Válvulas de Presión
Dispositivo que abre o cierra el paso de un fluido por un conducto en una máquina o en un instrumento.
La operación segura y
eficiente de los componentes de los circuitos neumáticos, requiere medios de
controlar la presión. Hay muchos tipos de válvulas de control automáticas de
presión. Unas proporcionan simplemente un escape para la presión que excede un
ajuste de presión del sistema, otras reducen la presión a un sistema o
sub sistema de menor presión y algunas mantienen la presión un sistema dentro de
una gama requerida.
Válvula Reguladora
de Presión
Las válvulas reguladoras de presión, proporcionan una presión constante en un sistema que funcione a una presión más baja que la suministrada por el equipo de producción.
La válvula reguladora de presión mantiene constante la presión de trabajo, sean cuales fueren las oscilaciones de presión en la red y en el consumo de aire. Dependiendo de su construcción (con/sin orificio de escape) funcionan de forma algo.
Válvula Reguladora
de Presión Sin orificio de escape
Por medio del tornillo de ajuste se pretensa el muelle que está unido solidario al diafragma. Según el ajuste del muelle, se abre más o menos el paso del lado primario al secundario. El vástago con la membrana se separa más o menos del asiento de junta.
Si no hay consumo de aire comprimido en el lado secundario, la presión aumenta y empuja a la membrana, venciendo la fuerza del muelle. El muelle empuja el vástago hacia arriba, y en el asiento se cierra el paso de aire. Sólo después de descomprimir el lado secundario, puede fluir de nuevo aire comprimido del lado primario.
Válvula Reguladora
de Presión Con orificio de escape
El funcionamiento es similar al descrito para la válvula sin orificio, pero en ésta, cuando la presión secundaria aumenta demasiado y la membrana es empujada contra el muelle, entonces se abre el orificio de escape en la parte central de la membrana y el aire puede salir a la atmósfera por los orificios de escape existentes. El lado secundario se descomprime automáticamente por acción del escape implementado.
Válvulas de alivio
Características
§ La
presión de un sistema puede ser controlada mediante el uso de una válvula de
presión normalmente cerrada.
§ Con
la vía primaria de la válvula conectada al sistema y la secundaria al tanque
§ 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.
§ Piloto
y drenaje interno.
Descripción
Vienen en dos versiones:
§ Acción directa
- Operadas por piloto (Pilotadas)
- Válvulas de alivio de acción directa
Es aquella que en el soporte
actúa directamente sobre el pistón obturador.
Aplicación
Válvulas de contra
balance
Descripción
Estas válvulas que son
normalmente cerradas .Son usadas principalmente para mantener el valor de
presión establecida, en parte de un circuito, usualmente para soportar o
contrabalancear un peso o fuerza externa, o bien para ejercer una contra
relación aun peso cono el de una platina o prensa y evitar así que se caiga.
El puerto principal de la
válvula, está conectado al extremo del vástago del
cilindro, mientras que el puerto secundario a la válvula de control
direccional. La calibración de la presión es ligeramente superior a la
requerida para evitar que se caiga la carga.
·
Se utilizan para
controlar el movimiento y bloqueo de un actuador en una sola dirección.
·
Al bloquear el flujo,
proporciona un suave descenso de la carga, evitando anti cavitación, protege el
circuito hidráulico de aumentos de presión.
·
Convenientemente para
las válvulas direccionales de centro abierto o centro silla.
·
Cuerpo de Acero
Galvanizado.
Características
o Flujo máximo: 120 Lpm.
o Presión Max. 350 Bar.
o Piloto interno.
Componentes Principales de
las válvulas de contrabalance
1)
Tornillo de ajuste
2)
Drenaje interno
3)
Resorte
4)
Carrete
5)
Entrada de presión o
salida de fluido libre reverso
6)
Pasaje piloto
7)
Válvula de retención
8)
Salida de descarga o
salida de fluido libre reverso
9)
Actuador hidráulico
Cuando el aceite a presión
fluye a la parte trasera del cilindro, el vástago sale y la presión en el lao
este se incrementa, con lo que el carrete principal se desplaza en la válvula
de contrabalance. Esto crea una ruta que nos permite que el aceite fluya a
través del puerto secundario a la válvula de control direccional y finalmente
al tanque. Conforme la carga es levantada, la válvula chek integrada abre, permitiendo
que el cilindro se retracte libremente.
