp ra ¿ceite. Simu táneamente tamblén a bomba de a ta presiÓn conduce aceite hacia la cámara a favés d€ supeÍ c

e

A,

e cil ndto que se presÓn La ptensado dese¿da de velocidad es frenado a la Poco antes cle la carrera de trabalo (proceso de prensado)

nstala actúa a través de conexló¡ B de a válvu a de I enado sobre el lado poSterl0r del cono de l¿ vá vul¿, cetra¡do el cifculto de trabaio hacla

eL

t¿nqu€.

Ftq. 10.22. Eiemplo de conexón

Después de )a carrera cle ttabaio

(ent

¿r)

e

c

rdro nuevamente debe

['ied ¿nte co¡mui¿ciór

ce

e em€nto

egtesar Anotac¡ones

de ma¡do

r0rfespofd efte se targa con presión .t superf cie anu ar A. y, a traves de a co¡erión de m¿ndo X de a v¿ iu a de eraCo, e pifÓn de ma¡do de ésta. Prmero abte e c0no Ce pfeapertur¿ (1)y uego el. ,:of0prl¡rpa (2). E atelte en supe liie A puedes€ despalado raaiae tanquel e ti ndrovueve ¿ e tf¿1. De

arrerdo co¡ e caso de emp eo, as ',¿ vuL¿s de Lefado se leal zaf

rof

osn

cofo de preapeltuf¿

E cá cu 0 Ce a pres ón de mando se prede rea zat para a versiÓr rofe5pondrefte de acLrerdo con e ie as vá vulas ¡ft ffetoln0 h dráu cane¡le desb oqueab es nd i:das ba o 3.1 y 1.2. L¿s

!á vu

as de tanra¡os nom nales

cof roro de preapertu Las vá

vr as de en¿do

¿

se oiTeaef:

coI ronexló¡ por brid¿,

-

p¿ a mortale sobfe tafqLte o

pa

a

rserc

ór en b oque

-Q

¡fd€5

bás (amente 5e fea lTan

Capitulo

1

1

Íllilo''o'"' Las posiciones de conmut¿ciÓn con sus Ófqan0s colresp0ndlentes de acclonamlento se caracterjzan con lettas minÚsculas "a" y "b"

1. Generalidades

En Fig. 1 1.3 se ha representado una válvula cOn 2 y oüa con

1.1 Func¡ones

posiciones de conmutación. En la válvula distribuldora con pos ( ores 0e collllrác or o 001 reoioeS d poscordereooso

Bajo eltérmlno "válvu as diStrlbuidor¿s se res!men todas l¿s válvulas

(posición de centrado o posición cero).

3

l

con las cuales se puede comandar el ananque, la parada y el cambio

de sentido del caudal de un fluido h dráulico.

Se

denomina posición de reposo a aquel a posición en la cual

1as

piezas móviles no accionad¿s, han tomado una posición determinada

por una fuerza (p.ej. resorte).

1.2 Características especiales En l¿s válvu as con 3 ó más posiclones de

denominación de las válvulas depende del número de conexiones útiles (no se cuentan las conexiones de m¿ndo) y del número de posiciones de conmutación. La

Por lo tanto, una válvula con dos conexiones útiles y 2 posici0nes de

conmutación se denomlna válvula d str buidora 2/2 vias (F g.

11

se denomina

"0".

conmutación está posicióÍr

En las válvulas con 2 posiciones de conmutación

]a posición de reposo

es a" o 'b'

en func ón de as unidades de

ajuste.

f

.1),

a

0

b

Ftg 11.3. Simbolas básicos para válvulas distribuidoras, izquierda: v¿lvula de ) posiciones. derech¿: tahula de 3 postciones Fig. 11.1. Válvula distrtbuidon 2/2 vias

En representación horzonta (Fig. 11.4) el orden de las posiciones de conmutación a, b,... básiramente corresponde al alfabeto de

Una válvula distribuidor¿ ron 4 conexiones útiies y 3 posi€iones de conmutacló¡ se denomina vá vula d slribuidofa de 4/3 vias (Fig. 1 1.2).

izquierda a derecha.

P T A,

Ftg.

11

.

= =

I -

2.

conexianes

conexlón de presión (conex ón de a bomba) conexión del tanque (conexión de retorno) conexiones de traba]o

Válvula distribuidora 4,13 vias con denominarión de las

11. 4: Válvula distribuidora 4/l vías con denoninac¡ón de las conexiones, positiones de connutadón y elenentos de

tig.

acciondmienta

Válvulas distribuidoras

Válvulas distribuidoras de corredera

Vá

mando directo

mando directo

acc 0namtenlo manua

lvulas dlstribuidoras de asiento

acct0nam ent0

acclonamlento manual

accionamiento electro-hldráullco

TN6

TN

electro-hidráu ico TN 6 hasta 32

TN 10 hasta 102

P.¿,

Pr¿, = 350 bar Q m¿x = 7000 L/min

Q

= 350 bar

máx = 1 100 L/min

= 630 bar

Pmáx Q máx

-

25 L/min

accionamiento manual

acclonamlento mecánlco

TN6y10

TN 6 y 10

Pmáx = 315 bar

P

Q

120 L/min máx =

accionamiento hidráu ico TN 6

hafa

¡¿,

Q m¿x

Pr¿,

= 350 bar

Q m¿x

= 7000

L/min

= 36 L/min

accionamiento hidráu ico TN 6

102

= 630 bar

hata

10

Pr¿, = 630 bar Q máx = 36 L/min

accionamlento neumático

accionam¡ento neumático

TN 6 y 10

TN6y10

Pr¿^ =315bar

P¡6,

Q

120 L/min máx =

Q

= 630 bar

Umin máx = 36

accionamiento eléctrico

accionamiento eLéctrico

TN4,5,6y10

TN

Pr¿,

Pr¿,

Q

= 350 bar

méx =

120 L/min

Fio. 11.51 Func¡ones v características de válvulas disüibu¡doras

Q

4y

T0

= 630 bar 36 L/min máx =

l0

hasta 82

Pr¿, = 500 bar Q m¿x - 4000 Umin

Tabl¿

En

11

,1 se han reptesentado os simbolos más frecuentes para

I

L l,,lt lJilllillliltililillilffiilillfl

gran variedad de funciones. En la prácl ca, h¿sta el momento 5e han realizado aprox.250 vallantes de plsiorles. Válvu ¿s drslfibuidcr¿5 con J posicioneS 0e conmut¿clon

Vól!ulas diltribuidoros lon 2 posialo¡es de co¡mul¿c o¡

ffi lrr,,rrl

9

I :9

Ar

rB

P'

'T

r-------+.,-a"

E

lol

l"ll

+

A¡

t-----r-_l lo t2 rb ¡B

l____u

I

PT

201

202

203

204

205

TT-l TT_l [T_l f-n t rr]

llllll lltltl

9

301

tfT lt

'i

401

ll/|t, 't\tlil

)lr

302

306

307

ll

l

T

309

308

nl fnan N] | t/Tt

I Tt t/ 402

403

404

tTll 405

313

314

315

N--]

P\-l h-n L--l Lll.l 406

407

408

412

414

till trli] t[Tül trf m l/\ lr rl tY-l il l/l'rl lr ül ll ül Fr lT fl tfT ll Tl mil ll ül mil l/l\

l/l\

415

416

421

422

423

|

424

425

426

430

431

441

442

443

444

445

456

457

458

459

463

trq tfq Frq tl-JI t _l tN Llt_l E_l l,fl Llll LEil bru LI.l Ul-i 438 437 tu-t ll ll tu.t lrrl ttrt ll ll tgt ll)l(l tut l)l()l(l l-lgl Nfl t-T-fl ll?-q D¡-rl 432

e e

444

449

454

439

440

451

452

HHHHH

ttrt tqt rql tqt tuil ttr-l tp'l tEl rp¿i f'Jl lr ll lr ll lr )l(l lr ll lr ll ll rl ll rl ll rl l)l(rl ll ll 464 t-r---r-t

465 466 467 | 464 r'T----T-'l F-t----r-t FT-----r-t rT----f-l

A72

4/a

474

482

)l(l lr ll l'lr-ll ll l')l(l l- ll V_N N-Tl ÑE PqI lr I r--t I lF-{l l.r--t. I l.-1. | / | | \ | | )\ | t-=¿l I

El limite dinám co de potencja, que indica la magnitud de un caudal

f .3 Potencia de una válvula distribuidora La potencia

y

a caLidad de una válvula distribuidora se evalúan de

admisible a una determinada presión, queda determinado por la fuerza axial que se produce en una válvula distribuid0ra a conmutar

acuerdo con los sigulentes criterios:

el pistón de mando,

- 1ímite dinámico de potencia, - límite estático de potencia, - reslstencia al caudaL, - fugas (en válvulas distribuidoras de corredera) - tiempo de conmutación

Se

y

-

Fuerza de masa F., fuerza de viscosidad F.,

-

{uerza de flujo F,, y

-

fuerza de resistencia F*.

En [2 y 3] encontrará usted indicaciones más detalladas.

1.3.1 [ímite dinámico de Potencia El producto de caudal y presión de servicio da el lÍmlte dinámico de

potencla de una válvula djstribujdora (Fig l1.6) Se diferencia entre limlte de potencia del lado deL resofte y límite de potencla del lado del so enoide o de la presión de mando. Según eltipo de plstón uno de estos I parámetros determina el límlte de potencia de la válvula Al conectar, la fuerza de accionamiento debe superar la fuerza del resorte y la fuerza axial que se produce en la váJvula Al desconectar, el resone debe conmutar

compone de as slguientes fuerzas:

e pistón a la posición inicial

sólo contra la

fuerza axial.

1.3.2 [ímite estát¡co de potencia El ímite estático de potencia de una válvula distr buidora depende en gran medida del tiempo de efecto de 1a preslón de servicio Bajo efecto de presión, tiempo y otros factores, c0mo p ei suciedad, entre pistón y carcasa se produce una luerza de adherencia, que actúa

contra

eL

movimiento del pistón de mando.

En caso de acclonamiento frecuente de la válvula distribuidora a

fuerza de adherencia casi no se slente. 5ólo después de tiempos prolongados y elevadas presiones conduce a un atascamiento del pistón de mando, Elo se manifiesta especialmente en vá vulas de mando directo, ya que en dichas válvu as sólo se dispone de reducidas

i

fuerzas de accionamiento. A diferencia

.9

de

as fuerzas

en gran medlda

dinámlcat la fuerza de adherencia depende

de tiempo de efecto.

Varjos factores son responsab es de la producción de estas fuerzas:

I Caudalen Umin

Valor de la preslón de servicio, dlámetro del pistón de mando,

- viscosidad

+

-

Fig.11.6. Limite de potencia de la válvula distribuidora

Las fuerzas axiales que se producen en a válvula distribuidora no son idénticas en tamaño y sentido de actuaclón para todas las variantes de pistones de un mismo tamaño nomina [1].

-

13l

r Ander ohr,Th.

Ermltt ung der ltatlschen

!nd

lm Wegeventil IDeterm]¡ ación

¿9

del pistón de mando,

Sack¿,

4] encontrará usted indicaciones más det¿lLadas.

w

GrLrnd agen der Ólhydra!ik IFundame¡tos de la oleohldráu]ical

dynamlschen Schaltkl¿lte

de

y

filüación y longitud de solapamiento e interrupción de dicha longitud de solapamiento por ranuras de descarga.

En [2 y

L

y temperatura del aceite,

calidad superficial del aguiero de la carcasa juego del pistón,

fuerzas estátiaas y dinémicas de

U

md

ruck

zLr

r

Vor esunq lcurso un ivers]t¿ riol, RWTH Aa che¡,

4

Fdiclón, 1979

conrnutac ón en la válvula distrib! doral Lal

Trabajo de estüdios, TH IUniversldad Técnical Darrnstadt, 1987

5türmer,

J.

Wegeventj e,BauelementederÓlhydfaLrik,Tei

consfuctivor de a oleohidráulica, P¿rie

l2l wanner, K,

Krauskopl 1973

l\¡essungen und UntersLrchungen der axi¿ en Kráfte

a¡ ólhydraulische¡ SteLrefschiebern

IN¡ed ciones y

elud

en conederas de mando oleohidráu ic¿sl Tesis doctora,TH IU nlversid ad Técn cal stuttg¿d, 1965

os de las

fuezas axiales

L]

ll IV¿lv!l¿sdlstrbuidoras,

Elementos

1,3.3 Diferencia de oresión

t4

t1

t2

13

luempo

t"'

I

k

|

lt

12

// t---

I

I

| I

P_B

10

A_T

ó

B-T

'9

P-T

,v

¡,: Tiempo de reacción que transculre hasta que la arm¿dura del so enoide se ponga en movim¡ento una vez tonectada a tenslón de excltac ón. Durante este tlempo se produce la

fuerza magnétjca necesafla para superar a pretensión del resorte y l¿s fuerzas de adhetencia.

l,i

.9

T.:

í4

c

2

E -4

// '/

'

e-p0 rdst¿qLese\tel\eee( i\¿ l¿'ue z¿ oe f'u'o er el c¿nto prin(ipal de mando (sector de ¿fr¿nque). qLe a p'odL." a r rerz¿'Tl¿0r el r¿ re-es¿l'¿ "en superar el máximo de fuerza de flulo. Depende del p¿ra valor de ¿ fuerza de f ujo e influye decisivamente la

po

¿sta

-agr r r0 oe, le^

po 0e Co''.-locio I

I

r d'90 0e

¡Ler7¿

de flujo).

