Curso Cat U3L5 Valv de Control Direccional

Lecció Lec ción n 5: Vál Válvul vulas as de de Contr Control ol Dir Direcc eccion ional al

Sistemas Hidráulicos Básicos ¥ Tanque hidráuli hidráulico co ¥ Flui Fluidos dos hidráulicos hidráulicos ¥ M oto otores res y bombas hidrául hidráulic icos os ¥ Válvul Válvulas as de cont control rol de presión ¥ Válvulas de control dir direccional eccional ¥ Válvul Válvulas as de contr control ol de flujo flujo ¥ Cil Ciliindros

Introducción Las válvulas de control direccional se usan para enviar el aceite a circuitos separados de un sistema hidráulico. Al hacer uso de una válvula de control direccional se deben considerar la capacidad máxima de flujo y la caída de presión a través de la válvula. Las válvulas de control direccional pueden estar en interfaz con controles manuales,, hidráulico manuales hidráulicos, s, neumátic neumáticos os y electrónic electrónicos. os. Estos factores se determinan principalmente durante el diseño del sistema inicial.

Objetivos Al terminar esta esta lección, el estudiante estará estará en capacidad capacidad de: 1. Describi Describirr la funció función n de las las válvulas válvulas de de control control manua manuall tipo carrete, tipo rotatorias rotatorias y accionadas accionadas por solenoide. solenoide. 2. Describir la función función de la válvula válvula de retenció retención n simple, simple, de la válvula de retención de operación piloto y de la válvula de lanzadera. 3. Identificar Identificar los símbolos símbolos ISO de las diferentes diferentes válvulas de control direccional.

l a n o i c c e r i D l o r t n o C e d s a l u v l á V

Unidad 3 Lección 5

3-5-2

Fundamentos de los Sistemas Hidráulicos

Válvula de control direccional La válvula de control direccional se usa para enviar el suministro de aceite al accionador en un sistema hidráulico. El cuerpo de la válvula válvula se perfora, se rectifica rectifica y algunas veces veces el orificio se trata térmicamente. Los orificios de entrada y salida se perforan y se roscan. El carrete de la válvula se trata con acero de alto grado. Algunos carretes carretes de válvula se tratan térmicamente, térmicamente, se esmerilan a sus dimensiones y se pulen. Otros carretes de válvula se croman, se esmerilan esmerilan a su dimensiones dimensiones y se pulen. El cuerpo y el carrete de la válvula se acoplan en el conjunto según las especificacione especif icacioness del diseño. Una vez armado el conjunto, conjunto, el carrete de la válvula es la única pieza que se mueve.

C U E R P O D E L A V A LV LV U L A

SURCO DEL CARRETE ORIFICIO DE LA VALVULA

RESALTOS DEL CARRETE

Fig. 3.5.1 Carrete de la válvula

Carrete de válvula El carrete de válvula (figura 3.5.1) consta de resaltos y surcos. Los resaltos bloquean el flujo de aceite a través del cuerpo de la válvula. Los surcos permiten que el aceite fluya alrededor del carrete y a través del cuerpo de la válvula. La posición “normal” “normal” es la posición del del carrete cuando cuando no está activado. Cuando una una válvula válvula de “centro “centro abierto” abierto” está en posición normal, el suministro de aceite fluye a través de la válvula y retorna al tanque. Cuando una una válvula válvula de “centro “centro cerrado” cerrado” está en posición posición normal, normal, el carrete de la válvula bloquea el suministro de aceite.

Unidad 3 Lección 5

3-5-3

DEL EXTREMO DE LA CABEZA DEL CILINDRO

DE LA BOMBA


DEL EXTREMO DEL VASTAGO DEL CILINDRO CUERPO DE L A VALVULA VALVULA

CARRETE DE L A VALVULA VALVULA

VALVULA DE RETENCION DE CARGA

AL TANQUE

AL TANQUE

AL TANQUE

Fig. 3.5.2 Válvula de control direccional en posición FIJA

Válvula de control direccional de centro abierto en posición FIJA La figura 3.5.2 muestra un diagrama de corte de una válvula típica de control direccional de centro abierto, en posición FIJA. FIJA. En la posición FIJA, FIJA, el aceite de la bomba fluye al cuerpo de de la válvula, pasa alrededor del carrete de la válvula y regresa al tanque. El aceite de la bomba también fluye a la válvula de retención de carga. El conducto detrás de la válvula de retención de carga se llena con aceite bloqueado. El aceite bloqueado y el resorte de la válvula de retención de carga mantienen cerrada la válvula de retención de carga. El carrete de la válvula también bloquea el aceite en la tubería al extremo del vástago y al extremo de la cabeza del cilindro. DEL EXTREMO DE LA CABEZA DEL CILINDRO

DE LA BOMBA

DEL EXTREMO DEL VASTAGO DEL CILINDRO

CARRETE DE LA VALVULA

CUERPO DE LA VALVULA

VALVULA DE RETENCION DE CARGA AL TANQUE

AL TANQUE

AL TANQUE

Fig. 3.5.3 Válvula de control direccional en posición LEV LEVANT ANTAR AR

Válvula de control direccional de centro abierto en posición LEVANTAR La figura 3.5.3 muestra el carrete de válvula en el instante en que se ha movido a la posición LEVANTAR. Cuando el carrete de la válvula se mueve a la posición LEVANT LEVANTAR, AR, el carrete de la válvula bloquea el flujo de aceite de la bomba al tanque. Sin embargo, el flujo del aceite de la bomba bomba está abierto a la válvula de retención de carga. El carrete de la válvula también conecta el extremo de la cabeza del cilindro con el aceite detrás de la válvula de retención de carga y el extremo del vástago del cilindro con el conducto al tanque.

Unidad 3 Lección 5

3-5-4


La válvula de retención de carga impide que el aceite del extremo de la cabeza del cilindro fluya al conducto de aceite de la bomba. El flujo de aceite de la bomba bloqueado produce un aumento de la presión de aceite. DEL EXTREMO DE LA CABEZA DEL CILINDRO

DE LA BOMBA

DEL EXTREMO DEL VASTAGO DEL CILINDRO CUERPO DE L A VALVULA VALVULA

CARRETE DE LA VALVULA

VALVULA DE RETENCION DE CARGA

A L TA N Q U E

A L TA N Q U E

AL TANQUE

Fig. 3.5.4 Posición levantar

Válvula de control direccional de centro abierto, posición LEVANT LEVANTAR AR En la figura 3.5.4 el aumento de la presión de aceite de la bomba sobrepasa la presión detrás de la válvula de retención de carga (saca de su asiento la válvula de retención de carga). El flujo de aceite de la bomba pasa a la válvula de retención de carga y alrededor del carrete de la válvula al extremo de la cabeza del cilindro. El aceite del extremo del vástago del cilindro pasa por el carrete de la válvula y fluye al tanque.

UNA POSICION

DOS POSICIONES

TRES POSICIONES

Fig. 3.5.5 Símbolos ISO

Símbolos ISO de la válvula de control direccional Rectángulo básico El símbolo ISO de la válvula básica de la figura 3.5.5 consta de uno o varios rectángulos. El número de rectángulos representa el número de posiciones que puede tener la válvula.

Unidad 3 Lección 5

3-5-5


DOS TRES FUNCIONES FUNCIONES

CUATRO SEIS FUNCIONES FUNCIONES

Fig. 3.5.6 Orificio de la válvula

Orificio de la válvula En la figura 3.5.6 se muestran los orificios de la válvula que conectan las tuberías de operación. Una válvula con dos orificios se refiere generalmente a una válvula de dos funciones. No se debe confundir con una válvula de dos posiciones (mostrada en la figura 3.5.5). Las válvulas pueden tener tantas posiciones y orificios como sean necesarios. necesario s. Sin embargo, la mayoría de las válvulas tienen tienen un número de posiciones posiciones entre 1 y 3, y un número de orificios orificios entre 2 y 6.

FLUJO

FLUJO

FLUJO

EN UNA DIRECCION

EN AM BAS DIRECCIONES

PARAL EL O

FLUJO TRANSVERSAL

FLUJO BLOQUEADO

Fig. 3.5.7 Paso del flujo

Paso del flujo En la figura 3.5.7 las líneas y las flechas dentro de los rectángulos indican básicamente el paso y la dirección del flujo entre los orificios.

