viernes, 14 de noviembre de 2014

VÁLVULAS DE PRESIÓN


Válvulas de presión
El objetivo de este informe es que el lector adquiera aprendizajes sobre el funcionamiento, descripción, características y aplicaciones de diferentes tipos de válvulas de presión en circuitos hidráulicos, de manera eficiente.

 Introducción:

La operación segura y eficiente de los componentes de los circuitos hidráulicos, requiere medios de controlar la presión. Hay muchos tipos de válvulas de control automáticas de presión. Unas proporcionan un escape para la presión que excede un ajuste de presión del sistema, otras reducen la presión a un sistema o subsistema de menor presión y algunas mantienen la presión un sistema dentro de una gama requerida.

 
Válvulas de presión.
Son utilizadas para:
Limitar la presión máxima de un sistema.
Regular la presión reducida en ciertos circuitos.
Evitar sobrecargas en la bomba.
Absorber picos de presión.

 Se clasifican según su función:
-Alivio.
-Contrabalance.
-Reductora de presión.
-Frenado.

 
Válvula de alivio

 
En la industria se utilizan sistemas hidráulicos compuestos por dispositivos que operan a presión. En algunos casos pueden verse sometidos a presiones superiores a la de diseño, con el riesgo de una explosión, pudiendo causar graves consecuencias tanto para las personas como para las instalaciones cercanas. Para prevenir este riesgo se instalan en estos equipos válvulas de alivio, que permitan por medio de la descarga del fluido contenido, aliviar el exceso de presión.

Descripción: Se utiliza para hacer by-pass de presión como medida de alivio para proteger líneas, bombas, accesorios, estanques.

Pueden ser.
a)De acción directa: el resorte actúa directamente sobre el pistón obturador.

b)Pilotadas. El fluido actúa sobre el pistón obturador.

 


 
 
Características:
-Válvula normalmente cerrada.
-Fácil ajuste manual.
-Juntas según norma FDA.177.2600 .
-Conexiones estándar: DIN 11851.
-Diámetros disponibles: desde DN-25 hasta DN-80.



 
Aplicación en un circuito hidráulico:
Cuando el sistema alcance la presión ajustada en su cuerpo, ésta abrirá y desviara al tanque el caudal excedente, manteniendo la presión en la línea.

 
 

 

Válvula de contrabalance

Descripción.
Se utiliza para balancear cargas que tienden a bajar el cilindro sin control debido a la gravedad. Actúa colocando una contrapresión que genera una fuerza que contrarresta la gravedad permitiendo un fácil control del movimiento de descenso.


están conformadas por:

 


Características:
-Una de las más difíciles de entender y ajustar en un equipo.
-Pertenecen al grupo de válvulas de control de movimiento.
-Son una combinación de dos válvulas, de retención unidireccional y  de alivio piloteada para abrir.

 
Funcionamiento:
La válvula de retención unidireccional permite el flujo  del puerto 2 a 1 teniendo sólo la restricción generada por el muelle que contiene. En el sentido desde el puerto1a 2 la válvula alivia la presión generada por la carga al valor ajustado en el regulador superior. La válvula contrabalance tiene un puerto de pilotaje 3 que genera una baja en la regulación de la presión de alivio, permitiendo que comience el movimiento. Cuando la carga genera una velocidad alta, el puerto 3  disminuye la presión de pilotaje, permitiendo que el ajuste de la válvula de alivio sea mayor. Esto previene que la carga se mueva con velocidades altas permitiendo un efectivo control del movimiento.

 

 
Aplicación de la válvula:
Observamos un cilindro hidráulico soportando una carga, este debe ser contabalanceado para evitar la caída libre del pistón cuando la válvula direccional es cambiada.
Si no es contrabalanceada el cilindro caerá rápidamente por gravedad. La válvula de contrabalance está conectada por piloto interno y drenaje externo, es ajustado a una presión ligeramente superior para soportar la carga sin la acción  de la bomba .Este valor  se lleva al mínimo a los efectos de no sustraer fuerza en el movimiento de descenso del cilindro. Para esta aplicación la válvula bypass tiene válvula de retención incorporada para que el circuito no funcione en la carrera de retracción.
 
 
Son usadas para :
·         Sostener carga sin fugas.
·         Flujo libre en una dirección.
·         Protección contra la ruptura de mangueras.
·         Protección contra elevaciones de presión causadas por fuerzas externas.
 

Válvula de frenado

 Descripción:
Se utilizan válvulas R y RC como válvulas de freno.
La válvula de frenado  se instala  en la línea  de retorno  de un  motor hidráulico para:
1.- Evitar  exceso  de velocidad  cuando se aplica  una carga  demasiado  grande  al eje  del  motor.
2.-Evitar  una  presión excesiva  cuando  se desee  parar una carga .

 
Características:
-Las válvulas  R y  RC  se fabrican  en tamaños  desde 3/8 hasta  2“ con rosca cónica, con bridas  o para montar  sobre una placa  base.
-La capacidad de caudal  varía  desde 45  l / min., Para  el  tamaño  3/8 “  hasta  500  l / min. Para los modelos  de 2” .
-El  ajuste  máximo  de presión  es 140  kp /  cm2, aunque   es  permisible  una presión  de trabajo  de hasta  210  kp / cm2.