40

cald¿

en

t.

L/mtn-->

Fig. 11.1: Cara(teristica Ap-Q de una válvula distribuidora 4/3 vías

Tiempo pa a aclivaclón conrp eta del pistón de mando hasta elfin de c¿nera de la válvula (rango de activación completa).

tig. 11.8:

D¡¿grama carreñ-t¡enpa (fdses del t¡enpo de

c0nnuÉct0n)

Dadoqreer ap acti,.o od.'e e^c"depiesor ro t g.

11.1A. Dens¡dad de fluidas hidráulicos en función de la

rcnperatura

Las péfdid¿s por fugas en válvulas

co¡

p

fones

nfluyen sobre el rendlmlento vo umétflco de instalaciones hidráullcas y, por lo tant0, ya en a fase de proyecto, deberán ser (onsideradas. Los ef€ctos de las pérdidas por fugas sobre los mandos h drául cos s0n

A r nr,r r¡rir I o-e.pr-Arprr^.01 o f( odl hacia a izquierda hasta que apoye sobfe el plato del fesorte del oe)(¿ ga.

resofie (4.1). El plstóf se encue¡tra en la pos ción central (poslclón cero). El fluido de mando de la cámara de resorte (6) se desplaza a través de la válvu a pi oto hacia e cana Y.

E proceso de conn'rutaclón par¿ el e ectro mán Fig.11.22 Sínbolos válvula d¡stribu¡dota de a((¡anam¡ento electrchidráulico - centrada par resarte; arrib¿: detallada, abajo: sinplifkada La vá

vula ploto (2) es una válvula d str buidora de cofredera

de ¿ccionamiento

eléúico diretto

(F

"b"

es slmjlar.

e acclonamlento del pistón princ pa de mando, de acuerdo con l¿ ve'siol de p. of y de v¿lvu ¿ d" oup \e trdte. 5e eouie p u"¿ determinada presión de mando nrín ma. Para

4i 3 vías

g. 1 1.23).

P

BXY

Fio. 1 1.23: Válvula dktribuidora de corredera de acc¡onan¡ento eleüroh¡dráulico con centrado por resorte pdrc nontaje sobre placa

2.2.2 Versión con centrado por presión En a verslón con centrado por presión (Fig 11 25) en la posición central ambas cámaras de mando (6)y (7) están unidas a a presiÓn de mando. El pistón princ pal de mando es mantenido en la posición centra por medio de a actuación simutánea de las superficies

cargadas por presión de1 pirón (3), del buje de centrado (8) y del perno de centrado (9). en la vá vula piloto se acciona el electroimán ' a ', éste despLaza el pistón piLoto hacia la izquierda. La cámara de mando (6) permanece unlda a a presión de mando mientras que la cámara de ma¡do (7) se descarga. El buje de centrado (8) apoya sobre a carcasa. El perno Si

de centrado (9) desplaza el pistón principaL de mando hacia la derecha

hasta el tope. L

Los resortes

L

en as cánraras (6)y (7)tlenen la funciÓn de mantener el

pistón centrado, p.ej. también en caso de disposiciÓn vertlcal de la vá vu a sin presión de mando.

Al desexcitar el electroimán a", el pistón de rnando vuelve a

la

posición central, la cámara de mando (7) nuevamente se carga con la presión de mando.

Fig. 11.24 Simbolos válvula distribuidara de accianam iento electto-

hidráulico

-

centrada par presión; arr¡ba: detallada, abajo: simplificada

F\q. 11.25. Válvula distribuidora de corredera de accianamiento electrohidráulico con centrado por presión para nontaie sobre placa

del pistón (3) es más grande que la superficte del perno de centrado (9). El pirón principa se desplaza hacia ]a izquierda "r¿sLa qJe dpoye cor el ¿'m¿ del pistor er el b¡ p de ce.trado. L¿' superficies del buje de centrado y de perno de (entrado son más La superficie

grandes que la superficie del pistón (3); el pistón

se

detiene en posición

centfat.

"b' éste desplaza el pistón piloto hacla la derecha. La cámara de mando (7) permanece cargad¿ con presión de mando mientras que la cámara de mando (6)se descarga hacia el t¿nque. Por la superficie cargada por presión (3) el pistón prlncipal Sl se acciona el electroimán

de mando se despaza haca la izquierda hasta que el perno de cerr'¿do {91 roqr-e la rapa. El b.L,o de cerrado l8) t¿mb ór se

Válvula principal

tig, 11.26. Alimentac¡ón

¡nterna de dce¡te p¡loto

0espraz¿, En e/

raso d€ alimentaclón interna de aceite piloto no se fequiere un

La posición de conmutación deseada en la válvula principal ha sido

ci'c¡

ro de

alcanzada.A desexcitar el electfolmán b", e p stón piloto vuelve a la posición central, la cámara de mando (6) nuev¿mente se carga

algunos puntos.

con presión de mando.

-

Las superficies cargadas del eje de centrado (8) y

de perno de centrado

(9)son más grandes que a superficie del pistón (3). El pi5tón prifcipal se desplaza h¿cia la derecha hasta que el buje de centrado apoye contra la carcasa. Ahora l¿ superficie efectiva derecha del pistón (3) es mayor que la superficie efectiva izquierda del perno de centrado (9)j el p stón perrnanece en poslclóf central.

pistóf principaly buje de centrado

requiere una conexión de fugas

se

do.S, e"bargo, pa'ara p'áct'co l^a7quecorsdear

5i el pistón de mando en la posición central clrcul¿ sin presrón o tiene solapamiento negativo {todas las conex ones están un das entre sí) la presión de mando necesaria no se produce o durante el proces0 de conmutación deja de aclu¿r presión. Por l0 tanto, para que pueda producirse ia presión de mando minima

se requiere el montaje de una válvula de pretensión en canal P de

la válvula princlpal.

Para descargar la cámara enlre

-"

Además cabe considerar que la presión de servicio no supere la presión de mando máxima admisible. De otro modo se requerrria una válvula de relación de pres ón.

L.

A-'a.Fsoo ¿\avLl¿0e'e'oco"dep'e\ór. apresór de-ardo es reducida en una relación fija respecto a la presión de servicio.

2.2.3 Conducción del aceite piloto La alimentación y/o descarga de aceite piloto puede realizarse opcionalmente de forma interna o externa. Ef la versjón cof centrado por preslón a descarga de aceite plloto debe ser externa.

2.2.3.1 Al¡mentación interna de ace¡te p¡loto (Fiq. 1 1.26) Aquí el fluido piloto se toma de la válvula principal del r¿nal condure a través de la tubería de mando a la válvula piloto.

P

y se

La con€xlón de mando X debe permanecer cerrada y el perno (10) estar en la poslción de n'rontaje indicada. Esto tarnbién resulta factible

con tornillos de cierre.

2.2.3.2 Al¡mentación externa de aceite piloto

(F

q. j j.27)

E flu do de mando se tom¿ de un clrcuito de mando separado, el clra puede adaptarse mejor ¿ as exigencias ef cu¿nto a pres ón y rauda que en e caso de a mentación lnterna.

2.2,3.4 Descarga externa de aceite piloto (Fiq 1 1.29) El flu

do que retorna de a válvu ¿ piloto no es conducido hac a e 1a válvu a principal s fo a través de conexión Y

cana T de

sep¿radan'rente hac a el tanque.

V¿lvu ¿ pflncip¿

Ftg. 11.21. Alimentación externa de aceite pilata Descafga externa de a(e le pi olo

vu/a rdic¿da(Fg 11.23) se puede c¿mbiar fácilmente de ainrentarión intefna' ¿ "extefn¿ ovceversasegún aposiciónde En la vá

montaje del perno (1 0) o de torni 1o de cierre. Para rea izar el cambio mplern€nte h¿y qLte desn'rontaf a t¿pa y camb ar de posición el

Fig. 11.29. Descarga externa de ace¡te pilota

s

perno

(1 0).

2.2.4 Equ¡pamiento suplementar¡o

EnFq

I 1.27 se ha represeftado a pos;rión cofrecta de rnoftaje de a alimentac ón de acelte pi oto. El perno separa a unión entre canal de mando y can¿ P

2.2.3.3 Descarga interna de aceite

piloto

(Fig. 11.28)

[/]ediante equ pamlentos sup ementarios ias vá vulas descritas pueden .^. -.1- ^r-o "l-. .d ó lé) L ger - d' Ur uv oso' dÓ Ómpleo. sL oLlol,r

2.2.4.1 Ajuste del tiempo de conmutación

E f uido que retorna de a vá vu a p loto es conducido en a vá vula princpa dlrectamentea canall La conex ón de aceite piloto y está

lpo>. l). l.sdoreo zodo.omopla,a -p r"o¿yp,eoe-orLa

celrada.

entfe vá vul¿ pi oto y válvu a principa

pstón principa de mando os golpes de preslóf que se producen en cana T influyen t¿nto sobfe a válvula p oto como sobre a cám¿ra de m¿ndo

5e trata de una vá vu a geme a estranguladoTa ¿ntirretor|'l0. De acuerdo con la posic ón de montaje el fluido que lega a o retorna de

AqLri r¿be tener en cuenta que al cofmutar el

oescafga0a.

Ef Fig. 1 1.25 se ha representad0 e ajlste deitiempo de conmutación se

.

as cámaras de mando se estrangu a, inf uyéndose de este modo sobfe e tiemp0 de cofmutac óf de pstónprincpal. En la pos c ón de n'rontaje indlcada s empre se estrangu a el cauda de aceite de mafdo que sa e. En la

a rnentac ón

a vá vr.tla

antlrretorno

esta abtefia.

En casos de emp eo sencillos se puede inf uenciar conmutac ón med ante toberas en e tandr oe mafoo.

l-

n I '0 loc¡rn" irat.

. dp --ó,ta.tlALO

e t empo de

pistón pf ncip¿i se puede c0¡t ol¿r se/¡c llamenle ton

2.2.4.2 Ajuste de la carrera

La posición oe1

',/edir'-"e

una vent¿nil a. A tr¿vés fea iz¿r € tonlro vsual.

" ")tede oco

g .r",o dei o.lda p.r'r.;p¿

F

g.11 34.

Ajuste de la

G

edsep.ó og,r' 'r e. ¿ g,d^'ó to p¿,d " re' . oe r¿ud¿. de j.e \e d

de a veni¿fi

l¿

e¡ el rnangut0sepueCe

D

t¡g 11.33 Clnúoi

era

de fin de cutso con ventantll¿

2.2.4.3 Control de la posición de fin de curso

2.3 Válvula distribuidora de corredera libre de fugas

En l¿s ronexlones de segur dad se re!u

Jo or ,,,do o ."1¿0". , -" desilzante, se c¿ractefiza por ¿ disposición de elemertos ".to (,,pZc Ió ( pe ó o O,€ €. r.ro' , "l.g e odó p.t0.

efe a comprobación de a poslclón €x¿cta de c0nmutacióf del i5tóf E rontfo de a posiclón de 1n de rL[so se Log a acc]ofando Itefruptores de íin de curso 0pr 0ralmente en lofma mecáfir¿ l(ontacto) o lfducti',¿ (siit coftacro) (Flg. 1 L3

1)

l

[.-. 0o.0.

- L/. .0e rp.

¿

¿

rb"

L¿s fuerzas de iiicción resu tantes de e o deben sLrperafse flediafte luerzas superiores de ¿cc onam ento

fc pio, este tipo ro¡st urtllio se prede comanda en forna (qtene ¿inrente nT¿nu¿l) o precom¿r'rd¿r (tig. 11.32). COmo v¿vrLa p oto se puede emplear taftO una válvula distrib! dora de E¡

pr

d erta

rofr€dera común como una vá vu a dislrillu dora de asi€nto llbre de

frgas (párrafo 4).

Fig 11 31. Control elettrónica

de (sin contacto); dereche: necántco

f'

Ce curso,

izquierdd; induct^,a

(.ttttacta)

I

t

o|

.3).

, ¿l.¿ls d,.0 19) ., 6",p az"do po d p e< o. de or oo

rl

contra

t g. 12.12. desca rga

e

resorte ('10) y b oquea la unión 82 hacia

B

1.

Válvula limitadora de prestón preconandada con

por

vá lv ul a d i stri b u i dora

La cor¡blnac ón de !|a vá vula mitadora de presión con una vá vula d str buidora ofrece a posib lidad de conmutar de modo senc llo la func ón im tadora de pfes ón a clrcu ac ón sin presióf mediante seña

de mando (t g. 12.1 3).

