Bosch Group
Hidráulica, Bases y Componentes Training Hidráulico, Tomo
1
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La historia de éxito del libro "Hidráulica
-
Bases y Componentes", mejor conocido por la mayoría de los
técnicos bajo el título "Training Hidráulico, Compendio 1", empezó ya en 1978. Desde entonces ha venido acompañando a muchos técnicos en su formación y perfecciona miento de conocimientos, ha sido utilizado para estudios autodidácticos y, hoy, sigue siendo una valiosa ayuda y obra de consulta para el fabajo. La
primera piedra de este enorme éxito la pusieron los primeros autores (originales), que tenían el siguiente concepto: explicar las bases y las funciones de Ia hldráulica en dibujos seccionales de componentes industriales. La ¡ntención de este proceder fue la de atribuir ya a la teoría un elevado grado de práctica. Sobre la tercera edición: Tanto el probado concepto como los temas han pasado sin modificación alguna al presente libro. Los contenidos han sido actualizados y, en parte, también condensados. Las conexiones y los dibujos seccionales han sido recolorados, ilustrando mediante matices en color las
presiones y, por consiguiente, las funciones. Una relación de normas importantes pertenecientes a la fluídica facilita la búsqueda de información particular. El nuevo índice técnico hace referencia a
todo el libro. oudiéndose encontrar de esta manera con
facilidad los términos técn icos.
-
Las ilustraciones (figuras) del libro están disponibles en el CD ROM "HYlgraphics".
Quisiéramos dar las gracias al señor Helmut Kempf por su trabajo de revisión y redacción, al señor Udo ostendorff por la actualización del capÍtulo "Máqulnas de pistones axiales" y a todos los colaboradores de la Bosch Rexroth que han apoyado este proyecto, Bosch Rexroth AG
didactic
Contenido
Fundamentos
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27
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21
¡0
Capitulo 2
Símbolos gráficos según DIN l5O 1219 33 1/l
5rnbo os básicos............... ...
5irbo os'lrc or¿
es..
35
'.terres de ere-g a, ir¿r>lo mocior ! ¿rlmlla. or de a erergía...
36 36
36 36 37 37
3l 3B
38 38 39 39
V¿lvul¿s r sert¿b es d
Capitulo
3
Fluidos hidráulicos 1
2
2.1
2.2 2.3
2.4 2.5 2.6 2.1 2.8 2.9 2.14
fnnd r.t¡ v \rnc d¡c-orp, on fñnrn:t niliñ¡d .nn m¡Tpr'¡jp( F.i¿o I cac de cizol ar ier .0.......................... Rp
R:i:
¡ .¡r¡Aq
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43 43 43
tprrni.,\
43
lid¡d
44
2.11
2.12 2.14 l. 1)
Buer¿corductiordetao............................
45
2.16 2.17 2.18 2.19
No tóxlco, ni como f uido, ni como gas, ni después de su
descomposlclón........................
45
2.20 2.21
2.22 2.23 2.24 2.25 2.26
45
Buen" ril
r¿oilio¿o...
Compatibilidad e intercambiabilldad con otros fluidos hidráulicos (cambio de f uido
hidráuLlco).........................
45 46
2.21 3
adecuados.....
4
E1emplo para la se ecc ón de componentes hidláullcos
4.1
Gama de temperatura del fluido hidráulico y gama de viscosldad de os componentes hidráullcos
4.2
48
necesarios
49
Capítulo 4
Bombas hidráulicas 51
1
Prir'.
2
-r.< rn'lcirt
ar¡/a<
52 52
2.1
52
2.2
: nrod¡ nl¡n¡t:¡l¡
2.3
Rnmh:
2.4 2.5
Bombas de husillos helicoid¿|es...............
52
52 53
53
2.6 2.1 2.8 2,9 2.10
Bomba de pistones radiales, con apoyo externo de los pisiones.....
53
Bomba de pistones radialet con apoyo interno de los pistones.....,.. Borba de p'stones axi¿les er corsfucc'ón de eje i'r(l'nado...........
54
Bomba de p¡stones axiales en construcción de placa ¡nclinada........
54
53
3
55
4
55
4.1
55 56
4.2.1
56
4.3 4.3.1 4,4
57
57 58 Rnmh¡< do n:lat¡<
4.5 4.5.1 4.5.2 4.5.2.1 4. s.3 4.5.4
62
62 65 65 67
4.5.5
Cap¡tulo
60 60
5
Motores hidráulicos 69 69 71 71
72
3.2.1 3.2.2 3.2.3,1 3.2.3.2
3.2.4
3.2.4.1
lVotores hidráulicos según el princ¡pio de engranajes planetarios con eje central..,..... lVotores hidráulicos según el principio de engranajes planetarios con eje cardán.,.,,....., lvlotor de pistones axiaies según el princip¡o de carrera múltiple con carcasa rotatoria..... l\,4otor de pistones axlales según el principlo de carrera múltiple con eje rotatorio.....,....,, Motores de pistones '¿di¿les según el principio de carrera múlt¡p1e..................... Motores de p¡stones radiales (carrera única) con apoyo interno de los pistones...............
72
74 75 76 78 79 81
84
Capítulo 6
Máquinas de pistones axiales 1
1.1
1.2 2 2.1
2.1.1
2.1.2 2.1.3
Basps de
c¿l(r
0........
9l
2.1 .4 2.1 .5
E mecanlsmo motor de
p stones cónicos de eje
incllnado en tecno ogía de
40'.................
93
2.1 .6
2.2 2.2.1
2.2.2 2.2.3 2.2.4 2.2.5 2.2.6
E grupo n'rotor de placa inc lnada represent¿do en forma
sinrplfcada............
lvl0tores y bon]bas constantes en constfucción de eje inc
inado.........
3
3.7
99
101
3.1 .1 3.1 .2
Bombd
Lolsta'1tF......
l0'
3.1 .3
3.2 3.2.1
Borbo v¿ri¿b e er corsrrL(c or de eie rclir¿oo par" t rct to abie
3.3 3.3.
to..
03
1
3.3.2 3.3.3 3.4
8o-b¿ v¿ri¿ble doble (or
r(ii'1d00....................
,/ g'Lp05 rrOto'es o¿t¿ elos oe eje 105 Bombavariableen construcción de paca incinada para ap icación unlversa ene área 1ndustria1....................................... 106
3.4.1
3.5 3.6 3.1 3.8 3.9
móvl1......................... presón......................
Bomba varlabe en construrción de placa ncinada para a apllcación Bomba varlable en construcclón de placa inclinada para e reductor móvi de alta
107 108
Capítulo 7
Cilindros hidráulicos 115
El cilindro hidráulico en el circuito hidráulico...
1
2 2.1
2.1.1
Cilindros a pistón de inmersión o a pistón sin
2.1.2 2.2 2.2.1
2.2.2 2.3
vásta9o..,.....,,,...
unilater¿l)................. bilater¿l)..... d0b1e...................
Cilindros drferenciales {cilindros con vástago Cilind'os de doble vasrago (cilirdros con vástago Formas especiales de cilindros hidráulicos de efecto simple y
115
116 117 117
2.3.1
2.3.2 2.3.2.1 2.3.2.2 2.3.3 2.3,3.1 2.3.3.2
l
1'9
3.1
3.2 4 5 5.1
5.2
6 6.1
6.2 6.2.1
6.2.2 7 7.1 7
.1.1
1.1,2 7.2
Capitulo 8
Accionamientos osc¡lantes 1
131
Generalidades...,,......,,,,.
2 2.1
2.2 2.3 2.4 2.5
l\¡otor oscilante de pistón hidráulico con accionamiento por biela y l\4otor oscilante de pistón hidráulico con accionamiento por piñón y
manive1a................... cremallera..............
139 139
Acumuladores hidráulicos y su aplicación
) 11
Fiomnln<
do:¡ ir¡rin"
lc
:-
3
Tipos c0nstfuctivos de acumuladores hidráulicos con elemento
¡l
f ?
^-
A1 ¿I I
A
A
separador.....
n¡, o rlo
160
r-.rmhln rlo oct¡rln do ¡¡c
5.3
Detefminación deltamaño constructlvo de un acumuladof hidráu
5.6
Selección de tipo de acumulador pafa casos comunes de
q
An m, l:rlnro<
6
j 54
,- ,l-.1^.^- r^ ^:-+^-
Dimenslonan'tientodeacumuladoreshidroneumáticosconelententosep¿rador...................................................,..............
t
6I
qA
....................................
Flañoñf^c .ló { i..i^^
5 5
-. r'. . ' .r i¡l^\
t
Áo ',¿ii^' ,ó , "¡^,^..1^ ^i-+:^ ^.
Prp
ico
aplicación.................
i62
164
Cap¡tülo 10
Válvulas de cierre 161
1
167
2
Válvulas antinetorno hidráulicamente desbloqueables........
3
l.
't69
¡ov
I
170
3.2 3.3 3.4
Vérvulas antirretorlo rLtrarente desbloqueables........ Empleo de válvulas antirretorno desbloqueables......... Válvulas antirretorno desbloqueables srn conex'ón para aceite de fLg¿........................... Vá'v¡las art,rretorno desbloqreables cor conexiór pa'¿ areite de {uga......,....
171
t,4 I
172 172 112 172
4
173
3.4.1
3.4.2
Capítulo
11
Válvulas distribuidoras 175 175 175
118 178
118 179 119
179
t80 181 181
183 183 184 185 186 181 187 188 188 188 188 188 189 189 189 190 191 191
193 193
194
5 6
196
Comparación entre válvulas distribuidoras de conedera y válvulas distribuidoras de asiento..,.....,.
197
Indicaciones de proyecto para la selección del tamaño de válvula requerido.,
198 198 199
Capitulo 12 Válvulas de presión
2.3 2.4 2.4.1 2.4.2
directo.... ................................. precomandadas........ Vá vu a lim tadora de preslón precomandada para montaje de p1aca.................... V¿lvr ¿ i-itddord de pre. or o'cconaro¿oa coT oesc¿tgo....
2.5.I
Deoerdert
2.5.2.1
Linrite superlor de potefria (máx ma pres ón ajustable y caudal
2.5.3.
Válvulas imit¿doras de presión de mando Válvulas imitador¿s de presón
203
2A4 2A5
)A6
"
máximo)........
211
1
2.5.3.2
lvlovlmiento
3.2.1.1 3.2.1.2
Conmutación del caudal de a bornba de P haciaAen P Conmutación del caudal de a bomba de P hacia T en P hacia
de pistón princlpal dentro de a
posición de regulación por oscilaclones en la instalación hidráu
haciaT.................... A..
3.2.2
Vá vula de desconexió
4.
frTci0res................
ica.........
..................................
213
218
218
2t0
Capítulo 13
Válvulas de flujo 229
232
2.1.2 2.1.3 2.1.4
232 232 Válvulas estranguladoras para montaje sobre placa base y conexión por brida..........,..,..
233
Vélvulas estranguladoras y estranguladoras antirretorno para inserción en b|0ques........... Válvulas estranguladoras antirretorno en ejecución de placa ¡ntermed¡a.,.........,.......,..,...
234 235
236 237
238 238
239 239 240 241 241 241 141 242
243
Capítulo 14
Filtros y técnicas de filtración 1
2 2.1
2.1.1
2.1.2
).1.3
componentes)...... nrontaje).............. producción).
Ensuciamiento durante la fabricación de componentes (ensuci¿m ento de Ensuciamiento durante el n]ontale de la instalación (ensuciamtento de Ensuciamiento dltrante el servicio de la nstalación hidráuica (ensucamiento de
249 249 249
2.1 .4
2.1.5
Puntos senslbles al ensuclamlento en conrponentes
hldráu|icos...........,................
251
3. 3.
T
3.1 .1
Sistemas de c aslficaclón para e grado de ensuclamiento delfluldo hldrául a ¡(i{ir.r. ñn (oñ rn N A( lA?q
c0..................
253 253
3.1.2 4 4.1
4.2
A1 4.4 5
5.1
Filtr:rinn Io
5.2
Ei+,^".1^ ^.^+,
rlo ,1-!
<, nor{ ^,.1
)55
6 1 7.1
8 8.1
Comprobación de la ca idad de fabricación (Bubble point
Test).....
259
8.2
fuido
dráu1ic0.......
8.3
Prueba de compatibilidad con ei
8.4 8.5
Determinaclón de la pérd da de presión en función
h
de
cauda................
259
259
8.6 9 9.1 9.1 .1
9.1.2 9.2
9.3 OA
Fi
trn
rla on¡¡^ !
vañii ¡.i^ñ
9.5 9.5.1 10 10.1 1 1
0.2 0.3
10.4 10.5
tl 11.1
11.2 1
1.3
Elltr¡c da
nrnt¡rr Á^
)66
Capítulo 15 Accesor¡os
2.3 3
Sopone pafa bomba con ¿mortiguador de ruido y refrigerador ace te-alre Componentes para regular la temperatura del
lncorporado....... f1uid0.................
4 6
m¿n9ueras......................... Componentes para función de comprobación e indicación......,.......
6,6
Dresostatos mecén cos.
Fijación para amortiguación de ruidos de tubos y
218 219
282 284
289 291
292 293
293 293
6.11
Componentes para indicac ón
6.12
Aoaratos indicadores que no están constanremenre instalados..................
de
nivel en tanques hidráulicos...
293 294 294 294 295
Capítulo
l6
Técnicas de unión 297
1
2
3
291 Válvulas con conexión roscada ycartucho ins
4
291
298 298 299 299
4.1
4,2 4.3
4.4
f.l
300 300 300 300
5.2
301
5.3
301
4.5 5
6
301
6.1
301
6.2
302
Capítulo 17
Centrales de ac€ionamiento hidráulico 303
1
2
Estructura de una central de accionamiento hidráulico....,,.,,..,........
3
fpntrrlo< non,roñ¡<
Indice de símbolos de fórmula utilizados.
304 308
309
313
Indice técnico
311
Capitulo
Entre los fluidos se cuentan los líquidos, vapores y gases, es dec¡r, r-mn on ol ¡ a r^.ññ mp7.2 .la o¡
1
Fundamentos
fluidos, como ya se mencion¿ra, se ocupa de l¿s características mecal lds de,o: flrdos. er,0. qroo\esl¿ "hdronec¿n.c¿" l er i..^- .d L. qJF .u,, ^,^ |.e10fen0s qJe ve'el r¿0¿ c, d r( d dcr(r|Le(d¡r,\d tas0.
1. Introducción
1.2 Hidromecánica
Dado que este capít!lo eva e títu 0 de "fundame¡tos también deseamos considerar corTectamente ¿ física. Cabe considerar que alguna vez la física y la quimica estaban rigurosamente separadas. Hoy en día s¿bemos que os inrites son f uyentes y que a quÍmca también determina decisivarnente los procesos de la vida. Los nexos ,nl e'ector eor- _o
f'
* d-¿-l c¿ de ¿ temic¿ de f a p" -'dos se ¿p o\,ecf¿"rr¿s leyes de ]a hidronecán¡cd. Aqui se transr¡lte presión o energia o
re
sol¿mente señales en forma de presión y valen las leyes de la hidrostática (necántca de lÍquidos en reposo) y (mecánica de líquidos en movimiento).
ef a qunos puntos probab emente práctlca ampIanrefte difundida en la técnlca de fluidos, pero para e lo solicitamos conrprensión de su parte. En notas
1.2.1 Hidrostática
e¡ol car v¿s al pie de o pag
¿cr-¿ qob e coda pa rLLla de
Con nuestra torma de proceder nos desviamos de
de a hidrocinética¡)
1a
a
diraros
¿s di,e ge'r.
d5
correspondientes. Con nuestro modo de proceder deseamos hacer J dOO Ié p¿'a qLo e1 tOdos OS )p( O e) ie(- COS .05 prOce5OS ¡ ) ( 05 se describan un¡forrnemente.
En la físic¿ se conoce la presión hidros¿á¡lca. Es ésta la presión que
-r
I,q- do
e lr
rec o
e're obie
la forma del recipente no tiene nfluenca, sino sólo la altura de líquido resulta determinante para elvalor de la presión. Ello también quiere decir que la presión en la parte inferior del recipiente
1.1 Técn¡ca de fluidos
ro
lleno de éste y que depende de la altura del líquido que se encuentra dentro del rec plente. A qu vale a paradoja hid¡05¡á¡ic¿ q ue d ice q u e
es
super or
a la presión en la superficie. Esta realidad resulta conocida, si cons dera a presión del agLra
dei "mar de
aire
en a pfofundidad de
se
mares abienos.
Nuestro sector especiallzado no h¿ce demasiado tiempo aún se ol r¿b¿ Oleo'idr¿t.¿/relror'd tsro -o )o o lLp co reg 0o por DlN, srno que también el comefc o y l¿ lndustria han adoptado L¿ denominaclón "técnica de fuidos . Cuando ha(e muchos años aparecló la denom nación óeohid ¿u ica" a rdustrla de ace tes minerales la recibió con gran interés, porque consideraba que este
de u¡ rec piente o en e fondo de mar o a una a tura determ nada del punto de medición la presión allíactuante no condu(e a ningún
sector se ocuparia de los prob emas de los o eoductos, dado que la
camb o
hidráulica era la teoría y la cienci¿ de l¿s leyes de flujo de medios f uidos.
5
En ei caso
la conducta es sim¡lar.
der
En realidad este sector se ocupaba
0e a transmisión de energía
estando eLfluldo en reposo'só o de
La
y'
transmisión de presión. Donde, p0r ejemplo, un caudal generado por rna bomba puede producirse -
y en a mayoría de los casos se prodrcirá ' cuando un cil ndro o motor hidráulico debe realizar su t¿rea, de modO que también hay que considerar las leyes del llujo. Y dado que esto es asi, tamblén se
gue manteniendo en la técnrra de fluidos la cafa(terístira 'hidráulica' en oposición a "mecan ca" o "neumática". Lo que
s
deberí¿ ev tarse es decir que en a gún Lado se ha incorporado una
'hidráulic¿".
Cabe observar que e¡ la ei¡á¿lca existe un equ librio de fuerzas, lo que análogamente también es válldo para la hidtostática.En a base
de as cond clofes existentes.
af or¿ se e r era "l lrq:do e' Jl esp¿(o re ¿do coro sicede por elemplo en a técn ca de fluldos con os ci indros hidráu icos, y se
trabaja (on presiones muy superiores a las que pudieran producirse en alturas de 1íquldos dentro del campo de gravjtación de a tiefra, se produce dicha presión utiliz¿ndo medidas técnicas adecuad¿s, por oomn¡ h¡mh:< hLd¡: l;r¡<
l)
Est.
r.cto .nfo,r¿ ampl¿ ¿ú¡
ller¿l!r¿ l¡g
))dat
" tt " u""e ".p .-Lq"."r ¡ rr"
el lado "hidráulico' de l¿ técnic¿ cle fluidol sino también para el lado "neumátlco".
_es
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r
emp e¿b¿ l¿ p¿ ¿br¿
o oó-€, d d 5.e
up_to
la pa ¿hf¿ hldtodynant( p¿r¿ €sa ¿cepc on. 5in emb¿rgo, nosofos re(omendanos,
¿poyándo¡os en
Debe considerarse que en las nstal¿clones de la técn ca de f uidos (e erp ed. ras ¿'acleri,ri(a: del ^ ed o de p esio^. es dec la , ' capacidad de trarsmitlr presión. Y e o no solanrente es vá ido para
slgue denorn¡éndo5e hclfodn¿nc¿ . E1
es¿ coreSoondienle orig n¿ri¿mente 50
a
¡.¡ecánt¿ de ruerpos rigido5 (DN
13317)-¿q!
Lrt za como lerm no ¿mp a pata estáfttóy cinétka, dado
de
¿51úerz¿5 y no só o
Iétnno hidtodinántaa
de
as
1!erza5 pro,ren entes de l¿
qle
¿
a d¡nán¡case
d/rárlcá
en€¡gá./rétr¿
se oclp¿
- emp ear el
cor.,o co¡cepto ¿ñrp io p¿ra hidrcstátie e hidtacinéfiG.
Luego se bombea líqu do al espacio cerrado producréndose una funció¡ de la compres bil dad deJ f uido y debe ser sop0ftada por la bomba h dráu ira. Est¿ presión, denüo de reripiente,
Dado que en las r¡stalaciones
pres ón que es
condiciones hidrostát
cas
€r
/as cuales pred0rninaf las
se trata esperia mente de transm siones
por presión, e las trabajan con presiones relativamente elevadas y bajas veloc dades de f ujo, a fln de que os efectos de a h drocinéticar)
se transm te en forma uniforme hacia todos las direcciones. Esta real dad se aprovecha est¿ pres óf, rea z¿ndo ¿ base" del r-ocipiente en lorma móvl . Se desp aza y, siempre y cuando Ja bomba hidráulica
se mantengan
1o
más reducidos posib
e.
siga entregando líqu do balo presión, se Tnueve una columna de iq u
ido
1.2.2 Hidroc¡nética
equi lbrio de fuerzas. Y
Aqué las nstalaciones en las cuales se aprovecha a energia cinética de iquidos f uyentes nofmalmente no se consideran como parte de la técnic¿ de f uidos, a pesar de que desde el punto de vista de l¿ lis ra no ex st¿ un motivo par¿ ello. 5e trata de os ampliamente
Sin embargo, si
dllundidos reductores hidrodi¡ám cos ,
"'cirdoIdl"uco ta 0o ooo pte,o sao.Le tf¿ó¡ posición de reposo, pof elen]p o e¡ a h dráu ica de s{.tjeción, existe e efeclo se puede denominar hidtostático e plstóf en e ci lndro h dráu lco se mueve corno
'
os cuales para denominar os
cofsecuenci¿ de la entrada de un calda balo pfesión, entonces no só o actúa la pres ó| proven ente de una energia patencial, src tamb én una presión de ret€nc ó¡ provenienle de a energia cinétiG,
c0Tre(ran'renr€
que en as insta ac ones de a técnica de f u dos debe ser conslderada.
la hidra(inética
En esta situación, a def n cióf de ¿s cond ciones y h¿Sta de a insta arlón con a pa abra "h drostática" no resuita p enamente corfecta, las cofdiciones hidrotátlcas só o predominan.
predominan los efectos de Ia h¡droc¡nética.
fa
propuesto mLtcnas veces detleftan lamarse reductoies h drocinéticos . Pafa este t po de reductores, en c0ntr¿p0sición con a técnica de f uidos, no sólo valen las leyes de com0 ya se
s
no tamb én as de a hidrastática, pero sólo
Los "reductores h drodlnám cos", denominados ¿síaún hoy en dia, de acuerdo con su importa¡cia tr¿bajan con e evadas ve ocldades de
f ujo y presiones re ativamente bajas.
1
.3 Formas de transmis¡ón de energ ia Hidréu ca
Fue¡te de e¡efgia (A[c oramiento)
,5e eL( o^
'
2)
Neumátic¿
l,4otof e éct¡lco
[4otof de combust ó¡ Acum! ¿dof hidfáu co
3i
E
[4otor e éctrico [4otor de combust ón Rec p
ectf c dad
Red
[,4otof eléctrico
Batefia
[,4otor de co¡¡bust óÍt
efte de p¡es ó¡
FLrerza por peso
Fuefza e ást. (fesorte) Elementos de
trarsm
s
of
Tuberia! y
n'r¿ ng
ueras
TLrbefÍas y ma¡guefas
de e¡efgia
Portado es de enefgia
Afe
Liquido5
Cab es e éclricos,
P
c¿rnp0 n'ragnettco
pd dr Ld)¡ !Éter erL.
E
ectfones
ezas m€cánlcas
cuefpos figidos y e asl cos
Dens dad de fuerza
gfan0€,
fe ativa¡¡ente b¿ja,
(dens dad de potenc a)
Va ación cont
Dalas pfesr0nes
nu¿
grandes luefz¿s,
motor e é(tr. ron motOf
volumen pequeño
h dráLr
flt
de parán'retros
uy D!€ na,
Pof pie5
of
y cauda
!!rena, pof pfesr0lr
4de
co 10:
1
0uena a muy ouena, y
carda
l¿ce era( ones, relafc0sJ T pos de mov m
baja, compare con peso por !nidad de potenc ¿
e¡to
[4ovir¡ ento l]ne¿ y fotator o láC mente alcanzable por
cii¡dfo
ento inea y rotatof o lári nefte f"4ov m
a canzab e por
c indro
h
dráu .o y r¡otor
neun'rá1co y motor
h
drá! ro
neLrmát co
Iah)a 1.1. Caracterist¡(as de farnas de transnisión de energía vef not¿
Como pafie de a técn ca de f u dos,
a perespecto¿
que a té.¡ic¿
'
Como
qle
p¿
e
de
J2 ¿ p€5¿f
de
qle ¡
h ar¿u ica ¡b¿rc¿
mlcho
m¿s
de 1,J dos. ¿
¿ téan a¡ de
téc¡ic¿ de f u dos,
fuido!
buefa
ma¡do y regu ación
l,¡ovlm entos rot¿lori05 preq0m nanles, fitOvr¡'r eÍrto lif ea : sol."noid€
-
)
né.
'é¡:<
I
'art:(
cafTeTaS c0flas,
eveirtu¿lm. motor ineal
I
neces¿f 0 men0s c0nveniente que en la hidráL.t c¿
e écüicos
los ¿cclonam entos
:
gra¡de, tamaño y dis tr bució¡ de vo umen
¿
pes¿t C! qLre ¿ feumáIr¿ ¿b¡rca .¡Lrcho rnás
[,40v
miento
y rotatorio
neal
1.4 Magnitudes, símbolos y unidades (véase DIN '1301 parte 1, DIN 1301 parte 2 y DIN 1304
l\4agn¡tud
Unidad
5ímbolo
5l
partel)
Conversión a otras
S¡mbolo
Relac¡ón
unidades legales
Longitud Carrera
I
metr0
1m=100cm=1000mm
m
s
Superficie
rnetro
cuadrado
m
2
m2
1
= lo
Volumen
V
metro
cúbico
m
3
= 6
10 000
¡
Veloc¡dad
Aceleración
a
segundo
s
1
5 --
metro por
m
,
segundo
5
m s
metÍo
por (uadrado
segundo al
m
7
1
000 000 mm2
1m3=1000dm3 1dm3 =
T¡empo
cm2 =
mm2
(ltro)
11
a
¡¡¡ J¡¡¡¡¡¡¡
u=lt
60m min
aceleración de la gravedad (redonde¿da)
-5
t-
m
9 = 9,81
s2
Caudal
qv,Q
metro cúbico por
tt
5egunoo
t
litro por minuto
f
min
5
1
ñ3 -i=
L
oo ooo
Q
mtn
Númefo de revoluciones
n
revoluciones por segunoo revoluciones por
Frecuencia
fr
de revolucr0neS lvasa,
peso
Densidad
minuto
m
kilogramo
p
KI09ramo pof metro cúbico
1
5 1
min Kg
160 s min ll mrn
', _
kg
kilogramo
m'
decimetro
NeMon
N
por cúbico
NeMon por metro cuadfado
N
r2
omcmmmLL kom _-
\=rea= m-
1[¿¡= Pascal
Trabajo
W loule
Pa
lo's bar= l
m
-1-L
_1_'
Fc =m
Temperatura Temperatura en
T, O
N
mm
2
Pa
f=1+
rw =i
Kelvin
Centigrado
fabla 1.2: Magnitudes, simbolas y unidades
=0,,
kwh = 3,6 Ml = 3,6. l0 6Ws
vatio
centlgr¿dos t, u
v-;
0,oooo1 bar
-L=16u* cm- fn-
9
1l=1Ws=1Nm 1
Potencia
16
p
P=V
1N =1
r
t
kg
r-l
5
Presión
1
m=V
KOOIqKO 1 --!_ -L_1_ Fuefza
A
bus
lkg=1¡9¡n
--_-i
=v
(Celsio)
'C
0"c
oK
4
273
K
A-273.C
Entre el movimiento lineal kilindro hidráuiico) y el movimiento rotator¡o (motor hidráulico) valen las sigu¡entes analogías:
Cilindro hidráulico lvlagnitud
5m
Algulo (á¡gulo
'
gir¿torio,
rad
Frecuencia de revoluciones
1
(número de levo ucionet
S
Velocidad angul¿r
+ s'
Aceleración
+N
l\¡asa
m
Par de
kg
giro
M
,_
Yg AP
4.¡ n.,n
l\¡omento de inercia de masas
Iabla 1 .3: Analogias
2. Sobre la física
Una masa de 1 kg produce sobre la tiera una fuerza de 9,81 N.
2.1 Masa, fuerza, presión
En la práctica resulta suficientemente exacto realizar los cálculos para
una fuerza por peso de 1 kg con 10 N
ó
1 daN en lugar de
9,81
N.
2.1.1 Masa m Una masa en Ia tierra a causa de la gravedad produce una fuerza por
2.1.3 Presión p
peso. Para la destfipción de pro(esos en líquidos la presión es una magnitud importante.
2.1.2 Íuerza
F
fuena repart¡da sobre fuerza F y de la superficie A se denomina
5i sobre una superficie actúa verticalmente una
según la Ley de NeMonl
la superficie, el cociente de
presr0n p. Fuerza
= masa. aceleración
F
= m.
a.
(l)
5i se subst¡tuye la aceleración general a por la aceleración de la
^:
F
(3)
gravedad g (9 = 9,81 m/s2)se obtiene: Fueaa por peso = masa
.
aceleración gravedad
Fc
=
m.
g.
La unidad 5l derivada para la presión es el Pascal (2)
Para una masa
1\:
La unidad 5l de fuerza es el NeMon
En la práctica normalmente se trabaja con la unidad bar
de 1 kg se obtiene una fuerza por peso de F" = 1 kg .g,el m/s'?= 9,81 kg m/s'?.
kom a
2
1
Pascat
lbar=105Pa.
(1
Pa).
En la técnica de fluidos la presión se indica con el simbolo p. Cuando
no se hace una indicac¡ón suplementaria con un índice se fata de una sobrepresión positiva (Flg. 1.1).
]
€=
t
6 Presión de ruptura
f.=
il'{-# f- x- ;-
:9
Pre5ión
0e prueD¿
,s-'ñ-F-
Presión máxima
Pr€5ió¡ ¡ominal
0sciaciones de pres¡ón
c
=
0ne5 {[
Presión real
A presión
0e preton
:9
Presión deseada
\
Pulsa-
0e seTVlc 0
E
Dlferencia
r9 E
de pfe5r0n Presión mínima Pfesión
atmosféric¿ 4 presión norm¿l vacto
Tiempo
--+
I I
Fig.1.1: lndicación de presiones según DIN 24312
2.2 Traba¡o, energía, potencia De acuerdo con el
2.2.1 Trabajo
-
-
-
tipo de trabajo almacenado se diferencla entre:
EnergÍa potencial (energía de pos ción, E) y energía cinética (energía de movimiento, Ek).
Si un cuerpo bajo la actuación de una fuerza F se despaza un determinado trayecto s, entonces la fuerza realiza un fabajo W.
2,2.2.1 Eneryía potenc¡al trabajo es igual al producto del trayecto reconido s y de la fuerza actuante en el sentido del trayecto F. El
W=F's. La unldad 5l para
Un cuerpo que se encuentra en una posición más elevada puede descender a un nivel determinado, real¡zando un trabajo.
(4)
eL
trabajo es el loule
El valor del trabajo acumulado depende de la fuerza por peso m del cuerpo y de la a tura h
(n.d.h
.g
1l=1Nm=1Ws.
E,=
2.2.2 Energía
2.2.2.2 Energía cinética
5i el cuerpo está en situación de realizar un trabajo, entonces tiene una reserva de trabajo.
5i un cuerpo en movimiento choca con un cuerpo en estado de reposo,
(5)
el cuerpo en movimiento realiza un trabajo sobre el cuerpo en reposo
(p.ej. trabajo de deformación). El
trabajo asíacumulado, la reserva de trabajo, se denomina energía. En este caso la reserva de
Trabajo y energía tienen la misma unidad,
cuerp0.
trabajo se encuentra en el movimiento del
El
valor de la energía depende de ia masa m y de la velocidad ydel
2.4 Sobre la hidromecánica
cuerp0
r -fr
v
La hidromecánica es la teoría de las propiedades fÍsicas y de
2
(6)
la
condLrcta de los líquidos en reposo (hidrostática) y en movimiento (hidrocinéticarr).
2.2.3 Potencia Los iíquidos se diferencian de los cuerpos sólidos porque sus paftículas
La potencia es
e coclente de trabajo
y t empo
se pueden desplazar Pof lo tanto, no poseen una forma definida slno
que toman la forma del recipiente que los rodea.
-W
\7) Los liquidos son mucho menos compresibles que l0s gases.
La unidad 5l de potencia es el vatlo (W)
2.4.1 H¡drostática
1w=1+. En rea idad, las eyes de la hidrostática só o valen para 1os líquidos idea es, que deben considerarse como sin masa, lbres de frlcció¡ e
2.3 Velocidad, aceleración
incompresibles.
2.3.1 Velocidad
Con estas relaciones se capta a conducta de clrcuitos ideales, es dec r, ibres de pérdidas. En todos os e en]entos constructivos de lnsta aciones de técnica de fluldos de uno u otfo modo se producen
La ve oc
dad yes el cocentede trayectosydel tiempo
lenel
cua
se recorre el trayecto
',_q
pérdidas. En los elementos construct vos que trabajan según e princlpio de estrangulamientO, as pérdidas que se producen, hasta res!ltan ser una condición para su funcionamiento.
(8)
2.4.2 PrcsiÓn La unidad
5 de
a velocidad es el metro por segundo. 5i se I enan recip entes de diferentes formas que presenten las nrisrnas
2.3.2 Aceleración
superficies básicas (A, = A¡ = A¡) con amismaalturade íquido(h), se e ercerá la m s-a pres.or soo e ,: stpet'i.ie oásic¿ o ).
Si un cuerpo se mueve a veloc d¿d no constante, entonces sufre una
Dado que las superficies y las preslones son l¿s mismas, de e lo tarnbién resultarán as n'rismas fuerzas (Fr = F2 = Fr).
(or
ate eTacton a. La
variac ón de la velocidad puede ser positiva (aumento de velocidad/
aLeler¿c on) o
regat'va ldism rtr ior oe velocio¿d et"lool.
La ace eración I
tiempo
nea a es e cociente de la ve ocidad v dy del
¿
(e)
-t La unidad Sl de aceleraclón (retardo) es
e
metro por segundo
cuadfado.
ci^ 1t,,-
^..-)^,-
L,).:,,1,.-
1) ver nota
al pie respedo a 1.2
p
Cuando la fuerza F. actúa sobre la superficie A,, se produce la preslÓn
2.4.2,1 Presión por fuerzas externas
(10)
La preslón p actúa en cua quier ugar del slstema, también sobre a superficieA,' Lafuerza alcanzable F, (sinónimo de una carga a elevar) e5
F,=p.4,
(11)
De modo que
'1
A,
2
(12)
A,
tig. 1.3: La ley de Pascal El
fundamento de la hidrostátic¿ es a Ley de Pascal:
ó
E efecto de una fuerza sobre un iquido en reposo se reparte
en
'2
2
(13)
todas direcciones dentro del liquido. La magnitud de la presión en el líquido es igual a la fuerza por peso, referida a su superficie efectiva. La presión siempre actúa en forma veftical sobre las superficies que
iimitan el recipiente. " Además,
La
Las fuerzas se comportan entre
presión se reparte uniformemefte hacla todos lados.
Si
se desprecia la presión de gravedad a preslón es lgual en cualquiet
lugar (Fig. 1.3).
En un slstema de este
sícomo las superfit
t po la presión p siempre
es.
se rige pot la fuerza
F y por Ia superficie efect va A. Es decir, a preslón sigue aumeftando hasta que pueda llegar a superar la resistencia que se opone al movlmiento de líquido.
Dadas las presiones con las cuales se trabaja
en
nstalaciones
hidráulicas modernas, la presión de gravedad puede despreciarse. Ejenrplo: columna de agua de 10 m = T bar.
de la fuerza F, y de la superficie la pr€sló¡ necesaria para superar la carga
5¡ a través
4,
fuese posible alcanzar
F,
(a través de superficie
A?), tentonces la carga F, podrá ser elevada. (Las pérdidas por rozamiento se podrán despreciar.)
2.4.2.2 Transmisión de fuerzas Dado que la presión se repane uniformemente en todas direcciones, '¿ 'orra del recip'errc ca'ece de i-oo'tart,a. Para poder trabajar con la presión hidrostática damos un ejemplo (Fig. 1,4).
Los trayectos sr y s, de ambos pistones se comportaf de modo inverso a las superficies
t s2 s
42
(14)
A,
E trabajo de pifón de fuerza (1) de carga (2) W.
w,= Wt=
Fig. 1.4: Ejemplo para la trcnsmisión de fuerzas
f,'s fr'
s,
,
W, es
gual ¿l trabajo del plstón
(1s.1)
(t
s,2
)
2.4.2.3 lransmisión de presión
2.4.3.
f ley
de flujo
A través de un tubo con distintas secciones transversales fluyen en iguai tiempo volúmenes iguales. Esto significa que la velocidad de flujo del fluido debe aumentar en el punto estrecho (Fig. 1.6).
Fig.1.6: Flujo Fig, 1.5: Transnisión de presión
lvlediante una barra se han unjdo firmemente entre sídos pistones de distlnto tamaño (Fig. 1.5: 1 y 2).5i sobre la superficie A, actúa lra presión p,, oistón (l)se obtiene a fue.za f,. la f:erzá F, se
t'ansrire
¿ tr¿vés de l¿ barr¿ soore la supe4iceA, del oiston (2), produciendo allí la presión p,.
El caudal Q es el cociente del volumen de flujdo V y del tiempo
(7)
Q-V/t, El
t
volumen del fluido V también es igual al producto de la superficie
A por la longitud
s
5in pérdidas por rozamiento vale:
F,=F, y pr.A,=p,.A' De este modo p¡ .
A, = F,
5i se intfoduce A . s en lugar de V entonces se obtiene para Q
y
p, .A, = F,
^
o
A.s
El cociente del trayecto s y del tiempo
P1 A, P2 A
t es la velocidad v
(16)
1
Por lo tanto, ei caudal Q corresponde también al producto entre la superficie de la sección fansversal deltuboA y la velocidad del lÍquido v En el transmisor de presión as presiones se comportan de modo
Q=A'v.
inverso a las superiicies.
2.4.3 H¡drocinética La hidrocinética
1)
es a teoría de las
Jeyes
del movimiento de los
líquidos y de las fuerzas efectivas en cada caso, Con ellas, en parte, también se pueden explicar los'tipos de pérdidas que se producen en la hidfostática.
5i se desprecian las fuerzas de rozamiento que se producen en las superficies límites de cuerpos y líquidos y entre las distintas capas de líquidos, entonces se habla de un flujo ibre o ideal.
Los fenómenos
y leyes del flujo ideal importantes para
hidromecánica se pueden describir suficientemente en los pánafos siguientes.
y
la serán analizados
r)ver nota al pie respecto a 1.2 Fig, 1.7: Caudal
E caudal Q en L/min es gual en toclo el tubo 5i el tubo tuviera las secciones tfar]svers¿l€s A, y A,, en d clas secciones ltansvels¿les se cleberá inst¿lar una ve ocldad propia (Fig 1 8)
(a Referrdo a la energia de presiÓn ell0 slgnLt
os.,:n,,+o
s h+! v2
(21)
Corn pre nde:
pfe5l0n
Q:Q,'
h = (p | 2) . v) =
p. g.
Qt= At' v
'
5
Q,=4,'v,. D€
a ís!rqe
se cons clera a
efatlca
pres Ón por
1a
altuta de l¿ co Lrmn¿ de íqu d0'
PresiÓn de retenc on
ecuatión de cont nuidad y la ecuac ón de Bernou ii,
se obtiene lo sigulente:
¿ ecuac ón de cont
estrafgLr arniento de a setción transversa aumenta la velocid¿cl, aumenta la energia de mov mlento Dado que a energia tota permanece tonst¿fte, la erergia de posición y/o la preslÓn pof estrafgulamiento de a setc Ón transvelsal deben leduclrse
5i p0r
ruid¿d (1e)
e
La enefqí¿ cle pos c ón petmanece casl constafte S n embargo' a pres ór estát ta varía en func ón de la presión de retención, es deci¡ en func ón de a ve ocidad de f ujo. (FEl 7 9: La a tura de a co rmfa
de luqa
íqu do es siempre una med da para l¿ presiÓn reinafte en ""se r.
)
Qt = Q z Ftg. 1.8. Vela(idad de fluio
2.4.3.2 Ley de conservación de la energia un iquldo en movlrnlento' iqu do no varía mlentras exteT or ni se enlfegue energ a
La ley de conservación de energÍa, referida a
dice qre
a energía total de un c¿udal
no se lntrodLzca energía desde hac a
eJ
Ef ¿s
tot¿l se cornpone de:
efefgia potenc
-
Ftg. 1.9. Ptesión en una estricción
exterlor.
La enetgia
-
e
de
prlfcip¿lmente, dado que a altur¿ de iqu do pof o genera son demasiado bajas
a
energía de posición, en funtión de la columna de liquido y
de a preslón efátit¿
energia c nétlta
De
energía de movimiento e¡ func ón de a ve ocidad de f ujo
a ísurge
la ecuaclón de Bernou
g.t,+fi+r
=
y
a ve ocidad de flulo
2.4.3.3 Fricción y pérdida de presión P¿fa ronslderar la reglLarldad de íquidos fluy€ntes habiamos supuesto q!e las capas de liqlido se pueden desp azar libres de fricclón eftre si y contra un cuerpo
v
-
nstalatlones hdrostátlcas la presÓn estátca mport¿
ron"¡,.n¡"
y de la preslÓn de retenc Ón
i
(20)
5in embarqo, a energía hidráu ica no se puede tr¿nsm tir ibre de pérdidas alravés de luberias. En as patedes de tubo y ef el íqu do mismo se procluce fricc Ón, que genera caLor' La energía hidráu ica se transforma en caLoL La pérdida de energía hidráu ica que se produce significa una péfdida cle presló¡ para nstalaciones h dtáulicas
La pérdida de presión
- la diferencia de presión - se denomina Ap Cuanto más grande la flcción de las capas de íquido entre sí (fricción interna) tanto mayor la viscosidad (tenacidad) del liquido.
I
(fig, l.l0).
liñ I ll
Ftriñ
bñ,Dr
Fig.1.14: Pérdida de presión La importancia
de a
pérdlda de la presión (pérdida por fricción)
depende sobre todo de:
- la ongitud de la tubería, - la sección transversal de las tuberías, del tubo, - a rugosidad de las paredes j - a .:ni.{ad ¡a.^d^< dó
h^
a velocidad de f ujo y
-
ttg. 1.12. Flujo tutbulento
a viscosidad del líquido.
2.4.3.4 Tipos de flujo
2.4.3.4.1 Número de Reynolds Re
EL tipo de flujo también es lmportante para la pérdida de energía en una insta ación hidráulica.
El
tipo de fiujo se puede detefminar a grosso modo ron e número de
Reyno ds Re
(p dlfpronri:n dn< tlnn< do ll ,ln
- flujo
122)
aminar y
flujo trrbu ento. Al íse consideran: Hasta ciertas velocidades
ma laminar) a través de tubo. L¿ capa interna de líquldo tene a mayor ve ocidad. La capa externa está detenida en a pared del tubo (Fig. | .1 | ).5t se aunenta l¿ velocldad de f ujo, en la velocidad crítica
e tlpo
de
t",,^t^.i,.t-,.t ¡^ , ^ c^^| ,rr>, us fl !,ulu -/.
los íquidos se mueven por capas (de fordr
La veocldad crítica no es una magnitud definida. Depende
de
a
viscosidad del f uido y de la sección transversal de flujo. La ve ocidad crítica se puede calcular y en lnsta aciones hidráulicas no deberá ser
h
dráulico en m,
diámetro interno de tubo, en otros casos
f ujo cambia, se vue ve anemo lnad a (tutbu enfo, F¡9. 1.12).
De este modo se inrrementa la reslstet'tc a a1 fujo y, con ello, as pérd das h dráu icas. Por este motlvo elf ujo turbu ento generalmente n0 resu ta deseado.
e diámetfo
en secclones transversales es igua a
d¡= A
su
=
= =
4'
A/U
superficie de la sección transversal,
períÍtetro,
n - vlscosidad Áe,,, = 2399.
clnen]ática en m'//s y
Este valor sólo va e para
Con Re,,, cambia
tubos redondos, técnic¿mente isos y rectos.
e tlpo de flujo de am naf
a turbulento y viceversa.
pera0a. El
flulo laminar se produce con
e fluio turbulento con
Re
>
Re
Re.,r.
< Rq,*,
y
3. Instalaciones h¡dráulicas
3.2.1 Transformación de energía
3.1 Características de las instalaciones que usan técnica de
Para a transfofmación de energia se emplean de ado primario bombas hidráulicas y, de lado secundario, cilindros y motores
fluidos
hidráu icos.
-
Transmisión de grandes fuerzas (pares de glro) a tamaño
3.2.2 Mando de la energía
relativan'rente reducldo.
-
El
funcionamiento bajo carga comp eta es posible ya desde
La energia hidráulica, y con e lo la potencia
e
rep0so.
-
transmit da, se influencia
en su magnitud y sentido mediante presión y c¿udal por med o de bombas varlables, válvulas de mando y vá vulas regu adoras
La variación continua (mando y regulación) de
.velocidad, 3.2.3 Transporte de energía
. par de giro o
.fuerza E fluldo h dráullco, conducido
se puede realizar fácilmente.
- \ mple protetrior
cortr¿ sobreca'gds.
-
Adecuadas para desarrol os de movimlento rápidos y tanrbién p^r'emada..e'rte lenros y cor tro ab es.
-
Acum!laclón de energía con gases.
a
través de tubos, mangueras, ta adros
en bloques de mando o pacas de mando realiza energia o tambiéf sólo a conducclón de presión.
e
transporte de
3.2.4 Var¡os Para el
almacenamlento y el cuidado del fluido hidráu ico se requiere
una serie de instalaciones sup ementarlas, como tanque, fitro, refrigerador, elementos de calefacclón y dispositlvos de medición y
5lstemas de acc onam ento simp es centrales y
0e corlr0l.
tfansformaclón decentralizada de e¡ergia hidráu ica en energía rnecan ca.
3.2 Diseño de una instalación hidráulica En instalaci0nes hidráu lcas se tlansforma energia mecán ca en energía hidráulica. De ese modo es transportad¿, comandada y regulada, para ser transformada nuevame¡te en energía mecánica.
E lemento conducido
|\,4otor eléctrlco
[,4otor de combustión
o manual
Energia hldráu ca
Fig. 1.13: Transfornación de energia en una ¡nstalac¡ón h¡dráulica
3.3 Realización de una instalación hidráulica sencilla
Como segundo ejempio se va a realrzar una r¡st¿iacrón hrdráulica.
Ef esto se r¿ amp rando paso a paso la insta ac óf hidfáu ca por más aparatos que
comandan e sent do de movim ento del c lindto (vá vu
-
a
distribuldora) inf ryen sobre avelocidaddel c Indro (válvr a de f ulo) mtaf arargade ci lndro(vávua im tadora de ptesión) evitan e vac ado de a inst¿ ac ón a tfavés de a bomba hidráu lta, durante
e
reposo (váLvu a de c erre)
evltan a entrada d€ cll ¡dro con tafga a prodrclrse un¿ p¿rada de la bomba hidráu lca (vá vula de clerre). Lln cl
irdro hidrá!llco (5)es sometido
debe sa r y entfar bajo esta bomb¿ hldráu ica (1)
es
a la fuerza
F.
E c llndro hldláu co
(¿Iga Contrarlamefte a a Fig. 1.14.,
a
accionada por un motor (electÍomotof o r¡otof
de combustlón)
Fg 1.14 Principia de una
Esta estructura básic¿ aná oga
instalac¡ón h¡drául¡ca
deprncipoenlaFg
a
a
F
g.1.14. se ndcacomolmagen
1.15
5obre el p stón de una bomba manuai se ejerce una fuefza (Flg I .14).
Esta fuerza, divid da por la supef c e a canzab e (p
=
de pistón, da la presión
F/A)
CLol to r ¿5 5e opr 'le e p ctor F "je c da ,ob e e>r€ Lo .o^d.orre
da. . d'llo ^1",01 l" '. elTd al"pe.or
'"^Odlgo'óOle'Olroloo.l^e o óso0,e.
del p ,lo1 este el Lo d ciores de s-p"
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¿ c¿rg¿ /T
0o¿lo'uop - p.
L€
^l
A lgual cafga, la presión ya no sique aumentando. Por lo tanto, r ge pof a fesistencia que se opone a flulo de lqu do.
se
se ogra a presón necesaria para a la cual se mueve la carga depende del cauda co¡ducldo a cil ndro. Referido a Fig 1 .14 slqnifica: Crant0 n'rás rápid0 La carg¿ podrá Tnoverse cuando
e lo. La velocidad
de a bomba m¿nu¿l hacia ab¿jo, tanto más flu do por unidad de tiempo es conducido a indf0 y tafto más rápido se
se mueve el p sión
r
e eva ra cafga.
Cor e motor M conect¿do, se acc ona abombahldrául ca (1) Esta
ra iquido de rerlpiente (2)y o desp aza a as tuberias de a insta ación hidrárlica hasta e ci ndro hidráu lco (5). N4ientras el iqu do fo tefga que venrer ringufa fesisterrla, éste s mplem€nte
bomba asp
avafza por empuje.
llr
ild o l dr.ul .o (5) :om"rido"l" ue [-¿ de ¿ -ber¿ f€pfesent¿ una res stencia pafa e iquldo.Aumenta l¿ preslÓn hafa I r' '¡, i- pr rlo, ir h..t- ¡r o
d '\ ' ópdt n'ruev¿ e pistón dentro de c lindfo hldráu lco (5). 5 n embargo, sl el
"l¿
motor es desronectado, la fLrerza F vue ve a ernpujar
lndrohdrául co(5) atrás a su posic ón iina (entr¿ e pistón).Dur¿nte este proceso, a bomba hidráu ica (l)trabaja como el pistón del ci
un motor hldráu ro.
Un resofte, como fuerza meránica, opr me
e cono contra
el asiento
de la vá vula. La presión ¿ctu¿nte en la tubería ¿ctúa sobre la superfic e
del asiento. según ia ecuación | = p.A el cono se evanta del ¿siento en cuanto a fuerza de: presión .superf cie supera a la fuerza
de resorte. ya r0 o .-e-to r ¿s. E ,¿ud¿ or-" cort - r¿ r e'do por entregado a bomba hidráulca (1)fuye a traves de avávua L¿ ores
or
limitadora de presión (4) hacia el tanque (2). Ahora hemos a canzado un¿ estructura qlre nos pern]lte hacer sa lr con toda seguridad el cilindro hidráulico. A través de la incorporación de l¿ vá vul¿ distribuidora (6) se quiere obtener una estructura que también perrnita hacer entrar de nuevo el c lindro hldrául co.
Fig. 1.16 N4ediante la inrorporación de una vá vula de ciene (3) en a sa ida de preslón de la bomba (1), se evita que a nstalación se vacie y en el ejemplo que entre el rilindro hidrául co (5) (véase l¿ Fig. 1 .16).
Después de esta ampliación de a estructura de la instalación hidráulica, podemos detener el cilindro hidráulico (5) en cualquier punl0, 5in embargo, si el piston saliera completamente, es decir si alcanzara su posición fin¿ mecánica, la pres ón seguiría aument¿ndo hasta
producifse
La
destrucción de la nst¿laclón hldráu lca.
Por eso, se ¿ñade a la instalación h dráulica
1a
válvu a llmit¿dora de
la presión (4) de acuerdo con la Fig. 1.17.
Fig. 1.18 En a Fig. 1 .18 se ha dibujado la vá vu a d str buidora (6) en a posición de conmutación b. En esta posición de conmutación no hay ninguna
función modificada en comparación con la Fig. 1.17. De form¿ menr¿l lleva-os a v¿l'"-l¿ d str'ouido ¿ {6) a sls l es p0. ' to-es oe conmut¿ción posibles: Fig.
1
..] 7
Para protegef as inst¿laclones hldráu lcas contra l¿ producción de una pres ón excesiva y, por consigu ente, contra sobrecargas, por
princ¡pio hay que limitar la presión máxima admisible ¿ través de válvulas limitadoras de la presión.
Posición de conmutación a: C indro h drául co entra Posición de conmutación 0: Cilindro hidráullco se para Posición de conmutación b: Ci indro hidráulico s¿le.
Para que la velocidad de m0rlimiento del pistó¡ en eicilrndro hidráulico (5) pueda ser variada, el caudal conducido hacia él debe poder ser comandado en cuanto a su volumen. Para ello se i¡serta una válvu a
5in embargo, en la represeutac ón s mbólica de inst¿lacrones hidráulicas, las válvulas distribuid0ras siempfe se represeftar en su
posición de feposo.
de asiento (7). La ifstalacón obtenda al fina para hacer entrar y salir e cil fdro hidráulico (5) sometido a una fuerza F viene representada de forma s mból ca en la Fig. 1 .20, y con d bujos secc onales de os apafatos hidráu icos en aFig. 1.21.
Fin I lq Con
a vá1vu a de
flujo (7) se puede var ar a secciór transvers¿i de la
tubefía. llna reducclón sign fica que por lnldad de tiempo ega menos fuido a cll ndro hidráu lco (5). Por lo ta¡to, e pistónene clndro hidráu lco (5)se mueve más lentamente. El fluido entregado de más por a bomba hdrául c¿(l)fuyeatravésde aválvua lmitadorade preslón (4) hac a el tanque (2). Er'r
a fstalac ón hidrá! ica se presertan e c lindro hidráu ico (5):
las sig!lentes pres ones al
salir
eftre bomba hidráu ica (1)y válvu a de llulo (7) actúa ajustada en a vá vu a imitadora de presión (4)
1a
presión
v
-
entre válvu a de f ujo (7) y c lindro h dráu ico (5) actúa una presión
correspondlente
a
a carg¿
F.
tig.
1.2A. hstalación
DtN
t50 | 2t9
h¡dráulica
Representación simbólica según
Ftg.
1.21: lnstalación hidráulica Representa(ión rcn d¡buias seccionales de los aparatos h¡drául¡Qs
Anotaciones
Caoítulo 2
Símbolos gráficos según DtN tso 1219
Los símbolos gráficos para equipamlentos hidráulicos deben considerarse desde e punto de vista funciona y se componen de uno o varios símbolos báslcos y, por lo genera, de uno o varios símbolos funciona es. Los símbo os no poseen una escala determinada ni están definidos para una posición determinada.
siguiente lista no está completa, pero sirve como ayuda de trabajo para realizar símbolos gráficos.
Denominación/ Aclaraciones/Ejemplos
Símbolo
Semichculo !\4otor o bomba con ángulo de rotación imitado (motor giratorio)
Cuadrado C0nexiones vertlcales hacia los ados. Elementos de mando, unldades de acclonamiento (a excepción del motor e éctr.)
La
Denominación/ Aclaraciones/Ejemplos
Símbolo
Conexiones hacia las esquinas Equipos de preparación (f iltros, separadores, aparatos de lubrif icación, intercambiadores de calor)
5ímbolos básicos unea
Amortiguación en elementos de ajuste, peso en el acumulador
Tuberia de trabajo,
tubería de retorno,lÍnea eléctrica Línea punteada
conducto de fugas, posición transitoria
Rectángulo Cillndros, válvulas
r,^^- \)c ¿J^ +..-^,, ^,,-+^ L|tco uazv y PultLw Para enmarcar dos o más
c0mponentes 0e un grup0 constructivo.
Pistón en el ci indro
Doble Unión mecánica (eje, palanca, vástago)
tlrcuto Unidades transformadoras
Variadores
de energía (bombas, motores)
Instrumentos de medición
Válvulas antirretorno, uniones giratorias,
aniculaciones mecánicas, rodillos (siempre con cenfo)
11
AI
cont¡nua
Tubería de mando,
112
Distancias para líneas de conducción
Denominación/ Aclaraciones/Ejemplos
Denominación/
Símbolo
Rectángula abierta
Indlcación o comando
Tanque (reclpiefte, depós to)
.1^ o ,- |^-^^"-r, uc rc rpErdrurd
Símbolo
Unidad de accionamiento
Resorte (muelle)
Ovalo Recipiente de presión, acumu a00r, botella de gas a pres ón
Estfangu amiento
5ímbolos funcionales
Asiento de una vá vula antlrretorno
Triángulo muestra el sentido de caudal y el medio de servicio
Tuberías y uniones de tuberías
90'
<-> +
-_ra htl
Unión
4,2
I
Re//eno, hidráulico Cruce
A,b/erto, neumático
\_,r-
Tuberia f exib e, r¡anguera Flechas
3Q"
'\r.
Rectas o inclinadas
Movimiento llfeal, trayecto y sent do de c¿udal a través de una válvu a, sentido de un f ujo 0e cat0T
Curvas
lvlovlmiento rotator o, Indicac ón del seft do de giro n'rirando sobre e extremo de eje
E t-l
I
Un¡ones
+
Conexión de purgado
_L
Continua
vd
A
Con imitación de tiempo Ablerto / cerrado
( I fuoo' \\V
-t-L -\-\-
_L
Acop amiento de cierre rápido sin válvu a
antiretorfo
de apertura mecánlca
A. , ,/^
:z \-
con vá vula aftirretorno .l^ "^^.+,,- *^--^i--
Flecha incl¡nada Var abilidad en bombas, motofes,
Un ón en ángulo o giratoria con 1 via
resortes, lmanes
D¡ferentes elementos funcionales E
P¡ezas construct¡vas mecánicas
I
éctrico
Cam no o conexión cerrados F
émpntñ<
¡p ¡ |
I
Barra, movimiento linea
Eje, movimiento giratorio
_
<.-----r>
/ ---f---
\
o<
eléctricos qLre actúan en sentido
Encastre, mantlenen
0puesto
la posición indicada
___w____.iz_
SÍmbolo
T T
PLI Sa00f
Botón de tfacción
5ímbolo
"
Accionamiento por carga o descafga de pfesron Efecto dlrecto sobfe
e
f
e emento
0e alusre Por medio de superf c es de mando opuestas de dlstlnto tamaño
C¿na fterno de mando
=[
rhI I
Botón de tr¿cciór y pu sador
T
Palafca
Peda,
I
sent do de ac(ionam ento
Pedal, 2 sentidos de acclonarniefto
rt---1-
rr F-
Cafa externo de mando
,f} -r
r--J
Arclonamlento neLrmát co/h dráu lco
ilt
Acc onam ento hidráu ico de 2 etapas
-{-
=-
Accionamiento electrohldrául co
I
de 2 etapas, al meftaclón externa de aceite pi oto
q-t-
Tope con ln'ritación de carrera
Acc onam Resone (mue e)
.,[
externo de aceite p loto Accionan'riento e ectroh dráulico
Tope de rod lo I
ct----1PaLanca de rod llo
f
éctrico, lboblnado
t
Eléctflco, 2 bobin¿dos de efecto opuesto
f
loc- co 2 bobirooo, oe e e, ro
op-e5to .¿ ao e,
I
¿cc o.
de 2 etapas, rentrado por resorte de a posición n'red a, a in'rentacióf y fetorno externos de aceite plloto
I l-----r-----
/71 (Jl E
eIto neutn¿ttco-
h dráulico de 2 etapas, retorno
el o''lo -o'lt J¿
Jf l/\l
olo
F-
¿r iorioc de e-ór-o p¿
d
fll
Accionan'riento electrohldf ául co
de 2 etapas, (entr¿do por presióf de a posición medla, alimentac ón y retorno externos de ace te pi oto Retorno exterfo de la posición real
Ldel elemento de ajuste
I'f 4
]
Denominación/ Aclaraciones/Ejemplos
Denominación/ Aclaraciones/Ejemplos
Fuentes de energía Hidráulica
Reductor hidráulico compacto
Neumát¡ca Bomba variable
lvlotor eléctrico
con compensador de presión,
sentido de caudal, sentido de giro, conexión de fugas 1 1
Unidad de accionamiento, excepto motor eléctrico
Bomba/lVotor variable
Transformación y acumulación de la energía Bonbas y motores hidr ulicos
Bomba hidráulica, general
Bomba constante,
I
sentido de caudal,
1 sentido de giro
Bomba variable,
con compensador de presión, 2 sentidos de caudal, 2 sentidos de gtro, conexión de fugas
Cilindro hidr ulico Cilindro hidráulico de acción simple, carrera de retorno por carga de presión, cámara del pistón unida con el tanque Cilindro hidráulico de acción doble, vástago unilateral, amort¡guación ajustable de ambos lados del pistón
2 sentidos de caudal, 1 sentido de giro, conexión de fugas l\4otor constante,
2 sentidos de caudal, 2 sentidos de giro
Cilindro hidráulico telescópico, efecto simp e
Cilindro h¡dráulico telescópico, efecto doble
Bomba/N.4otor constante, 1 sentido de caudal, 1
sentido de giro
Bom ba/l\,4otor va riable,
variación manual 2 sentidos de caudal,
Acumulador hidr ulíco (sólo en posición vertical)
Acumulador (pretensión no esté representada)
2 sentidos de giro, conexión de fugas
Acumulador con pretensión de gas fVotor hidráulico giratorio
II-[TEtr l¡
+q I
l-.-----------J
L-IJ
í
I dH-L-
t+z+
Denominación/ Aclaraciones/Ejemplos
Denominación/ Aclarac¡ones/Ejemplos
Vá vula d Stf bu dora 4/3 vlas,
co¡ un nive de mando prevlo, (represe¡tacló¡ detallada)
efto electrohid ., 4 conex ores, 3 pos c ones
Bote a de gas a preslón
¿rc onam
de conmutación, pos crón medla centfada por resorte,
Mando y regulación de energía Válv u I as distrib
acclon¿mlento de ern erge nc a, fetofno externo de areite pi oto
u i daras
fepresentar
Válvuacor2poscones de connrutación y 1 posición de trans c ón Vá vula con 2 posiciones
óf,
de conmutac pos c
ór
2 conexlones,
nirial refrada, 2 seftidos
tr__tr
¡Tl
0e cauoa
slmpl t tada
v! a distr buidota 4/3 vias, con un nlve d€ mando prev o (fepr€sentac óf detalLada)
Vá
acrlofam. e ectrohldráu co, 4 conexlones, J poslciones de conmLrt¿c ón, pos c ón med a centrada por f€sorte, válvu a princ pa de mafdo con centrale adir ona por presion
0e c¿uoa Válvu a con 2 poslc ones de conmutación, 2 conex ones, posición in ca abl€rta, 2 sentidos
óf
r.-t-h
+
accronam. 0e emefgenc a,
retorfo externo de ace te p oto represent¿c ón simp lflcada
Vá vula con 2 posiciones
de conmutac ón, 3 conexlones, pos r ór nicial ab erta, 2 sentldos de c¿uda
vrn
Válvulas canttnuas Vá vu a con 2 pos c ones
------r----
y
lina
es
una nflnidad de posiriones
de trans c ón VálvLr a
ditr
buidora 2/2 vias,
co¡ 3 posiciones def nidas una nl nidad de poslclones
Vá vula
2 conexiones,
y
2 posiciones de conrnutac ón
de tr¿r'rsición
Vá vu a d strlbu dor¿ 3/2 vías,
Válvu a coftinua, fecu0r m ento negal v0
J conex ofes, 2 poslclones de ronmutac ón, I poslclón tr¿nsitoria, ¿ccionam ento por so eno de, poslclóf nicial deflnida por resone
Válv! a distr buidora 5/2 vias, 5 conexiones, 2 posiciones de conn'r!t¿c ón,
o¡¿m enlo por carga de presión en ¿mbos se¡t dos
¡uffl'NLrlTjri-rr \
Vá vu a contlnua, recubrim ento pos tivo
Servovélvu a difribrridora 4/3 vías (elemp o tipico) Válvulas ant¡rretorna/
Válvulas de c¡erre Válvu a antlrretorno, sln carga
acc
Válvu a antlrretorno, c¿rg¿ p0f resorre Vá vul¿ antirretorno desbLoqueable,
sln pretefsr0n p0r res0fle
la vá vu a es [rlanterlda cerfada medlafte presióf de mando
Denom¡nacióni
Símbolo
r AcraÍacrones/tJemptos
ftr[rb .',*"-.r
d.roloq*ulr,
Denominación/
-l
fffi/ejetPtot
con pretens 0n por mue le La válvuia se abre med ante
Válvulas de flujo Válv!la estfanguladofa, alustable
Ér --tE-,
presión de mando
Válvu a de ciene Válvu a de cambio Vá vula estranguladora de ¿juste
mecá¡lco
Ith -r
Válvulas de presión Vá vul¿
lmitadora de presión,
m¿ndo d r€rto, alimentación nt€fn¿ de ace te plloto
Válvu a aftifretorno estrangu adora
Válvu a lim tadora de preslón,
rnafdo d lecto, ¿limentacióf interna de are te p oto, ronexión extefna de flujo
rirv' -T r,
Vá vu a reguladora de f ujo
de 2 vías, con balanza compensadora de presión
---]::'(-
r-__--L
FA W
\t
I--f--f-ri i-"r-? I l-l
|
+r l¿(-l
r+_-l
de luga
Válvu
a
Vá vula regu adora de flujo
imitadora de pres ón,
precoTnan0a0a,
de 2 vías, con compensaclón
a imentación interna d€ areite
0€ pres 0n y 0e rempefalUra
0Io, feloT¡o ntefn0
pr
-_l_-
t+l tYl
--r-
de aceite pi oto Vá vul¿
vd vu
lmlt¿dora de presión,
de 3 vias, con compensación de presión y de ter¡peratura
precomandada, descarga acc onada eléctr can'tente, al meftac
ñ
^i.
ón ntefna
de acelte
ratórn¡ ihiórn^.lo ,.airo
p loto
r=. ll
--]-----
d rlurduL] o u€ | !,lu
lT.l
-lVl --f-
J
i_" ---l-----Divisor de f ujo
Válvu a reductora de presión
-1-''
de 2 vías,
r-llM t,-T
mando directo, al mentaclón ntefjra de areite pi oto Válvu a reductora de presiór de 2 vias, precor¡andada, a imenta(ión nterna de aceite pi oto, Tetofno exter¡o de acelte pi oto \/.r
\/ : orl ¡r¡ :
Válvulas insertables de 2 vias (elementas lógicos) VáLvula dif ribuldora, I bre de fugas, diversas supelic es efectivas
da ñ a
de 3 vías, mando diredo, a
I -]-, r-l I [E^// t,-4L
lmeftaclón nterna de aceite
p loto
l,lü,1 tt tl
--'t---r--
I
Denominación/ Aclaraciones/Eiemplos
Símbolo
Denominación/ Aclaraciones/E¡emplos
Válvula distribuidora,
lnstrumentos de medición
libre de fugas en un sentldo,
e indicadores
5ímbolo
superficies efectivas iguales Indlcación de presión, general
Acumulación y tratam¡ento de fluidos
l\4a
nómetro
t a I
Tanque ventilado
Manómetro de diferencia de presión
Reciplente cerr¿do pretens¿do
lnstrumento de medición
de nivel de líquido Flltro
Filtro
Aparato para med¡r la temperatura
con indicación de ensuclamiento
Separador
lndicador de caudal
Filtro con separador
Aparato para medir el cauda
Unidad de tratamiento compuesta de: Filtro,
Aparato para medlr
separa00r,
de revo uciones
e
número
válvula reductora de presión, manómetro y engrasa00r
Aparato para medir el par de giro
Refrigerador con dirección de flujo del medio
refrigerante
Presostato hidroe éctrico
Calentadof
Interruptor de fln de curso
Reguiador de temperatura
Convertidor analógico
Anotaciones
tapÍtulo
3
Fluidos hidráulicos 1. lntroducción función principal delfluido hidráulico en una lnStalación hidráulica es a transmlsión de fuerzas y rnovimientos. La
Debido a las múltiples posibi idades de aplicación y de empleo de los
accionamientos hidráulicos, se le exigen a los fluidos hidráulicos diversas funciones y características. Dado que no exlste un fluido hidráulico igualmente adecuado para
t0dos os sectores de aplicación, al eegir el mismo
deberán
conslderarse las características especificas de cada caso de aplicación. Sólo de ese modo resulta posible un servicio libre de inconvenientes y econ0m c0.
Fluidos hidrául¡cos empleables *)
campo de empleo
1.2.3 1.2.3 1.2.3.4
Constfucclón de vehículos ft4áquinas móviles de trabajo
Vehiculos especi¿les
Presión máx. de servic¡o 250 bar 315 bar 250 bar
N/láquinas agrícolas y f0restales
l23
250 bar
Construcción nava
123
31 5 bar
consÍucción de aviofes
125
210 (280)baf
1 2.3
Técnica de elevación y transporte
4
1.2
Niláquinas herramlenta
315 bar 200 baf 630 bar
Prensas
Siderurgia y laminación, lundiclones
124
315 bar
Constf ucclones metálicas e hidráulic¿s
1.2.3
220 bar
1.2.3.4 1.2.3.4 1.2.3.4 1 2.3.4 2 3 4.5
250 bar
Co¡strucc ón de ceftra es eléctricas Construcc ón de teafos Técnlca de pruebas y slmulación l\/linería Técnlcas especiales
*)
1
-
aceites minerales;
2=fluidos hldráulicos
s ntéticosi 3
Lugar de empleo
Temperatura amb¡ente
-40a+60 "C 40a+60 "C 40¿+60 'C '40a+50 'C -60a+60 "C 65a+60 'C '40a+60 'C 18a40 'C 18a40 'C 10 a 150 'C -40a+60 'C 10a+60 "C
ntef or y exter of
nteflor y extenor interior y exteliof nterior y exterior nterior y exterior interior y exter¡or interior y exter¡or nten0T
prefer. lnterior
lntenor interior y exterior prefer. interior
18a30
'c
orefer. interior
1000 bar
18 a 150
orefer. interior
I000 bar
hasta
60
'c 'c
250 (630)baf
65 a
150
'C
lntefior y exterior
'160 bar
= fluidos hidráulicos n0 c0ntaminantes;
4 = agua, HFA, HFB; 5 = fluidos especiales
Iabla 3.1: Campos de aplicación de accionanientos hidráulicos y fluidos adecuados pan cada caso
exterior y baio tie|ra
'.l1,,1t,.,,,.: ,
..,
,
2. Exigencias a los fluidos hidráuficos
-
desg¿ste por ¿brastón se produce en caso de fluidos hidrául cos o nsutic entemente fitrados, por ensuciamiento con paftículas de sólidos (p.ej. abrastones de metales, escoria, afen¿, El
sucios, no
2.1 Características de lubrificación y protección contra desgaste E fiuido hidráu ico debe poder cubrir todas l¿s piezas en movlmiefto con una pelícu a coftifua. Con'to consecue¡cia de altas pres ones,
etc.) entfe piezas que se des izan entre sl. Las partículas extrañas conduc das en ei f uido a a tas ve ocidades pueden producir abrasión en os equipos.
e¡
a lmentaclón nsufic e¡te de aceite, baja viscosldad y Tnov m entos de desllzamiento entos o demasi¿do rápidos la pe icu a puede romperse. La conSecuenca es un agarrotamtento pof desgaste
equipos y conduc r a
(to erancia estánd¿r, p.ej. en válvulas direcciona es 8 ¿ 10 !,.n).
¡
Además d€ agarotamlento por desgaste se diferencia entre desgaSte por abr¿sión, tatiga y rorrosiór.
Como consecuenc a de t empos de parada pro ongados de la
La cavitación puede provocar un cambio
uf
a estructura de los
desgaste por latiga. También se puede
producir un mayor desgaste en caso de ensuc amiento de os f uidos ,1
-n
ta
p- lr. -ri r"-o. ró x rr, 5ó)
nstalac ón hldrául ra y el empleo de f u dos hidráu icos inadecuados puede producirse desgaSte p0f corrosión. Se forma óxldo pof efecto de la humedad en as superficies de des izam ento, lo que conduce ¡ | n m¡vnr dp(ñ.¡qlp dp nq pn rlnn(
e6
o.:
Tr
2
3
30
1A
3il 40 50
60
t Temperatur¿ de.eferpn.¿ para c¿ies ce vro5d¿d S0
Fig.3.1 . Diagrana viscosidad temperatura con lmites de aplicacton para nstalaciones hidráulicas
2.5 Compatibilidad con materiales
2.2 Viscosidad (a d(te' sl có
-¿.
r^ p0'r¿rre p¿r¿ a se e(!.o1 de
E flu do hldráullco debe presentar !na elevad¿ compatibilldad con
A lravés de la viscosidad se puede saber si un medio de presión está
otros mater ales emp eados."n la insta ación hidráu ica, como aqué los utilizados para rodamientos, juntas, pintura, etc. Ello también vale
L¿ v scos dod
es
a
un f uido hidráu ico.
muy íquido o más b en espeso a un¿ tefnperatura deterntinada, cosa que ndica si a fr cción entre las capas de íquido es menor o mayor. La viscosidad se mide en la unidad 5l mmrA y cambia según la
para el caso en que se fugue fluido hidráulico de la instalación y tome co|t¿cto con otfas piez¿s, como conductos e éctficos, plezas consüuctivas meránira5, etc.
temperatura. La representaciÓn de c¿rnblo de la viscos dad en funclón
de l¿ temperatura proporciona er un d agrama de coorde¡adas doblemente logarítmicas una línea recta para eleje de la viscosidad.
2.6 Estabilidad de c¡zallam¡ento
Para fijar os ínrites de aplicación de !na instalación h drául c¿ es importante tener en consideración 0s v¿ ores minimo y máximo de viscosldad seña ados en a docun'renlación de los fabric¿ntes de los romponentes h drául cos emp eados
F- os c¿rros de ra-do ¡ e- os ¿s eT O- dera, ra r,las ol abri'y cerrat el fluido hidráulico es soli(itado mecánlcamente; el caudal de fluldo hidráu ico se 'cizalla". Este proceso inf uye sobre ia vida útil de f uldo hldráullco.
2.3 lndice de viscosidad
5i los fluidos hidráulicos (ontienen mejorad0res del índice de vscosdad, a sensb idad a ciza amiento aumenta. En raso de sol,c,td(ion rorrdl de (i/¿L arienro po' ,¿lv- ¿s y bo-bas
En el caso de flLrctuariones de temperatura el fluido hidráulico tamb én ef un amp 1o rango no deberá volverse n "[nuy espeso n muy flu do , dado que en t¿l caso ios caud¿les v¿rlarían en los puntos de estrangulamiento (variación de velocidad del consumidor). El cá cu o
de índlce de viscos dad
se re¿ z¿ según DIN lS0 2909. En e
tenrporari¿mente se produce una reducción de la viscosidad, a cual
p¡nr
pl,p
" ^^ Snpml ' -¡ Jd 9u ciza amlento es superior a la resiste¡ca al clz¿ll¿miento de los mejoradores del índice de viscosidad, entonces éstos en parte se destruyen y ya n0 se vue ve a a canzar el va or or gina de viscosidad.
produce una reducción cofst¿nte de vlscosidad.
diagrama viscos dad temperatura se reconoce el índ ce convefiente de viscosidad del fluido hidráulico por su curva car¿cterística plana.
Se
Los fluidos hidráulicos co¡ un e evado indice de v scosldad se requieren especialmente en aquél .rs ¿plicaciones en que estarán
2.7 Resistente a cargas térmicas
sujetos ¿ e evadas f uctuac ones de temperatur¿, com0 máqulfas de trab¿jo móvlles, aviones y vehicu os.
2.4 Conducta viscosidad-presión
Dur¿nte el func onamlento de
la
pueder"erta'rer
-o n¿s oe 80"( ). Dr ¿rre
nstalaclón el f uido hidráu ico se
r erpo de parada el fluido vuelve a enfriarse. Estos procesos, que se repiten, ,o posib e. o
"
infuyen sobre a vida úti del fluido hidráu ico. Por esta fazón en rnuchas insta ac Ones se emp ean irtercambiadores de c¿ or (calefacción y refrigeración) paf¿ mantener constante la temper¿tur¿
La viscosidad de los f uidos
de
hldráu cos ¿urnenta con el incfemento 200 bar dellerá conslderarse
de servicio del fluido hidráullco.
a presión. En pres Ones super ores a
esla característica ¿l proyectar insta aciones h dráulicas. Con aprox.
400 bar ya se alcanza una duplicac ón de la vlscosidad.
La ventaja es una curva caracferística estable de viscosidad y un¿ mayor vida útil del fluido hidráullco. Las desvent¿jas son mayores
¡.r¡. rlo :f¡
(ir óñ . .la
anta
ñ¡r¡ .:la{:.¡
ññ
relrigeración agua/aire).
2.8 Resistente a solicitación oxidativa Orrge o. calo', l-- y Lata ): ,rf-rer ,oore el p oteso oe er re ecmiento de ace tes minerales. Un ¿ce te mineral muy res stente a envejerimiento posee inhibidores de oxidación, que evitan una rápid¿ absorc ón de oxígeno. Una e evada absorción de oxígeno tamb én
'a\orere ¿laco o,ion oepe/¿scor'l
Lctivas.
Cobre, plomo, bronce, latón y acer0 poseen un efecto cat¿lÍtico especialmente elevado e influyen sobre la vida útjl de los fluidos hidráu icos.
t
2.1.l Reducida formación de espuma Las burbujas de aire que ascienden pueden producir espuma e tanque. Nledi¿nte la correcta disposic¡ón de tuberías de retor¡o hac a el tanque y por medio de u¡a co¡recta construcción del mismo, p.ei. chapas estabilizadoras, se puede reducir a un minimo superficial en
.o: n¿ter
¿
es o p¿ es
d" -atp
p-eoe "1(or t'¿'se
ores
er
elementos constructivos hidréulicos.
r¿
r^.-¡.nr
dp
"r
rn¡
ros
¡ra
ó<
^ilerale\ co-tieler ddtivos
quÍmicos que reducen la formación de espuma.
2.9 Baja compresibilidad
¿
La
tendencia del fluido
lormar espun'ra auTnenta co¡ e envejeclrnlento, e ensuclamentoy
el agua con0ens¿0a.
E aire dlsue to conducldo dentro de i uido hidráulico condic on¿ la compres ón de l¿ coLumn¿ de flu do hidráuLlco. Est¿ característlca influye sobre a ex¿ctitud de los acrlonamientos hldráu lcos. En procesos de mando y de regulación acompresbi dad nfuyesobre
5i
La
bomba entrega aceite espumoso pueden producirse importantes
f¿l os en
e
sistema, conduclendo rápidamente a una averla de la
bomba.
los tiempos de respuesta.5i se abren rápidamente grandes cámaras
que se encuentran b¿jo presión, se pfOducen en
e equipo go pes por descarga. La compresibilidad de flu oo hidráulico se define por un factor que depende del fuido hidrá¡ ico y que ¿ur¡enta a m¿yor temperatura y disminuye con el aumento de presión. Como valor normatlvo para ¿ceite mlreral para cálculos teóricos se pu€de !tilizar un factor de compresibilidad de 0,7 a 0,8 % c¿d¿ 100 b¿r Para el medio agua ' se puede utilizai un factor de 0,45 % por cada
100 bar.
2.12 Poca absorción de aire y buena liberación del mismo En o posible, el fluido hldráulico debe absorber y transportar poco ¿ire; el ¿ire que eventua mente haya affasfado debe ser liberado rápidamente. Los aditivos químicos influyen positivar¡ente s0bre estas ex genc a5. La liberación de aire o la capac dad de separaclón de aire se determina
La compresibll dad aumenta nOtab emente cuafdo se transporta ¿ire no disuelto (burbujas de aire). Como consecuencl¿ de un tamaño de tanque o construcclón del m smo equ vocados y entubado ircorfecto,
según DIN 51 381.5e mide en minutos el tiempo necesario para iberar burbujas de aire contenidas en el aceite mirieral hasta 0,2 %
Vol. La capacidad de liberación de aire empeora a medida que aumeft¿ l¿ temperatura dei f u do hidráu lco
el aire no disuelto ya no se puede separar del fluido hidráulico, ero"ora do ^orab errer re el '¿cro de ,orpre.0i o¿d 0l d. consecuencias son ru dos, movimientOs bruscos y c¿lentamiento en la lnfalación hidráu ica (véase tamb en efecto Dlese ).
2.13 Elevado punto de ebullición y baia pres¡ón de vapor
o e'eclo Diese' se et ie"de ¿ ¿uLo r''am¿cior 0e -1a -ezc ¿ a re gas. E ¿ceite mineral contiene mLrch¿s burbujas pequeñas de
tanto más alta podrá sef la ten]peratura de serv clo máxima de
Cu¿nto más alto el punto de ebullición del fluido hidráulico empleado Ba
aire.5iel aceite mineralse coloca rápid¿mente bajo preslón elevada, ¿s bu'br.¿: de ¿ e se co'erLor ralo qre preder ¿uto,rfl¿n¿rse La c0nsecuencia es un elevado ¿urfento local de presión y de temperatura, qlre pued€ deterioraf as luntas de los cornponentes hidráulicos. L¿ vida útil de fluido hidr¿ulco tamblén se ve ¿fectada.
la
instalac ón.
2.14 Elevada densidad Bajo densldad de un fluido hldráulico se entlende a relación de su rnasa con e voumen. En 0 pos ble, debe ser eLevada ron el finde
poder transmitir una m¿yor potenria con igual volumen de fluido h drául co. En los accionarnientos hidrostát cos esta c0nsideración
2.'10 Baja dilatación por temperatura
reviste menor importancia que en el caso de acrlonamientos 5i el fiuido hldráu lco se ca ienta a pr€s ón atmosférica, el volumen aum€nta. En instalaciones con gran vo umen de lenado deberá ser considerada la
futrra temperatura de serv
co
hidrodl¡ám cos.
de¡s dad de ace tes minefa
La
de
0,86 g/cmr
densidad se utiliza p¿ra convertir la relación viscosidad-densidad
(v scosldad cinemát
El volumen de aceite mineral aument¿
es osci a entfe
de la ¡stalac ón.
Ejemp o: ¿unrento
La
y 0,9 g/crnr.
un 0,7 % cada 10' C de
ca) en viscosid¿d (viscosidad dinámica)
o
viceversa.
¿ temperat!ra. En la práctic¿, para la densidad la
temperatura de reterencia es 15"
C.
2.15 Buena conducción de calor
2.18 Poco inflamables - no combustibles
El calor que se ptoduce en bomba:, vávllas, motores, c indros y tubos debe ser transportado por el flu do hidráLrl co hacla el tanqre - pd ¡. el t¿ qLó p lrego " ro o d.io o Ló a d o.p 0i' L
empean en st0s de producción que trabajaf con f!eg0 ab efto y t€rnpefaturas rl!y elevadas. Con e fin de poder .a cu aT e T esgo de tubelias yi o mangueras que revlentan, en dlchos casos de ap ltatiÓn se emp eaf
paredes. Si as superf cles de tadlac
ór no fuer¿¡ sut
c entes,
deberá¡
proyectarse intercambiadores supLeme rtarios de ca or {relr geradores) para ev tar Lir sobr€calentam ento de a lnsta ac Ón y de f uido
Las ¡stal¿ciones ridráu cas
f u dos h dráu icos con elev¿do
t¿t-nb¡en 5e
pr..rnto
de nf amac ón, poco ifllamab
es
o no combust bles
hldrául co.
2.19 No tóx¡co, ni como fluido, n¡ como gas, ni después de su descomposición
2.16 Buenas características dieléctricas (no conductivas) En o pos ble, e
uldo h drérl co no debe poder tf¿nsrnitlr energía eléctflca (p.ej. ef c¿so de cortocircu t0, rotura de tab e, etc.; os so e noldes sue en €star sumelgidos en er fJu do hidráu co con e lin de conducir el calor qre se produce y lcqrat una descarga ¿molt guada J
riesgos para a salud y el med o amb ente, a emp ear fluidos h dráu icos deberán t€rerse er .uent¿ as ndicac ofes correspondientes de fabrlcante de f Lr do h dráu co Con
e f n de evitar
de su nducido). 2,.20 Buena protección ant¡corrosiva
2.17 No higroscópico (para evitar la entrada de agua al sistema)
fabficantes de bombas, vá vu as, motores y cl indr0s prueban estos
Los
cof
ace tes minerales que proteqen
de proterrlón antlcorroslv¿ de
En insta aclones operadas con ace tes mlnerales debe tenelse €n
nera pefman€zca bre de agua, dado que, de o coftfar o, se puedef prodrclr pert!fbac ones que puederl co¡duc I a fa o de la fstalaclón. E agua puede entrat a tr¿vés de juntas d-o ci indros y ejes, a través de telrigetadores de ¿gu¿ no estancos y humedad que se condensa en as patedes del tanque. También al lenar el tanque, en e nuevo flu do hidráu ico puede haber agua (agua de condensación). 5i e conten do de agua es super or a 0,2 % de vo umen tota , el f r do hldráu co deberá camblarse. Con a clrenta que
e aceite
m
lnstalaclón en funcl0¡amlento (especi¿lm€nte cuando se trata d.o grandes nstalaciones) se puede tea izat una separacón de agua y flu do h drául co mediante separadores o centtílugas. En insta ac ones que se encüentTan
¿ a ntempefle (mayor humed¿d
eol\áof 0P t€,. t,lol o "lO0po " " !pos-(o e ld Ó ddo de a re, el cual seca e a re que se neces ta (condicionado pol e
ad
tvos
quím cos que fotman una peLícula h drÓfuga sobre as
supelces metáicas y ¡eutral zaf los prodrtlos cotrosvos de descomposlclón en caso de envejecimiento de aceite mine
c0mpofentes protege a os m smos contfa corfos¡ón hasta su puesia en marcha. En caso de almacenaje prolofg¿do de los cornponentes debefán tom¿rse med das ant corros vas espec ¿ es (p.€i. con acelte conservante)
2,21 No se forman substancias pegajosas Durafte tlempos de parada prolongados de a instal¿clÓn, durante el ¿ ca enlarse y enfr arse y como consecuenr a de efvelecim ento, eLf u do h dráu ico ¡o deberá formar substanc as que puedan ocaslonar uf "pegado de as plezas móv les de os
vo umen cambiante).
e agua posee e mayor peso específlco, durante os t empos de parada e agua que se encuentra en e flu do hidráu ico desciende al fondo del tanque (acete m nefa y agua no loTman un ones
componentes h dráuLltos
quimlcas), y pot lo Si en
e
tafto preden
vo vel a separaTse.
tanque existe un lndlcador continuo de nive de ¿cete,
2.22
Buenafiltrabilidad
el
agua podrá feconoceTse c afamente. Sl se ¿bre culdadosamente e grifo de drenaje, plifrero sa e el ag!a. En as gfandes lnst¿ ationes lrecuentemente se montan avis¿dofes de agua en e plrnto inf€flof de tanque, os cu¿les a un determlnado fiv€ ajustab e de agua, pfovocan una seña de ¿larrna. No se ha podldo mponeren ¿ pléctlt¿ una est pulaclón sobre l¿ (apac dad de separac 0n de agLla e¡ un t empo determ nado.
a
a
tlna vez que os cor-frponentes h d áu icos hayar sldo ensayados, el areite m¡fefaL que quedaba ef os cornporlerltes, es conducido nuevarnefte h¿cl¿ € ta|que. La pelítu a de a(€ te rn fera en os
sefv rio,
Dado que
tontra corroslón. L¿ capatidad
os ace tes rninef¿Jes se ogr¿ medi¿nte
El f uido h drár ico de u¡¿ nst¿laclón hidráu lca se f tra perrnanen' te¡refte durante e seryicio al ¿vanzar o al tetoTnaI o e¡ ambas difecciones, pafa fitfar l¿s abraslones de mlsmo. E flu do hidrál ico
y a v scosidad de éste lnfluyen sobre e tamaño d€ f ltro de tejido fllt afte d €mp eaf.
y
e matefla
tantO
2.25 No contaminante
tejido
La rnejor manera de proteger e medio ambiel'rte a ernp eaf instal¿c ones hidráulicas se a canz¿ p anificando, constÍuyendo, utrlrzando y ma¡ten endo cofrectarnente ias nstalaciones.
A mayor viscosrdad mayor presión de retención (Ap). Por l0 deberá proyectarse un li tro más grande En el caso de f uidos h dráu cos agres vos se requ eren materiales especiales para e del
fitro.
art vas (onten das en os fluidos hidrául cos no debe¡ depositarse en los filtros. 5 en as rsta ariones se emp ean f muy linos de anchura de ma l¿ de 5 ¡r,n y meno¡ e fluldo hidráulico Las substanc as
ltros
debe ¿ se de emp
¿
eo.
¿iz¿do
o
rLo.
oó..op rLOpddo\d,o
E empleo de flu dos n0 contarninantes no es uf sust tlrto para e lo.
oco'es lo'fl .oo ro o.ro^
o le, dpOe
cr.-p co' ¿,sig"e^é,
exigenc as:
buena blodegradaclón,
2.23 Compatibilidad e intercambiabilidad con otros fluidos hidráulicos (cambio de fluido
hidráulico)
de
Pof camb os e¡ as íneas de producción, d stlrtas cond c ones med o amb ente o por a ntroducc ón de nuevas eyes puede hacerse
-
de fácil el m nación,
-
fo tóxicos pafa
deberá
impresclndib e !n camb o de fluido h dráu ico. En dichos casos consu taTse cor os fabr rantes de fluldo h dráulco y de os componentes si elf uido h dráu co y os cornponentes ut lizados adecuados para las nuevas condiciofes de en'rp eo
son
os peces,
no tóx cos para bactefias,
-
no pel qrosos para as ¿gLras, no pel gfosos pafa 05 al mentos,
.-l .0,. .rtd- , mor qre'd5
fluido
deberán ser extraidos y limplados para e iminaf el ¿ftiguo hidráu ico 5 e¡ esos casos no se actúa correctamente se puede produc r una avería tota de l¿ rstalatlón hldráu
-
lta.
no pel grosos para forrales, no
lr t:,
^
ó
( rro.
a(ir¡^( kñ do,
íquido
y
gaseoso)
v
2.24 No formar lodo
-
ser inodotos o,
por 0 menos, de 0 or agrad¿ble.
E f uido h dráu co y los aditivos del mismo durante todo el tlenrpo de empleo no deberan descomponerse y conduclr lodo (efectos de
pegado).
2.2 5 Fácil
a
a formac ón
de
Hasta el momento no existen disposiciones leqa es o norrnas que conrpatibi idad con el med o amlliente" ('menor c0ntamin¿ción )de los f uidos h dráulicos.
defi¡an
a
mantenim¡ento 2.27 Cosros y disponibilidad
^q
óloc.Ldo hdr¿ i.oqqLé.pó d"pLó.d"aqo pe ooosde
mucho cuyos
parada deben volver a remov""rse y ffezcarse requieren Báscamente,deberíanutlzarsefudoshidréul(ose(onomlcosyque desplegue de r¡aftef m entO. Aqué los fudos hdrául cos hanacanzadoampl a difusión. El o resu ta de especial lmportancia adltlvos p erden rápldamente sus ra ¿cteristlc¿s o se evaporan¡ pafa ap lcaciones en zonas aún no industr a lzadas. deberán contro arse (on mayor lrecuencia ef cuanto a su químlca y
a
as car¿cterísticas fís
cas.