Unidad 3 Lección 5

3-5-6


A

B

P

T

A

B

P

T

A

B

P

T

CENTRO CERRADO

C E N T R O E N TA TA N D E M ( C E N T R O A B I E R TO TO CATERPILLAR)

C E N T R O A B I E R TO TO Fig. 3.5.8 Válvula de tres posiciones

Válvula de tres posiciones La figura 3.5.8 muestra el símbolo ISO de una válvula de tres posiciones. posicione s. En la válvula de tres posiciones, posiciones, la posición del centro centro es la posición NEUTRAL o FIJA. Cuando la válvula no está haciendo un trabajo, la válvula está en la posición posición FIJA. FIJA. Dependiendo del diseño del carrete, la posición del centro sirve Dependiendo sirve para diferentes propósitos. El símbolo ISO de la parte superior de la figura representa una válvula de centro cerrado. cerrado. Cuando está en la posición FIJA, FIJA, el carrete de centro cerrado bloquea todo el flujo de aceite. El símbolo ISO del centro de la figura representa una válvula de centro en tándem. Cuando Cuando está en la posición FIJA, FIJA, la válvula de centro en tándem tándem bloquea el flujo flujo de aceite en los puntos puntos A y B, pero conecta la bomba al tanque. El símbolo ISO de la parte inferior de la figura representa una válvula de centro abierto. Cuando Cuando está en la posición FIJA, FIJA, la válvula de centro abierto conecta todos los orificios al tanque.

Unidad 3 Lección 5

3-5-7

AL TANQUE


BAJAR

VALVULA D E R E T E N C IO IO N

AL EXTREMO DEL VASTAGO DEL CILINDRO AL EXTREMO DE LA CABEZA DEL CILINDRO

DE LA BOMBA

AL TANQUE

LEVANTAR CONTROL MANUAL

Fig. 3.5.9 Válvula de seis funciones

Válvula de de control control manual manual de tres tres posiciones, posiciones, seis funciones, funciones, de centro abierto La figura 3.5.9 muestra una válvula de control manual de tres posicion posi ciones, es, seis funcion funciones, es, de centro centro abierto, abierto, en la posición posición FIJA. FIJA. El aceite de la bomba fluye alrededor del carrete de la válvula al tanque. El aceite del cilindro se bloquea en el carrete de la válvula de control.

ACEITE PILOTO

AL TANQUE BAJAR

VALVULA DE RETENCION

AL EXTREMO DEL VASTAGO DEL CILINDRO A L E X T R E M O D E L A C A B E Z A D E L C I L IN IN D R O

DE LA BOMBA

AL TANQUE

LEVANTAR CONTROL PILOTO

ACEITE PILOTO

Fig. 3.5.10 Válvula de seis funciones

Válvula de control Válvula control piloto, piloto, tre tress posiciones posiciones,, seis funcion funciones, es, de centro centro cerrado La figura 3.5.10 3.5.10 muestra una válvula válvula de control control piloto, de tres posiciones, posicione s, seis funciones, funciones, de centro cerrado. En En la posición posición FIJA, FIJA, todo el aceite que fluye se bloquea en el carrete de la válvula de control.

Unidad 3 Lección 5

3-5-8

ACCIONADOR DE SOLENOIDE

ACCIONADOR DE RESORTE

ACCIONADOR MANUAL


ACCIONADOR DE BOTON DE EMPUJE

ACCIONADOR DE PALANCA EMPUJAR-SACAR

ACCIONADOR DE AIRE

ACCIONADOR MECANICO

ACCIONADOR CON TOPE

ACCIONADOR DE PEDAL

ACCIONADOR DE ACEITE

Fig. 3.5.11 Accionador de la válvula de control direccional

Accionador de la válvula de control direccional La figura 3.5.11 muestra los símbolos ISO de los diferentes accionadores de la válvula de control direccional.

EXTREMO DEL VASTAGO

AL TANQUE EXTREMO DEL VASTAGO

ORIFICIO CUERPO DE LA VALVULA

ORIFICIO

ORIFICIO

ORIFICIO

CUERPO DE LA VALVULA

S E L A N A C

CANALES

TAPON

TAPON

ORIFICIO

ORIFICIO

DE LA BOMBA

AL TANQUE

ORIFICIO

DE LA BOMBA EXTREMO DE LA CABEZA

ORIFICIO

EXTREMO DE LA CABEZA

Fig. 3.5.12 Válvula rotatoria

Válvula rotatoria La válvula rotatoria (figura 3.5.12) consta de una conexión circular con conductos o canales. Los canales se conectan con los orificios del cuerpo de la válvula. En vez de tener movimientos a la derecha o a la izquierda,, la válvula tiene izquierda tiene un movimiento movimiento de rotación. rotación. En el diagrama a la izquierda, la válvula conecta la bomba bomba al extremo del vástago del cilindro. El aceite del extremo de la cabeza fluye al tanque. Cuando Cuando la válvula gira 90 grados, grados, la bomba se conecta conecta al extremo de la cabeza y el aceite del extremo del vástago fluye al tanque. La válvula rotatoria de la figura es una válvula de cuatro funciones. Sin embargo, embargo, las válvulas rotatorias rotatorias pueden pueden ser de dos o tres funciones. La válvula rotatoria se usa en operaciones de presión baja.

NOTA DEL INSTR NOT INSTRUCTO UCTOR: R: En este este punto, punto, rea realice lice la prácti práctica ca de de taller 3.5.1

Unidad 3 Lección 5

3-5-9


AL IMPLEMENTO

DE LA BOMBA

DE L IMPLEMENTO

A LA BOMBA

Fig. 3.5.13 Válvula de retención

Válvula de retención El objetivo de una válvula de retención es permitir que el aceite fluya fácilmentee en un sentido, pero impedir el flujo fácilment flujo de aceite en el sentido sentido opuesto. La válvula de retención es llamada algunas veces válvula de retención “de una función”. La mayoría de las válvulas de retención consta de un resorte y una válvula de asiento asiento cónico, como se ve en la figura figura 3.5.13. Sin embargo, embarg o, algunas veces veces se usa una bola en lugar lugar de la válvula de asiento cónico. cónico. En algunos circuitos, la válvula de retención puede puede estar flotando libremente (no hay resorte). En la válvula de la izquierda izquierda en la figura, figura, cuando la presión presión del aceite de la bomba sobrepasa la presión de aceite en el reverso de la válvula de retención y la fuerza leve leve del resorte de la válvula de retención, retención, la válvula de retención se abre y permite que el aceite fluya al implemento. En la válvula de la derecha derecha en la figura, figura, cuando la presión presión del aceite de la bomba es menor menor que la presión del aceite aceite del implemento, implemento, la válvula de retención se cierra y evita que el flujo de aceite se devuelva al implemento a través de la válvula.

Unidad 3 Lección 5

3-5-10


Válvula de retención de operación piloto La válvula de retención retención de operación piloto permite, permite, a diferencia de la válvula de retención retención simple, simple, que el aceite fluya a través través de la válvula en sentido opuesto. AL CILINDRO

VASTAGO

VALVULA PILOTO

ACEITE PILOTO

DE LA VALVULA DE CONTROL


Fig. 3.5.14 Flujo hacia adelante

Flujo hacia adelante La figura 3.5.14 muestra una válvula de retención de operación piloto. La válvula de retención de operación piloto consta de una válvula de retención, retención, una válvula piloto piloto y un vástago. La válvula válvula de retención de operación piloto permite un flujo libre de la válvula de control al cilindro. VALVULA VALVULA PILOTO

VASTAGO

DE L CILINDRO

ACEITE PILOTO

A LA VALVULA VALVULA DE CONTROL


Fig. 3.5.15 Flujo bloqueado

Flujo bloqueado Cuando el aceite deja de fluir de la válvula válvula de control, la válvula de retención se asienta como se muestra a la derecha en la figura 3.5.15. El aceite que fluye del cilindro a la válvula de control se bloquea en la válvula de retención. La válvula de retención de operación piloto se usa con mayor frecuencia en operaciones donde es un problema la carga variable. La válvula de retención de operación piloto permite que los cambios de carga se hagan con una tolerancia muy precisa.

Unidad 3 Lección 5

3-5-11


DE L VALVULA CAM A AR RA DE ACEITE D E L A V A L V U L A P I L O T O PILOTO

VAST AGO

CILINDRO

ACEITE PIL OT O

A LA VALVULA DE CONTROL

V A LV LV U L A D E RETENCION

Fig. 3.5.16 Flujo inverso

Flujo inverso La válvula de la figura 3.5.16 muestra el paso del flujo de aceite del cilindro a la válvula de control. Cuando se requiere requiere flujo, se envía aceite aceite piloto a la cámara de aceite de la válvula piloto. La presión de aceite piloto mueve la válvula piloto y el vástago hacia la derecha y saca de su asiento la válvula de retención. El flujo de aceite del cilindro fluye a través de la válvula de retención a la válvula de control y de allí al tanque. La válvula se diseña para tener una relación específica de presión entre la presión de carga y la presión piloto. La válvula usada en el Equipo de Capacitación Explorer tiene una relación de presión de 3:1. La presión necesaria para abrir la válvula de retención es igual a un tercio de la presión de carga. Una presión de carga de 4.134 kPa (600 lb/pulg2) requiere una presión piloto de 1.378 kPa (200 lb/pulg2) para abrir la válvula de retención.