Considerando que la
operación del sistema requiere de un
cilindro dispuesto de forma vertical y que además el extremo del vástago del
cilindro sujeta el apisonador de la compactadora cuyo peso tendera a desplomarlo,
se determina la necesidad de disponer de una válvula de control que evite que
el cilindro se desplome cuando el apisonador se encuentre retraído ya sea
durante la operación del sistema o bien cuando la maquina no esté operando.
Aplicación en diagrama:
Gas canalizado: La presión
de distribución es conveniente que sea alta para reducir el volumen del gas en
el transporte y debe ser más alta que la requerida para el uso doméstico para
garantizar ese mínimo: se utiliza un manorreductor.
Gas combustible: La presión
de la bombona de combustible baja según se vacía o cambia la temperatura
ambiente. Para que la presión en el aparato (cocina, calentador) sea la
correcta, la de la bombona se reduce a una presión fija más baja.
Suministro de agua domiciliaria
y riego: La presión directa del suministro de agua puede ser excesiva y
normalmente varía según los horarios (mayor o menor consumo general), de una
localidad a otra o por otros motivos. Para evitar daños y dar una regulación
homogénea se utiliza un manorreductor previo a la instalación de suministro.
Buceo: La presión directa de
la botella de aire afectaría la salud del buzo a términos mortales.
Cualquier otro uso que
requiera una presión constante y más manejable.
Hay que resaltar que estas
válvulas solamente son capaces de reducir la presión, de modo que si la presión
de entrada es inferior a la de consigna de la válvula, la presión de salida
será igual a la de entrada, es decir, en la mayoría de los casos, insuficiente.
Válvulas de Frenado
Válvulas
de frenado: Son utilizadas para el retorno de los motores hidráulicos, ya
que evitan excesos de velocidad cuando el motor recibe una sobrecarga, así
mismo evitan que se produzcan sobrepresiones cuando se desacelera o se detiene
la carga.
Las
válvulas de frenado son válvulas de presión que tienen efecto en el lado de la
descarga de consumidores de doble efecto. Con si ajuste de presión, mantienen
la descarga cerrada y contrarrestan la presión de una carga que empuja. En el
lado de alimentación se produce la descarga solo hasta que la bomba es forzada
a “rempujar” con una presión residual.
Este
tipo de válvula se emplea principalmente para el remoto de los motores hidráulicos,
porque evitan un exceso de velocidad cuando el eje del motor recibe una
sobrecarga, y también evitan que haya demasiada presión cuando se detiene la
carga o se desacelera.
Aplicación
Válvula Reductora
Válvula reguladora de
presión o reductora de presión: Son válvulas que reducen la presión del aceite
en la salida a un valor siempre menor que el de la entrada, existen
fundamentalmente tres tipos:
I.
Reguladora de 2 vías (sin escape):
En la anterior imagen
tenemos representada en ella el flujo hidráulico llega por P y en un principio
pasa hacia la salida A hasta que la presión en esta salida se va elevando y,
consecuentemente, empuja el embolo por la parte de la izquierda cerrando el
paso a la corredera hasta que la presión en la salida desciende de nuevo y la
corredera vuelve a abrir por la fuerza del muelle.
En realidad, para un caudal
sensiblemente constante, lo que se establece es un equilibrio de fuerzas presión
–muelle que sitúa a la corredera en un punto intermedio que mantiene el flujo
de aceite a la presión deseada. El orificio a vías L es un drenaje al tanque de
las posibles fugas.
I.
Reguladora de 3 Vías (con
escape): Esta válvula puede eliminar las variaciones (golpes de presión)
producidas por los consumidores. Consigue también ajustar la presión estática
(sin flujo) a un además puede sustituir las Válvulas limitadoras de presión.
Válvulas reguladoras de Caudal: Estas válvulas ajustan el caudal que circula por ellas a
un valor más o menos constante y siempre menor al que el circuito podría conseguir,
por lo que quizá deberíamos llamarlas Reductoras
de caudal.
Válvulas reguladoras de caudal fijo: estas válvulas ofrecen una sección de estrangulamiento
constante al paso de la corriente, por lo que también se llaman válvulas
estranguladoras fijas. Se emplean para reducir el caudal en determinadas partes
de los circuitos hidráulicos.
Válvulas reguladoras de caudal variable no compensadas: Al igual que las anteriores producen una resistencia al paso
del líquido hidráulico mediante el estrangulamiento de la sección de paso de este,
a diferencia de las anteriores, dicho estrangulamiento es regulable, básicamente
existen dos tipos: las de aguja y las de leva frontal.
En las de aguja, el aceite
pasa por un orificio circular que se convierte en anular al avanzar una aguja
por mediación de un tornillo, dicha aguja puede llegar a cerrar totalmente el
orificio.
En las de leva, es paso del
aceite se estrangula haciendo girar la leva lo que motiva la perdida de presión
el menor paso de aceite.
Este tipo de válvulas tienen
como inconveniente la misma sección de estrangulamiento.
Válvulas reguladoras de caudal variable compensables: estas válvulas disponen de un embolo de compensación y un
muelle de compresión que consigue mantener contante la caída de presión entre
entrada t salida de la válvula por lo que el caudal que la atraviesa se
mantiene constante para un amplio rango de presiones de funcionamiento.
Válvulas reguladoras de caudal con anti retorno: tanto en
el caso de válvulas compensadas como no compensadas, se puede incorporar un anti
retorno a la válvula lo que permite regular el caudal en un sentido de circulación
sin que afecte sensiblemente a la circulación en el otro sentido.
Características
o
Limitan la presión máxima
a la salida de la válvula al valor ajustado en su resorte
o
Son válvulas normalmente
abiertas (NA)
o
Toman la señal de la presión
que hay a la salida de la válvula, la comparan con la ajustada en el resorte, y
ti tiende a superarla, cierran, generalmente una caída de presión.
o
Si piloto es interno
y su drenaje externo.
Aplicación
en el diagrama
Cuestionario
1.
¿Qué es una válvula?
Dispositivo que abre o cierra el paso de un fluido por un conducto en una máquina o en un instrumento.
2.
¿Cuál es la función de
una válvula de presión?
Mantiene
constante la presión de trabajo, sean cuales fueren las oscilaciones de presión
en la red y en el consumo de aire.
3.
Menciona alguna
característica de la válvula de alivio
Cuando el sistema alcance la
presión ajustada en su cuerpo, ésta abrirá y desviara al tanque el caudal
excedente, manteniéndolo la presión en la línea.
4.
¿Cuáles son las dos
versiones de la válvula de alivio?
Acción
directa y Operadas por piloto
(Pilotadas)
5.
¿Para qué son
utilizadas las válvulas de contra balance?
Principalmente
para mantener el valor de presión establecida, en parte de un circuito,
usualmente para soportar o contrabalancear un peso o fuerza externa, o bien
para ejercer una contra relación aun peso cono el de una platina o prensa y
evitar así que se caiga.
6.
Menciona tres
componentes de una válvula de contrabalancee
o
Drenaje interno
o
Resorte
o
Carrete
7.
Menciona algunos usos
de la válvula de frenado
o Evitan excesos de velocidad cuando el motor recibe una
sobrecarga
o
evitan que se
produzcan sobrepresiones cuando se desacelera
8. ¿Cuál es la función de la válvula
reductora?
La
presión del aceite en la salida a un valor siempre menor que el de la entrada.
9. Describe a la válvula reductora de caudal
fijo
Estas
válvulas ofrecen una sección de estrangulamiento constante al paso de la corriente,
por lo que también se llaman válvulas estranguladoras fijas. Se emplean para
reducir el caudal en determinadas partes de los circuitos hidráulicos.
10.
Menciona dos
características de la válvula reductora
o
Limitan la presión máxima
a la salida de la válvula al valor ajustado en su resorte
o
Toman la señal de la presión
que hay a la salida de la válvula, la comparan con la ajustada en el resorte, y
ti tiende a superarla, cierran, generalmente una caída de presión.
Bibliografía