Con a válvu a dlstribu dofa abien¿ (F g. 12.15) -e caudal deaceite pi otopuedef ulr hacia e tanque ¿ través de cana Bde avávula distribuidofa - en a tobera (8) se genera una c¿ída constante de presión. La tLrerza

de

resorte (10) abre con fetardo a un ón de 82 hacia B1;

de este n'rodo se evitan picos de pres ón

ef el conducto de retorno.

En a vávua dstrlbuidor¿ (Fig. 12.11) boqueada sin corriente no existe una unlón

de

ado

de

rituel e a través de la Conex ón B

válvu a distribuidora hacia el depósito. lim tadora de presión.

La

de

a

válvlla trabaja como vá vu a

Al .^ ole¿ a olaca aro r'g.lado a de golp" nhiipnpn á<

de

¡ p'e: on p'p'6¡¿"i¿i¿t

Texto Fig. 12,18 y 12.19

Las desviaciones de la !nclinacjon de la característlca ideal responden

N vel de preslón 50 bar Nivel de presión 100 bar Nivel de preslón 200 bar Nlve de pfesión 315 baf

a los sigulentes mot vos.

2.5.1.1 En válvulas limitadoras de presión de mando directo (Fig. 12.7)

Nivel de presión 400 bar Por el aume¡.0

de c¿,d¿r se rc "T "rr¿'o c¿r'ero de co^o de

¿

de resorte. La fuerza de resorte aumenta notablemente (Fig. 12.16). Además aumenta la

válvu a, 1o que produce una compres ón

400

pérd da de presión y la fuerza de flu1o.

pato ((8) en l¿ Fig. '2.7roe'e5orLe-tanbéc dero-',rcio pl¿-odecfoqLe -e-'¿s

¡,4ediante una forma geométrica especial del

válvu as lmitadoras de preslón de mando dlrecto se puede alcafzaf un aplanamiento de la inclinarión de as curvas cara(teristicas. 5e

aprovechan as fuerzas de lmpu so de caudaJ s¿llente para compensar el dJrelto de ,¿ fre'¿ de 'e'o le a f-erza de [L o terd er .e ¿ cenar el cono de la válvula. E la p'óc- ra oste elec-o se deror r a)Jda de(¿ r"'¿".

,

"

:q

Con la adaptación de la fuerza de resorte a rango de ajuste c0rrespondiefte (división en "nive¡es de preslón ) se ogra una dependencia adecuada a a práctic¿' de preslón-cauda (Fig. 12.18

r00

y Fig. 12.19). La caracterlstica

con a menof nc ln¡c ón se a canza siempre con

a e

valor conespondiente al nivel de presión.

40 60

80

100

120

Caud¿ Q en Limin

g

12.18. Caraüeristicas pt Q de válvulas linitadatas de presión mando de directo de fN I y l0 F

l 315

300

ó

-/-E

'¿¿'."-?-

'-"=':-': 50

150

100 C¿

200

udal Q en L/min

Fig. 12.19; Caracterkticas p.-Q de válvulas Imitadoras de presión de mando directo de TN 25 y 30

250

300

ef

Norrf¿ rfelte,

a p áctr¿, las vái'rL, ¿s lmitado as de presón de

m¿ndo d recto só o sue en enp earse Cefiro de fango de pres

En caso de c¿uda es muy

dependencia

pfes ón

ab

elemplo:

1 L/m n) la

c¿rda está slleta a a h fefesis. Es dec f, ¿ tefraf a vé v! a (cauda en dism nuclón) se produce una presón flerior p.que al

óf

recomendado. Por

peque|0s (Q < 0,5 a

i

pn (caudal

ef armefto) (Fl!t.

12.21)

Nive de presión 200 bar Raf!,lo de

ajure '00 h¿r¿ 200 baf o

Esta difefente caracterÍstlc¿ d€

N

lel de pfes of 100 b¿l :00 h¿sta 300 b¿f.

pr nc pa (3)y elera

f

ape't!

a y de

t

efre se debe a luefzas

rr

ón en ios € €m"onlos de mafdo (p stón de premando (8))y a pos b e ensLtt an ertto de

mecá¡ic¿s e hldráu lc¿s d€

f uido h dráu lco

Rango de ajuste

Iamb én se pueder ajust¿r pfesl0ne! n1€r ores ¿ far!10 de ¿lLrste ecornend¿do, ieór camente h¿sta Lrf'r¡ or de p. = 0 (desrarga tota de esorte). 5 n emca qo, en i¿ c¿sc se debe contar cor una !lfaf

tegr:c ól

desviac ón de

2.5.1 .2 En válvulas l¡mitadoras de presión precomandadas (F¡9. 12.11)

E¡ asvávras imtadorasdepresórirerom¿ndadas

a incl

f¿rór

ra co¡ c¿uda en aun efto(Fiq. 12.20) sedebea a fuerza de f ujo que adúa sobfe e pstrrplincpa (3) en sent do de

de

¿ carart€fist

cerre(F,=Q.y'Ap). Dado qre

-"1

mantenef

e

llfr

fesorte de p stón p inr pa só o tle¡e a óf de p s1ó¡ pf nc p¿ (l) r:f rna poslc ón delirid¡, el

d nensionam ento efeato

de

de ¡lue¡z¿de e5rftede mlsrno

es reduc do.

Q en L/min

p = pres o¡

E

o0o¿.0óp.0

oó rordod

de ¿pe t.Jfa

p. = pfesron aje c e'e p = p e5i0f ce enlfad¡

esofie sobfe a car¿rterist !¿, ¿ d ferenc a de ¿s vá vu as

" 0" o.p"q ó.¿q."p ed"

p.

despreca se.Como m!est.a Fl!1. 12.2ri ¿sra acte isllc¿stfafsru.Ien en lorrna ras paf¿ É ¿. Ftq.

p. = d ie e¡c a de pres ó I de ape lLlfa y de clene

12.)1: (ara(teristiG de apettua y cietre can caudales nuy

pequeños

TN 25

TN 10

. 5

250

3

200

rso E :9

300

Ia!d¿] F

g

Q

e¡ Llm

I

12 20 : Caratteristicas p. Q de t',tlvulas linitadoias de presión precomandadas

2.5.2 Límite de potencia En las válvulas lmltadoras de pres

nn'orr

ór

se difefefcla entre limlte de

¡Iropio e'-'" or{liq ') .,t

1223)

-x Psr

P,

.,

Límlte superior de poiencia

de estrangulamiento

o

Limlte int-.r or :Q

Ftg. 12.24 Prin(ipio de una válvula linitadora de presión preconandada

P.. C¿udal Q

I

g

12 22. Raago

de n¿Ddo d¡ecto

de'

ab¿ o

d"

'

¿1.

Jt¿

ef

'-

0,,,, L/min

edo'"

Cauda es más el€v¿dos exigen secciones tfansversa es de as,onto

- l-

A, 're zo. g,ó'oe5 ,. por o -¿r o. 0o o(-proo ro- p .-per ores do é)o l" o de ¿jL 're po el 0 q,e r"s v¿lvl'¿s nas

dp D e" a

f-

f'

milador¿s de preslón I eg¿n pfonto a un sector en el cua la v¿I aclón p y¿ no resulta posib e.

manua de

Aquise ofrecen as vá vulas im tadoras de pfesióf pfecomandadas, r¿¡' n-e"1e g ardes drdnel'os de ds LLo e5 )e pJedel real T¿' os,e r0^ er" rrer ori"c'o¿.l"ba.¿f'ez¿dpl ,esot"de o.-o

e Pr. Limlte superiof de polencla AJ¡

,3ó Limite nfer or de potencia

principa F. aumenta decis vamente por la presión de mando p, . Dado

€ bajo vo umef de mando, con

as vá vu as de premando lim tadoras de presión de acc onamlento d recto (fedurld¿s fuerzas de varlac ón) las presiones de mando pueden ser ajustadas sin problem¿.

2.5.2.2 Límite inferior de potencia.

P:,

La máxima presión

a) Válvulas imit¿dof¿s de presión de mando directo En las válvu as de mafdo difecto se a canza e lím te lnferior de potenr a cuando € cono de la válvula ha rea izado su c¿rrera máxima el'e/roso tel l- es (e o Ld p'esro'r de ope r,ra l¿ p ete-.ro^ der fesultante corresponde por cons gulente a una ínea cafaderist ca de estrangulación con una s!perfice constante de paso (véase la F g.12.22) A ." o .J¿ q- e o de ¿l e l¿ (dt¿crer 5 .¿ p-0 co'i¿ o c¿racterística de estra ngu lam ie¡to.; se h¿ alcanzado e ínrite de potencia de a válvu a {sección transvers¿ de mando tota mente abiert¿). Qu efe decir que si el caud¿l aurnenta se pfoduc¡r¿ u¡r ¡r -rp ,r dp n ó( r' , n..p\or' " p [e ¿ o (a a(te .t C¿ d"

rnd.¿\ulo i-

estr¿fgu ant erto.

Caudal Q er L/min

r

9.12 23. Rango de ttabajo de ur,¿ válvula l¡n)itadara de pres¡ón precomandada F

-r

2.5.2.1 Límite superior de potencia (máxima presión alLrst¿b e y rauda méximo) ajustab e p. imtae rango super or de trab¿jo de ¡,e'. ¿ rTa, -o oe t¿doro de p es or De5-r¿ 0e ¿ resorte F, yde la sección tra¡svers.: del a5iento corespondiente A de la vá vr a de pfemando (Flg. 12.24).

.

Vá vrlas lmitadoras de presión precomandadas En las válvul¿s precomandadas a presión mí¡lma ajustab e ¿l comenz¿T a apertura queda defnida por la fuerza del resone del

b)

pllóf prlnclpal y e va 0r de a pfesión de mando. En ttálttu as de uso común este valor se en(uentra entre 1,5 y 4,5 b¿r.

5i el p6tón princ¡pal, como consecuencia de un aumento de caudal,

ha alcanzado su canera máxima de apertura, la característica de la presión mínima ajustable corta la característ¡ca de estrangulam¡ento (Fig. 12.23 - línea a trazos).

2.5.3 Conducta dinámica La conducta dinámica de una válvula limitadora de presión se caracteriza por su capacidad de reacclón (respuesta) a cambios repentinos de caudal o de presión.

Condic¡onad0 por las secciones üansversales de apertura mucho más

grandes de los niveles principales de la válvula, en las válvulas ptecomandadas el lÍmite inferior de potencia sólo se alcanza a bajas presr0nes 0e alusie.

La válvula debe reaccionar rápidamente, es deci¡ sin retardo, compensar posibles picos de presión y alcanzar lo más pronto posible el valor de presión ajustado.

Con el fin de evitar grandes velocidades de flujo y con elo, grandes pérdidas de presión en el sistema hidráulicq de acuerdo con el tamaño

Para evitar picos d€ presión deben tomarse medidas de

amortiguación,

las cuales junto con la fricción y la inercia de masa

de as piezas

nominal de la válvula se limita el caudal máximo (Fig. 12.23, Q,á,).

rnover afectan la capacidad de reacción de la válvula.

En válvulas precomandadas con descarga eléctrica por válvula distribuidora el límite inferior de potencia es igual a la "presión de circulación". Queda determinado por la fuerza de pretensión del resorte de pistón principal y por la presión de mando del cauda de aceite piloto que fluye a través de l¿ válvula distribuldora hacia el tanque.

La conducta dinámica de la válvula queda determinada por su tipo constructivo, por el estado de servicio del elemento de ajuste (pistón principal) y de la instalación hidráulica; la conducta estacionaria sólo por el tipo constructivo.

d!l

a rempo ¡ en ms

PE1

alufaoa = va or

teórico)

:Q

Fig. 12.25. Conducta de rcspuesta de una válvula lim¡tadora de presión al abr¡r

a

Básicamente se diferencian dos estados de servicio (fases de movimiento) del pistón principal:

2.5.3.1 Movimiento del pistón principal a otra posic¡ón de carrera, p.ej. al abrir Las causas del c¿mbio de posición del pistón pflncipal pueden ser:

a)Aumento o caída a modo de sa to de a pres ón en a nfalaclón

I

hidráulica, producida por un cambio repentino de caudal.

P- = Pres ón de apeftura p. = Presión de cierre

b) Un c¿mblo en form¿ de salto de

p,,

p= Ja presión

de premando por

-

Pres on de

enf¿da

p, = Dilerencia entre presión de apertura y ciere

accionamient0 de la válvula di5tribuldora en vá vulas limltadoras de a presión con descarga.

fiT.12.26: Printipio del sistena masa-rcsorte La

conducta dinámica se puede evaluar en base

a

a curu¿ de

respuesta

de salto (Fig. 12.25). El

L¿ ecuación (4) muesüa la relacrón entre ia fuerza Fy miento x de slstema mecánico.

transcurso de la curva característica es prácticamente independ¡ente

tiempo de comienzo de oscila( ón t o< pl lión ñ^. o r,-n de os estados de servicio ambos (ircu tos de mando están act vos a m slfo t elnp0. l-

r t o.

o dp gr¿ ld"s r "lo,ld¿des do ' -10

e-

a .obera

18) se p'odLCe

o "d.dep"'s ql"e " tobea'l). D¿r¿ p\ I¿ -'l¿ reversión del sentido del cauda de tobera (3) haca tobera (8), la Lfo rer

Fiq.12.47. Válvula reductora de presrón preconandada para nontaie de placa

vá vu a antlrrelorno (10) b oque¿ el c c

Aqui se

e

al igual que en la vá vu ¿ | mltadora de preslón precomandada

lfe

¿do

rrlrlto de rnando 1 contra

r(uito de mando 2.

ufa vá vu a lm t¿dora de presión de nrando dlrecto

de

resorte

La válvu a

de plstón de mando (Fig.

cOn e

12.49).

Para e I bre flujo de c¿na A haci¿ canal B opc onalmente se puede insertar !na vá vula antlrretorno (16).

U¡a conex ón de rnanórnetro (13) perm te contro ¿f la

de premando es el miembro de medición del sistema.

pres ón

reduclda en canalA.

l¿ o pS O. de S¿ d¿ de,e.d. de premando.

-e.-

¡.¡o

"

"^

¡o

¡¡"( rje

¿

/¿\-¿

reposo a válvula está ab erta, es declr, puede llegar lbreme¡te fluldo h dráu ico desde can¿ B a tfavés del pistón pflnc pal (2) hac a c¿na A. En posic ón de

.

o

.o ob p "l ddo rfp'o oer ¿ oies o, 'egll¿do ¿ e" c¿r¿l A stón princ pa. 5imu táneamente a preslón actúa a favés de a

p

tobera (3) sobre e lado cargado por e resorte del p stón prlncipal (4) y a üavés de canal (5) en a esfera (6) en a válvula de premando (7).

a tfavés de a tober¿ (8), e conducto de mando(9), avávu aantrfetofiro(10)ylatobera(1 1)sobre aesfera (6). De acuerdo con e valor ajustado en el resorte (1)se instala u¡a

Al

m sn]o t en]po actúa

e c¿¡a (5) y en a cámara de pOS, 01 de e.o e17 q.F -no^ a.pd pi,tot p,:r, pd (¿t o -¿i¿d¿ e- el esol o ¡ . ¿ oOp ILto., .otdo o ¿1."' -" l¿ p,o. o. .d. adep "r¿,]doreo\ or .1"e,"o'o\sele.oi .odel d5"-ro. presión de ante de a esfer¿ (6) en

cauda de acelte p oto de a sa da de a válvula a 0O -¿.¿d¿ de preslón que se produce en as tobefas a(túa en e p stón d€ rnando en e nive princlpa y mueve el plstóf principa coftfa el res0|te La pres ór feducida deseada se a canza cua¡do se produce un estado Por e lo fluye un

t"\".dpr¿ 0b""./8'\,.)f", "1"."r. tadept"^d

deequi b fesofte (l

).

oór-e ¿pó-iO.pr cd'o a/

¿

prasor ¿.sr¿doe

e

Fig 12.48. Válvula reductora de presión prec1mandada; izquierda can, derecha s¡n válvula anttrretorno

5

I 2

3

4 13

^BY Ftg. 12.49. Válvula reductara de presión precomandada

4.5 Válvula reductora de presión de 3 vias, precomandada

La nueva posrcrón

de pistónprincp¿ corresponde al equ libri0 entre

de resorte (caida de pres ón en l¿s tober¿s (14 (5 y 6)). ta presón en A s€ mantiene constante de y 15), resofies acuerdo con e va or ajustado de resorle de premando (8), cons derando a dependenc a ptes ón'caudal de avávua. fuerzas de pres ón y

Las vá vu as feductoras de presión de 3 vías (F g.

básicamente de

ufa válvu a principal (1)ton e

y un¿ válvula redüctora de presión de mando

1

2.50) se tofirpofen stón regu ador (2)

p

directo (3) como vá vula

0e preman00.

Enposlción ncial e pstónreguado (2) es mantenido en posición central pof e resone (5) y a arande a (4) cortfa el resofte (6), as

4.5,2 Función de mantenimiento de la presión

unlones de P hacia A y de A hacia T están cerr¿das.

lj en a conexión

El resorte (5) está poco más pretens orado que

e

resorte (6), de

modo que Ia posiclón medi¿ de pistón prl¡c pa (2) queda o.d ldro reOe!rio" po e opeda ,¿o doo/l " " .."."de l¿ válvu a pr nc pa (1).

pifóf

de premando (7) €s mafter do en posit Óf in t a ¿bierta Con esta vá rrula se pueden teal zar 3 fu¡clones de presión (Fig. l2 52).

E

por

e f-"soÍe (B)

A ¡0 se requ eie cauda (parada d€ un c ind o 0 motor), a caida de presión en as toberas (T4 y 15) se teduce, e p stór pr frlpa (2) es desp azado hac a a detecha a pos c Ón de

r€sorte(5) contrae fesorte (6). Dado que la pfesión ef P es superlor a a presión en A, f uye un cauda de lugas de P hacia A y tamblén a tr¿vés del conducto (13), de las toberas (14, l5) y a tfavés d€ conducto (10) hacia a vá1vu a de pfemardo (3). L¿ pr€slÓ¡ ciefre por

e

qu€ aurn€nta corno ronsecuencla de cauda de fugas actúa sob e e conducto de m¿ndo (16) sobre el pistón de premando (7) y desp aza a éste aún más cortfa el resofte (B) hasta que s! cafto de mando

hacia a conex ón sln pres ón Y (tanque). L¿ presión en A si!lue manteniéfdose constante de acuerdo con e va of ajust¿do de resorte (8) Como consetuenci¿ de teducdocauda defugas a

(19)abra

4.5.1 Func¡ón reductora de presión E cauda de ace te p Oto es conducldo de a conexiÓn

P a

tf¿vés

de1

conducto de m¿ndo (9) hacia a vá vu a de premando. L ega a través de a conexló¡ abiert¿ de a m sma a .orductO de mando (10) de la las cáma as de resortes (11) y (12) del vá vu a principa y luego (2) pistón prlnr pal y a través de atuberi¿demando(13)a aconexiónA.

¿ un ón

caida de ptesón en ¿s tobelas de pislór pflfcipal (T4 y 15) no ¿ canza para desp azar e p stón prlf(lp¿l contra € resorte (6). EL pistón prifc pa (2) permanece en posición d€ t erre.

;

Cu¡ndo el c¿ud¿ de ¿celte p loto en r0rex óf P resu ta suliLiefte, se jnsta a una pfesióf ef co¡exló¡ A como consec!encla de a res stencla del consumldor Esta actúa a lravés de condrdo d€ mando (13), as toberas de pistón pflncipal (14y l5),roscofductos(l0y 16) sobre el pistón de premando (7), desp azandr¡ a este ú t mo contfa e resorte (B). En a serción tfafsversa de mandoentreta adro (17)ycantode

ma¡do (18) del p stó¡ de premando (7) se reduce ; pres ón de entrada (conexónP) a la presión de premando alufada en e resofte(8).El cauda de ace te plLoto I ega desde a s¿ da de a vá vu a de premando al co¡ducto de mando (10), a a cámata del resorte (11)y d-. a ía tr¿vés de las tobefas de pistón princ pa (14 y 15) a a cám¿ra del resofie (12) y uego ¿ través del cordrcto de m¿¡do (13) h¿c¿ rof ex óf A. En as toberas (l 4 y 1 5) se produce una taid¿ de pf esión. Cua¡do el cauda necesar o de cofsunridor ef A supera e caudal de

d.eteploLoo

,p t" l¿-"o¿0"p" r01 e

lo, tobeo-

cau0ai necesafr0.

aunióndePhacaAyel

Si a pres ón en A aumerta como consecuencla de a actuación de

a v¿ or ajustado, f uye ur mayor caudal (13), de as tobefas (14 y 15), del LOfdutto a través de co¡ducto (10) y de c¿nto de mando (19) de p stón de plemardo (7) a tfavés de Y hacia e tanque E sentido de cauda de ace te pi oto ahofa es opuesto a seftidode a función reductora de pres ón.5 acaidade pres ór ef ¿slobefas (14y l5) superae va of qr.re corresponde a

flrefz¿s ext€rnas super ofes

de,o .e oop ¡a 6¡ " S e p ro pr po'7)esdosplazodo a a a derecha contra e fesorte (6), abriendo la unión de A hatla I La , o.d po. ro't do p ro'p ' io" .o re oor de¿ eorib op " presón y fuerza de resorte (caida de presión en tobefas (14 y 15), resorte (6)). La preslón en A es rnantef da constante de acuerdo al va or ajustado de fesofte de premando (8), conslderando a deperdencia pfeslón c¿uda de a válvu a.

14)'5\

, ¡" 1¿ lpsp"-o doo p:storp ¡. p"l r"'. a qr"¡1"66¡-"" resorte (5), se abre

4.5.3 Función limitadora de presión

consum dor obtiefe

e

E retorno del cauda de ace te pl oto s emple se pr0drce externamefte, en lo pos b e sin plesló¡, a través del conducto (20) hac a conexión

Y

16 19

18

5 414t3

lig. 12.)A:

v¿1,/úla rcductora de

pre:ion de J ,,es. precamanddda

4.6 Valores caracterist¡cos

4.6.1 Valores característicos estac¡onarios

rY

Para la válvula reductora de presión valen, saLvo algunas excepclones,

los mismos valores característicos que para la vá vula limitadora de

presión. Bajo caudal se entiende el volumen que fuye hacia el consumldor, bajo presión de aluste, la presión de salida po.

tig. 12.51

Válvulas reductoras de prcs¡ón de

3

vías; izquierda,

alímentación de aceíte pilato externa, derccha, alimentacíón de ace¡te p¡loto ínterna

Las curvas características (Fig. 12.52) muestran a variaciÓn de la presión de salida pa en funclón del caudal, a presión de entrada pE constante. En la función reductora de presión la línea a trazos representa a resistencia más baja de consumidor en función de caudal. Esta característica es el límite de apicación de a válvula para la instalaclón hidráullca en cuestión. En la

función llmitadora de pres ón (sólo en reductoras de presión de

3 vías) a característica de la resistencia de retorno (conducto del tanque)también está representada con línea a trazos. lndica el limite de aplicaclón para una limitación regu ada de presión y depende de la instalac ón h drául ca util zada.

É

Q

er

QenL/m¡

L/¡nln

Func

ttg. 12.52: Cara(teIisticas p,-Q de válrulas reductotas

QenLim¡

Fu¡ció¡ de m¿nte¡ r¡lento de pres ón

ón

m

FLr¡ció¡ de

tadora de pfe5 ón

de pres¡ón precon]andadas, izqu¡erda velsión

fed!(tlóf

de pres on

2 vias, derecha versión I vias

4.6.1.1 Desv¡ación de regulación Balo desviarlón de regu ación se entle¡de la var ación de la pres ón a lnc nac ón de a alustada fesperto ¿ taudal. En cuafto

a

r¿ actefist ca (desviac ón de feg! arlóf)ex ste una dilefefc a rnaftada entfe vá vu as redrctolas de pres ón ptecomandadas y de mando d rerto. Ef as vá vLr ¿s de ma¡do directo a desviac ón de egu ación es mayor que en las precomandad¿s, dado que a variaclón de a fuerza de resorte aumenta

tor ata ref¿de

pistóf

prrtpa.Efe q 12.52) en el

campo de rafadefist c¿s de a versióf de 3 vias pasaje de a función fedudora de preslón a a funclón im tadora de presión se reconoce c afamefte un aur¡ento de pres ón que se lnstala dur¿rte la fufrlón de m¿nt€n n'riento de preslón. D cho aumento de (F

pres ón

tenesr

0r

gef en e recublim erto positv0d€ 05(aftosde

mandode plstór de premando (7)y de pstónprfclp¿ (2) Durante e pasaje e plstón de prenrando (7) rea lza una cafreTa muena para a cual ambas co¡ex ones de ptemardo están b oqueadas. d" o o ró d¿ p ¿rndldo Co ,e.-er pr"l a or rgrld .'-e con e l¿,

"

)

apresiónen asald¿Ade ¿vávula.

Este aunrento de preslón s€ puede

maftenimlento de preslóf ex stirá €rtonces un mayor caudal de fugas

4.6,1.2 Caudal de aceite piloto

E¡

a válvu a red!ctora de pfesión de 3 vias durante a fun(iÓn de reducc ón de pres ón el cauda de ¿ceite p oto s empre fluye hacia el

!o - m0o -'l o'lr'o oemé1Le' .lól od"pe'oro '¿ ld" Y. En las

se

descarga

a través de conexión Y. D cho c¿uda varia con el caudaL del consum do¡ la diferenc a de pres ón entre ertrada y el va or de pfes ón alust¿do.

y

sa da de la vá vula

Fg. 12.53 se ha repfesentado a vari¿tlón de caudal de aceite plloto respecto a la dlferertl¿ de preslón (ap = p, - p ) para a vá vula feductofa de pres ón TN 10 (fedLctor¿ de pies ón de 2 vias) En

ELIO 80

[audal

g. 1253: CaracteistiG Q,

de

válvu as redlctotas

fugas se descarga a través de conex ón de pres ón de 2 vias siempfe el caudal tomp eto de mando

€

F

evt¿I mediarte fecubrlmi€nio embargo, en la luncÓn de

fegativo de pilón de premando, sin

Q

100

Q en Llm n

rcn Ap (p, = p.) para 3A y 3AA bar

Resumiefd0, puede decrfse que la pres óf ffin ma ajLjfab e ha -¿ o ;rzodo .ordolo .oid.tp s- de eQ.lo.0 o ".po d a rort¿ con la r€slstenrla del consumidof en el caudaL dese¿do.

4,6.1.3 Presión mínima ajustable y caudal máximo del consum idor

s

d0

":"

Estos dos va ores caractefist cos só o se pueden conslderar

rpd,io r"do

e re-.8o,-orp ó o.¿.r¿5eo,..I¿e

cefo. La iínea a trazos de la res

"r

stenr

¿

de ronsumidor

en

.oLd¿

fufrlón

de

-¿¿1" .¿ rdo des.r b. ¿oe(of "id¿d" ¿."1..l"ll ig l252, +lr'r, ,^A !^ r-¡-r^,-,^-i^-\ ^.1^pts ..udLl lu l*Ll . \oLrJ^ 00óó5t¿ C¿o air\ o corresponde a un determinado va or de al!st€ de a válvu a. Este, a

- rorierpo" l:po, s^-, -¿¿ ef

cuest

¿bep¿,¿o C¿sod^^^ póo

Ón

4.6.2 Propiedades dinám¡cas

Ef a pfáctk¿, a as válvulas redultof¿s de pres ón se le ex gef buenas prop edades d ném cas. Los p cos de preslón, a1 detene se répentin:nrente el c0nsLrmld0r ([i indfo 0 motor) deben ser lo más bajos posib es, o m srno qle as raíd¿s de ptes ón a arrancar . o\,f,mo.to do(^ ,o< ¡D r n: ¡.1¡

dese¿do r )c ol!)ro u I vd u, uólu yó u )( PUr . ..on¿"r el E¡ las válvu as reductoras de pres ón de mando d recto teóriramente

"ld.

¿pe,O r ., -0..i oro "nb. go. -opod¿ft'c¿.d" dp ro ur do d¿do q e"l o ,"r /0dó d

\o p pdp¿--\ra

ra ¿derístira de a feslstenclade cofs!mldor tarnblén se efcu€nlra en cero (F g. 12.52). En as vá'.,.r ¿s redrctofas de presión pr€con'randad¿s La presÓf mínima ¿lustable se determina ron la

rcr7d0"l

"o aOóp:o o od-d l¿o"io d" "r¿'odo i. óp ooqreo lo ob"ó o\-0r pr ,0",. a,d" ceTo, alc¿¡za !f va or qLre osc a ent e I y 7 baf.

Con excepc ón

pIp."d.

de

a vá

vu a reductora de pres ón de 3 vías os pistones

i"drcor¿:deop

o|"r

.roo.r ior d"

sa da esté¡ ab enos 5i de pronto el cauda de co¡sumldoi se reduce,

e pistón regrlador

debe reTraf c0ntT¿

e resofte

o más rápido posible

E retardo que se produce corno consecuencia de fuerzas de fr cción y de f ujo condlrce a un aumento ¡o deseado de pres óf {pico de presión) en e rlrcu to de consum dor

c¿.oo deo

Por

olra p¿rte, e¡ caso de Lrf rápido ¿umenio

deL

carda el pstÓn

.d.d.-o ed-.lorode ro.a .rd¿ "p o .,¿q.e"0- e ...d" o. .^nd r Ar' rlnar¡;¡ ¿ c0-5ur 00i p0 ¿ ^t^

princpa debe ab if rápid¿nrente p¿ra evltar una breve caida mly e evada de a pres ón de consum dor (taída de preslón). La a tura de os picos de pres ón y de las caidas de pres ón depende de as

váLvr a reductora de presión de prenr¿fd0 precomandad¿

prop edades d ¡ám cas

.ló irólr¿ n

0lro - te oe "p i' ". o d" .. . .1" .o I-.0 o. dp 0 ". 0r é- ¿ cfo"r ..depeso -||'Ttoo o .d.,.d¿.5esL¿ "e0ó demasiado baja, e p stón requ ado a canza su c¿rref¿ máx ma de ,.ar r. .. ¿ " ,"f r ¡é .rd.l ,o eodode .or.Lf do Er .¿ o\o o o.L.épo.ibeo-" "d., d"pe io'r. Pof esta razón hay que tener en

mininr¿ de presión en funció¡

cuenta a rafaderistica d€ a difefenc ¿ de c¿ud¿, ind cada pol e f¿br cante

de a vá vu a (t po construct v0, c rcuito de premando), de consum dor (c indro 0 mOtor), de os va oTes (aracterísticos (p., p., a) y, er gf¿n medid¿, de volume¡ de ronsum dof (p.ej. ri l¡d o y vo unen de conduttos).

4.6.3 Ind¡caciones de empleo Uf caso de emp e0 rrÍtko es cuando

a

lunc ón de maften mlento de preslon

de lado de consum dor no se requiere cauda . Los plstores

e sector del recubflm¡efto son m!y se¡ sib es al ensucl¿n'rlento ¿ causa del cauda de aceite p oto qLre I uy€ const¿ftemente (entrad¿ de p¿ litu ¿s de suciedad en el nterstltio de n'rando qre traba]an en

(Fig. 12.54)

de mando), lo que tf¿e apafeladas vaTationes de presión de lado

de co¡sumldor

d"ó.r. ó.0 ó.ro o.ó.

o. "'

o dL

o

bypass para un caudal pequeño (0,5 hasta 1,5 L/nr n). Adenrás resLr ta

mpofiante un¿ buen¿ fitración de flu do h drául co.

¡- l:t 14L a 12 I| .1

-

10

I

E :I

5 :t É ,I

60

*o Fig. 12.54. Caracteristica

80 C¡

Ap. .-Q

100

!dal 0 en Limlf

120

140

160

Anotaciones

Capitu o 13

Válvulas de flujo '1.

Generalidades

Las

válvu as de flujo sirven para influenciar la velocidad de mov m ento

de consumidores med ante var ac ó¡ de la secc ó¡ transversal (d sm nución o aumento) del cauda de flujo en € pufto de estrangu am ento.

ro-

d..ore,d"

q..

d.der ,.-d.

",0. ocup¿f un ugar especlal entre el De acuerdo

co¡ su conducta

Las

"r

dos o

ra

'-j0..

as.

vá vu as de f ujo se div den en cuatro

gfupos, véase Fig. 11.1.

Válvulas de flujo

en función

de Ap

Flg. 13.1. Dist¡ntas versiones de válvulas de llulo

Fig. 13.2: Válvula estranguladora o bien válvula estranguladora ant¡rretoÍna para montaje de placa

Fig. 13.3. Válvulas reguladoras de fluja de 2 vías para nontaje de placa

El

ajufe del

caudal en las válvulas de fluio se realrza mediante

estrangulamiento. El cauda en un punto de estrangu amiento se

El coeficiente de resistencia para el flujo laminar se calcula del stgutente modo:

calcula según:

o:*. o {tnl

(1)

Aquí signiflca:

Q = caudal

A-

en

m'/5

e'r

m2

en

N/nr'

en

Ns'z/ma

sección tr¿nsversal de

esrargula-iento

/p = pérdida de presión

d¿d

p

= oens

0

= coeficiente de caudal según

- 1 64'v ': v.d-,

(3)

estrangulam¡ento en

|

= tramo de

n

= viscosidad

v

= ve ocldad de

dn

= diámetro

m

en

m2/s

fLujo

en

m/s

hidráulico

en

n'l

cinemática

, _4.4 -H u

\q)

A = sección transversa de estrangu amiento U = periferia irrigada

el modo de estrangulamiento 0,6 hasta 0,9 En e va or rr consideran todas las inf uencias, como ser, contracción, fricción, viscosidad y forma del punto de estrangulamiento y ha sido determlnad0 para diafragnras y toberas.

De ecuación 1 surge

que

a superflcie de

estrangulamiento a igual

cauda puede ser tanto más grande cuanto más pequeña se elija la diferencia de presión. Deeste modose puede evitar una "0bstrucción' de la vá vula.

(2)

estrangulamiento depende en gran medida de la forma del punto de estrangu amiento (véanse lasTab as 13.I y 13.2), en especial, de a relaclón de varlaclón de la sección transversa con respecto a la canera de estrangulamiento (capacldad de resoluc ón). El

Sección transversa

Denominacion/forma

Representación gráf ca

de estfangulam ento

Cornentar o

A en cm2 La sección transversal de

Estrangulador

estlafgulamiento es buena

por a pequeña periferia irrigada, pero depende de

dn

la

viscosidad por el largo t¡ayecto de estrangu amiento.

4

La sección transversal de estlangulamiento

Dialragr¡a

es buena

por a pequeña periferia irrigada. E trayecto de

d.n 4

Tab

a

1

3.1 : .Secclones de estrangulamienta para estranguladorcs constantes

estr¿ngulamiento es casi igual a cero y, por lo tanto, pfáct c¿mente independiente de a vlscosidad.

SecLión traÍrsvers¿l

Denomifacion/iorma

Repiesent¿ciof qfálca

0e

efra¡gLr¿m e¡r0

A en cml

Ta-oo"p o q dl o'o o-o o" f". g.d. . r'rodo.. o d.d o"0od' p"0."..Ü." o a o .0olo "o 0o dodo "l Á 0 oo. I p¿q,ó . o Do." ¿0" d.d d- esol, i o,

Eslrangu ador de aguj¿

\d-h.fgu) h

iie¡0

qLtfa

.Ig e .,1

Tf¿mo de e5lra¡gLr ¿miento fe ¿l !amente colto y perilefla ff g¿d¿ fe ¿1\i¿me¡te per:]!eñ¿. Poca

*u

*EFB

ong tudina

ltriángu o)

*

He¡d d!fa

stn

2

al

!enc a de

v s(0sidad y pOca

capac dad de reso uc ón

obstflrc( ó¡. Buer¿

de ir¿yec:o de aluste para

varlac ón de la sección transvets¿l de c¿uda

Ade(u¿do pafa c¡udales pequeños.

Tf¿mo de €stf¿r-rgu ¿m¡efto re ¿t !am€nle cofto y perlfer a rr gada re al vame¡te pequeña. Pota iff uenc ¡ de v scosid¿d y poca oblru(ción. B!eÍla

*'1-

*"ffiF!#

ong t!dina (rectánqulo)

ff

2

--:-=_ . tqti/

Igt.h.b

"O,.0 Oe .r".-00"a. "o¿¿ o,o O,d"

secc

óf tfa¡svefsa

de cauda. Adecuac0 para

"

caudales pequeños.

Estrafq! adof fea

i

Tfamo de estr¿¡g! amleflo corto, gfar pef leria lrr g¿d¿. nfl!encia

-ül -[It Estfangu ¿dof periférlco Form¿ 1f

af!lu ar

*ffio

Tab

a

l3 2

a v scosidad rel¿t

v¿mefte b¡l¿

gran I esgo de obstrucc ón. Baj¿ esoucorr.

Tf¿mo de estraÍrg! ¿mient0 largo, pof o tanl0, 9faf dependencia de a v scosidad. Reso !c ó¡ (carfef¡ de

ajlste de av¿f¿cónde 2

(secr ón

¿ secc

óf l

¿nsvefsa de

caud¿ ) no demas ¿do buena, dado que pot teg a genera só o es posib e para un éngu1o de g ro de

rq li

90 a 180".

_g*j:b

de

No mLry ¿decuado paf¿ cduda es peque¡05 p0rqLr'o e punto de e5tfangu arnleflo es u¡ ntefsl cio pequeño;

rlfru af

no ton'tad a

e¡ cuent¿l

Secclones transversales de estrangulamienta pata esttanguladares alustables

De

F

g

13 4 puede extraerse que la forma

c!¿nto a

¡

reso ución

tlangular es a mejor

en

2.1 Válvulas estranguladoras dependientes de la viscosidad

de a t¿ffefa de ¿j!st€. 2.1.1 Válvulas estranguladoras para montaje en tuberías

a b c o

0,4 0,2

0,2 0.4

0,6

0,8

1,0

fl nma\

,ff'

----->

FLr¡c

ó¡

de !á



F!¡c ó¡ de

vá

v!

a estrangu adora

Fiq. 13.1A. Válvula estranguladara an rretorna para canexton por br¡da

l

2.1.3 Válvulas estranguladoras y estranguladoras antirretorno para inserción en bloques

Flg. 13.11. Válvulas estranguladaras y estranguladoras antirretarno para inserción en blaques, a la izquierda y al nedio ^^,^.--Ll^.