 
 
 Aplicación en diagrama:

Cuando  el motor  alcanza su velocidad  de trabajo, la presión  en la línea mantiene  la válvula  abierta  a no ser  que la carga  tienda a acelerar  más la velocidad  del motor. Si esto  ocurre, la presión disminuirá  a la entrada del motor  y también en la  línea  de pilotaje  externo. La  tensión del muelle cierra la válvula aumentando la contrapresión. Esto a su vez, aumenta, la presión a la entrada del motor  y debajo del pistón  pequeño, haciendo que la válvula  asuma  una  posición  determinada  que permite  una  velocidad constante del motor.




 
Válvula reductora

Descripción:
Mantiene una presión constante del flujo  independientemente de las variaciones de presión que se puedan producir en lo alto del depósito. Esta función se realiza gracias a un piloto regulador de presión que inicia el cierre de la válvula cuando detecta un aumento de la presión aguas abajo.


Características y funcionamiento:

Las  válvulas son  actuadas  por la presión  de salida,  que tiende  a cerrarlas  cuando se llega  al  taraje  de la válvula, evitando un  aumento no deseado  de presión. Se utilizan  válvulas  reductoras  pilotadas  de acción directa  y válvulas  reductoras  pilotadas.

En la válvula reductora de acción  reductora  de acción directa  utiliza  una  corredora  accionada  por un muelle  que controla  la presión de  salida.
Si la presión de entrada  es inferior  al ajuste del muelle, el líquido fluye desde la entrada  hasta la salida. Un  pasaje interno,  unido  a la salida  de la válvula, transmite  la presión de salida al extremo de la corredera que no lleva muelle.

La válvula reductora  de presión pilotada  tiene un intervalo  de ajuste  más  amplio  y  suministra un control  más preciso. La presión  de funcionamiento  se  ajusta mediante un muelle  regulable situado  en la tapa  superior  de la válvula .La corredera  de la  válvula, situada  en el cuerpo central, funciona  de la misma forma  que en la válvula reductora  de acción directa. La corredera  esta  equilibrada  hidráulicamente  a través  de un orificio  situado  en  su parte central, y un muelle  ligero  mantiene  la válvula completamente  abierta .

 
Aplicación en un circuito hidráulico:

Si un circuito está conectado a la válvula reductora de presión llega a un punto de parada. Ejemplo, un cilindro al extremo de su carrera, el vástago de la válvula reductora de presión 1, se cierra totalmente impidiendo de esta forma  que la presión se incremente dentro del cilindro más allá del valor deseado. Esto sucede independientemente del resto de las condiciones de funcionamiento del circuito.





En resumen las válvulas de presión tienen distintas funciones, tales como limitar la presión en un sistema, regular la presión, evitar sobrecargas, etc.

Es por eso que existe una gran gama de estas y se clasifican en:

-Alivio: con la finalidad de aliviar el exceso de presión en un circuito y evitar una explosión que podría poner en riesgo a personas y demás circuitos cercanos a ella. También llamadas válvulas de seguridad.

-Contrabalance: Aquella que balancea cargas que tienden a bajar el cilindro sin control debido a la gravedad. Actúa colocando una contrapresión que genera una fuerza que contrarresta la gravedad permitiendo un fácil control del movimiento de descenso.

-Reductora de presión: Mantiene una presión constante del flujo por medio de un piloto regulador de presión que inicia el cierre de la válvula cuando detecta un aumento de la presión aguas abajo.

-Frenado: Se instala  en la línea  de retorno  de un  motor hidráulico para:
Evitar  exceso  de velocidad  y presión cuando se aplica  una sobrecarga al eje  del  motor.

 

Cuestionario:

 1.-¿Cuál es la clasificación de las válvulas de presión?
R= Se clasifican el válvulas de alivio, contrabalance, frenado y reductoras.

 
2.-¿Cuál es la función de una válvula de presión?
R= Controla presión, garantizando la operación correcta de los componentes del circuito.

 
3.-¿De qué maneras se pueden accionar las válvulas de alivio?
R=Con accionamiento directo o accionamiento pilotado.

 
4.-¿Cuál es la función de una válvula de alivio?
R=Aliviar el exceso de presión de un circuito.

 
5.-¿Que  ventaja  ofrece  una válvula de alivio?
R=Evita sobrecarga de presión reduciendo el riesgo de una explosión.

 
6.-¿De qué otra manera se le conoce a la válvula de alivio?
R=Válvula de seguridad

 
7.-¿Para qué son utilizadas las válvulas de contrabalance?
R= Sostener carga sin fugas y tener un flujo libre en una dirección.

 
8.-¿En qué parte del circuito hidráulico se coloca la válvula de frenado y para qué?
R=Evitar: exceso de velocidad y presión excesiva.

 
9.-¿Cuál es la función de una válvula reductora?
R=Mantener una presión constante en el circuito.

 
10.-¿Cuáles son los tipos de accionamiento de una válvula reguladora?
R=accionamiento directo y accionamiento piloteado

 

Bibliografía: