Capítulo 13
CIRCUITOS HIDRÁULICOS INDUSTRIALES
Las aplicaciones de los principios y componentes descritos en este manual son innumerables, como lo son las posibles combinaciones combinaciones de componentes en los sistemas. sistemas. Sería impo sible describir en este manual más de unos pocos ejemplos de circuitos hidráulicos. Los circuitos expuestos en este capítulo son los más utilizados en la maquinaria industrial y presentan los princi pios básicos de aplicación de la oleohidráulica en varios tipos de trabajo. Muchos de estos circuitos se presentan en diagramas con los component comp onentes es seccionados, para que se vea con más más faci faci lidad el recorrido recorr ido del aceite. Se muestran muestra n diagramas diagramas gráfi gráfi cos para todos los circuitos con el fin de facilitar la com prensión del uso de los símbolos.
válvula de descarga, que se abre y permite que la bomba ma yor descargue al tanque prácticamente a presión nula. La válvula antirretorno se cierra, impidiendo que el caudal pro cedente de la línea de presión llegue llegue a la válvula válvula de descarga. En estas condiciones, se utiliza mucha menos potencia que si las dos bombas estuvieran funcionando a alta pre sión, no obstante, el avance final es más lento debido a que al cilindro sólo le llega el caudal procedente de la bomba menor. Cuando termina el movimiento, la bomba menor descar ga a tanque a través de la válvula de seguridad a su taraje. 1.3.1.4. 1.3.1.4. Dos presiones presiones máximas con "Venting" "Ve nting" El circuito mostrado en la figura 13-2 puede incorporarse en un sistema hidráulico para permitir la selección de dos presiones máximas y además "Venting" (recuérdese que "Venting" es el término utilizado para designar la descarga de la bomba a través de la válvula de seguridad, a presión casi nula). El ajuste de presión máxima se realiza en la vál vula de seguridad pilotada y el otro ajuste en la válvula de segurida seguridadd de control remoto. remo to. Entre las dos válv válvula ulass se insta la una electroválvula distribuidora de cuatro vías.
13.1. CIRCUITOS DE DESCARGA Un circuito de descarga es un sistema donde el caudal de la bomba se desvía al tanque, a baja presión, durante parte del ciclo. La bomba puede ser descargada porque las condicio nes de la carga, en ciertos momentos, exceden de la capaci dad de potencia disponible en el motor o, simplemente, para evitar pérdida de energía o disipación de calor durante los períodos de reposo.
13.1.5. "Venting" 13.1.1 13. 1.1.. Sistema de descarg descargaa con dos bombas
En la vista A, los dos solenoides de la electroválvula están desexcitados. La corredera de centro abierto está centrada por los muelles y el orificio de "Venting" de la válvula de seguridad está comunicado al tanque. La corredera de ésta, está levantada y el caudal de la bomba descarga a tanque a la presión del del muelle ligero (aproximadamente 1.40 1.40 kp/c m 2 ).
Con frecuencia es conveniente combinar el caudal de dos bombas para obtener una velocidad mayor cuando un ci lindro avanza a baja presión. Cuando la alta velocidad ya no se necesita o la presión aumenta hasta el punto en que el caudal, combinado a esta presión, excede de la potencia disponible en el motor, la bomba grande descarga a tanque.
13.1.6. Presión máxima intermedia
13.1.2. Avance Avance rápido a baja baja presión
En la vista B, el solenoide de la izquierda de la electroválvula está excitado. La corredera de la válvula está desplazada y conecta al orificio de "Venting" de la válvula de seguridad con la válvula de control remoto. Esta válvula válvula funciona ahora como piloto de la válvula válvula de seguridad. El caudal de la bomba se desviará al tanque cuando se alcance el taraje de la válvula de control remoto.
La figura 13-1, vista A, muestra la disposición de los com ponentes en este sistema y las condiciones de caudal a baja presión. El aceite procedente de la bomba mayor pasa a través de la válvula de descarga y de la válvula antirretorno, para cambiarse con el caudal de salida de la bomba menor. Este funcionamiento continúa mientras la presión del siste ma es inferior al taraje de la válvula de descarga.
13.1.7. Presión máxima principal
13.1.3. 13.1 .3. Avance Avance lento a alta presión presión
En la vista C, está excitado el solenoide opuesto dala elec troválvula distribuidora. La corredera de ésta conecta el ori-
En la vista B, la presión del sistema excede del taraje de la 239
ficio de "Venting" de la válvula de seguridad con el orificio bloqueado de la electroválvula. La válvula de seguridad pilo tada funciona ahora al taraje de su muelle ajustable.
13.3. SISTEMA DE DESCARGA CON ACUMULADOR
13.2 "VENTING" AUTOMÁTICO AL FINAL DE UN
13.3.1. Control eléctrico
CICLO
En un circuito en el que se debe introducir aceite a pre sión dentro de un acumulador, la bomba se pone a descarga cuando se alcanza una presión máxima predeterminada y vuelve a cargar el acumulador cuando la presión disminuye hasta un valor mínimo predeterminado. Una electroválvula distribuidora de retorno por muelle (fig. 13-4) actuada por un presostato se utiliza para poner o quitar el "Venting" a la válvula de seguridad, según se requiera.
En los sistemas donde no sea necesario mantener presión al final del ciclo, es posible descargar la bomba automatizan do el "Venting" de la válvula de seguridad. La figura 13-3 muestra este sistema utilizando una válvula piloto accionada por una leva para poner el "Venting" de la válvula de segu ridad. 13.2.1. Extensión a media carrera (Vista A)
El ciclo de la máquina empieza cuando se excita la bobina de la electroválvula distribuidora (tipo retorno por muelle). El caudal de la bomba se dirige a la sección llena del cilin dro y la línea de "Venting" está bloqueada por la válvula piloto. (Obsérvese que la válvula piloto es únicamente de dos vías en vez de las cuatro usuales.)
13.2.2.
13.3.2. Carga (Vista A)
Los dos microinterruptores del presostato están interconectados a un relé eléctrico de tal forma que, para el ajuste de baja presión, el solenoide está excitado y el orificio de "Venting" de la válvula de seguridad bloqueado. El caudal de salida de la bomba se dirige, a través de las válvulas de se guridad y antirretorno, hacia el sistema donde carga el acumulador.
Retroceso a media carrera (Vista B)
Al final de la carrera de extensión, el interruptor eléctrico
13.3.3. Descarga (Vista B)
de final de carrera es accionado por la leva del vastago del cilindro, cortando el circuito eléctrico del solenoide. La co rredera de la electroválvula vuelve a su posición inicial ori ginando el retroceso del cilindro. El orificio de "Venting" de la válvula de seguridad continúa bloqueado. 13.2.3.
Cuando la presión alcanza el taraje máximo del presostato, el solenoide es desexcitado, se corta el "Ve'nting" y la bom ba descarga a tanque. La válvula antirretorno se cierra e im pide que un caudal en sentido contrario, procedente del acumulador, llegue a la bomba, manteniéndose así la pre sión en el sistema.
Parada automática (Vista C)
Al final de la carrera de retroceso, la leva del cilindro abre la válvula piloto. De esta forma, el orificio de "Venting" de la válvula de seguridad se conecta a través de la válvula antirretorno en línea, a la línea de entrada del cilindro, que se une a tanque a través de la electroválvula distribuidora y de la válvula antirretorno en ángulo. La presión piloto, necesa ria para la electroválvula distribuidora, se mantiene al valor determinado por las tensiones de los muelles de la correde ra de la válvula de seguridad y de las dos válvulas antirretor no (En este circuito podría eliminarse la válvula antirretor no en ángulo utilizando en la corredera de la válvula de se guridad, en vez del muelle de 1.40 kp/cm 2 , un muelle "V" de tensión mayor.)
13.2.4.
13.3.4. Control hidráulico
Otro sistema de descargar la bomba en un sistema con acu mulador será el de utilizar una válvula de seguridad y des carga (fig. 13-5). 13.3.5. Carga (Vista A)
En el período de carga, la válvula de seguridad pilotada está cerrada y la válvula antirretorno incorporada permite que el caudal de la bomba se dirija al sistema. Si la demanda del sistema es menor que el caudal de la bomba, el caudal se di rige al acumulador y la presión del sistema aumenta.
Puesta en marcha (Vista D)
Cuando se pulsa el botón de arranque, excitando el solenoi de, la corredera de la electroválvula se desplaza para dirigir el caudal de salida de la bomba a la sección llena del cilin dro. Y la válvula antirretorno en línea bloquea el "Ven ting" de la válvula de seguridad. La presión aumenta de nue vo y el ciclo se repite.
13.3.6. Descarga (Vista B)
Cuando la presión creciente alcanza el taraje de la válvula de descarga, ésta se abre y la válvula antirretorno incorporada se cierra inmediatamente. La bomba descarga libremente al tanque a través de la válvula de descarga y la válvula antirre245
torno permite que la presión del sistema sea mantenida por el acumulador. Cuando disminuye la cantidad de aceite contenido en el acumulador, bien sea para realizar un trabajo o por fugas en el sistema, la presión disminuye. Cuando la presión descien de hasta un porcentaje predeterminado del taraje de la vál vula de descarga, ésta se cierra y el sistema vuelve a las con diciones iniciales que se muestran en la vista A.
La llave de paso mayor y la válvula de seguridad auxiliar realizan las mismas funciones que en el circuito de la figu ra 13-6. 13.5. CIRCUITOS ALTERNATIVOS Los circuitos alternativos convencionales utilizan una válvu la direccional de cuatro vías, conectada directamente a un cilindro o a un motor para obtener la inversión. La veloci dad de retroceso del vastago de un cilindro es mayor que la de extensión, debido al volumen del vastago, cuando se uti liza un cilindro diferencial. Una forma no convencional de un circuito alternativo es el llamado circuito diferencial, en el que el aceite, proceden te del lado del vastago del cilindro, se dirige al otro extremo para aumentar la velocidad.
13.4. CIRCUITOS DE SEGURIDAD PARA ACUMULADORES 13.4.1. Seguridad por descompresión del acumulador
El circuito de la figura 13-6 se utiliza para descomprimir automáticamente un acumulador cargado cuando la bom ba está parada, impidiéndose así el funcionamiento acciden tal de un actuador, y permitiendo que se pueda desmontar una línea del sistema sin riesgos, en caso de mantenimien to. La descompresión se realiza mediante una electroválvula distribuidora, de retorno por muelle y una restricción fija. El solenoide de la electroválvula es excitado mediante un circuito eléctrico paralelo al del motor eléctrico de la bom ba, de forma que cuando ésta se pone en marcha el solenoi de queda excitado y el pasaje de descompresión queda blo queado en condiciones normales de funcionamiento. Cuando la bomba se para (Vista B), el solenoide se de sexcita y el muelle de la corredera la desplaza y comunica el acumulador con el tanque a través de la restricción fija. La llave de paso mostrada en la figura se utiliza para controlar el caudal de descarga del acumulador al sistema. La válvula de seguridad auxiliar debe tararse un poco más alta que la válvula de seguridad principal, a fin de limitar el aumento de presión producido por la expansión térmica del gas del acumulador. El acumulador debe llevar una superficie separadora in terna, es decir, una membrana, vejiga o pistón, para impedir pérdida de gas cada vez que la máquina se para.
13.5.1. Avance en montaje diferencial
El principio del circuito diferencial se muestra en la figura 13-8. Obsérvese que el orificio "B" de la electroválvula dis tribuidora que, convencionalmente, debería conectarse al cilindro, está taponado y que el extremo del vastago del ci lindro está conectado directamente a la línea de presión. Con la corredera desplazada para conectar el orificio "P" de la electroválvula a la sección llena del cilindro (Vista A), el caudal que sale del extremo del vastago se une al que procede directamente de la bomba para aumentar la velo cidad del cilindro. En la posición inversa (Vista B), el caudal de la bomba se dirige al extremo del vástago^y el caudal pro cedente de la sección llena retorna a tanque, convencionalmente, a través de la electroválvula distribuidora. En caso de que la relación de áreas entre las secciones llena y anular del cilindro sea de 2: 1, el cilindro avanzará y retrocederá a la misma velocidad. Sin embargo, la presión durante el avance será el doble que la presión requerida para un circuito convencional. Esto es debido al hecho de que en un circuito diferencial, la presión del sistema actúa también en la sección anular del cilindro, neutralizando así la mitad de la fuerza ejercida en la sección llena. Con una relación de áreas más elevadas, la velocidad de extensión aumentará proporcionalmente.
13.4.2. Seguridad por bloqueo del acumulador
También es posible bloquear un acumulador cargado para poder desmontar cualquier parte del sistema y no perder la energía acumulada. Este método (fig. 13-7) utiliza una elec troválvula distribuidora, con retorno por muelle, para con trolar una válvula antirretorno pilotada. En este sistema, el solenoide de la electroválvula está también comunicado al circuito eléctrico del motor de la bomba. Cuando la bomba es accionada (Vista A), el solenoide es excitado y la electroválvula distribuidora envía presión pilo to para abrir la válvula antirretorno, permitiendo la entrada y la salida del aceite en el acumulador. Al pararse la bomba (Vista B) el solenoide queda desex citado. La electroválvula distribuidora comunica al tanque la línea piloto de la válvula antirretorno, que se cierra y se para el acumulador del sistema, permitiendo que mantenga su aceite a presión. La pequeña válvula de aguja se utiliza únicamente para descargar el acumulador antes de introducirle gas a presión.
13.5.2. Avance en montaje diferencial y cambio a montaje convencional
El principio diferencial puede también utilizarse en un cir cuito para obtener una velocidad de avance elevada y cam biar después a avance convencional, para doblar la fuerza ejercida en condiciones de trabajo (fig. 13-9). En este sistema, una válvula de secuencia del tipo "R", normalmente cerrada, bloquea el orificio "B" de la electroválvula distribuidora durante el avance diferencial. Cuando se llega al taraje de la válvula "R", ésta se abre y dirige el caudal, procedente de la sección anular del cilindro, directa mente al tanque a través de la electroválvula distribuidora. Una válvula antirretorno, con muelle de 0.35 kp/cm2 , permite que el aceite procedente de la sección anular del ci lindro se una al caudal proveniente de la bomba durante el 253
13.7. CIRCUITO DE EQUILIBRAJE
avance diferencial, pero impide esta unión durante el traba jo convencional. Cuando se acciona la electroválvula distribuidora para conseguir la entrada del vastago del cilindro, el caudal de la bomba se dirige a la sección anular de éste a través de la vál vula antirretorno de "R".
Un circuito típico de equilibraje, utilizando una válvula tipo "RC V (fig. 13-12), se utiliza para accionar un cilindro verti cal con una velocidad de descenso controlada por el caudal de la bomba. La válvula de equilibraje impide que la carga caiga libremente durante el movimiento de descenso. En la vista A, el cilindro está subiendo. El caudal de la bomba llega libremente a la sección anular del cilindro a tra vés de la válvula antirretorno. La vista B muestra la posición de equilibrio en la que la presión, generada únicamente por la carga, no es suficiente para vencer el taraje del muelle de la válvula de equilibraje. La vista C muestra la carga bajando, con la presión de sa lida de la bomba actuando en la sección llena del cilindro y suministrando la fuerza adicional requerida para que la vál vula de equilibraje se abra.
13.6. CIRCUITOS EN SECUENCIA En muchas aplicaciones, tales como la fijación de una pieza para un mecanizado, es necesario que las operaciones se rea licen en un orden determinado y mantener la presión en la primera operación mientras se verifica la segunda. Se indi can a continuación dos de estos circuitos. 13.6.1. a) Circuito con secuencia
13.8. CIRCUITO DE FRENADO
La figura 13-10 muestra un método para permitir que los movimientos de la máquina se realicen en una secuencia definida, utilizando una electroválvula distribuidora y dos válvulas de secuencia (la válvula de equilibraje "G" se utiliza para controlar el descenso del cilindro vertical). La secuencia es la siguiente:
La figura 13-13 muestra una aplicación de la válvula tipo "RC" para mantener, en caso necesario, una contrapresión en un motor hidráulico y para frenar el motor cuando la corredera de la electroválvula, de centro abierto, se sitúe en su posición central. La vista A presenta el motor en aceleración, con la válvu la de frenado mantenida completamente abierta por la pre sión del sistema que actúa en la conexión auxiliar de con trol remoto. La vista B muestra el funcionamiento cuando el motor tiende a dispararse, creando una disminución de presión en la línea de salida de la bomba. El frenado del motor, mediante una contrapresión origi nada por la válvula de frenado, pilotada internamente, pue de verse en la vista C.
Vista A : Avance del cilindro H. Vista B : Avance del cilindro J mientras el cilindro H mantiene presión. Vista C : Retroceso del cilindro J. Vista D : Retroceso del cilindro H. Este circuito puede ser utilizado únicamente si no es necesario mantener la pieza fija (Cilindro H) mientras el ci lindro de trabajo retrocede; si lo fuese, habría de utilizarse una segunda electroválvula distribuidora como se indica en el circuito siguiente.
13.9. CIRCUITOS DE REGULACIÓN DE CAUDAL 13.6.2. b) Circuito de fijación con secuencia
13.9.1. a) Regulación a la entrada (Meter-in)
El circuito mostrado en la figura 13-11 suministra una se cuencia y además una presión controlada de fijación que puede ser mantenida durante el ciclo. La secuencia de ope raciones es la siguiente:
La figura 13-14 representa el funcionamiento de un regula dor de caudal compensado por presión para controlar la velocidad de salida del vastago de un cilindro. En la vista A, la corredera de la válvula direccional se desplaza para exten der el cilindro, y en la vista B, para retraerlo. Como la válvu la reguladora de caudal está montada a la entrada del cilin dro, el control es a la entrada. Una válvula antirretorno, montada en derivación con el regulador, permite una rápi da carrera de retorno. Si la carga tiende a moverse en la mis ma dirección que el vastago del cilindro puede originarse un embalamiento de la misma. El caudal de la bomba que ex cede del taraje del regulador de caudal se desvía al tanque por medio de la válvula de seguridad.
Al pulsar el botón de arranque se desplaza la corredera de la electroválvula "G" y el cilindro de fijación se extiende. Al contacto con la pieza, un interruptor eléctrico, de fi nal de carrera, excita el solenoide de la electroválvula "H" para iniciar la carrera de trabajo. La válvula de secuencia asegura que la presión de fijación se mantiene a un valor mínimo predeterminado durante la carrera de trabajo. La válvula reductora de presión limita la presión de fijación, para no dañar a la pieza, cuando se requieran presiones más elevadas para realizar el trabajo. Controles eléctricos adicio nales pueden invertir la electroválvula "H" mientras se man tiene la presión de fijación. La mordaza de fijación se abre cuando el cilindro de tra bajo ha retrocedido completamente.
13.9.2. b) Regulación a la salida (Meter-out)
El circuito de regulación a la salida está ilustrado en la figu ra 13-15. La diferencia consiste en que el regulador de cau261
La válvula antirretorno pilotada permite el paso libre del aceite para el retorno del cilindro. Hay que recordar tam bién que las fugas a través del pistón del cilindro son un factor que debe considerarse en tales casos.
dal está montado a la salida del cilindro. Como el caudal de salida de éste está controlado por el regulador, la velocidad del cilindro es constante e independiente de la dirección de las fuerzas impuestas por la carga. En este circuito, la bomba trabaja también al taraje de la válvula de seguridad durante la salida del vastago.
13.10.1.
13.9.3. c) Regulación por substracción (Bleed-off)
Regulador de caudal con válvula de seguridad incorporada
Cuando puede utilizarse regulación de caudal a la entrada, el regulador de caudal con válvula de seguridad incorporada (fig. 13-18) puede controlar la velocidad lenta de trabajo. Hay una electroválvula distribuidora adicional, montada en paralelo con el regulador de caudal, que permite que el cau dal de salida de la bomba llegue al cilindro durante las ope raciones de avance y retorno rápidos. El circuito de la figura 13-18 muestra el avance lento. La electroválvula de tres posiciones y centrada por muelles diri ge el caudal hacia la sección llena del cilindro. La electrovál vula de retorno por muelle bloquea la derivación a través del regulador de caudal. Al excitar el solenoide de esta vál vula (durante el avance y retorno rápidos) el regulador de caudal queda neutralizado. La válvula de seguridad que lleva éste incorporada, suministra protección contra las sobrecar gas, en todas las condiciones de funcionamiento. La válvula antirretorno, instalada en la línea de tanque, con un muelle de 3.5 kp/cm 2 , asegura que hay siempre presión piloto dis ponible para el funcionamiento de las electroválvulas distribuidoras.
En la figura 13-16, la válvula reguladora de caudal controla el aceite desde la línea de presión al tanque en lugar de mandarlo al sistema, obteniéndose así control de la veloci dad en ambas direcciones. Aunque menos preciso que los dos métodos anteriores, la regulación por substracción per mite economizar algo de potencia, puesto que para mover el cilindro, únicamente se requiere la presión de trabajo. El exceso de aceite retorna al tanque a través del regulador de caudal. 13.10. CIRCUITOS DE AVANCE RÁPIDO Y TRABAJO LENTO En la figura 13-17 se indican tres métodos para obtener una transición de avance rápido a una velocidad de alimenta ción más lenta, en un circuito de regulación a la salida. En la vista A, una válvula deceleradora se monta en para lelo con el regulador de caudal a la salida. Durante el avan ce rápido, el caudal de salida de la sección anular del cilin dro pasa libremente a través de la válvula deceleradora. Cuando la leva cierra esta válvula, el aceite es obligado a pa sar por el regulador de caudal. En el retorno, el caudal de la bomba, dirigido a la sección anular del cilindro, pasa libre mente a través del antirretorno de la válvula deceleradora. En la vista B, el pasaje en paralelo alrededor del regula dor de caudal es a través de una electroválvula con retorno por muelle que permite el retorno libre del caudal cuando el solenoide está excitado. Cuando se alcanza la posición de avance lento, se dispara un interruptor eléctrico de final de carrera que desexcita al solenoide, interrumpiendo el paso libre del aceite y obligán dole a pasar a través del regulador de caudal. Una válvula antirretorno, montada también en paralelo permite el paso libre del caudal para el retorno del cilindro. Las fugas a través de las correderas de la válvula decelera dora, mostrada en la vista A y de la electroválvula en la vis ta B, pueden afectar al avance lento. La vista C muestra la transición hecha con una válvula antirretorno pilotada que se utiliza, debido a sus fugas casi mínimas, cuando' se necesitan avances lentos de mucha pre cisión. La presión piloto para esta válvula se suministra a través de una electroválvula con retorno por muelle, que al excitarse su solenoide abre la válvula antirretorno y permite que el caudal, procedente de la sección anular del cilindro, fluya libremente al tanque. Al dispararse el interruptor de final de carrera en la posi ción de avance lento, se desexcita el solenoide y la línea pi loto de la válvula antirretorno queda comunicada al tanque, lo que origina el cierre de esta válvula. El caudal de salida es, entonces, obligado a pasar a través del regulador de caudal.
13.11. TRANSMISIONES HIDROSTATICAS La finalidad de cualquier transmisión es equiparar el par y la velocidad del impulsor primario a los requerimientos de par y velocidad de la carga. Las transmisiones hidráulicas o hidrostáticas utilizan bombas de desplazamiento positivo, motores y varios controles para este objeto. Las principales ventajas de las transmisiones hidrostáticas son: — Regulación, infinitamente variable, de la velocidad de sa lida y el par. — Facilidad y precisión de control. — Aceleración y cambio de velocidad suaves y progresivos. — Baja inercia. — Baja relación entre peso y potencia. — Mayor fiabilidad. — Flexibilidad de localización de los componentes. — Eliminación de ejes de accionamiento y sistemas compli cados de engranajes. — Frenado dinámico. — Protección contra sobrecargas. 13.11.1. Circuitos abiertos
En un circuito abierto, la bomba extrae el aceite del depósi to. Su salida se dirige a un motor hidráulico que a su vez descarga al tanque. La figura 13-19 ilustra un circuito abierto que contiene las unidades básicas requeridas para una transmisión hidros275
tática reversible. Si la bomba y el motor tienen el mismo desplazamiento teóricamente, la velocidad y el par de sali da deberán ser idénticos a la velocidad y el par de entrada. La transmisión funciona pues, simplemente, como un "eje" de accionamiento líquido. Si el motor tuviese un desplazamiento doble de la bom ba, la velocidad de salida sería la mitad de la de entrada, pero el par de salida sería el doble. Otras combinaciones de desplazamiento producirían una velocidad de salida propor cional a la relación de desplazamientos bomba-motor y un par de salida proporcional a la relación de desplazamientos motor-bomba. Este tipo de transmisión, utilizando una bomba de des plazamiento ñjo, puede llevar incorporado también un con trol de velocidad en forma de una válvula reguladora de caudal. El par máximo viene naturalmente limitado por el taraje de la válvula de seguridad.
trada de la bomba sería siempre inferior al de salida, lo que produciría vacío y cavitación de la bomba. Una conexión a tanque en la línea de baja presión permite que la bomba aspire el aceite necesario del depósito.
13.11.3. Circuitos cerrados reversibles
Muchas transmisiones de circuito cerrado incluyen una bomba reversible de desplazamiento variable, con una salida conectada al orificio del motor y el otro orificio del motor conectado a la otra salida de la bomba (fig. 13-21). Esto permite que el motor sea accionado en cualquier dirección a velocidades infinitamente variables, determinadas cada una por la posición del control de caudal de la bomba. En el circuito que se muestra, las pérdidas debidas a fugas inter nas son compensadas por una bomba de prellenado que mantiene una presión positiva en el lado de baja presión del sistema. La protección contra sobrecargas está asegurada por válvulas de seguridad montadas en paralelo.
13.11.2. Circuitos cerrados
En un circuito cerrado, el aceite de salida del motor vuelve directamente a la entrada de la bomba. La figura 13-20 muestra un circuito cerrado unidireccional. La velocidad del motor viene determinada por la variación de desplazamien to de la bomba. El par depende del desplazamiento del mo tor y del taraje de la válvula de seguridad. Debido a las fugas del circuito cerrado, el caudal de en
13.11.3.1. Características de los circuitos cerrados Los circuitos cenados pueden diseñarse con bombas y mo tores hidráulicos de desplazamiento fijo o variable, en cual quier tipo de combinación. 282
dad compacta. Unas unidades típicas se muestran en las figuras 13-22, 13-23 y 13-24. Se construyen con el motor hidráulico incorporado en la unidad o en versiones separa das, con el motor instalado a distancia.
A continuación se indican sus características: a) Bomba y motor de desplazamientos fijos. La velocidad y el par de salida son iguales a los de entrada si los despla zamientos son iguales, si no, el par y la velocidad cam bian proporcionalmente. b) Bomba de desplazamiento variable y motor de desplaza miento fijo. Esta transmisión se denomina de par cons tante y potencia variable. El par es siempre proporcional a la presión e independiente de la velocidad, ésta depen de del caudal de la bomba que es variable. Un control de inversión del caudal de salida de la bomba permite inver tir la dirección de rotación del motor. c) Bomba de desplazamiento fijo y motor de desplazamien to variable. Cuando el desplazamiento del motor puede ser variable pero noel déla bomba,la potencia es siempre proporcional a la presión. Esta transmisión se llama de potencia constante y par variable. Si el motor es del tipo con compensador, cualquier aumento en la carga (par) origina una disminución proporcional de la velocidad. d) Bomba y motor de desplazamientos variables. Algunas aplicaciones de las transmisiones requieren varias combi naciones de par y potencia con relación a la velocidad. Una bomba y un motor de desplazamientos variables per miten una gama de velocidades muy amplia, además de las características de funcionamiento de par constante o de potencia constante.
13.12. CUESTIONARIO 1. ¿Por qué una bomba de gran caudal descarga, frecuen temente, al tanque durante la fase de alta presión del ciclo de trabajo? 2. Cuando una válvula de seguridad de control remoto se usa para obtener una segunda presión máxima, ¿cuál de las dos válvulas debe tararse más alta? 3. ¿Cuáles son los dos sistemas para descargar una bomba, al finalizar el periodo de carga de un acumulador? 4. Mencionar dos métodos de transición de avance rápido a trabajo lento. 5. ¿Cómo puede mantenerse la presión, en un cilindro de fijación, durante el retorno del cilindro de trabajo? 6. ¿En qué proporción una válvula de frenado, tipo RC, restringe el caudal, durante la aceleración de un motor hidráulico?
13.11.3.2. Transmisiones compactas
7. Explicar qué diferencia existe entre una transmisión de circuito abierto y otra de circuito cerrado.
Transmisiones de circuito cerrado, de construcción compac ta e integral, están disponibles para muchas aplicaciones, incluso con todas las válvulas y controles en una sola uni-
8. ¿Qué combinación de bomba y motor hidráulico sumi nistra una transmisión de par constante?
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