Unidad 3 Lección 5

3-5-12


A

B

VALVULA DE R E T E N C I O N ( A B I ER ER TA TA )

VALVULA DE RETENCION (CERRADA) PILOTO

CIRCUITO 1

CIRCUITO 2 C

D C I R C U I TO TO 3

V A LV LV U L A D E L A N Z A D E R A (VALVULA RESOLVEDORA)

V A LV LV U L A D E R E T E N C I O N D E O P E R A C I O N P I L O TO TO

Fig. 3.5.17 Símbolos ISO de la válvula de retención

Símbolos ISO de la válvula de retención En la figura 3.5.17 los símbolos símbolos ISO “A” y “B” represent representan an la válvula de retención simple en las posiciones ABIERTA y CERRADA. El símbolo ISO “C” represent representaa una válvula de lanzadera. lanzadera. La válvula de lanzadera (resolvedora) permite que dos circuitos separados suministren aceite a un tercer circuito y mantiene los dos circuitos separados uno del otro. El símbolo ISO “D” represent representaa una válvula de retención de operación operación piloto.

Unidad 3 Lección 5

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DE L CILINDRO ACEITE DEL TANQUE

A LOS CILINDROS ACEITE DEL TANQUE

Fig. 3.5.18 Válvula de compensación

Válvula de compensación

La válvula de compensación de la figura 3.5.18 es similar a la válvula de retención. Normalmente, la válvula de compensación se ubica en el circuito entre el implemento y el tanque. Durante las operaciones normales, el aceite de la bomba o del cilindro llenan el el área detrás de la válvula de compensación. La presión del cilindro mantiene la válvula CERRADA. Cuando la presión del cilindro es aproximadamente menor en 14 kPa (2 lb/pulg2) que la presión del tanque, tanque, la válvula válvula de compensación pasa a la posición ABIERTA. El aceite del tanque se desvía a la bomba y fluye directamente directamente a través de la válvula de compensación al cilindro. La válvula de compensación se usa para impedir la cavitación. Por ejemplo, cuando un cucharón de un cargador cargador está en en posición LEVANTADA y el operador mueve el control a la posición BAJAR COMPLETAMENTE, COMPLET AMENTE, la fuerza gravitacional gravitacional en el cucharón se transmite a través del pistón del cilindro al aceite de retorno. El aumento de presión en el aceite de retorno aumenta el flujo del cilindro. Cuando el pistón del cilindro desplaza el aceite de retorno más rápido de lo que la bomba puede enviar el aceite para desplazar desplazar el pistón, se forma un vacío en el cilindro y las tuberías. Este vacío puede hacer que haya cavitación en el cilindro y las tuberías. Cuando la presión del cilindro y las tuberías es menor en 14 kPa (2 lb/pulg2) que la presión del tanque, tanque, la válvula de compensación se abre y permite que el aceite del tanque fluya a través de la válvula de compensación a las tuberías y al cilindro. Este procedimiento evita la cavitación en el cilindro y las tuberías.

Símbolo ISO de la válvula de compensación La operación de una válvula de compensación es la misma que la de una válvulaa de retención. válvul retención. Por tanto, tanto, el símbolo símbolo ISO de la válvula válvula de compensación es el mismo que el símbolo ISO de la válvula de retención.

realice ice las prácticas prácticas de NOTA DEL INS NOT INSTR TRUCT UCTOR: OR: En este punto, real taller 3.5.2 y 3.5.3

Unidad 3 Lección 5

3-5-14


VALVULAS DE CONTROL ACCIONADAS POR SOLENOIDE Accionador de solenoide En un accionador de solenoide un campo electromagnético mueve un inducido que a su vez mueve un pasador de empuje. El pasador de empuje mueve finalmente el carrete de la válvula. Los dos accionadores más comunes de solenoide son el de solenoide de espacio de aire y el de solenoide húmedo. CAMPO ELECTROMAGNETICO CUBIERTA

ACCIONADOR MANUAL

PASADOR DE EMPUJE BOBINA

INDUCIDO

Fig. 3.5.19 Solenoide de espacio de aire

Solenoide de espacio de aire La figura 3.5.19 muestra un solenoide de espacio de aire. Cuando se activaa la bobina, se crea un campo electromagnético activ electromagnético.. Como todo campo, produce electricidad electricidad que fluye a través través de un cable. Cuando el cable es recto, el campo es relativamen relativamente te débil. Cuando el cable está enrollado en una bobina, bobina, el campo electromagnético electromagnético es mucho más fuerte. El campo toma una forma circular alrededor de la bobina. Mientras mayor mayor sea el número de vueltas vueltas en la bobina, mayor fuerza fuerza tendrá el campo. Cuando el flujo de electricidad a través de la bobina permanece constante,, el campo electromagnético constante electromagnético actúa como como un campo de una barra de imán permanente. El campo electromagnético atrae el inducido. El inducido mueve un pasador de empuje y éste mueve el carrete en la válvula de control. El solenoide de espacio de aire está protegido por una cubierta. El solenoide de espacio de aire también tiene un “accionador manual”. El accionador manual permite que la válvula pueda activarse cuando el solenoide está averiado o se encuentra desarmado. Un pasador pequeño de metal se ubica en la cubierta. El pasador está directamente en línea con el inducido. Cuando se empuja el pasador dentro de la cubierta, mecánica mecánicamente mente mueve mueve el inducido. El inducido inducido mueve el pasador de empuje que a su vez desplaza el carrete.

Unidad 3 Lección 5

3-5-15


PASADOR DE EMPUJE

TUBO

FLUIDO HIDRAULICO

ACCIONADO MANUAL

BASTIDOR

BOBINA

INDUCIDO

Fig. 3.5.20 Solenoide de inducido húmedo

Solenoide de inducido húmedo El solenoide de inducido húmedo (figura 3.5.20) es un dispositivo prácticamente nuevo en los sistemas hidráulicos. El solenoide de inducido húmedo consta de un bastidor rectangular, una bobina, bobina, tubo tubo,, un inducido inducido,, un pasador pasador de empuje empuje y un accion accionado adorr manual. El bastidor rectangular y la bobina están encapsulados en resina plástica. El tubo se ajusta dentro de un orificio que va por el centro de la bobina y los dos lados del bastidor. El inducido está contenido en el tubo y está bañado con fluido hidráulico que proviene de la válvula direccional. El fluido hidráulico es mejor conductor del campo electromagnét electromagnético ico que el aire. Por tanto, tanto, el solenoide de inducido húmedo trabaja con mayor fuerza que el solenoide de inducido de espacio de aire. Cuando la bobina se energiza, energiza, se crea un campo electromagnético. electromagnético. El campo electromagnético mueve el inducido. El inducido mueve un pasador de empuje y éste a su vez mueve el carrete en la válvula de control. En el solenoide de inducido inducido húmedo, el accionador manual manual está en el extremo del tubo que contiene el inducido y el pistón de empuje. El accionador manual se usa para verificar el movimiento del carrete de la válvula direccional. Si el solenoide falla debido a que el carrete se atora, puede revisarse revisarse el movimiento movimiento del carrete oprimiendo oprimiendo el accionador manual. También puede usarse el accionador manual para verificar verif icar el ciclo del accionador, accionador, sin necesidad de energizar energizar todo el sistema de control eléctrico.

Unidad 3 Lección 5

3-5-16


A

B

P T

T

A

P

B

Fig. 3.5.21 Válvula de control direccional de dos posicionesy de cuatro funciones

Válvula de control direccional direccional controlada controlada por solenoide, de resorte descentr descentrado, ado, de operación operación piloto, piloto, de dos posicione posicioness y de cuatro funciones La figura 3.5.21 muestra una válvula de control direccional controladaa por solenoide, controlad solenoide, de resorte resorte descentrado, descentrado, de operación operación piloto, piloto, de dos posiciones y de cuatro funciones. La válvula de control direccional direccional controlada controlada por solenoide, solenoide, de resorte descentr desc entrado, ado, de operación operación piloto, piloto, de dos posicione posiciones, s, gen general eralmen mente te no tiene dos solenoides. El segundo solenoide se considera un gasto innecesario y un elemento más de qué preocuparse en el sistema. El solenoide se usa para desplazar el carrete de la válvula piloto. Un resorte retorna el carrete de la válvula a su posición inicial. Cuando se diseña un sistema para un flujo grande de aceite se requiere una válvula direccional grande. Se necesita una fuerza considerable para desplazar un carrete de una válvula grande. El solenoide necesitaría producir una cantidad muy grande de fuerza. En las válvulas de este tipo, se ubica un pequeño solenoide solenoide controlado controlado por una válvula piloto en la parte superior del carrete de la válvula principal más grande. Cuando se requiere requiere desplazamiento, desplazamiento, el aceite presurizado presurizado fluye del solenoide pequeño pequeño,, controla controlado do por la válvula válvula piloto, piloto, a uno de los lados del carrete de la válvula más grande.

Unidad 3 Lección 5

3-5-17


VALVULA PILOTO CONTROLADA POR SOLENOIDE SOLENOIDE

SOLENOIDE

A

B

P T

T

A

P

B

Fig. 3.5.22 Válvula de control direccional de tres posiciones y de cuatro funciones

Válvula de control direccional direccional controlada controlada por solenoide, de operación piloto, piloto, de tres posiciones posiciones y de cuatro funciones funciones La figura 3.5.22 muestra una válvula de control direccional controladaa por solenoide, controlad solenoide, de operación operación piloto, piloto, de tres posiciones posiciones y de cuatro funciones. Dos válvulas solenoides controlan la válvula piloto. La válvula piloto también tiene un resorte ubicado en cada extremo del carrete. Cuando ningún solenoide solenoide está activo, activo, los resortes del carrete de la válvula válvula mantienen el carrete de la válvula en la posición CENTRAL. Cuando la válvula piloto piloto está en la posición CENTRAL CENTRAL,, se bloquea el aceite aceite piloto que fluye a la válvula de control más grande. Los resortes de la válvula de control direccional de tres posiciones hacen que el carrete de control vuelva a la posición CENTRAL. El centrado del resorte es el modo más común de centrar un carrete de válvula de control direccional. La válvula de control direccional tiene un resorte a cada extremo del carrete de la válvula. Cuando la presión del aceite piloto se aplica a uno de los extremos del carrete de la válvula direccional, direccional, el carrete de la válvula se mueve mueve y comprime el resorte en el extremo opuesto. Cuando no hay presión del aceite piloto, el resorte nuevamente nuevamente lleva lleva el carrete de control direccional a la posición CENTRAL.

Unidad 3 Lección 5

3-5-18


Averías del solenoide La mayoría de las averías del accionador de solenoide ocurren cuando las válvulas se pegan. Un carrete pegado evita que el inducido se cierre apropiadamente. La contaminación es la causa más común del “pegado” “pegado” de un carrete de válvula. Los contaminantes contaminantes tales tales como arenilla, virutas de metal y otras partículas partículas pueden acumularse acumularse entre el carrete y el orificio, y hace que el carrete se pegue. También También las partículas de oxidación del aceite pueden producir un barniz pegajoso que tapona los espacios libres entre el carrete y las paredes del orificio,, haciendo que el carrete orificio carrete se pegue. Colocando Colocando un filtro de aceite podemos podemos quitar la arenilla, arenilla, las virutas de metal metal y otras partículas contaminantes. El barniz formado se puede quitar lavando la válvula con un disolvente adecuado. La mayoría de los problemas de este tipo se pueden eliminar usando el aceite apropiado y realizando los intervalos correctos de cambio de filtro. Cuando la válvula se pega pega y se activa el solenoide, solenoide, la bobina del solenoide recibe un alto flujo constante de corriente que produce calor excesivo. El solenoide no está diseñado para disipar el calor excesivo, excesi vo, y la bobina se quema. Los problemas problemas de sobrecalentamiento sobrecalentamiento ocurren frecuentemente durante períodos de temperaturas altas del medio ambiente o voltajes bajos del sistema. Los problemas por averías de solenoide debidos a altas temperaturas del ambiente pueden controlarse aumentando el flujo de aire a través del solenoide. La temperatura del aceite hidráulico puede reducirse para permitir que el solenoide maneje más calor del sistema hidráulico. Cuando se lleva a cabo la operación en un clima muy caliente, algunas veces veces es necesario un diseño diferente diferente de válvula. Se pueden hacer algunos arreglos para que el sistema opere a temperaturas más bajas. Cuando el voltaje voltaje de la bobina es es demasiado bajo, bajo, el campo electromagnético no es lo suficientemente fuerte para atraer el inducido. Del mismo mismo modo, cuando el el carrete se pega, pega, la corriente corriente continúa fluyendo a través de la bobina. El flujo constante de corriente producirá calor excesivo. Otros factores también afectan la operación correcta y la vida útil del accionador de solenoide. El accionador de solenoide puede fallar cuando el el ciclo es excesi excesivo, vo, debido a un corto circuito, o cuando se opera con un suministro eléctrico incorrecto (frecuencia incorrecta, voltaje incorrecto).

Unidad 3 Lección 5

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A

B

P

T

Fig. 3.5.23 Válvula de dos posiciones y de cuatro funciones

Válvula controla controlada da por solenoide, solenoide, de resorte resorte descentrado, descentrado, de dos posiciones y de cuatro funciones El símbolo ISO de la figura 3.5.23 muestra una válvula de control direccional de resorte descentrado en su posición normal. El aceite de la bomba fluye al orificio orificio A, y el aceite que entra por el orificio B fluye al tanque. Cuando se activa activa el solenoide, solenoide, muev muevee la válvula contra el resorte. El aceite de la bomba bomba entonces fluye fluye a B, y el aceite de A fluye al tanque.

A

B

P

T

Fig. 3.5.24 Válvula de tres posiciones y de cuatro funciones

Válvula de centro centro cerrado, de operación piloto piloto controlada controlada por solenoide,, de resorte solenoide resorte centrado, centrado, de tres tres posiciones posiciones y de cuatro funciones La figura 3.5.24 muestra el símbolo ISO de una válvula de centro cerrado, de operación operación piloto controlada controlada por solenoide, solenoide, de resorte resorte centrado, de tres posicione posicioness y cuatro cuatro funciones, funciones, en su posición normal. Las cuatro funciones están bloqueadas en la válvula. Cuando el solenoide a la derecha derecha se energiza, energiza, el aceite de la bomba bomba fluye al orificio orifici o B, y el aceite de A fluye al tanque. Cuando Cuando se energiza el solenoide de la izquierda, izquierda, el aceite de la bomba fluye fluye a A, y el aceite de B fluye al tanque.

NOTA DEL INSTR NOT INSTRUCTO UCTOR: R: En este este punto, punto, rea realice lice el prácti práctica ca de de taller 3.5.4

Unidad 3 Copia del Instructor: Práctica de Taller 3.5.1

-1-


Nombre _________________________

MANOMETRO DEL EXTREMO DEL VASTAGO

MANOMETRO DEL EXTREMO DELA CABEZA

MANOMETRO DEL SISTEMA

VALVULA DE ALIVIO DE RESPALDO

VALVULA DE ALIVIO DEL SISTEMA

1

2

1

P

A

T

B

BOMBA CILINDRO

VALVULA DE CONTROL DIRECCIONAL MANUAL

TANQUE

Fig. 3.5.25 Circuito

PRACTICA PRACTI CA DE TALLER TALLER 3.5.1: VAL ALVULA VULA DE CONTROL DIRECCIONAL Objetivos Instalar y operar una válvula de control direccional en un circuito simple.

Material necesario 1. Equipo de capacitación de hidráulica básica.

Procedimiento 1. Monte la válvula manual en la bandeja de montaje montaje del compone componente nte horizontal. horizontal. Para montar montar la válvula, afloje primero primero las tuercas de mariposa hasta la mitad. mitad. Deslice los pernos de transporte dentro de las ranuras de la bandeja de montaje. Mueva la válvula hasta un punto en que pueda operar la palanca confortablemente. Apriete las tuercas de mariposa de modo que la válvula quede asegurada en su lugar. 2. Mont Montee el circ circuito uito de la la figur figuraa 3.5.25 3.5.25.. 3. Ajus Ajuste te la presi presión ón del del sistema sistema a 5.856 5.856 kPa kPa (850 (850 lb/pul lb/pulg g 2). 4. Acti Active ve el equi equipo po de capa capacita citación ción.. 5. Con la palanca de control control en la posición posición NEUTRAL, NEUTRAL, lea las presiones de los manómet manómetros. ros. Anote los valores encontrados. Presión del sistema: aproximadamente 517 kPa - 689 kPa (75 lb/pulg 2 - 110 lb/pulg 2) (resistencias de las tuberías). Presión en el extremo del vástago: 0 kPa (0 lb/pulg 2). Presión en el extremo de la cabeza: 0 kPa (0 lb/pulg 2).

1 . 5 . 3 r e l l a T e d a c i t c á r P : r o t c u r t s n I l e d a i p o C


-2-


PRACTICA PRA CTICA DE TALLER TALLER 3.5.1: VAL ALVULA VULA DE CONTROL DIRECCIONAL (continuación) (continuación) 6. Retraiga al máximo máximo el vástago del cilindro. Mantenga Mantenga la palanca de control en la posición RETRAER y lea las presiones de los manómetros. Anote los valores encontrados. Presión del sistema: 5.856 kPa(850 lb/pulg 2). Presión del extremo del vástago: 5.856 kPa(850 lb/pulg 2). Presión del extremo de la cabeza: 0 kPa (0 lb/pulg 2). 7. Extienda al máximo máximo el vástago del cilindro. Mantenga Mantenga la palanca de control en la posición de vástago extendido y lea las presiones de los manómetros. Anote los valores encontrados. Presión del sistema: 5.856 kPa(850 lb/pulg 2). Presión del extremo del vástago: 0 kPa (0 lb/pulg 2). Presión del extremo de la cabeza: 5.856 kPa(850 lb/pulg 2). 8. Explique por qué hay diferencias diferencias en las lecturas de presión presión en los tres puntos anteriores. Las lecturas del punto 5 muestran muestran la válvula en su posición neutral neutral con la bomba conectada conectada al tanque. Las resistencias resistencias mostradas mostradas corresponden corresponden a la tubería y a la válvula de control. control. Los orificios A y B están bloqueados. Los orificios orificios A y B no están presurizados. presurizados. Las lecturas del punto 6 muestran muestran al cilindro totalmente totalmente retraído. El aceite que fluye fluye a los cilindros está bloqueado bloqueado en el pistón. La presión del aceite aceite ha aumentado y ha abierto la válvula de alivio del sistema. Los orificios P y A están conectados y las presiones son iguales. El orificio B está conectado conectado al tanque. Las lecturas del punto 7 muestran muestran el cilindro completamente completamente extendido. extendido. El flujo de aceite dentro del cilindro cilindro está bloqueado en el pistón. La presión presión de aceite ha aumentado y ha abierto la válvula de alivio del sistema. sistema. Los orificios P y B están conectados conectados y las presiones son iguales. El orificio A está conectado al tanque. tanque. 9. Desacti Desactive ve el equipo de capacitación capacitación y desconecte las mangueras. mangueras.

Unidad 3 Copia del Estudiante: Práctica de Taller 3.5.1

-1-


Nombre _________________________

MANOMETRO DEL EXTREMO DEL VASTAGO

MANOMETRO DEL EXTREMO DELA CABEZA




1

2

1

P

A

T

B

BOMBA CILINDRO

VALVULA DE CONTROL DIRECCIONAL MANUAL

TANQUE


PRACTICA PRACTI CA DE TALLER TALLER 3.5.1: VAL ALVULA VULA DE CONTROL DIRECCIONAL Objetivos Instalar y operar una válvula de control direccional en un circuito simple.


Procedimiento 1. Equipo de capacitación de hidráulica básica.

Procedimiento 1. Monte la válvula manual en la bandeja de montaje montaje del compone componente nte horizontal. horizontal. Para montar montar la válvula, afloje primero primero las tuercas de mariposa hasta la mitad. mitad. Deslice los pernos de transporte dentro de las ranuras de la bandeja de montaje. Mueva la válvula hasta un punto en que pueda operar la palanca confortablemente. Apriete las tuercas de mariposa de modo que la válvula quede asegurada en su lugar. 2. Mont Montee el circ circuito uito de la la figur figuraa 3.5.25 3.5.25.. 3. Ajus Ajuste te la presi presión ón del del sistema sistema a 5.856 5.856 kPa kPa (850 (850 lb/pul lb/pulg g 2). 4. Acti Active ve el equi equipo po de capa capacita citación ción.. 5. Con la palanca de control control en la posición posición NEUTRAL, NEUTRAL, lea las presiones de los manómet manómetros. ros. Anote los valores encontrados Presión del sistema: Presión del extremo del vástago: Presión del extremo de la cabeza:

1 . 5 . 3 r e l l a T e d a c i t c á r P : e t n a i d u t s E l e d a i p o C


-2-


PRACTICA PRACTI CA DE TALLER TALLER 3.5.1: VAL ALVULA VULA DE CONTROL DIRECCIONAL (continuación) (continuación) 6. Retraiga al máximo máximo el vástago del cilindro. Mantenga Mantenga la palanca de control en la posición RETRAER y lea las presiones de los manómetros. Anote los valores encontrados. Presión del sistema: Presión del extremo del vástago: Presión del extremo de la cabeza: 7. Extienda al máximo máximo el vástago del cilindro. Mantenga Mantenga la palanca de control en la posición de vástago extendido y lea las presiones de los manómetros. Anote los valores encontrados. Presión del sistema: Presión del extremo del vástago: Presión del extremo de la cabeza: 8. Explique por qué hay diferencias diferencias en las lecturas de presión presión en los tres puntos anteriores. anteriores.

9. Desacti Desactive ve el equipo de capacitación capacitación y desconecte las mangueras. mangueras.

Unidad 3 Copia del Instructor: Práctica de Taller Taller 3.5.2

-1-


Nombre _________________________ MANOMETRO DEL SISTEMA

2

1

VALVULA VALVULA D E RETENCION SIMPLE


2

VALVULA DEALIVIO DEL SISTEMA

1

1

FLUJOMETRO

BOMBA

TANQUE


PRACTICA PRAC TICA DE TALLER 3.5.2: VAL ALVULA VULA DE RETENCION Objetivos Instalar y operar una válvula de retención en un circuito simple.


Procedimiento 1. Monte el circuito dado en en la figura figura 3.5.26. 3.5.26. 2. Ajuste la presión presión del sistema sistema a 5.856 kPa (850 lb/pulg 2). 3. Activ Activee el equipo de capacitació capacitación. n. 4. Lea los valores valores del del manómetro manómetro del sistema y del flujómetro flujómetro (Lectura (Lectura 1). 5. Anote en la siguiente siguiente tabla los valores valores de presión presión y de flujo encontrados. encontrados.

LECTURAS

M A N O M E T RO

1

517 kPa - 689 kPa (75 lb/pulg 2 - 100 lb/pulg 2 )

2

5.856 kPa (850 lb/pulg 2 )

Fig. 3.5.27

6. Desacti Desactive ve el el equipo equipo de capacita capacitación. ción.

FL U JO M E T R O (gal EE.UU./min)

0 ,9

0

2 . 5 . 3 r e l l a T e d d a c i t c á r P : r o t c u r t s n I l e d a i p o C


-2-



1

2

VALVULA VALVULA D E RETENCION SIMPLE



1

2

1

FLUJOMETRO

BOMBA

TANQUE


PRACTICA PRACTI CA DE TALLER 3.5.2: VAL ALVULA VULA DE RETENCION (Continua (Continuación) ción) 7. Inv Invierta ierta la válvula de retención retención como se muestra en la figura 3.5.28. 8. Activ Activee el equipo equipo de capacitació capacitación. n. 9. Lea los valores valores del manómetro del sistema sistema y del flujómetro (Lectura (Lectura 2). 10. Anote en la tabla de de la figura figura 3.5.27, 3.5.27, la presión presión y el flujo flujo encontrados. encontrados. 11. Desacti Desactive ve el equipo de capacitación capacitación y desconecte las mangueras. mangueras.

Explique las diferencias en las lecturas tomadas en los puntos 1 y 2.

La presión en la lectura 1 muestra las resistencias a un flujo de 0,9 gal EE.UU./min en las tuberías, válvula de retención y flujómetro. La presión en la lectura 2 muestra que la válvula de alivio del sistema está abierta y no hay flujo en las tuberías, válvula de retención, ni flujómetro.


-1-


Nombre _________________________


2

1

VALVULA DE RETENCION SIMPLE


2

VALVULA DEALIVIO DEL SISTEMA

1

1

FLUJOMETRO

BOMBA

TANQUE


PRACTICA PRACTI CA DE TALLER 3.5.2: VAL ALVULA VULA DE DE RETENCION RETENCION Objetivo Instalar y operar una válvula de retención en un circuito simple.


Procedimiento 1. Monte el circuito dado en en la figura figura 3.5.26. 3.5.26. 2. Ajuste la presión presión del sistema sistema a 5.856 kPa (850 lb/pulg 2). 3. Activ Activee el equipo de capacitació capacitación. n. 4. Lea los valores valores del del manómetro manómetro del sistema y del flujómetro flujómetro (Lectura (Lectura 1). 5. Anote en la siguiente siguiente tabla los valores valores de presión presión y de flujo encontrados. encontrados.

LECTU TUR RAS

1 2 Fig. 3.5.27

6. Desacti Desactive ve el el equipo equipo de capacita capacitación. ción.

MANOMET METRO

FLUJOMETRO



-2-



1

2

VALVULA DE RETENCION SIMPLE



1

2

1

FLUJOMETRO

BOMBA

TANQUE


PRACTICA PRACTI CA DE TALLER 3.5.2: 3.5.2: VAL ALVULA VULA DE RETENCION (Continuac (Continuación) ión) 7. Inv Invierta ierta la válvula de retención retención como se muestra en la figura 3.5.28. 8. Activ Activee el equipo equipo de capacitació capacitación. n. 9. Lea los valores valores del manómetro del sistema sistema y del flujómetro (Lectura (Lectura 2). 10. Anote en la tabla de la figura figura 3.5.27 la presión presión y el flujo encontrados. encontrados. 11. Desacti Desactive ve el equipo de capacitación capacitación y desconecte las mangueras. mangueras.

Explique las diferencias en las lecturas tomadas en los puntos 1 y 2. __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________


-1-


Nombre _________________________ 3 MANOMETRO DEL SISTEMA

1

2

VALVULA DE RETENCION PILOTO



1

2

1

FLUJOMETRO

BOMBA

TANQUE


PRACTICA PRACTI CA DE TALLER 3.5.3: CIRCUITO DE LA VAL ALVULA VULA DE RETENCION DE OPERACION PILOTO Objetivos Instalar y operar una válvula de retención de operación piloto en un circuito simple.


Procedimiento 1. Monte el circuito circuito mostrado mostrado en la figura figura 3.5.29. 3.5.29. 2. Activ Activee el equipo equipo de capacitació capacitación. n. 3. Ajuste la presión presión del sistema a 5.856 5.856 kPa (850 lb/pulg lb/pulg 2). 4. Tome las lecturas del manómetro manómetro y del flujómetro (Lectura (Lectura 1). 5. Anote las lecturas lecturas en la tabla de la figura figura 3.5.30. 3.5.30. PRESION DEL SISTEMA

PRESION DE APERTURA

LECTURA

FLUJO gal EE.UU/min

1

0

5.856 kPa (850 lb/pulg2 )

2

0, 9

2.067 kPa (300 lb/p lb/pulg ulg2 )

689 kPa (100 lb/pulg2 )

3

0

4.134 k Pa (600 lb/pulg2 )

689 kPa (100 lb/pulg2 )

4

0 ,9

4.134 kPa ( 600 lb/pulg2 )

1 . 3 7 8 k P a ( 2 0 0 l b / p u l g2 )

Fig. 3.5.30 Tabla

6. Desacti Desactive ve el equipo equipo de capacitación. capacitación.

3 . 5 . 3 r e l l l a T e d a c i t c á r P : r o t c u r t s n I l e d a i p o C


-2-


ABERTURA DE PRESION

3 1

2 MANOMETRO DEL SISTEMA

3

VALVULA REDUCTORA DE PRESION

1

2

VALVULA DE RETENCION PILOTO VALVULA DE ALIVIO DEL SISTEMA

2


1

1

FLUJOMETRO

BOMBA

TANQUE


PRACTICA PRACTI CA DE TALLER 3.5.3: CIRCUITO DE LA VAL ALVULA VULA DE RETENCION DE OPERACION PILOTO (Continuación) 7. Monte el circuito circuito como se muestra muestra en la figura 3.5.31. 3.5.31. 8. Gire con cuidado al máximo máximo a la izquierda el tornillo de ajuste de la válvula reductora reductora de presión. 9. Activ Activee el equipo equipo de capacitació capacitación. n. 10. Ajuste la presión presión del sistema a 2.067 2.067 kPa (300 lb/pulg lb/pulg 2). 11. Gire lentamente lentamente a la derecha el tornillo de ajuste de la válvula reductora reductora de presión hasta cuando aparezca flujo en el flujómetro. 12. Tome las lecturas de los manómetros manómetros y del flujómetro (Lectura (Lectura 2). 13. Anote las lecturas lecturas en la tabla de la figura figura 3.5.30. 3.5.30. 14. Desacti Desactive ve el equipo de capacitació capacitación n por dos minutos. minutos. 15. Gire una vuelta a la izquierda el tornillo tornillo de ajuste de la válvula reductora de presión. presión. 16. Activ Activee el equipo equipo de capacitació capacitación. n. 17. Ajuste la presión presión del sistema a 4.134 4.134 kPa (600 lb/pulg lb/pulg 2). 18. Tome las lecturas de los manómetros manómetros y del flujómetro (Lectura (Lectura 3). 19. Anote las lecturas lecturas en la tabla de la figura figura 3.5.30. 3.5.30. 20. Gire lentamente lentamente a la derecha el tornillo de ajuste de la válvula reductora reductora de presión hasta cuando aparezca flujo en el flujómetro. 21. Tome las lecturas de los manómetros manómetros y del flujómetro (Lectura (Lectura 4). 22. Anote las lecturas lecturas en la tabla de la figura figura 3.5.30. 3.5.30. 23. Desacti Desactive ve el equipo de capacitación capacitación y desconecte las mangueras. mangueras.


-3-


PRACTICA PRACTI CA DE TALLER 3.5.3: CIRCUITO DE LA VAL ALVULA VULA DE RETENCION DE OPERACION PILOTO (Continuación) Preguntas:

1. ¿La presión de apertura apertura de la válvula válvula de retención de de operación piloto piloto es igual a aproximadamente un tercio de la presión del sistema?

X

Sí

No

2. Explique la diferencia diferencia entre la válvula de retención retención piloto y la válvula de retención no piloto. piloto. La válvula de retención retención no piloto permite un flujo libre en un sentido mientras mientras bloquea todo el flujo en el sentido opuesto. La válvula de retención retención piloto permite el flujo libre en un sentido. sentido. También, También, bajo condiciones condiciones específicas, específic as, se usa un tercer orificio para abrir la válvula válvula de retención y permitir el flujo en el sentido opuesto.


-1-


Nombre _________________________ 3 MANOMETRO DEL SISTEMA

1

2

VALVULA VALVULA DE RETENCION PILOTO



1

2

1

FLUJOMETRO

BOMBA

TANQUE


PRACTICA PRACTI CA DE TALLER TALLER 3.5.3: CIRCUITO DE LA VAL ALVULA VULA DE RETENCION DE OPERACION PILOTO Objetivo Instalar y operar una válvula de retención de operación piloto en un circuito simple.


Procedimiento 1. Monte el circuito circuito mostrado mostrado en la figura figura 3.5.29. 3.5.29. 2. Activ Activee el equipo equipo de capacitació capacitación. n. 3. Ajuste la presión presión del sistema a 5.856 5.856 kPa (850 lb/pulg lb/pulg 2) 4. Tome las lecturas del manómetro manómetro y del flujómetro (Lectura (Lectura 1). 5. Anote las lecturas lecturas en la tabla de la figura figura 3.5.30. 3.5.30. LECTU TUR RAS

FLUJO

1 2 3 4 Fig. 3.5.30 Tabla

6. Apague el equipo de capacitación. capacitación.

PRESION PRESION DEL SISTEMA

PRESION DE APERTURA



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ABERTURA DE PRESION

3 1

2 MANOMETRO DEL SISTEMA

3

VALVULA REDUCTORA DE PRESION

1

2

VALVULA DE RETENCION PILOTO VALVULA DE ALIVIO DEL SISTEMA

2


1

1

FLUJOMETRO

BOMBA

TANQUE


PRACTICA PRACTI CA DE TALLER 3.5.3: CIRCUITO DE LA VAL ALVULA VULA DE RETENCION DE OPERACION PILOTO (Continuación) 7. Monte el circuito circuito como se muestra muestra en la figura 3.5.31. 3.5.31. 8. Gire con cuidado al máximo máximo a la izquierda el tornillo de ajuste de la válvula reductora reductora de presión. 9. Activ Activee el equipo equipo de capacitació capacitación. n. 10. Ajuste la presión presión del sistema a 2.067 2.067 kPa (300 lb/pulg lb/pulg 2). 11. Gire lentamente lentamente a la derecha el tornillo de ajuste de la válvula reductora reductora de presión hasta cuando aparezca flujo en el flujómetro. 12. Tome las lecturas de los manómetros manómetros y del flujómetro (Lectura (Lectura 2). 13. Anote las lecturas lecturas en la tabla de la figura figura 3.5.30. 3.5.30. 14. Desacti Desactive ve el equipo de capacitació capacitación n por dos minutos. minutos. 15. Gire una vuelta a la izquierda el tornillo tornillo de ajuste de la válvula reductora de presión. presión. 16. Activ Activee el equipo equipo de capacitació capacitación. n. 17. Ajuste la presión presión del sistema a 4.134 4.134 kPa (600 lb/pulg lb/pulg 2). 18. Tome las lecturas de los manómetros manómetros y del flujómetro (Lectura (Lectura 3). 19. Anote las lecturas lecturas en la tabla de la figura figura 3.5.30. 3.5.30. 20. Gire lentamente lentamente a la derecha el tornillo de ajuste de la válvula reductora reductora de presión hasta cuando aparezca flujo en el flujómetro. 21. Tome las lecturas de los manómetros manómetros y del flujómetro (Lectura (Lectura 4). 22. Anote las lecturas lecturas en la tabla de la figura figura 3.5.30. 3.5.30. 23. Desacti Desactive ve el equipo de capacitación capacitación y desconecte las mangueras. mangueras.


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PRACTICA PRACTI CA DE TALLER 3.5.3: CIRCUITO DE LA VAL ALVULA VULA DE RETENCION DE OPERACION PILOTO (Continuación) Preguntas:

1. ¿La presión de apertura apertura de la válvula válvula de retención de de operación piloto piloto es igual a aproximadamente un tercio de la presión del sistema? Sí

No

2. Explique las diferencias diferencias entre la válvula de retención retención piloto y la válvula de retención retención no piloto.


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Nombre _________________________ MANOMETRO DEL EXTREMO DEL VASTAGO

MANOMETRO DEL EXTREMO DE LA CABEZA




1

2

1

P

A

T

B

BOMBA CILINDRO

VALVULA DE CONTROL DE SOLENOIDE SOLENOIDE TANQUE


PRACTICA DE TALLER 3.5.4 VAL ALVULA VULA DE CONTROL DIRECCIONAL ACCIONADA ACCIONADA POR SOLENOIDE Objetivos Instalar y operar una válvula de control direccional accionada por solenoide en un circuito simple.


Procedimiento 1. Monte el circuito de de la figura figura 3.5.32. 3.5.32. 2. Ajuste la presión presión del sistema a 5.856 5.856 kPa (850 lb/pulg lb/pulg 2). 3. Activ Activee el equipo equipo de capacitació capacitación. n. 4. Con la válvula válvula de control control en la posición posición NEUTRAL, NEUTRAL, lea las presiones presiones de los manómetro manómetros. s. Anote las lecturas de presión encontradas. Presión del sistema: 5.856 kPa (850 lb/pulg 2) Presión en el extremo del vástago: 0 lb/pulg2 Presión en el extremo de la cabeza: 0 lb/pulg2 5. Oprima y mantenga mantenga así el interruptor para retraer retraer el vástago del cilindro. Tome Tome las lecturas de los manómetros y anote los valores encontrados. Presión del sistema: 5.856 kPa (850 lb/pulg 2) Presión del extremo del vástago: 5.856 kPa (850 lb/pulg 2) Presión del extremo de la cabeza: 0 lb/pulg2

4 . 5 . 3 r e l l a T e d a c i t c á r P : r o t c u r t s n I l e d a i p o C


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PRACTICA DE TALLER 3.5.4 VAL ALVULA VULA DE CONTROL DIRECCIONAL ACCIONADA ACCIONADA POR SOLENOIDE (continuación) 6. Oprima y mantenga así el interruptor para extender extender el vástago del cilindro. Tome Tome las lecturas de los manómetros y anote los valores encontrados. Presión del sistema: 5.856 kPa (850 lb/pulg 2) Presión del extremo del vástago: 0 lb/pulg2 Presión del extremo de la cabeza: 5.856 kPa (850 lb/pulg 2) 7. Desconecte Desconecte el suministro de corriente corriente de la bomba eléctrica y mueva mueva la válvula de control accionada por solenoide para reducir la presión en las mangueras. 8. Desactive Desactive el equipo de capacitación capacitación y conecte la corriente de la bomba. bomba. Desconecte las mangueras.

Preguntas: 1. Resuma las diferencias diferencias de las lecturas lecturas tomadas tomadas en los los pasos 4, 4, 5 y 6. Las lecturas en el paso 4 indican que la válvula está en su posición neutral con todos los orificios bloqueados. El aceite de la bomba está fluyendo a través de la válvula de alivio. Los orificios A y B no están presurizados. Las lecturas en el paso 5 indican que el cilindro está completamente retraído. El flujo de aceite en el cilindro está bloqueado en el pistón. La presión de aceite aumentó y abrió la válvula de alivio del sistema. Los orificios P y A están conectados y las presiones son iguales. El orificio B está conectado al tanque. Las lecturas en el paso 6 indican que el cilindro está totalmente extendido. El flujo de aceite en el cilindro está bloqueado en el pistón. La presión de aceite aumentó y abrió la válvula de alivio del sistema. Los orificios P y B están conectados y las presiones son iguales. El orificio A está conectado al tanque.

2. ¿Qué ocurre en en la válvula cuando cuando se activa activa el solenoide? Cuando el solenoide se activa, se crea un campo electromagnético electromagnético alrededor de la bobina. Este campo campo atrae el inducido que está conectado al vástago de empuje. El vástago de empuje mueve el carrete de la válvula a la nueva posición. La válvula comprime el resorte en el extremo opuesto del carrete. La posición del carrete determina el paso del flujo de aceite. Cuando el vástago se extiende, el flujo de la bomba se dirige al orificio B durante la activación del solenoide. El aceite del orificio A simultáneamente retorna al tanque.

3. ¿Qué ocurre en la válvula cuando cuando se desactiva desactiva el solenoide? Cuando el solenoide se desactiva, el campo electromagnético electromagnético colapsa alrededor de la bobina. El resorte, en el extremo opuesto del carrete, carrete, mueve el carrete a la posición posición NEUTRAL. El carrete mueve el vástago de de empuje y el inducido de regreso a la posición inicial.

4. Sin mirar los los manómetros, manómetros, ¿cómo puede puede decir que que el carrete de de la válvula se se ha movido movido ? Hay una luz indicadora en la conexión eléctrica de la válvula solenoide la cual se ilumina cuando el solenoide se activa. Usted también puede oír cuando se cierra el inducido del solenoide y cuando se mueve el carrete de la válvula.


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Nombre _________________________ MANOMETRO DEL EXTREMO DEL VASTAGO

MANOMETRO DEL EXTREMO DE LA CABEZA




1

2

1

P

A

T

B

BOMBA CILINDRO

VALVULA DE CONTROL DE SOLENOIDE SOLENOIDE TANQUE


PRACTICA DE TALLER 3.5.4 VAL ALVULA VULA DE CONTROL DIRECCIONAL ACCIONADA ACCIONADA POR SOLENOIDE Objetivo Instalar y operar una válvula de control direccional accionada por solenoide en un circuito simple.


Procedimiento 1. Monte el circuito de de la figura figura 3.5.32. 3.5.32. 2. Ajuste la presión presión del sistema a 5.856 5.856 kPa (850 lb/pulg lb/pulg 2).. 3. Activ Activee el equipo equipo de capacitació capacitación. n. 4. Con la válvula válvula de control control en la posición posición NEUTRAL, NEUTRAL, lea las presiones presiones de los manómetro manómetros. s. Anote las lecturas encontradas de las presiones. Presión del sistema: Presión del extremo del vástago: Presión del extremo de la cabeza: 5. Oprima y mantenga mantenga así el interruptor para retraer retraer el vástago del cilindro. Tome Tome las lecturas de los manómetros y anote los valores encontrados. Presión del sistema: Presión del extremo del vástago: Presión del extremo de la cabeza:



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PRACTICA DE TALLER 3.5.4 VALVULA DE CONTROL DIRECCIONAL ACCIONADA POR SOLENOIDE (continuación) 6. Oprima y mantenga así el interruptor para extender extender el vástago del cilindro. Tome Tome las lecturas de los manómetros y anote los valores encontrados. Presión del sistema: Presión del extremo del vástago: Presión del extremo de la cabeza: 7. Desconecte Desconecte el suministro de corriente corriente de la bomba eléctrica y mueva mueva la válvula de control accionada por solenoide para reducir la presión en las mangueras. 8. Desactive Desactive el equipo de capacitación capacitación y conecte la corriente de la bomba. bomba. Desconecte las mangueras.

Preguntas: 1. Resuma las diferencias diferencias de las lecturas lecturas tomadas tomadas en los los pasos 4, 4, 5 y 6.

2. ¿Qué ocurre en en la válvula cuando cuando se activa activa el solenoide?

3. ¿Qué ocurre en la válvula cuando cuando se desactiva desactiva el solenoide?

4. Sin mirar los manómetros, manómetros, ¿cómo puede puede decir decir que se ha movido movido el carrete carrete de la válvula? válvula?

Unidad 3 Copia del Instructor: Examen 3.5.1

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VALVULA DE CONTROL DIRECCIONAL - EXAMEN Nombre _________________________ 1. Anote dos aspectos aspectos que se deben tener en cuenta al usar una válvula de control control direccional.

Capacidad de flujo máxima Caída de presión a través de la válvula 2. Nombre la única pieza pieza que se mueve en la válvula de control control direccional.

El carrete de la válvula Complete los espacios con la respuesta correcta. 3. Los resaltos del carrete bloquean el flujo de aceite a través del cuerpo de la válvula. 4. Los surcos del carrete permiten que el aceite fluya alrededor del carrete y a través del cuerpo de la válvula. 5. En el símbolo símbolo ISO de la válvula válvula básica, básica, el número de de rectángulos rectángulos representa representa el número número de posiciones que puede cambiar la válvula. 6. Cuando la válvula válvula está en posición posición normal, el aceite de suministro fluye a través través de la válvula válvula y de regreso al tanque. La válvula es una válvula de centro abierto . 7. Cuando la válvula válvula está en posición posición normal, el flujo de aceite aceite de suministro suministro a través través de la válvula está bloqueado. La válvula es una válvula de centro cerrado . 8. En el símbolo símbolo ISO de la válvula válvula básica, básica, las líneas y las las flechas dentro dentro de los rectángulo rectánguloss representan básicamente el paso y sentido del flujo entre los orificios.

1 . 5 . 3 n e m a x E : r o t c u r t s n I l e d a i p o C


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VALVULA DE CONTROL DIRECCIONAL - EXAMEN (continuación)

9.

Escriba Escr iba deb debajo ajo de cada símb símbolo olo su nomb nombre re corre correcto. cto.

ACCIONADOR DE SOLENOIDE

ACCIONADOR DE RESORTE

ACCIONADOR MANUAL

ACCIONADOR DE BOTON DE EMPUJE

ACCIONADOR DE PALANCA EMPUJAR-SACAR

ACCIONADOR DE AIRE

ACCIONADOR MECANICO

ACCIONADOR CON TOPE

ACCIONADOR DE PEDAL

ACCIONADOR DE ACEITE

10. Dibuje una válvula válvula de control direccio direccional nal de operació operación n por palanca, resorte centrado, tres posiciones, posicione s, 4 funciones funciones y centro abierto. abierto.

11. ¿Por qué una válvula accionada accionada por solenoide solenoide debe tener accionador accionador manual? E n

una válvula accionada accionada por solenoide, el accionador manual manual permite accionar accionar la válvula cuando el solenoide ha sufrido una avería o está desarmado.

12. Describa cómo cómo se usa un accionador por solenoide solenoide en una válvula de 2 posiciones. E n

una válvula de 2 posiciones se usa sólo un solenoide solenoide para mover mover el carrete de la posición normal normal a la posición accionadora. accionadora. Generalmente Generalmente se usa un resorte para regresar el carrete carrete a su posición normal.


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13. Escriba tres condiciones condiciones que pueden producir sobrecalentamien sobrecalentamiento to del solenoide.

Válvulas pegadas Altas temperaturas del medio ambiente Bajo voltaje del sistema 14. Describa la operación operación de una válvula válvula de retención. retención. La válvula de retención retención (que tiene una bola o cabeza sostenida sostenida en su lugar con un resorte liviano) se instala en serie con el flujo de aceite a través del circuito. La válvula de retención ofrece restricción restricción al flujo de aceite que hace que se produzca produzca una presión leve contra contra la válvula de retención. Cuando la fuerza de la presión de aceite contra el área superficial de la válvula sobrepasa la fuerza del resorte de la válvula y la presión de aceite que pueda estar detrás de la válvula, la válvula de retención retención se mueve fuera de su asiento. El aceite fluye a través de la válvula de retención retención al circuito restante. restante. Cuando el flujo de aceite se devuelve, devuelve, cesa la fuerza contra el resorte de la válvula válvula de retención.. El resorte cierra la válvula y bloquea el flujo de aceite. retención aceite. El aumento de la fuerza de la presión causada por el flujo de aceite bloqueado se suma a la fuerza del resorte y mantiene la válvula válvula de retención en su asiento. La válvula de retención retención permite que el aceite fluya en un sentido y bloquea bloquea el flujo de aceite en el sentido opuesto. 15. ¿Qué ocurre en un circuito cuando cuando se instala al revés la válvula válvula de retención? La válvula permite permite paso de flujo cuando se supone que debe debe estar bloqueado y bloquea bloquea el flujo cuando se supone supone que debe fluir libremente. libremente. 16. ¿Cuál es la diferencia entre entre una válvula de retención de operación operación piloto y una válvula de retención simple? La válvula de retención retención de operación piloto se diferencia diferencia de la válvula de retención retención simple en que la primera permite que el aceite fluya en sentido contrario a través de la válvula. 17. Def Defina ina “Relació “Relación n piloto” piloto” y “Presión “Presión piloto”. piloto”. Relación piloto piloto es la relación entre la presión de la tubería detrás detrás de la válvula de retención y la presión piloto requerida requerida para abrir la válvula de retención. retención. Una relación piloto de 3:1 es con frecuencia frecuencia el valor de la mayoría de las válvulas de retención retención de operación piloto. La presión piloto es la alimentación alimentación de la presión de suministro suministro por el orificio piloto de la válvula. La presión piloto se usa para abrir la válvula de retención e invertir el flujo de aceite.


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CIRCUITO 1

C IR C U IT IT O 2

C I R C U I TO TO 3 18. En el símbolo símbolo de una válvula válvula de lanzadera lanzadera en la figura arriba, arriba, el aceite puede puede fluir: A. Del circuito 1 al circuito 2 B. De Dell circu circuito ito 2 al cir circu cuito ito 3 C. De Dell ci circu rcuito ito 1 al cir circu cuito ito 3

D. A y B E. B y C

19. Identifique Identifique y escriba en el espacio correspondiente correspondiente los nombres nombres de las partes del carrete de la válvula.

C U E R P O D E L A V A L VU VU L A

SURCO DEL CARRETE ORIFICIO DE LA VALVULA

RESALTOS DEL CARRETE

20. Cuando la relación relación entre la la presión de carga carga y la presión piloto piloto es 3:1, 3:1, en la figura, figura, ¿cuál es la presión mínima requerida para abrir la válvula de retención? D EL CILINDRO

2.067 kPa (300 lb/pulg 2 )

ACEITE PILOTO


6.200 kPa (900 lb/pulg lb/pulg 2 )

Unidad 3 Copia del Estudiante: Examen 3.5.1

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VALVULAS DE CONTROL DIRECCIONAL - EXAMEN Nombre _________________________ 1. Anote dos aspectos aspectos que se deben tener en cuenta al usar una válvula de control control direccional.

2. Nombre la única pieza pieza que se mueve en la válvula de control control direccional.

Complete los espacios con la respuesta correcta. 3. Los

bloquean el flujo de aceite a través del cuerpo de la válvula.

4. Los la válvula.

permiten que el aceite fluya alrededo alrededorr del carrete y del cuerpo de

5. En el símbolo símbolo ISO de la válvula válvula básica, básica, el número de de rectángulos rectángulos representa representa el número número de ______________ que puede cambiar la válvula. 6. Cuando la válvula válvula está en posición posición normal, el aceite de suministro fluye a través través de la válvula válvula y de regreso al tanque. La válvula es una . 7. Cuando la válvula válvula está en posición posición normal, el flujo de aceite aceite de suministro suministro a través través de la válvula está bloqueado. La válvula es una . 8. En el símbolo símbolo ISO de la válvula válvula básica, básica, las líneas y las las flechas dentro dentro de los rectángulo rectánguloss . representan el

1 . 5 . 3 e n m a x E : e t n a i d u t s E l e d a i p o C


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9.

Escriba Escr iba deba debajo jo de cad cadaa símb símbolo olo su nomb nombre re corr correcto ecto..

10. Dibuje Dibuje una válvula válvula de control control direcci direccional onal de operaci operación ón por palanca, palanca, reso resorte rte centrad centrado, o, tres posiciones, posicione s, 4 funciones funciones y de centro abierto.

11. ¿Por qué un válvula accionada accionada por solenoide debe debe tener un accionador manual? manual?

12. Describa cómo cómo se usa un accionador por solenoide solenoide en una válvula de 2 posiciones.


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VALVULA DE CONTROL DIRECCIONAL - EXAMEN (continuación) 13. Escriba tres condiciones condiciones que pueden producir sobrecalentamien sobrecalentamiento to del solenoide.

14. Describa la operación operación de de una válvula de retención. retención.

15. ¿Qué ocurre ocurre en un circuito circuito cuando cuando se instala al al revés la la válvula de retención? retención?

16. ¿Cuál es la diferencia entre entre la válvula de retención de operación operación piloto y la válvula de retención simple?

17. Def Defina ina “Relació “Relación n piloto” piloto” y “Presión “Presión piloto”. piloto”.


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CIRCUITO 1

C IR C U IT IT O 2

CIRCUITO 3 18. En el símbolo símbolo de una válvula válvula de lanzadera lanzadera en la figura arriba, , el aceite puede puede fluir: A. Del circuito 1 al circuito 2 B. Del circuito 2 al circuito 3 C. De Dell ci circu rcuito ito 1 al cir circu cuito ito 3

D. A y B E. B y C

19. Identifique Identifique y escriba en el espacio correspondiente correspondiente los nombres nombres de las partes del carrete de la válvula.

20. Cuando la relación relación entre entre la presión presión de carga carga y la presión piloto es 3:1, 3:1, en la figura figura ¿cuál es la la presión mínima requerida para abrir la válvula de retención?

DEL CILINDRO

ACEITE PILOTO


6.200 kPa (900 lb/pulg 2 )

Curso Cat U3L5 Valv de Control Direccional

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