- l- )^.^-L-

,^.^.+-l-l^

- .rpo..or r'.¿ de^"L"do o o rdsós ¿r0-odo¿ ,ldc .o . rd5 e. t¿ g,l¿do ¿s ¿ ti elo ro o¿,¿ -0'l-¿ ó d" bloq." o -io o ¡o e oles I e'er c¿ c¿5o o ooi¿ r. oo cors g. e Ie 'lo dlrectas para e caud¿. Las válvu as h¿n de ser e¡roscadas o i tlod rrid¿< lr:p -"d¿ )"^ el rol'e por d e-re r. odro d" ror¿ d" r,^ hln¡ o , p |' , .é.^ \d .L o: obLendrdn ,-conex ones a favés

de

b oque o

de cuerpo de toma.

Fig. 13

13

Válvula estranguladara antirretarn), ¡nsertable

La válvu a estrafguladora antlrretorno (Fig. 13.13) se compone de bule de inserc ón (1), cuerpo de vá vu a (2) cof botóir de ¿juste (3)y

perno estfangu ador (4, asi como de ¿ válvu a ant rfetorno (5) (on l,/ontadas en un b oque, estas vá vuLas pueden ser vincu adas co¡ las funcio¡es de 0tfas vá vulas directar¡ente en el bloque.

Fr Le

d ." p od.("

e. OS-¿. o.ó rrodL-Ár una vávula par¿ e montaje en tuberias con fosca o conexón de prod¿o0or Jror¿\-lopdop¿co. orid¿ o ^

5i qe

pO

d" ror

o "jcocpl".

o nrontaje de p ¿c¿ lntefmedi¿. Por cofslgu ente, as vá vu as para montaje de b oque ofrecen muchas pos

bi

t

."r

to^ dp ". ..-^

estr¿ngu anr

1iarr. ", d" A h.ci¿ B. l" ,".. Or dp ento €stá formada por el pefno €strafguladof con

escotadura (7)detrás del ani lo de la vá vula ant rretorno (5). Glfardo

e botón

e

dades de uso sin necesldad

de rea lzar moditicaclones constructlv¡s.

resorte (6).

-rr,

e perno estfangu ¿dor .^-- ^^ r.-^-,,^.-.)d uc ¡^ f ulu , ^

de ajuste

¡rp p"-4 r"tr

r-p R

s€ nrueve en sentido vert cal,

"- ¿Ae

a1

lod""..

_l¿

antifretofno se desp az¿ hacia arriba. E flu do f uye s n estranqu m ento hacia conex ón A.

Ftg.

13.12 Válvula estranguladora y válvula estranguladora

antirÍetorno para inserción en bloques

a

2.f .4 Válvulas estrangulad0ras antirretorn0 en ejecución de placa intermedia

En Fg 13 15 se fepresent¿ una piaca intermedia con dos válvulas estranguladoras ¿ntlrretoino dispuestas de forma simétrica una respecto a la otra, que limitan los c¿udales en un sentido, permitiendo el ibre flujo de retorno e¡ e otTO.

E fluldoencanal Ai legaa consum dor A2 a través de puntode estrangulamiento (1), formado por el asiento de la válvula (2) y el pifón estrangulador (3). El plstón estrafgulador (3)se puede alustar ¿x a me¡te mediante eL tornil o de ajuste (4), perm tiendo un aluste de la sección transversal de estrangulamiento (1). El fluido que retorna del consumidor 82 desplaza el asiento de la válvula (2) contra el fesorte (5) en sentido del pistón efrangulador (3), permltendoe llbreretornodeflujo.según a poslción de montaje el efecto estrangulador puede ocurrir en la alimentación o en la

0escarga. Fig. 13.14. Válvula gemela estranguladora antírretono en ejecuc¡ón de placa ¡ntermedia

Para variar la veloc dad de un consumldor (limitaciór de cauda prlncipal) se lnserta la válvula gemela estrangu adora antirretorno entre la válvula distribuidora y la placa de conexión.

En las piacas intermedias se disponen válvul¿s estranguladoras y c¿fa A, B, P 0l En esto, para válvulas estranguladoras de ant rretorno se distingue además a r¿ r -l¿ est a-grla e' e t'¿^ o de ¿r rectacior -¿c ¿ e

s

En l¿s válvulas distribuidoras precomandadas se puede emplear la válvu a gemela estrangul¿dora antiretorno c0mo ajuste de tiempo

consumidor o en el tramO de retorn0 del consumldor

de conmutación (im tación

vá vulas estrangu adoras antlrTetorno en el

PoT

de cauda de mando). En tal caso debe insert¿rse entre la vélvul¿ de premando y la válvula principal.

lazones cofstruct vas, es conven ente montar una o dos válvu as

en una placa intermedia. L¿s var¡antes más usuales son:

Canal

Estrangulan'rl€nto de a imentación

P:

CanalA: Cana B: CanalA y

Estrangulac on de a imentación o retorno

Efrangulac ón de a imentacióf 0 retorno B:

Estrangulac on de aiimentación o retorno

5i se mont¿n válvu as estranguladoras sencl as en a misma pLaca intermedia, el estrangulamiento se realizará en ¿mb¿s direcciones de

f

ujo.

Fig. 13.16. tjemplo de conexión; izquíerda conexión en l¿

alimentación, derecha canexión en la descarga

A2

82

Fig. 1 3.1 5: Válvula gemela estrang uladora antirretorno en ejecución de placa intemed¡a

2.'l .5 Válvulas de retardo

".1 ¿rgrl"do o o o .io o ", to recd" .o o¿ ¿ d de odi lo, taq!é, taqué de rodi lo) slrver, pafa e retafdo continuo o

ol.

¿>

p""J"".""r" io d"

no.", -ro.

d. ,do.Coie le, e fr

'o

q..do de...d" r"r.

es apretado

¿1.

Según a versión de p stón en l¿ pos c óf ricial la unión deA hac a está ab erta, romo se representa en Flg. 13.18, o cerrada. ¿

verslón de una vá vrla de retardo

t.t^.¡^.,,.1 ¡u c> d r]u,o!u ^.^ Pó ^ !qrouud PL, o.r o

por e resorte (3) hacia la zquierda a su poslclón lnic

o

de a carrera.

EnFg 13.17seh¿fepreseft¿do

Ef ufa c¿rcasa (1)€ pirón estranguladof principa (2)

'd"

\^-^^ ,- PU ^^ u -

-

,.dl\ ld¿

L^,.

"ro'r0/o

Ftg.13 11. Válvula de tetardo c)n acúananient1 pat palanz c)n rodilla

Ftg.13 18. 5irnbola válvula de retardo

-

lt icr f¿l,rr,,r l,:-ñ"a..^ ,a.¿'.,tl"de

eLó|da

B

El

cilrndro a rnfluenciar en su velocid¿d acciona, p.e1. con una leva en

e váfago, a pa anca de rodi lo (4) de i3.'19 mu€stra la dispos

c

2.2 Válvulas estranguladoras independientes de la viscosidad

a válvula de retardo. La Fig.

ón correspondrente. Las vá vulas de

El

pistón estrangulador es desplazado hacia atrás contra el resorte. A

medida que aumenta a carrer¿ de pistón d sminuye la sección transversal de flujo (5). La velocidad del ndro se reduce y, por lo tanto,

c

estrangul¿miento fino están dot¿d¿s de un punto de

estrangul¿miento en forma de diafragma. De esta manera se consigue que las válvu as en gran parte sean independlentes de la viscosidad.

Esencialmente, ¿ válvula de estrangulamiento f no Fig. 13.20 está co'10Jes o oO' d (¿rca>d e' e e-e^Io dp ¿_J\re (2\. dí (oTO e' (3). d afragma

ll)

se retarda. Sl la unlón de A hacia B está cornpletamente b oqueada, el ci indro

se detiene, queda interrumpida a de fugas).

E retardo depende de a forma de

a

ment¿ción de c¿ud¿l (no libre

¡

e

vástago.

debe al

ant rretorno (6). G¿rantiza el Llbre f ujo de B haci¿ A. El c indro sa e sin estrangulamiento de su posiciór 5i no se dspone una válvula antlrretorn0, se produce una ace eración al arT¿ncar de a posi(ión I nat.

A tr¿vés del estrangulador de c¿udal secundario (7), con

el

estrangu ador de cauda princlpa cerrado (2) se plede ajustar un caud¿l más redurido (el cilindro sigle moviéndose en m¿rcha lenta

e estfangul¿dor

pr

estrangu amiefto del caudal de A hacia B se rea ¡za en la ventana La sección de estrafgulamiento se ¿justa girando

el perno de lev¿ (5). La reducida dependencia de la temperatufa se eva en

Para poder s¿car el cllindro de a pos c ón de b oqueo se puede disponer paralelamente al pistór estrangu ador una vélvula

inc rso con

El

de dlafragma (4).

fc pa

Fl "

¡-"¡6 ie "5¡¡d gL ¿m o^to

e¿l z¿oo cor o

,np rtr-r lafp o--prar-a dg¡"

5g¡

ora'rogla

OeA'a

¿ B.VpOi.

ante un tornillo de ¿juste (6) se puede subir o bajar el bule del dialragn'ra con respecto

a perno

de leva. De este nrodo, res!lta posib e

un calibrado de fábrica del dispositivo de aluste con la escala de varlac ón (poca disperslón unitarla). E buje del diafragma se asegura mediante un pasador (7) contra ndeseable glro. Según la forma del diafragma, sobre el ángulo de posicionamiento {300") se obtj€ne !na raracteristlca Inea o progresiva (véase Fig.

1t ¿l

cerrado)

LFig

13.20. Válvula de esüanguldníento f¡na

.

Válvulas reguladoras de flujo

3.

di.po"rio" de .o^persodor de oe:io'r dp'er'1 1¿ e'T.00

constructivo de l¿ vá vu a reguladora de f ujo. Si está dispuefo en serie con el estrangu ador de mediclón se h¿b a de una vá vu a reguladora de flujo de

2 vias. Sl se encuentra en parale o al

estrangu ad0f

de mediclón se obtie¡e una válvula reguladora de flujo de 3 vías.

Fig. 13.21. Válvula reguladora de fluja de 2 vías para montaje de placa

3.1 Generalidades La

tarea de as válvu as regu adoras de I ujo es mantener constafte de as var aciones de pfesióf.

un cauda ajustado fdepefdlentemente

Esto se a canza lnseftando, además de estrangLr ador varlable (1) (estrangu ador de rned c óf) uf estrangu ador móv 1(2), que trabaja o

lo

pst ¿1qL

¿do d" 'eg . d

io

o' pe sddo de pr"< o r\.

e

n'rlembro comparador en un

fepfesent¿ndo s firu táne¿mente circu to de regu ación (F g 13.22).

I

e

efecto simu táneo de ambos estfangu adores la dlfere¡c a de pres ón p, - p, var ab e como consecue¡c a de la preslón de carga, se divlde ef dos ramas: Dado

-

a diferencla de presión interna y constante p. - p, en e l-.1^, .l^ llLU!U oL).éU., -, .+-L ^ ^.r,.-^, -).o lLléU'J UL -^li.i^^

a diferenc a de presión

externa

y

variable

p,

p..

La válv! a reg! adora de flujo r€presenta un regulador emeftos prlfcipales (Fig. 13.22):

con

os

€

-

estrangulador de medición (1)y

,o- ppl,ddo depe.o

lZ\,o ",¡ t"(l)

E¡ caso de varlac ón de temperatura o de cambio de vlscosidad del f u do, e estranguladorde medlclón(1)avisa el camblode lad ferencia

deo",o p-o.lVed¿ te."alo r".or e-porde'.ede o rrro de estrangu am

efto se p!ede actuar ef contra de d cha nf uencia.

iq. I i /,,.

Pt

:

n(.p'o de

|

"\

r1¿"' egülddot dt dé llLjo

3.2 Válvula reguladora de flulo de En las válvulas reguladoras de

2 vías

flujo de 2 vÍas el dialragma de medición

y el compensador de presión están cof€ctados en serle.

EL

compensador de presión puede estar preconectado o postconectado.

3.2.1 Compensador de presión preconectado En Fig. 13.24 se ha representado una váivula reguladora de 2 vías con compensador de presión preconectado.

flujo de

El diafragma regulador A, y el diafragma de med¡ción A, están ,orectados J'lo I ai o ró1 '"gJ'¿do se cargd (or ó F\io^

oro.

sobre

el ado

derecho de p,, sobre

e

ado izquierdo de p- y en

Entonces, sin considerar las fuerzas de flujo en para

e1

e

p

F..

stón regulador

equilibrio vale:

p,

'4, =

(p, .Ar) +

F,

(5)

tig. 13.24.

Princ¡pio de la válvula reguladora de flujo de 2 vias con compensador de presión preconectado

Para la caída de pres¡ón en el diafragma de medición vale:

^p=

p,-pr = Fr/A( = const.

Dado que la carrera s

<

de

(6)

p stón regulador se encuentra en el orden de

1 mm v e/ resofte no está en tensión. la variaclón de la fuerza del

resorte en función de la carera del pistón se puede despreciar y, por o Q son const¿ntes. Dado que exlste u¡a cierta pfetensión

ende,

^p l¿ válvula sólo puede tf¿bajar cuando la diferencia de del resorte, presión externa p, - pj se¿ superior a Ap = F./Ar (aprox. < 8 b¿r).

Fig. 13.25. Válvula reguladora de flulo de 2 vías con conpensador de presión prcconectado

Fi1.13.23: Válvula reguladora de flujo de 2 vías con empensador de pres¡ón preconectado

3.2.2 Compensador de presión postconectado L¿ F g. 13.26 nrreff¿ un regu ador de f rjo de 2 vias con compensador postconectado. 5i nuev¿me¡te se desp ."rian as fuerzas de f ujo y de

f

cción, e

equ

p, . A,

^p=

bfio en

=

e compensador

(p. .A-) +

p,

de pres ón se obt ene cuando:

t,])

F,

p,= F¡/Ar=

(8)

co¡st

g 13.26. Prindp¡a de la válvula regLtiadora de flujo de 2 vÉs can (onpensad0t de preston pastconectata F

B

t q.

13.21

.

Válvula reguladora de fluio de 2 vias con conpensador

de pres¡ó11 postcanectada

11 ó pp ó\a,t -.

¡r ¡1",a,. 6 . ." . f9 ll28dp ro o ' "

c aramente e estrangulador (1)y presión postconectado (2) en de med cón e compensador de

regu adora de f ujo de 2 vias se reconoce su orden de disposición.

0." p .0 pe..do

depre>on de

".".u¿ "g."do"d"'r_od"

2 vias se precorecte 0 postconerte deilende l¿ pfá(tir¿ cafece de lfi'rponancla.

de

¿

corstf!crióf

y

ef

Ftg.

13.)B

Válvula reguladora de flujo de 2 vias con compensador

ce preslon pastcanecnüa

Este tlp0 de fequl¿ción se recom enda para slstemas hidráu lcos con

3.2.3 Aplicación de válvulas reguladoras de flujo de 2 vÍas

cargas de trabajo regat v¿s o de avance (tracclón), que pretenden mover e1 pistón del cll ndro (2) más ráp do de o qle corresponde a

cauda de a bomba h drárlic¿ (4).

Báslcamente exlstef tres poslb idades de aplicación: Regulaclón en la al mentac ón (m¿ndo primar o)

L¿

ventaja f¿dica €n que ro se requiere una vá vula de retentlón.

Además, el ca or de estranqu ¿mlento s€ condLtre h¿ri¿ Dag

rd,ro't

e

"des,o

ao¡, l:rln¡.1" ¿lo'l',:r

¡¡

e

t¿nque.

^o'do ecrtda o\

qo

La desventaja de esta regulación es qLre t¿mblén aqui a vávll: lmitadora de preslón (3) debe ajLrstarse de atuefdo con a rnáxlm¿ pfesión de consumidor (desanol o de calor). Tamb é¡ en march¿ e¡ v¿rlo todos oseleme¡tosdel c lindro está| c¿rgados ton amáxltf¿ presión de servicio (mayor lticc ón).

/hvn¡

6,4 3,2

¡ 44

8

2

0

1

500

89

to

3

1

* !

2

1000

178

32

6

3

2000

356

63

11

8

4

4000

712

126

5

8000

1425

253

45

6

16000

2850

506

90

5700

1012

180

'11400

I 10

22800

2025 4050

360

720

t*

\

2

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12

1l

1

2

10

s

5

4

4

14

1n+

E

I

t5

0

250

32000

to

100

0

7

18

1,3

I

2,5

8

8

1,3

7

6,4 6

3,2

32

5

t.o

64

10r

4

8 3

128 4

8100

..,t9o.o9l

11

iibs'

1440

256

2880

512

5760

'1024

a 14.6: Clases de pureza según NAS 1638 Cantidad náxima de particulas de suciedad en 1a0 hidráulico

q

2

2

2 5

10 15

20

Tar¡año de paftículas en !rm

Tab

nl

de fluido Fig.

14.4:

Clases de pureza según ISA

4406

Ambos slstemas de clas ficaclón se pueden representar gráflcamente

0llseruandO a Fig.

l4

5 se reconoce que 150

4406 só o ernp ea, para la ev¿lu¿clóN, parte delespectro 1638.

tota

Llna

de aná isis seqú¡ NAs

E¡ la case de pureza según NAS 1618

la

e a rál s s ó.e. i"

cantidad de parliculas ca cu ada en

o."p.éde pr.tro.

Esto quiefe decir

,.1

.

que a indlcac ó¡ de

clase

según NAS 1638 qenera mente se reflefe fafqo de t¿maños de 5 hast¿ 15 !r'l'l

a

Com0 ya se ffenc o¡af¿, cof a cl¿se de pufeza según NAs 1638 se descf te uf esp€ctfo de paftículas n'rás grafde q!e ron 50 4406.

E

-

1o4

I

4. Proceso de f¡ltrac¡ón 4.1 F¡ltros por gravedad Ef la t ltr¿rlón por qravedad e f uido, ¡omo

!o ."rp i"do. oopop¡o'l de

med o de f ltrado.

En fr drául ca y técflca

de

ubr

.1"

"

-.

ficacióf

"t

este

metodo fo se emp ea; sÓ o sue e ut z¿rse en la obtención de agu¿ potab e a pafr r d€

15

€fto de aguas

residua es y en e t ¿t¿mlento de aguas de e aboración (f ltros de gf¿vll a, lltros de cintas de papel)

tratam

J¿m¿¡o de partic!ias

ef Frf

Fig. 14.5. Representación gráfica de la repartición de particulas según

'

te 51.,rlsrcu 1. Lrnq,ron

I

Ie

r

Er¿

Lr¡.cñ Ce..:pdr

¡¡l

¡e

I

1r¡51 B¿ra 2,10 Eire r

te

150

1406

y

NAS 1638

'

¿q

4.2 F¡ltros de presión

4.4 Prensas para filtros

ltlacióf pof presió¡ elf uido h dr¡u ]co pasa a través de med o tf¿fte romo cofsecuencla de u¡a caid¿ de pres ón entre e ado de suciedadye adolmplo.

En as prensas para fi tros r¡edlante fuerzas mecánicas discontinu¿merte se prensa fluido de os só ldos. Los materi¿ es só ldos permanecen en a prensa,se forma una tola de f ltracón.

En a f

1

Este nrétodo se emp e¿ p¿ra ¿

f

tracior de f uido hidráu lco.

En hidfáLr ica este método no se emp/ea; es de uso lferuente en lndustria a meftic a.

4.3 CentrÍfu9as

A veces este método suele uti lzarse en e tratam efto de íqu dos refr gerantes.

En as centrílugas se emplea la fuerz: centriflga para separar parte só ida

de

la

iquido

Este método se emp ea en caso de gran ensucl¿m ento hidráu ico y para la separac ón de agL,a

¿

de flu

do

5. Medios de filtración flltraclón mencionados se utillzan diversos medios de f ltración o una combin¿ción de os mismos. En los métodos de

5.1 Filtración de superficie (Flg. 1a.6) En Los fi tros de supef cle a separac ón de partículas se lleva a cab0 dlfectamente en a

de os medios de filtraclón. Las partículas que por su feducido dlametro ¿les por el ¿r ef " | - Oo p_edp p¿)¿

superficie

o

de los mlsmos sin prob ema.

5lf emllargo,

la

fesistenc a de f ltro aumenta con a oLL pac or 0e srpelirie. L¿ tor¿ de | ¿'ior en la superf c e puede ocaslonar una reducció¡ de a linura de fllttación.

Ftg. 14.6: Representación de un filtra de supelicie

Para a filtracló¡ de superficie se er¡plean fitros de membrana o materia es de fiLtro de tejido de mal as, caftos de metal o tela de irent| la.

5.2 Filtros de profundidad (Frg.14.7)

E f r-ioo a . rpiar I d'p¿s¿ lo ",1 LcILrd dp f ltro. Las partículas a e iminar quedan retenldas en las capas más profundas de -i . o.Amayo orloarot -ovo r¿'p,,.e r(¿ a flulo, de modo que debe recambl¿rse el eleme¡to fi trante. Para estos f tfos se emp ean n're0 0s 0e

-

materiales de celuLosa impregnados

-

veL

(materla de filtros orgánico), ón de fibra de vidrlo (material de fiLtros inorgánico), ve lón de meta sinter zado o

-

meta poroso slfterizado.

t g.14.1:

Representación de un filtro de prafundidad

6. Composición de los elementos de

filtro

fr

La composición de los elementos de filtro varía de fabrlcante en fabricante. En el caso de elementos simples de papel las capas filtrantes están fabricadas sln tejidos de alambre de apoyo, de modo que en el caso de elevadas diferencias de presión en los elementos filtrantes los plegues de los filtros se comprimen. De este modo se

reduce a poslbi idad de drenale en as esteras plegadas, de modo que muchos p iegues no son más activos para a filtración. Los elernentos filtrantes de mayor ca idad se componen de varias capas filtrantes. Esta composición define la estabilidad de los e

ementos contTa picos de presión y cauda es cambiantes.

Debe cumplirse una determinada amplitud de malla

de tejido

de

apoyo porque, de otro modo, el vellón filtrante pasaría a través de as mallas del tejido y el elemento perdería su efectividad. El

+

personal de mantenimiento debe manejar os elementos con mucho

esmero. 5i durante el montaje os pliegues de elemento gopean contra bordes fllosos, la consecuencia puede ser e deterioro de las capas y, con ello, a lnutilidad del filtro. Los elementos

filtrantes de ca idad deben presentar las siguientes

caracteristrcas:

-

elevada estabilidad a diferencias de presión,

-

estabil¡dad de beta a lo largo de un gran rango de diferencia de presrón,

-

finuras de fitro para todas as clases de pureza,

-

gran capacidad de retenclón de suciedad,

-

grandes superficies fitrantes y

-

elevada vida útil.

Las

exlgencias a elementos filtrantes de alta ca idad se pueden extraer

de DIN 24550 parte 2.

Fig.

14.8: Elemento filtrante con estructua multicapa de estera

7, Selección de la finura de

5n embargo, la dase de pureza de f uido en el slstema

filtro

depende

además de los siguientes parámetros adicionales:

finuta de fjltro de e eme¡tos fi tfantes depefde del grupo principa deflltracjónene cua seempearáel fitro. La selección de la

-

Tipo

de nfalarión,

contaminarión de n'redio amblente, La

-

adisposlcónde grupoprlncipal defitración

Tabla 14.7 muestfa

y la flltraclón correspondiente.

E¡

a documentaclón antigua sobre

romponentes h dráullcos se ndlca Por esta razón a se ecclón de a f nura de f tro indlc¿ndo i¿ c ase de pureza de flu do hidráu lco en a etapa de pfoyecto de la nstal¿clón

finura de f ltro necesaria. Dado que a seguridad de funcionamiento de o..or po'lerte,Oepp dp oé g ¿oo oe p- eld oe fu'do -¿: todos los fabricantes de componertes en su documentación técnlca ¡dican la clase de pureza del f uido hidráu lco recomendada. a

l-: d '0 rdc0'r, c po'to'11ó pord

sobrepreslón de servicio, tiempo de servic o de la insta ac ór y disposiciór de os ljltros.

r¿ p

olórc or de lo> corporerte

e

servicio de a lnsta aciÓn se puedan emp ear e emeftos flltfantes con una me¡or f nura de fl tro o una mayor vida út]1, debe e egirse e tamañ0 constructivo deL f ltro de modo ta de pern'ritlr en tua qu er rnon'terto un cambio de os

ta nruy difíci .

resu

.

Para que durante

i(a a se ección de la f nura de fitfo, dado que la carga por ,-rioj¿l jcp"¡ de tdrto del .¿m¿io d" l¿s 0"'l rL".,on0dp

fi tros a un tamaño construct v0 más gfande.

canI0a0.

Uno de os casos típlcos de fa las en cornponentes hidráu lcos es a obstr!cclón de nterst clos y toberas. [as váLvu as regu ¿doras de f ujo, vá vulas estrangu adoras y servová vulas son especlaln'lente sefsi b es a obtur¿c ones. En caso de pocO mov mlento relativo de las srpeÍic es de ftersticlos ex ste m¿yor riesgo de obturación. Por dicho motlvo a flnura de flltro debe ser pol o Tnenos gua o menor a la

comp

L

En base a anál

sisde aboratorio y estudios rea lzados en a pfáct

ca,

os fabr cantes de fi tros están en posiclóf de lnd car correspondenc a del f uido h drául co deseado n€ces¿r a. En F q. 14.

T

con

a flnura de fi

la

tfo

0 se indic¿ d .ha correspo|dencia.

indlcada para los anchos de interstltios de os cornponerttes.

Ensuciamiento con particulas muy f¡nas Las p¿fticu as r¡uy f n¿s (de 3 a 5

¡m)

nf uyen

fegativamente en el fufcionamle¡to y feducen la capac d¿d f tfant€ pof :

e

efecto eroslvo de particlr as muy li¡as (con frecuercia desgaste de (aftos de mando)

-

iltu.i""*"t" -" p"rtr.rl*

Las partículas f ¡as (de 5 a 20 r{¡¡)

L¿5 consetLrencias

'r

Los

f

(brele bloqueo en vá vu as de p o de corredera y fugas en os asientos

-

n,,

,¿d"o.t,."

¿(Ól

tros muy f nos feslstentes a e evad¿s

d ferenc as de pres ón son seguros de

lun(lonamiento porq u"o mlnimizan a producción

ye

desarro

o

a 14.7:

filtración

Efecta

de

de

las

E

Fa a comp eta pof

-po-óge' o ro¡oora1le,p reducen

taf

de

dlretta

b oqueo de tobef¿s _o

mater ¿les.

F¡ltrac¡ón gruesa

-

ev

> 20 um lrecue¡t€Ílent€

lota fepe¡t ¡a pof eieclo

luete erosion

gruesas (fl! f,,,.:r 100) Los f tfos f nos contro an de manera f ¿b e el grado acepiable de ensuciam eft0 de slstema

-

¿

B'oo l"o o ¿oo o_¿- pl o de oi En caso de gra¡des fuerzas, fotufa de

Sepafac ón parcial de pafticulas f nas de

de efos on

ev tan faLlas de l¿ lnstalacló¡.

la

¿51

c0ntfa en5uc am enlo

- evita¡ a obstr!cción de ntefstlcos estTechos - protegen el f uido contra envelec m ento

Tab

slóf

sucledad y sepafac¡ón total d€ partic! as

100)

as grllesas

producen una

l

p c0: 1a ttip co Re5! ta He5!

ón

Filtración fina

Filtración muy fina

-

son

o. .gd rerrd

valvu

paftíc!

L¿s

grL"t*

p*r*L"t

b oqueo, obsifucc ón o destfucclÓn

Agrandamiento del juego pof eIOs Fal as

d sperslón (prh,.,,5

pfoducen juegos

eslTecnos.

camb os en e medlo f trante (envejeclm ento de f uido) por reac.lones

)epd'drio p'"cl

F"*.¡".i""t"

desgaste pof ff cclóf, espec almente en

depósltos f nos en nterst rlos estrechos (pe gfo de obstfl.rccióf)

quÍm cas.on a superfcie de as paftic! as.

fi";

e

un¿

fo

"oo-ir¿

desgaste Por lriccló¡ fa a repentlna de P ez¿s

LI

l3x

e\p. i¿

-

ó0o

otórd"oar-cu¿. o

100

'"ror

X= Ér¡ tamaño de p¿rticu a que puede ptovocat .a"¿r"Pp-roe l .o- O0-ó teopolo9ól Los

f

tros gruesos pfoteqen

€

sistema cont

¿

ensucram en10 gT!e50. Reducen el peligro de una

fa

a repentlna o de

una de5trLrccLón total

constfuct vas.

partículas sabre conpanentes en función del tanaño de partículas y carrespandencia con los grupas principales de

7.1 Finura de filtro y valor

B

Nasta a pfesenie, a finura de flltro h¿ venido sie¡do denom ¡ada de acuerdo el ancho efect vo de poros o bien m¿llas, pero también según va ores estadíst cos de retenc ó¡. Lo que se lndicaba sobre f nuras abso utas, medias y nominales de filtro en muchos casos no

F,o = 75 sign f ca que de 75 particulas dei tamaño de 10 pr,n se deja pasar estadistjcamente una p¿rtícu a. La tasa porcentual de fetención

es

de

de 98,66%. Esto rorfesponde ¿ flnura de fitro absoluta.

aprox madamente

a

a defl¡ició¡

.o resoo dr¿¿l¿re"ldadp "Lr.".A-",esder¿delr.o oolvao'

F hubo una cara mejora. Medante e valof ll pueden compaTarse diferentes materiales de flltro ncuso en caso de anchos de poro "ogLl¿re. ¿st ro"1o 'or a! i'"eqt a e- de p¿t- c- ¿s 0e qL¡ eo¿o.

de va or fJ está basada er la prueba l\,4u tipass según 50 4572 y toma en consideración e hecho que, en muchos casos, , o"' de:. c ed¿d so o . or (op dé.p1"\ de \¿'os po ,os

La definic ón

r

"

"d",

",

fitro. Tomando como base una cant dad de panícu ¿s de suciedad a través del

a imentadas con un tamaño determinado, se determ na a c¿nt dad de las panic!las que han pasado. Para la definición de a tasa de retención se uti iza €n la mayoría de

los casos a relación 75:1.

--o-

B¡=

-t75

T t

g

R=75:1

14.9. Definición del valor l3

-awm ento) Duede a canzarse mediante filtro

Lrase 0e pureza (de ensuciam

NAS 6

ffi

u,=" 3

1

5

B

10

l'4aterial In0rgan c0

Sistema h dráulico

Drsposición Servoválvulas

Filtro

0e pres 0n Válvulas regulad traS

t:.

de v drio

Vá vu as

rel0fu0 9

'10

proporcionales

Flltro de

20

o filtro de presión

-

Bombas y

para

P- 160 bar

ParaP-I60bar

válvulas

25 organrco

p.el. papel 11

25 ,,,40 17

F

g. 14.10. Recomendación de f¡ltro

F tración de ret0rn0,

cauda parcial

(ictom:< do h>i: presión en hidráulica

móvil eindustrapesada

8. Prueba de

8.3 Prueba de compat¡bilidad con el fluido hidráulico

filtros

8.1 Comprobación de la calidad de fabricación

En la prueba normalizada según l5O 2943 se comprueba la

(Bubble Point Test)

conrpatibllidad de los materiales delflltro con el fluido hidráulico. N4ediante esta prueba según

ls0 2942, también llamada prueba

de la burbula, se puede comprobar la calidad de fabricación y

1a

8.4 Característ¡cas de fatiga por flujo de

integridad de un filtro.

los elementos Sirue para autorizar otras pruebas (p.el. S0 2941, lS0 2943,

3724 se prueba la capacidad de

r50 3723, t50 3724, lS0 4572).

En la prueba normalizada según 150

8.2 Prueba de colapso y presión de reventón

un elemento filtrante de reslstir a una falla estructural, producida por deformación como consecuencia de condiciones de flujo variables.

En el ensayo normalizado según 150 2941 se prueba la estabilidad

8.5 Determinación de la pérdida de pres¡ón

de los elementos fitrantes frente a la diferencia de presión.

en función del caudal presión admlsib e de colapso y de IeventÓn" se entiende la diferencia de presión a la cual, con el sentido del caudal prescrito, el

En la prueba normalizada según

elemento filtrante no se deteriora.

presión de carcasas y elementos de filtro en función del caudaly de

Bajo

la viscosidad.

La expresión presión de co apso se emplea cuando el elemento filtrante es circulado de afuera hacia adentro. En caso de sentido inverso de clrculación se hab a de presión de reventón.

Presiór de co apso y reventón de tubo de apoyo

Pres

ón de

colapso y

E

revenlon segun

E

ls0 2941

-9

E

I -9

Presión diferencial final

100 %

e

_q

80%

2,5%

5%

10

20 v"

¿p

en

estado Puro gram ACFTD

Fig. 14.11. Presión diferencial según la suciedad agregada

E

.g

lS0 3968

se calcu

a a pérdida de

E.6 Prueba de potencia del

filtro (test multipass)

En la prueba normalizada según 150 4572 se comprueba la conducta de separación de un filtro y su capacidad de retenc¡ón de partículas.

Esta prueba se basa en el principio del pasaje múltiple de lluido hidráulico sucio a través del filtro a probar. Con ello se quiere demostrar que las particulas de suciedad que en

El resultado de la prueba se expresa con'ro un valor Rx. La relación de filtración Brcalculada también se puede indicar como grado de separación en %.

Grado de separación en

princ¡pio han pasado a través del filtro, en una carga reperida del mismq aún pueden quedar retenidas.

v. =

(,

B'1)

. roo

tJ,

'ú

nl

nlirlo

ujo s¿lid¡

e,rttudu

1000 particulas

100000 partículas

> 10 ¡rm/l00 mt

> 10 pm/l00

= 0.08 mg/L (ACFTD)

=

n.,.Slllfá0d l-x n,.. ,.. sa[0a ¡l-l='

>X um zXum

IIUIO

Ttulo

Eiemolo

mL

10 mg/L (ACFTD)

numér¡co:

B.^

=

\

looooo 1000

-

loo

Tam¿ño paníc. en lrm

= 2 50 grado de separación Bx = 20 95 % grado de separación 5 98,6 grado de separación 0x = 100 99 % grado de separación Fx = o/o

flx

7

Ya

(grado de retención absoluto)

Fig. 14.12: Cálculo delvalor

B,

Fig. 14.13: Grado de separación en % en función del valor

B,

Esta prueba cercana a la práct¡ca permite una gran reproducibilidad

balo condiciones sim¡larei permrtiendo comparar fihros de diversos La efectiv¡dad delfiltro de prueba obtenida otorga alusuario informaciones sobre la capacidad del filtro elegido y seguridad para la

fabricantes.

decisión deaplicación e información sobre la relación precio/capacidad.

9. T¡pos

construct¡vos de

filtro

9.1.2 Filtros de aspiración con carcasa

9.1 Filtros de aspiración

Estos I ltfos tanrb én se pueden nstalar deba]o del nivel de iqu do en el tanque. Para que las carc¿sas no se vacien al recambiar ios e

ementos deben est¿r asegurados con un seguro contra derrame.

Desvent¿j¿s

Tl

Ft9.14.14. 5ínbolo para filtro de aspiración, (izquierda)sin y (de recha ) con vá lvu I a bypass

-

pfecro

-

pfotege a todos l0s (omponentes hidráulicos

rd.0r cJ¿rdo e 'iecoo de ." dere'io'o dp la borbd

diiicii de

e¡ o l.,S¿r

la

(a rañ ¡ra

conüa ensuciam ento

po'

. h!^:((

dificil mantenimiento por estar < mo,ñi¡^ óñ ól r.aira

-

por r¡esgo de cavitac on só o filtración gruesa

- d ficl

ensuc am enlo grueso es m!y a t0.

montaje

de ndicadores

0e ensuclaf¡rent0

Ta es el caso cuando Iabla 14.8. Ventajas y desventajas de filttos de aspitación

-

distintos c¡rcuitos hidráulicos emp ean la misma fuente de fluido o

-

cuando los tanques, como conse(uefci¿ de su forma, no pueden limpiarse.

Con los f tros de asplración sólo se puede lograr ura protección de funcionamiento de la bomba. L¿ pfotección necesaria contra desgaste, deben gar¿ntizarla f¡ltros instalados en tuberías de presión, de retorno o en tuberias de caud¿l secundario.

Dado que las bombas son sensibles a la depresión la diferencia de presión en e flltfo no debe ser grande. Por el o deben instalarse grandes superfic es f ltrantes. Ader¡é5 resulta a tamente recomendab e emple¿r una válvula bypass y un ifdicador de ensuciamient0.

E sector de

aspirac ón sólo se

generalmente

> I00

una finura de

fitro de 20 lrn.

lm ta a retener panícu as gruesas,

!ún. La filtración en accionamientos hidrostáticos es una versión especial. Aquí la filtración de aspiración se realiza con

9.1.1 Cesta de aspiración (filtro de asp¡ración sin carcasa) Las cestas de asp¡ración están prev stas para inserrión en la tubería

dp: (d. - u>' dicnn< . ..1

.p

ef a lnstalaclón o¿

"¡o6l¡¿.a r ¡< rlp mon ¡n oiLo

O. dé

p, Or. 0s p e)05tot0

t{rbu ar también son ¿decuados para ser emp eados e.Oelrole. r 90 e\. oro -ód o dÁ p os ol

de n Lel

cof

e

fluidos

1

2

ttg.15 36.

Presast¿ta de plstón

E p esostato hjdro

e éctr coFig. 15.36 se compone báslcamente de )J rp,nr pdpnp nn,., 9 UPUU- U¡O-¡U P\U

e

errento de ajuste (4) y nricro rtefrupto (5).

l¿pre

0"

opo,o qobó

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resorte de pres ón (3), ¿juslab

161

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forma coniinLr¿. EL p ato d€ resorte (6)tfafsmlte el movlmiento d€ pifón (2) a micfo nt€r uptor (5) De e en

e..e nodo de ¿.Le do !01 lo .r,o p p.i o ¡. o p o o do