E ratá ogo pafa una evaluación só o pudo rea izarse en forma nicia . La selecc ón de un f uido h drául co según puntos de v sta económlcos
de f u do hidrául co deben poder rea izarse con métodos sólo se plred€ evar a cabo caLcu ando apfoximat van'rente los costos de serv cio y os costos derlvados del mlsmo. Por 0 tanto, r€su ta de senc l0s. Ef situac ones 1n'rites os fabrlcantes de f uidos hidráu y de filfos podrán ana lzar muestras y decidlr sobre e recamblo o suma lmpoftancia contar con información sobre ptopiedades fís cas y qurmicas del fluido h dráuL co para que en el caso de nuevas cortinuación de constlUcc ones, rec¿mbios o reparaciones se puedan evitar errores. Los controles
empleo.
icos a
3.
Vista general de fluidos hidráulicos de uso corriente
Ace te, hidráullco
a
Dase oe acetle n't
neta
DIN 51524, parte 1 aceite hidréulico HL
fl!
Fluidos hldráu cos poco inflamables
CRA
F
CRA
uidos hidráulicos
Agua pufa
b¿se d," ¿ce1e
¿¡ti.orros va y a r€sistencl¿
CRA
uldos hidfáulicos
Aceites sintét cos (p.ej , po i-(r olef nas
0
01
y glico es)
(HTG)
(95/5)
minera con suf. ¿ctivas p¿c ¿umenrar ¿ pforerc on
F
e5pecr¿ es
no contaminantes
Tipos HFA
dr ¡
do h
CRA i l
(Triglicéridos) HFA-E (Emulsión)
3
0-1
Esteres slntéticos (HE)
01
Fu
dos hidráulicos
3
FA-N/
H
Po ig icoles (HPG)
([,4lcroemulsión) DIN 51524, pafte
2
aceite hidréulico HLP
p€fo súsr ¿d c ona es para
HFA-s (So uc ón)
01
HFA V (espesado)
-1
Fluidos hldráu icos compat b es con ace res para laminadores
80% HrO +
¿q¿rrotam €nlo en elseclor
etc.
de fricc ón mixl¿.
HFB (Emulslón agua
3
en ace te) DIN 51524, parte 2
40o¿
aceite hidr. HLP-D
60% ¿ceile m nerd
Nr0 +
hidr NtP,
Como ¿ce tes
HFC d spersión y deterg€nt€s
a df€r€nci¿ de
ftP
ftn
no €x
09 ¿ce tes
(glco ¿cuoso)
0-t
40% HzO+ 60% q co
exiqe¡.i¿s
en cu¿nto
a.dp¿. d¡d d€
sep¿r¿cnn
0e¿fey¿gu¿
H
FD.R
1-(2)
(éster fosfórlco) HFD-U
-l
(otfa composlció¡) DIN 51524, parte
(por o gen€r¿1, Po loéster) 1
acelte h dráulco HLP Como aceites HLP,
Iabla 3.2: Fluidos hidráulicos y su clase de riesgo para el agua (CRA)
VRA'Valores de rie5go para el agua
CRA p¿ra
0 hasta 1,9
2 hasta 3,9
4 hasta 5,9
>6
Clases de riesgo
e
agua
Coment¿flo
Iabla3.3:
0 Por lo gral., no revste rlesgo para el aqua
Valores de riesgo para el agua y clases
l Poco riesgoso par¿ el agua
2
Riesgoso para
el agua
3
lvluy r esgoso para el agua
4. Ejemplo para la selección de componentes hidráulicos adecua dos L¿ gru¿ de
!n¿ ¡ave fdLtslria c..belá ser equ pada con
un
A 1¿ hor¿ de selecc onar componeftes hidrául ros coIvenientes, estos va 0fes m n m0s y r.ráx/r¡os de a t€mperatrlra han de ser comparados
L¿
co¡ los datos en 1os catáJogos de los componentes hiclráu cos, debiéndose comprobar tambiéf si son convenientes para a
acr 0¡¿mtef.to ¡ diostar c0 de lra:.tc ón y cof Ltn (abfest¿nte h drául co Par; cargar camiones, a .l¡ debesali¡¿ descubierto
g u¿ ¡o lrab¿jo €n serv
¡i
L
o continuo
Pafa esle ras0 de apJicac
ór
han ile esperarse ¿s sig! eftes
coffespond ente posib lidad de ap icac ón.
terfpefatuf¿51
ente:
.Ternpe ¿t! a ¿mb .Te¡npef¿tLrra de flu do h dráu
co
De entre los f u dos h dráu cos dispoi ur l uido hiCráu ico 50 VG i2.
lO.C hata +40"C 0"C nasta +60.C.
b es en depósito se emp eará
De ¡ F g. 3 2 podrá tomar para un flu do I clráLr i.o VG l2 a siguie¡te vscos dao co¡ a tempef¿tuf¿ máxim.r de flu do h clráu co:
.VG
32 .of 0't = 100 mm : .60'C = l5 mm ¡
'VG 12: co|r
l!l r¡ ¡
F
g. 3.2. Diagrana visclsidad-tenperatitra
4.1 cama de temperatura del fluido hidráulico y gama de viscosidad de los componentes hidráulicos necesarios
4.2 Evaluación De la evaluación reaiizada en la Tabla 3.4 se deriva que, aparte de bombas de paletas, pueden emp earse los otros componentes en lo que se refiere a la temperatura y la viscosidad admisibles de fluido
Para algunos posib es c0mponentes se han compueslo de los catálogos en respecto
a
a
la Tabla
3.4 vaiores de los límites admisibles de aplicación
temperaturaya a viscosidad de fluido hidráulico.
hidráulico.
Estos valores han sido comparados con las exigencias de aplicación
y se ha realizado una evaluación de la posibilidad de aplicación de estos componentes respecto a a temperatura y vlscosidad del fluido
En cada proyecto o al cambiar apar¿tos deberá comprobarse de esta
forma la idoneidad. En esto debe tenerse en cuenta que es posib e que en los catá ogos se señalen otra limitación o amp|ación de las gamas bajo determinados parámetros de servicio (por ejemplo
hidráullco admisibles.
Presión, Número de accionamientos).
Componentes
Bombas de engranaje
Temperatura admlsible
Viscosidad admisib e
Evaluaclón de la posibilidad
de fluido hidraúlico
delfluido hidráulico
de aplicación
en "C
en mmz/s
15
a +80
10 a 300
Límites de ap icaclón
coresponden a las exigencias Bombas de paletas (varlables)
-10
a +70
16a
160
. Gama de temperatura sería suficente . Gama de viscosidad no es sufclente,
por cons gurente, n0 se pueden usaf
uur !o> !s Bombas de plstones axiales (variab es)
-25
Válvulas de cierre
-30
a +90
10 a 1000
Po
Límites de aplicación
son superlores
a +80
2,8
a
500
rto)
a
as exigencias
Limites de aplicación son muy superiores
Válvulas distrlbuidoras
-30
a +80
2,8
a
500
-30
a +80
10
a 800
a
as exigencias
Límites de aplicación
son muy superiores
Ia6la 3.4: fenperatura y vistosidad del fluido hidráulico de componentes seleccionados
as exigencias
Límites de aplicación
son muy superiores Vá vulas de presión
a
a
as exigencias
Anotac¡ones
CapÍtulo 4
Bombas hidráulicas 'l. lntroducción Las exigencias impuestas a una bomba h drául ca se pueden resumir
en una s0la lTase: Las bombas hidráu icas deben conveft r energía mecánica (par de giro, ve ocidad de rotación) en energía hidráu ica (caudal, presión).
Natura mente, en la práctica las exigencias son rnucho más dlferenciadas.
Al 5
se eccionar bombas hidráu icas deberán tenerse
gurentes punI0s:
- e med o de servicio, -
e] rango de presión exig do,
- e rango
de velocidad de rotación esperado,
a tefirperatura máxlma y minlma de serv¡c o
-
a vlscosidad nrás alta y la más bala
a sltuación de montaje (entubado, etc.), de accionamiento (acoplamiento, etc.)
-
e tipo
-
a vida út lesperada,
- e máximo nive de ruido, -
fac iidad de servicio y
-
preclo máximo eventua n]ente ya ndicado.
en cuenta los
Este lista todavía podría continuarse.5in embargo, las nun]erOsas exlgenclas también den]uestfaÍr que no cualquier bomba puede cump ir en forma óptima con todos os criterios. Por lo tanto, exlste una varlada serie de principios construct vos. Todos los tipos constructivos tlenen una cosa en común: se trata de bombas según e prlnciplo de desplaza m iefto. Aqu í, en a bomba se forman cámaras mecánlcamente estanras. En dichas cámaras se transporta fLuido desde el lado de entrada de la bomba (conexlón de aspiración) hatia
e lado
de sallda (conexión de presión). Dado que no existe una unión
direda entre ambas conexiones de Ja bomba, las bombas según e prlncjpio de desplazamlento son muy adecuadas para elevadas preslones de slstemas. Por 0 tanto, son ideales para a hidráullca.
2. Principios constructivos A continuación se representarán los t pos construct vos más importaftes de bombas hidráulicas según e1 princip o de desplazamiento.
I
2.1 Bomba de engranajes a denlado exter¡or El
volumen se forma entre los flancos de os d entes y las paredes
0e a cafc¿sa.
V- m.z.b.h.¡ m = moolllo
z = cant d¿d de dientes b = ancho de d entes h = a tur¿ de dientes
/\ Fig.
4.1. Bamba de engranajes a dentada exteriar
2.2 Bomba de engranajes a dentado interior E vo umen se forma entre os flancos de los die¡tes, las paredes de la carrasa y a pieza de llenado.
V- ^. .b.h.r
t)l
m=modue
z = cantidad de dlentes de l¿ rued¿ dentada b = afcho de dieftes h = altura de d entes
nterior
Flg. ¿
I
Boqbd de engtdrt¿lcs a oenü00 t.itetnl
2.3 Bomba a rueda planetaria E rotor tlene un diente menos que lvlov miento planetario del fotor V=
z
(A,,.,
A",,)
e €stator
de dentado
.b
]
i|teror
(3)
= cant dad de dientes del rotol = ancho de d entes
2.4 Bombas de husillos helicoidales La cámara de desp azam ento se fornt¿ entre los
Fig.4.3 Bamba a rueda planetaria
torni os sin f n y
a caTcasa.
v:itD dl.s.c t< El
F
(4)
|
factor de coffecc
óf
c t0n'ta en
esperial consideración el engrane
de os pasos de rosca de os dos husi
os
Fig.4.4: Bombas de husillos helicoidales
2.5 Bomba de paletas pa etas comprimidas desde el lnterior El
volumen se forma entre e estator circular,
e
rotor y las paletas
V=2.¡.b.e'D ancno de as paletas
b=
tig. 4.5. Bonba de paletas
(5)
2.6 Bomba de paletas (dos carreras) Por a curva nterior de doble excentrlcldad de estator se pfoducen dos procesos de desplazan'riento por vuelta.
tr
2,
._2 v=7tO -d-).k.b-
n ^2 ,2, lD -d).b
(6)
vane wldth
vafe stroke per revolut on (-2)
v
Fig.4.6: Banba de paletas
2.7 Bomba de pistones radiales, con apoyo externo de os plstones LOs plstones rotan en el ani lo exterfo Jijo. determina a carer¿ de pistón.
¿ 2.-
.2e '
V: z = nÚmero
Fig. 4.1 . Bomba de pistones radiales
z
La
excentricidad
(7)
de pistones
2.8 Bomba de pistones radiales, con apoyo interno de os p¡sto|es El eje excéntr c0 rotante pfoduce movlmlentos radiales osci antes
0e
p sron.
d,.2 V: ^
x
.2e.
z
z = numero de pistones
Fig. 4.8. Eamba de pistones radiales
(8)
2,9 Bomba de pistones axiales en construcción de eje inclinado Los p¡stones en el cjlindro, cuando rota el eje, realizan una canera que es funcrón del ángulo giratorio,
u:"n, z
-
.(2rn sina).
¿
(9)
núrnero de pistones
2. 10
Bomba de p¡stones axiales er coTsnucc ór de p'aca ircliraoa
Fig.4.9: Bomba de p¡stones axiales
Los pistones rotatorios de desplazamiento se apoyan en una placa deslizante (placa inclinada). E ángulo de inclinación de la placa inclinada determina la carrera dei p¡stón.
V: ¿ z
-
.(2rn
tana).,
(A)
número de pistones
Las bombas de paletas y de pistones se ofrecen siempre con cilindrada constante o variable, las bombas de engranajes sólo
con cil¡ndrada constante.
P
rincipío
de desplaza
Fig.4.10: Eomba de p¡stones axiales
Tipo m
iento
Versión
constructivo
B. a husilos he icoidales
Fig. 4.11. Ejecuciones de bonbas hidráulicas
Cilindrada
3. Criterios de selección
E¡
4. Descr¡pción del funcionamiento
a introducción se menc onaron una
seT e de
rriterios de selecclón
rra bon b" ' idr"r r ¿b¿1. .e esu ". de os dlst Írtos pr fc pios de construcción.
er d)c¿'¿r'e \ti.¿s
fr
p"'"
4.1 Bombas de husillos helicoidales
A igua que 5e
calf can según el sisten]a:
1
=
nruy bien
as bombas de engranajes a dentado interio¡ as bombas de husil os he co da es se c¿racterlzan por un nive de ru do rm-mon,o h- n P^ o- - ,-/^n J /,8o, Prl rl u,du,\d) Po d rcd, u) y uPc,o).
/ muy grande E¡ dlchas bombas se encuentfan dentro de a tafc¿s¿ 2 ó 3 hus los
2=
bien / gra¡de
3=
media¡o
he lcoidales.
E husll o u¡ido a a máquina de acc onam ento con rosc¿ hacia defecha transmite
4 =
5e
Iriter¡o
?ñfi
TOtac ones
R¿ngo út qe pleslon
22
N
ve máx
2
2
231
2 2tt 2
3
rll
1tt1
2
12
ti'.*
2
12
2
El o 2
y,
conduce a un caudal
cor e o, a
L.rna
!n lorme, práct camente llbfe de pu sationes
m¿rcha mry si enciosa.
1223333
I 1112222 l_3223331
Borfba de engf¿nales a de¡tado exlef of
AIP
Bomb¿ de engfanajes ¿ dent¿do intef or
EP
Bo'¡b¿ a rueda
ZRP
p anet¿f ¿
Bor¡b¿ de husilos he co¡da
forma un espac o cerrado entre os fi etes roscados de los husi os, cual trarspo[a por reducc]ón de vo umen desde la conexión de
331111
3
41
de ruido Vida útil
e5
55P
Bomba de pa etas, una (arref¿
FZPE
Bomba de p¿ et¿s, do5 a¿rrer¿s
FZPD
Bomba de p sto¡es fad ales con apoyc nterno
RKPI
Bomba de p sto¡es fad ¿les con apoyo externo
RKPA
Bomba de p sto¡es ¿xi¿ es co¡ ele nc lrado
AKP5A
Bomb¿ de p stones axia es con p aca nclinada
AKPSS
Iab a 4.1:
Flg.4.12. B0nba de husillas helicaidales
Magnitudes características ¡mportantes
5 hafa
3500 cnrr
Ci indrada:
T
Preslón de servicio:
hasta 200 bar
Rango de rotaclones:
1000 h¿sta 3500 mi¡
Calif¡cacianes de bonbas hidráultcas
Las ca ificac ones s empre deberáf consider¿rse en relaclón con los
demás prlnc plos constructivos. Dado que la cal ficac ón de los cr ter os depende de l¿ aplicar óf, est¿ t¿bl¿ puede conslderarse ton'ro ayuda pafa compafar rafacterÍsticas, corno pof ejemp o, vida ruidos.
a
a osdemáshusi os,que
¿spifación hasta la conexlón de presióf de a bon'rba.
-i;iiÉÉ<<
nqo
de viscosld¿d
e
oÍ'3
Rango út
Ra
mov mlento q ratoflo
tienen rosca hac a la zqu erda
D¿JO
Tpo
de
e
út 0 five de
r
4.2 Sombas de engranajes a dentado exterior
r^\'r'1..
r.-6.i
oF. -o.o.a
r¿
leÁ l¿,d.-,..r¡or
en gran0es cantr0aces.
l- -or
VO
¿di.¿oa dS(¿¿CIC )t(é
pfesión relatlvamente a ta y
Oa5 l-L\d5.
fed!r.r.
peso,
precr0 0¿lo,
gran fango de velocidad de rotac ór ir ole\,¿do ¿rgO de rerr,pel¿,, o . S. lod
F)9.414. Banbas de enqanajes a dentdda exte al
4.2,1 Func¡onamiento
6 9
2 B lda I C¿rcasa 3 Eje Fig.4.
l3
BonLt¿ dc p'tg'd,'.1F' ¿
op
TaPa
luntas
:a o,tc"a
-d iedd derr¿ca llt g51o .,' ao ¿ l" ¿qlnd 0o o rolo- e-ro (motor eléclrico, moto Dlese,elc.) mc l¿nte Lf ¿rop¿nrento La ueda dentada (7)y la uedadentada(81 se pos c o¡an med anle os
nt€fst c os. De €ste modo se producen perdidas
Pro ui -'
de
con
ado de ptes ón
F,aP-^
ul
0
as
f.0. Co i.," .d. (d^oroS do de,pL.z¿ ne|o.e'o r", p los flo',.o.oe
d sminulr e cauda que se piefde por dichos lnterstlclos a medlda -eop'r'ra o L'.¿d" oi"e 5l de .do Qre opo,6 o.*e'l,r
o,
de la tapa en los lados fronta es de l¿s ruedas de¡tadas a través de un campo de presión ¿xial.
mancales (4 y 5) de modo t¿L de que . ."d¿ d"r-¿d¿ e g ¿-e d
e' e
a dent¿d0 €xlerior poseen juntas
L¿s bomb¿s de eng anajes
rnov mlento gir¿tof
entes, apared nterna de la cafc¿s¿ i, ¿s supeff
os m¿nca es (4
)
c es
fronta es de
5).
e
momento de la puesta en march¿ en d chas cámaras primero . pa ,1. r '. r¿ ¡, )qoiPUroo)v,o\u) - or l-r1¡ ño .,D< En
dr
^n
oqLAroe,Lell oe'"I-0"
r
¡ pl -mnn dp n o
.o
l n p.pnr- on r-JUd \o)U
lvlagnitudes características importantes
hasta ¿kanz¿r a bomb¿
Cll ndf¿da:
,¿s ;'d, 0é os dien e: , so -0. d-ce ¿ si'te-¿ d¿.(o¿L¿.p ¿ oco"ro depe.o el
P
ódp r dlio . De e lelo00,!
prodLrre una depfesión en a t!beri¿ de nspirac ón A medida qre a depresión aument¿ elfLuid0 fluye deLtaÍr : re a la tubefia de ¿spir¿ción,
A,o'¿
.
sistema
0
2
h¿st¿ 200
cnl
lu,oo 5e ,rd,
Condición para
P es
of
Tn¿xim¿
h¿si¿ 300 bar (según
e funr:ion¿miento de i¿ r,omba es, por o ranto, que
¿s cárn¿ras de los d entes sean suf c
t,¿r po-¿ a," o'l , do ) r qró
óp
efl! ,rerte
o
est¿nc¿s romo par¿
or pc d,do..
Rango de
rotacrones:
500 h¿st¿ 6000 m
n
lN)
4.3 Bombas de engranajes a dentado interior La caf¿cterístir¿
'oo.Do p
principa de estas -omb¿s es su muy balo five de
o.eenp¡or ep" " -'F" I d"l.oesta.O oi¿
Eslo cofduce a Lr-r¿ maf(ha Sumamente tI¿nqLrll¿ v ¿ Lrna n'lLy buena (onducta de aspirarlón.
(prensas, méquinas p¿r¿ plást cos, ¡r¡qulnas herf¿mient¿, etc.) y en vehiculos que irabal¿n en espacios :erados (estib¿dore5 e eclricos
r-pl."
pof ho qui ¿, etc.).
de vo umen.
ro
de 'c p
La r¿mafa que
"/d
cie rlp' ¿oo
"
"urdo
eIo soota,i'vor
ot or
sigre a la pieza de lenado efá unlda a ¿ co¡exión € !o !men ent'e os f ancos de osdientes,
de pfes ón. Aqui sp rpduce
e f uido
es desplazado
e serto de
engrane dentado ¿ forma especia de los dlentes q!e entfe e rotor dentado y a rueda de¡tada (e dlferencia de las bombas co¡ de¡t¿do exlerior) practltarnenle n0 ex ste un espac o mue 10. En
fesu ta ventalos¿, d¿do
En dichos espacios nue|'tos el vOlLrTnen de ¿ceite se comprime. Elo p oduce pulsaclóf de ples ór y, po €nde, rlr do.
L¿s tlombas de engran¿jes ¿ dent¿do ¡nterior represerlt¿das práct ramenle f0 pfeseftan pu saclón de p es Ól y son sLtmaTfente
t g 4.15.
Bontbas de engta]ajes
5 enc os¿s
a ii-"ntado lntenal
4.3.1 Func¡onam¡ento
C¿rcas¿
Rotof dent¿do
F|g.416. Banba de engfatla]es a derttada tntetnt E rotof dentado está u¡ do a la m¿r rln¿ d€ ac(lon¿nlenlo Cof el movlrniefto de rotación de otof derrtadO y de ¿ rueda dentada ¡ierlor aumert¿ elvo um€n entre os ' ¿ncos de los dleftes. [a bomba ''
Magnitudes característ¡cas ¡mportantes
C
ndrada:
I
hast¿ 250 cnr'
aspl[a Pres ón de se vlcio:
hasta 300 b¿r (segúf TN)
R¿fgo de fot¿(iores:
500 hasra 1000
Este ¿umento de vo umen se produce en un ángu o de giro de aprox.
120". Por e5ta razón la cánata or desp azanrienlo no -o p ol .¿ "l -p I O¿C O. epe ll orer e 5
se
erra
mi¡
(según TN)
4.4 Bombas de pistones radiales Para el sector de a ta presión (preslones de servicio superiores a 400 bar)
se emp ean bombas de pistones radiales. Para prensas, máquinas para e aboraclón de plásticos, en hidráu ica de sujeción para máquinas herramlenta y en muchos otros sectores se requleren presiones de servlcio de hasta 700 bar 5ó o las bombas de pistones radl¿les pueden
trabajar sat factoriamente a preslones tán elevadas también en servicio continuo. Una bomba de pistones radlales, con apoyo lnterlof del plstón, trabaja
del sigulente modo: E eje de accionamiento (1)en e sector de 1os elementos de abomba (2) es excéntrlco. El elemento de la bomba se compone del pistón (3), del buje de cillndro (4), de la rótu a (5), de un resorte de preslón (6), de la válvula de aspiración (7) y de a válvu a de presión (8). La rótula está atornillada
en a carcasa (9).
El pistón con
e
patín se
encuentra s0bre la excéntrica. E resorte asegura que durante el movimiento de rotación del eje extéftrlco e patín slempre apoye sobre la excénfica y
e
buje del cilindro apoye sobre l¿ rótula.
Fig.4.17 Bomba de pistones rad¡ales can apoyo interno del prstón
Flg.4.18. Bonbas de pistones rad¡ales
Figura 4.19: Fase
Fase 2
1
El pistón se encuentr¿ en el
punt0 Tnuert0 super
0r
La
uE)!r d¿d Er rrl presenta 5u menor vo urnen. La vélvula de aspiración
y a vá vu a
uc Prs),u,, c>rd rqi,dud>. I
Fase 3
Fase 4
Dur¿nte el movlmiento rot¿tofro
E pistón se encuentra en
el
Con el movim ento rot¿torio de
de eje el pifón se mueve
punto muerto nlerlor,la cámar¿
o
excéftr ca el plstÓn se m!ev€ en sentldo de ¿ rÓtula. E fluldo
s€nt do
en
de eje centra de
rira. La
a
.la
.lo<ñ ¡,rñ
óñi^
a
complet¿mente llena (volumen
en la cám¿r¿ de despl¿z¿miento
despl¿zan'l ento se ¿granda, por
máximo). La vá vula
se comprlme. Pof l¿ presión que
¿ depresión que se produce se ¿bre la válvula de aspiración. A
aspiracrón
exce nt
cámara de
y
a vá vula de presión
se produce se
abre
¿ vá vu a de
pres ón e¡ ia rótula, el fluido ¡t,uyEd,ro, ,,^ - .-^. o o ud guqur ru>
están cerrad¿s.
Lravés de a ranur¿ en la excentflca y el taladfo en el
pistón f uye iquldo hacia
de
elemeflos de la bomba
a
rám¿ra de despl¿zarnief to.
Por regla general, las bombas poseer un número impar de e ementos de bomba. E motivo es que una superposición de los caudales de los -OS -o Irar ¡ d SL lO: e Oe 0o Oa en € C¿<^ .p
-
er"
.: r'\ r
una elevada pulsación de caudal.
Magnitudes característ¡cas importantes C indf¿da:
0,5 hasra 100 cm3
Pres ón máximar
h¿sta 700 bar (según TN)
Rango de rotariones:
1000 h¿Sta 3000
min
(según TN)
180' Fig. 4.20. Pulsación de caudal para bombas de pistanes radíales
.ñn I ) 1 t I
alanonrn< dp hnnh¡
4.5 Eombas de paletas
Ei
anrll0 o est¿tor posee una superf cie interna doblemente excéntrica.
lo conduce a que cada paleta reallce dos carreras por vuelta clel e]e. Las cámaras de desplazamiento se forman c0n el roto[ dos paletas, E
Resultan usuales dos tipos de bombas de paletas:
a superficie interna del anillo y las placas /aterales de mando.
de una carTera y 0e cl0s carreras. Ambas construcciones poseen e mismo grupo constfuctlvo princtpal que se compore de rotor y de paletas. Las patetas e| e rotor se mueven r¿di¿lmente. Lo que varía es ]a forma del asidenominado estator, que imita la carrera de las pa etas.
F
9. 4.23
En la zona de n'renor distancia entre rotor y estator (Figura
ttg.4.21. Gtupa cansüu(tivo píinc¡pal de una bonba de rotor y paletas
4.5.'l Bomba de paletas de dos carreras
4.23)
paletas con
desp azamlento aumenta. Dad0 que las paletas siguen el borde del estatof, está dada la efanqueidad de cada cámara.5e produce depres¡ón. La cámara de desplazamlento se une al lado de aspiración por medio de ranuras atera es de mando. Como consecuencia de la
depresión fluye lÍquido hacia la cámara de desp azamiento.
Fig.4.24 Fig. 4.22
el
volumen de la cámara de desplazamiento es ntínimo, Con e movimiento rotatorio del rotor el vo umen de a cámara de
Se ha a canzado el volumen máximo (F
de a cámara de desplazamiento
gura 4.24). 5e lnterrumpe la unión hacia
e
lado de asplración.
Con e lin de gafantzar un apoyo seguro de Ias paetas sobre el esiator, las cámar¿s detfás de as paletas deben recib r aceite. E lo qui€re decit que en el rango de presióf actúa toda la pfeslón del sistema detrás de a paleta. Por o tanto, la paleta es apretada contra e estator ron toda a iuerza
d"p"'or
determinada
,oPr¡u,ou(
.lpef ,ie d"
y, en
l¿ p"1".". A
p"ri d"J dpe,o
func ón de as prop edades lubrificantes del fluldo, ' o ^ ¡ prla i.lé,, mn.,.a (p -\du yPd
produce desgaste. P¿r¿ reducir a fuerza de cornpreslón, a partir de aprox. 150 bar de presión de servicio, las bombas de pa etas se equlpan con paletas dobles.
Fig. 4.25
Con el slgu erte movimierto rotatof 0 e volr.rmen de a cámara de despl¿zan'riento se reduce (Flgura 4.25). Las rafuras atera es en as p ar"s de n"ndo ¡or oJrol P 'l: oo ave, ce c"r" l¿c ¿ l"
¿
lr
conexlón de presión de a bomba. Este proceso se produce dos veces a cada vu€ ta de eje. F g.
4.28
F|g.4.29 A través de un bisel o de un¿ ranura se conduce
e flu do bajo
pres ón
..-,^ t.. ,ra pr:. I é\ mpnnt n tp f ^,.t ,. uc or1. ñ¡ PJ -.! J.
Fig.4.26. Bonba de paletas de dos caneras
dada la menor superficie efectiv¿.
Por lo tanto, la fuerza de compreslón queda prácticamente c0mpe|5404.
Fig.4.27
4.5.2 Bombas de paletas de una carrera
4.5.2.1 Bombas de paletat variables
La canera de una paleta se limita ¿ través de un estator con vía circul¿r interna. Por medio de una posic ón descentrada del estator haci¿ el rotor se produce la varlación de volumen de las cámaras de
Bombas de paletas de mando directo con cilindrada varia-
desplazamiento. En princiDio, el Droceso de llenado de l¿ cámara (aspiración) y el vaciado de la misma, es igual al de las bombas de Porcro) uE
ble (Figura 4,32) En este
con
tipo de bomba la posición del estator se puede influenc¡¿r
fes dispositivos
de ajustel
uu) ro¡rcror.
-
Tornillo de reajuste para cilindrada (1) La
ditancia estator-rotor determina directamente la cilindrada de
la bomba.
-
Tornillo de reajuste de la altura (2) Aquí se varia la posición del estatof en sent¡do vertical (influye directarnente sobre el ruido y la dinámica de la bomba). Tornillo de ajuste para presión máx, de servicio (3) La
pretensión del resorte determina la presión máxima de servicio.
Ei proceso de transporte de esta bomba ya fue descrito ba]o 4.5.2,
En
lunción de la resistencia en el hidrosistema se forma una presión.
Esta actúa en la bomba en el sector marcado en rojo y actúa sobre la
superficie interna del estator Fig.
4.30: Eomba de p¿letas
La fuerza de presión en este sectof se puede
fepfesentar como vector
de fuerza (Fo). 5i este vector se divide en sus componentes verticales
y horizontales, se produce una gran fuerza (F,) , que es absorbida por el tornillo de ajuste vertical, y una pequeña fuerza que actúa contra el resorte de presión(Fh). lvlientr¿s la fuerza del resorte (F,)sea superior a la fuerza (F,), el estator permanece en la posición indicada.
5i aumenta la presión en el s¡stema, aumenta la fuerza
(Fo
)
¡
por
ende, (F, ) y (F, ). Si la
fuerza (Fn)supera la fuerza del resorte (F,)el estator se desplaza
de la posición excéntrica a una posición casiconcéntrica. Elvolumen
en las cámaras de desplazamlento se redu(e hasta que el caudal efectivo a la salida de la bomba sea nulo. La bomba sóio enfegará tanto aceite como el que fluye como fuga a través del intersticio interno hacia eltanque. La bomba mantiene la presión en el sistema. El valor de la presión se puede influenciar directarnente a través de la n¡ptpn
Fig.4.31
Bamba de paletas de una carrera
Las bombas de paletas con cilindrada variable y función de excentricidad cero (Q = cero), al alcanzar la preslón máxima tarada, siempre poseen una conexión de fugas. A través de dicha conexión se drena el aceite que fluye a través del intersticio dentro de la bomba del sector de presión (rojo) hacia la carcasa (azul). Con el aceite de fugas se elimina calor por ficción y se asegura la lubficación de las piezas internaS en servicio de carrera nula.
fe
t" Fig.
4.32 Bamba de paletas
de mando d¡recto
Bombas de paletas precomandadas con cilindrada variable
n-., srmi a'a de las boml¡¿s Id\d,Jp,er¡ od.o'0rro d,po ,.0,
El princip o bésico de estas bonlbas es
¡1op¿o'asCera doC,re\ o de vari¿ción del estator.
t ";oo.e
re.e'.edorleps-ol"
d 0.,'o o-"'I0.¿qodo
cor p esLof en ug¿ de moverse p0f !n0 ir !ar 05 €50l1es 0€ ples 0n. An'rbos p stones de poslciof¿m enlo
tlefer
dist nto diametfo (f€ ¿ción
cc
el diámetfo Dás gr¿nde se
de superllcies aprox. 2;1) Detrás del p stón de pos . ofan ento rpr "d'.,, pJo ró D"lo eso
e.,
1¿bonL.J.e e,lo:O Sóe.C.p-
re|r( '¿o D p-p roer "dcl óe p 0f ó,rór'¿.
a
tt. L 2J Rññl, dé Mlpta<
q "5e¡O o^ p.üO-_ oS".O O--eoLro aS0p ¡n< dor' -< ¡loL n .rn¡ rlo n¡ ¡n:m on L-oL ¿ol oq, l"do D, t"9o\¿,." p . depo. o oraa.o^ds _"p".0
g ra
n0e.
s
as p'"5 s¡or det,"s de ¿n.bos p e. 5o't 'g'alcs e e:toto, pefmanele en la pos c ón lrd c¿da, daC:,s as drstrntas supe J c es en /os p stone5 de posiciorarniefto.
5
.t- ¿
JA. -¡,1. J.ó .^
"".o..
. , ".0,1.¿. d¿d,
4.5.4 Montaje del regulador de presión
4.5.3 Función del regulador de presión E r€gu ador de presión detefmina a pfes óf máxima de
s stema.
El regu ador de pres ón se tompone de p stón fegu adol (1), carcasa
(2), resorte (3) y djspositlvo v¿f ¿doI (4). -d5
-
E
e.gol ¿.
I O-4. ¿(
¿ reg' "do d" 0 e.
O
O'1:
En
evada d nám ca os procesos de regu ación de pres Ón deben ser ráp dos
Es dec
aposción ncia
a
Estab idad os s stemas hldfáu lcos cof pf€s ón fegu ad¿ t endef en o mayor menot grado a osc ar. E egu ador debe poseet un buen compfomiso entfe d ránr ca y est¿b ld¿d
lodos
E flu do h clrául regu ador.
co
ega a tfavés de can¿les en la bomba
p stÓn y
dos taladros ttansversa es. Además, una t0befa I n'rlta e pu€cle clrculaf a tlavés de pistóf fequlador. Ef 1a posiclón indicada f uy"" 1¡c¡u,Oo, que se entuentfa bajo la preslón de sistema, sobte e t¿ aclfo ong tud fa y e ta adlo tf¿nsvets¿] h¿c a e pistÓn qrande de caLldal que
poslclon¿miento. La conexión
ura pate del caudal de a bomba a través deL regulado al tanque. Est¿ potencia de péfdlda deberÍa ser bala, pero tamb én se debe asegurar a difámlca y la estab lidad del regu ador en la r¡ed da necesaf a.
p stón regu
a ta¡que
es1á cerrada medi¿l'lte
uf
¿ nelvadur¿ en
e
ado.
en € s¡stema h dráu co actúa contfa a superlic e pistón regrlador I\4 e¡ttas la fuerza F. resu tante de a anu ar de presión sea inf€rl0r a a flerza opuesta del tesotte F', a bomba permanecerá ef e estad0 l¡d cado. Detrás de ambos pistones de La pres
ór actua
posirionamiento actúa a m srna presiór
g. 4 35. Reguladar de presión, bonba en posición de transp)rte Li presión dá servicio es inferior a la presión náxina aiustada en el regulador de presión
F
a
E pistón egu ador dispone de un la adro ongitudln¿L
Rendlm¡en1o En pos c ón de tegu ac ón se condL,ce
e pistÓnreguadora aposicón
indlcada en la carcasa del regu adot
¡
(50 a 500 ms). La d ¡ám ca depence de t p0 conffuct v0 de bomba, del requ ador y de slstema hidráu co
el resorte empula
5i (0n
e armento de pres ón en el s stem¿ h dráullco ¿umenta fuerz¿F-,el p stón regulador se despl¿z¿fá contr¿ e resorte. En el regu
la
ador se abre la unión hacia e t¿nque. ELfluid0 que drena ¡: raf, rr nn dp nro< ¡n np ,-< .lpl n;
pilón de posicion¿miento
Si en
elsrfema hidráulrco la ptesión vuelve
a disminuit, el resone en
el regu ador de presión desp az¿ al plstón regu ador. De este modo se cierra a unlón ¿l tafque y loda a presión del sistema actú¿ detrás del pifón gr¿nde de posicionan'riento.
pequeño aún está sujeto a la pfesión del sistema y desp aza e estator contra e pistón
El equilibrio de fuerzas del pistón de posicionamiento des¿pafece el pistón grande desplaza el estator a l¿ pos clón excentflca.
de posicionamiento gfande, sujeto a pfesión redutida, aproximadamente a la posición medl¿.
La bomba nuevamente lransporta haci¿
posiriofam ento. El
5e produce un equ ibrio de frerzas: del pistor peoLD.0 ¿ rd
'-per',r'e
.a5 oo¡o¿q .¿ pr¡¡ o- -
superficie del pistón grande x baja pr€s 0n. l r cduddl
Lleg¿
\rro( o) d F)ld
¿ cp o. rd p.esror del
pu¡qr
L
¡
e, do p¿letas q-e t'"b¿
de reguladores, cor¡o ser:
-
Regulador de caudal,
d !- p( u ud rrl
-
regulador de presión'caudal o
-
regulador de potencia.
g.4.36. Reguladar de presión, bornba en posic¡ón cera \p^/i(io rcrresDande di valor de ajuste del regulador de presión.
a nra
hidloslstema
a'
segú' el o rr pio
descfito t¿mbién se pueden equipar con un¿ seÍe de otras v¿r antes
si5 '¿ sp r¡¿1t¡ere.
a canzar a presión máxima tarada es b¿ ¡. El calentamiento delfluido peTmanece balo y € (onsumo de e¡erg ¿ resu ta mln n'r0
F
¿o
e
y
En a regu ac ón de cauda,
véru p c td!u.
e caud¿ de a bomba se adapta ¿ Lrn 'rd-ce e rro.e, d" ".d"l "
un diafragma medidor (que puede d str buldora proporci0na
,
etc
)
se un estfangu adof, u¡a vá vula La diferenc a de ptesión en e
d afragma medidor se torn¿ corno magn
5i, p el., s€ aument¿ a secclón trafsversa a diferenc a de pres óf se reduce Por el o
El
del plstón pequeño.
c€
de d affagnra nred d0r ( ffef or a a pres ón delante
mlsmo) se conduce a través de Lrf tondu(to resorte del requ ador.
de
a
a cámafa
!n
pistón
equ
de1
regulador
y
ef e
aza
e1
p stón reguladof. La secc ón tf¿|Sversa
de
estator se desp aza en sentido de mayot excentricldad, a c I ndrad¿ a 00TnDa aLrmenta.
Como co¡secrencia de la mayor c lndr¿da ¿umenta a ¡p diafragma med dor hast¿ que se vue va a un estado estab e. (z1p en
En el
e fesorte desp
ene dafragmamedido¡
en e carto de ma¡do se fedute y aumenta la pres ón detfás de pistó¡ grandÉ.
tud de regulac ón.
^"0dol 5e -O d,\eo o ,0e (ó -o ple)Ol 0ed leOe O',:'og 'lo frontal de pistón del regulador Esta presión tamb én actúa detrás
La pres ón detrás
p.n I tol r,p.t. .n, ., nle,ogle.
llo,,.
4.5.5 Regulación de caudal
e
d afragma medidol
l
e¡
e
luerz¿ d€ resorteene fequlado0
p stó r de posiclon¿m ento se produce
Los reguladores de pres ón y de cauda son selecclortab es y ajustab es
lbrio de fuerzas.
de diversas maneras (mecánica, h dráu ica, e éctr ca).
En a pos ción ¡d c¿da la dlferenc ¿ de pres ón en
e
d afragma
igra a la fuerza del rescrle en el tegu adot.
med dor es
A través de canto de mando (X) ef e regu adol coustartemente drena acelte p oto, de n]odo que en e pislón qlande s€ lnsta a un¿ determ nada pres ón
0_ 0_ o_
F
g.4.31
Regulador de caudal
combinaclón de regu ador de carda y de presiÓn perm te re¿J zaf acc onamientos hldráu icos suffamente económ cos (véase Load La
Se n
sing).
Anotaclones
Caoitulo
5
Motores nrdraullcos 2. Princip¡os constructivos
1. lntroducción Los motores h dráu lcos conv erterr enefgia h dráu lca en energia
mecá¡ica.
A
qua que en el caso de as bombas hldráu lcas, existe entre
0s
motores hidráLr icos un¿ v¿riedad de pf nc pl0s constructlvos y tlp0s de rofstrucclóf Dado que n ngún t po de consfucc Ón puede cumpl r ópt mamente con todas as exlgen. ¿s, par¿ tad¿ caso de apl taclón deberá e egirse
e
rnotor más ad€cu¡do.
Velocidad de rotación F
g
5.1. Matar de engranales
5ólo pocos r'r"rotofes pLredef ser utllll¡dos con ve ocidades de rotac ó¡ I muy baj¿s y tamb éf a velotidades de fotac Ón superior€s a 1000 mir Pof lo t¿nto, los rnOtofes h drául cos se pueden div dir en m0t0fes de marcha táplda (n = 500 h¿sta 10000 min )y
motores de marcha ent¿ (n = 0,5 h¿sta I 000 m
f-
)
Par de g¡ro
E par de gifo que puede set enttegado por e motor hidráu ico dependede ac indfadayde a dlfe'encia de presiÓn sobre e motof h dráu ico. Los motores hldráu lcos de match¿ enta n0fma mefte han sldo concebidos de modo ta que a teduc das ve ocldades y¿
Ftg.5 2. l\lotor de rueda planetar¡a
entreqar Tn0mentos e evados. Estos motofes LSHT (L0w spe€d Higfr torque) se tratafáf er un palraTo a parte
Potencia de accionam¡ento La potenci¿
de
a
entfegada por un rnotof hldráuL to depende delcauda y
diferencla de presló¡ e¡
e motor
resuLta d rectamente ptoporciona
h
dtáu co Dado que
a potencia
¿ ¿ ve ocidad de rotaclón,
motores de ma cha tápida son adecrados para ¿pl
os
tatiores con gran
ex gencr¿ de potenc a.
F
g.5.3.
l\,4ota¡ de paletas
interrta de can F g.5.4. M0lor de pistanes nd¡ales '1P1yo
t q.5.5. Motar de pistanes
radtales ¿e carrera
los
ptstDnes
núltlple Qn apaya
F
g
51: l¡otor de pistanes ax¡ales etl canstrucc¡ón
de placa ¡ncl¡nada
múhiple con eje fijo Ftg.5.8. Matar de p¡stones axiales de carrera
externo de las PtsLanes
tr1.5 6
de eie incltnado Motor cte pistones ax¡ales €n construcciÓn
múltiple c0n carcasa Ftg.5.g: Motar de pistlnes axiales cle carrera tua
3. Descripci0nes del func¡0namiento
3.'l Motor de engranajes De acuerdo con su construcc ón, los motores de engraf¿les son muy
milares a las bombas de engranales (véase capitu o "Bombas h dráulicas ). Las dlferencias están ef el campo de pres Óf axla y en e hecho de que Los motores ¿ engraf¿jes, tOnceb dos para dlstlftos s
sentldos de rotac ón, dlsponen de una conexión de fugas El fluido hldrául co que lega al n'rotof hldráu lco actÚ¿ sobre os engrafales.5e produce un par de g 0 que es entfegado s00re el ele del motor. Los motores de engrana]es se ap ican
itecuentemente en a h dráu ica Ftg.
técnlc¿ ¿grarla para atc onar clnt¿s transp0rtador¿s' de móvl veft adores, transpottadores sin fin o sop adores separadoTes, es y
en
a
5.11
l\4otor de enEanaies
Magnitudes características ¡mportantes C
lfdrada:
Presión de setvicio máx : Rango de rotaclones;
P> L
tig 5.10. Mator de engranaies Los motofes a engranales y los mot0res de p stones axla es (vease capítulo " Mláqu nas de p stones axi¿ es ) peÍtenecen a los de rnaÍtfla ráplda. Los motofes hldráulcos de marcha rápida se emp ean en eL
r' rafgo de rotaciones superiores a 500 min Pafa ap ltatiOrles con
velocidades de rotación lnlerlores se emp ean motores de march¿ rápida con reductor o motores de marcha enta Los rnotores de mafcha lefta o LSHT (Low speed-hiqh totque) presentan sus meiores caractefíst r¿s y fendlntientO a ve oc dades de totac
500 m nr.
ó¡
infetiores
a
¿Prox t hasta 200 cmr hasta 300 bar 500 haf¿ 10000 firin
Ranuras de mando ub radas radialmente (11)en la placa de mando
3.2 Motores ISHT (Motores hidráulicos de marcha lenta)
rfean una unión entre ei ronmutador (2) y /as cámaras desplazam ento. Fstas se forman con a superflcie
3.2.1 Motores hidráulicos según el principio de engranajes planetarios con eje central fvoro e( de e^g ¿r¿jps >€ .3 á. € 7or oo s- g
a c.' d'¿dd r s rs
dentada inter or (7), la superflcle exteriof del rotor (6) internos (8). En
¿
pequeñas din'rensiones.
ft€ffa
y
de
de l¿ rueda os rodi los
e c0nmut¿dor la m tad de l¿s l6 f¿nuras long tudinales está unida 0r y d o' n r ad, ol rado de bala o'es o..
'¿do do o't¿ pres
"
En
ras rac as de desp "lariel o q ó 10-6 arPo-prte " aur¡entan su vo urnen, están unidas a tr¿vés de la placa de mando con el lado de alta presión. Todas as cámar¿s con dismlnución momentáfea del volumen se ef(!eft.an un das con e ado de baja
e fr- oo a l|".e>
pfes 0n.
El motor hidráu lco [ec]be
o entreg¿ el f r do h dréul co ¿ través de
conexiones de tubefías
elconn'rutador (2), que está pfens¿do en acarcasa(1)sec0nduce de - (a,d e) or J d es l'l 16 o.- ¿s.o q t rOi n¿les de l¿ placa de mando (10). La piai: de mando esta un d¿ a través de un dentado con el eje (4). Por o:¿nto, e rotof (6)y la plara de mando (10) giran a a n'rlsm¿ velocld¿d
lodo,
rd p
¿o \-tuE ^ ^..,,..^h,^^ o\ruo \uu
sobre
o:
odillo<
e¡te
ores {9)
alcanza porque por vue ta del eje de acc onam ento se ptoduce
'o-.rr^a.
ronr.o\r
,e,tO
i
-c,
rotor y que produce e p¿f de glro. Aqui l¿ rueda dentada lnterlor (7)
E lo se
,^ ¡^,, t/uvurd u 'd u-
-ru sr
Cada vez que se alcanza el volumen mayor o menor de la cámara se
conmuta. Por vuelta de eje se producen 8 variaciones de vo umen por cámara. Por lo tanto, se producen 7 x 8 56 procesos de
-
desplazamiento.
E lo
explica la cilindrada re ativamente alta por vuelta.
/l
>4 .\,
Fig. 5.13 Válvu as antirretorno internas conducen el aceite de fugas interno hacia el lado de baja presión correspondiente. Si la presión en este sector supera un valor determinado resulta necesario unir la conexión do f¡¡¡< rnn ol t¡nnra
Fig.5.14'. Motar de engnnajes planetar¡os con dos extremos de eje El eje saliente central permite instalar frenos de retención o utilizar dos extremos de eje, p.ej. como accionamiento para transductor de rotaciones (véase Fig. 5.14).
3.2.2 Motores hidráulicos según el principio de engranaies planetarios con ele cardán En este principio constructivo el par de giro no se conduce a través de la rueda dentada inter¡or sino a favés de un eje cardán interno (1)desde el rotor (2) hacia el eie saliente (3).
.-.
\ t_h.f -1'¡\+7 |
v'
-T¡.4-. \--:- '
|...-.
---l Fig. 5.'15 El fluido hidráulico conducido hacia e motor hidráuliro se reparte a través de ranuras (4) en el ele saliente y se conduce a través de
taladros en la carcasa hacia las cámaras de desplazamiento. Del mismo
modo también se descarga el fluido.
Magnitudes característ¡cas importantes aprox. 10 hasta 1000 cm3
Cilindrada: Presión de servicio
máx.:
Rango de rotaciones:
hasta 250 bar aprox. 5 hasta 1000 min
r
.
3.2.3 Principio de motores de pistones de carrera múltiple
tre,lep r!po.or ,. -cL .o por \ ¡"r¿ déeo,¿i¿
¡,-61¡o¿1i76
varias caTrefas de trabalo. Pof e o estos motores tienen grandes ci indradas y, por ende, e evados mOmentos sal entes de glro.
r> 6
-./ ==-
8
l Fig. 5.I 6
A través de conexlones de tuberias (1)y de mando (2) se unen ventanas de mando (3) con el lado de alimentaclón y de descatga del motor. Según la posición momentánea, as cámaras de c indto 5e enan o se vac an. E pistón apoya a tfavés de un¿ bola o de un rod llo (7) sobre la cutva de carrera (8). La
fuerza (Fr)que es convert da ef par de giro depende de la fuerza de plstón x pres ón de serv clo)y de ángu o de la curva
Fo(superf c e
0e carTera ü.
Los n'rotores de pistofes de carrera mú tlp e se distinguen f rrda^ ert¿ -rFr-p \eg-1 dosiioo' or st.ctivo':
.
El árbol está fijo,
' ieg ¿oo\ 3
.
.2.3.1).
e
e control y
as a imentac ortes se encuentran
e,. L¿ C¿r(¿rd gi
"
eiero o. vease a SeCC 01
efá fijo, e control y las ¿l mentaclones se encueftran integrados ef é1. El árbo glra (ejemplos, véanse as Secclon€s 3.2.3.2 y 3.2.4). El árb0l
Fig
.5
11
o =Angu
o de giro, ángu o en
la
eva de carera
= Fuerza axla, fuerza de stóf = Fuerza tangenc a Fr, = Fuerza normal, fuerza ejerclda en la
F,
p
Fr
eva de carteta
motores según el princ p o de canera mÚ t pLe poseen muy buenas propi""dades de marcha lenta y se emp ean para mú tiples ap icaciones LOs
3,2.3.1 Motor de pistones axiales según el principio de carrera múltiple con carcasa rotator¡a Este trp0 constructivo requlere un espac o de montale re at vamente pequeñO.
E n]¿ndo
y
as conex ones de las
luberlrs están iftegr¿dos en e eje de motor
Dos curvas de carrera (4) están fij¿mente La,d¿' ¿ e.a ( 1. .0, g r-pos ,o1e' ¡is'o'
se apoyan axia mente en las curv¿s de carer¿ y tr¿nsmiten el p¿r de giro a la carcasa rotatori¿. Los resortes (3) se encargan de que los pr5tones en cL¿lqurer situ¿c
_J1-___r--rr-
or
-._14._.
'_-----=:---=:::-:.'. --il=-----1':--n-:-]L---
os resones y actúa poca presión (1 bar) en es posibJe una marcha lbre.
tipo de motores, gracias al rnínimo
espacio de montaje fequerido,
es
convef ente pata acc onar ruedas
o
cabrestantes.
Magnitudes característ¡cas ¡mportantes
(oi
carcdsa rotatoria y
ábolfijo
Cilindrada: 200 hasta 1000 cml Presión de servicio máx.: hasta 250 bar
R¡ñn^.lo r^r:ri^nó< 5 hasra 300 min Par de glro máx.:
hast¿ 3 800 Nm
Fi}.5.19. Matar de pistanes axtales con carcasa r)tdt)ria en el acc¡)nanient) de rueda
:etvi.'o
la cámar¿ de la c¿rc¿sa, en estos motores
Este
Fig.5.1B. Motor de pistones ax¡ales
dp
apoyen sobre la curva de carrera. 5l se retiran
'
F
g 5.20 l'/ofo/ i/lJe¡¡rb/e
F
q. 5
2
L
5r, a¿/..-).r j'ele ¡fo
tab/ ej¡rn¡e ao/npietO
-
LrirbOi de cebie re.¡b e la funciÓrt de /a rarcasa p;r.: ei mo¡tf lrje/ ¡;bie
3.2.3.2 Motor de pistones axiales según el principio de carera múltiple con eje rotatorio En estos motores el mando encuentran en la carcasa (5),
y las conexiones de tuberías (6)
se
Ademá1 la curva de canera (4) está fijamente unida con la carcasa (2) mientras que el grupo rotor/p¡stón (3) está acoplado a través de un dentado (7) con el eje de acc¡onamiento (1). Cada p¡stón realiza varias carreras por vuelta del eje. En este t¡po constructivo se puede realizar un segundo extremo de
eje o montar frenos.
Vá"0
tig. 5.22 Magnitudes ca¡acteríst¡cas importantes Cilindrada:
200 hasta 1 500 cm3
Presión máx.:
na$a 250 bar
Rango de
rotaciones: 5 hafa 500 min-'
Par de giro
máx.:
hasta 5000 Nm
3.2.4 Motores de pistones radiales según el principio de carrera múltiple
En a carcasa (1) se ha integrado un rodamiento de rodrllos cónicos que puede absorber elevadas fuerzas axla es y radia es. En la carcasa de mando (2), a través de un anastre, se puede montar un freno de
En este tipo constructivo los pistones (3) dlspuestos radialmente se apovan a través de rodlllos (8) sobre a curva de canera (4). El f uido
dlscos (9).
hidráu ico llega a a cámara del cilindro a través de taladros axiales en el mando (5). Cada pistón es cargado o descargado con fluido hidráu ico por vuelta del eje tantas veces como la cantidad de levas exifente en a cuTVa de carrera. El par de giro que se produce como
5i en la cámar¿ anular (10) el vaLor de la preslón de aflojanriento de los frenos resulta inferior a un valor determinado, e resorte de disco (1 1) comprime el paquete de disc0s (12).
consecuencia de la forma curva de est¿tor es transrnitido a través de un dentado (6) desde el grupo rotolpistón (3) al eje sallente (7),
El
freno ha sido accionado.
5i la presión de aflojamiento supera el valor necesario, entonces pistón de frenado (13) es desplazado contra el resorte de disco. paquete de láminas queda descargado y el freno aflojado.
F-
../
F19.5.23
el El
Fig.5.24: izquierda, no connutado, 1A0% velocidad de rctac¡ón, 100% par de giro; dere(ha, cannutada, 2a0% velocidad de ratación, 50% par de giro
Conmutación a media cilindrada En algun¿s versiOnes de los motores de pistones radiales se puede
reducir la ciLlndrada a la mltad. Para el o, a través de una vá vula en
p -¡.¡^ a. r¡ ¡rrrp.¡
¡ip
-.rLr'^.ór^ e¿l norlA'¿ mI¿d de Os
plstones con fluido hidráulico. Los pistones restantes están unidos a la parte de descarga del motor. El motor march¿ con doble velocidad
de rotación pero con medio par de glro
Marcha libre Si ambas conexiones A y B se unen sin presión y simultáneamente a
conex;on "1" \e cdrg¿ l¿ (d (",¿ ton -l ¿ o es.or oe 2 b¿, los p stones son empujados dentro del grupo rotor/plstones. Los
Tr¿ves de
'od'l os1a'o¿po)d1sob e d cLrva de
d'erayole'l'erodeeese
puede girar libremente.
Magnitudes características importantes Ci
indrada:
Presión de servicio
200 hafa 8000 cmr
máx.:
h¿sta 450 oar
Rango de rotaciones:
t
Par de qiro máx.;
hafa 45000
hasta 100 m n Nm
I
3.2.4.1 Motores de pistones radiales (carrera única) con apoyo interno de los pistones
pifones está¡ d spuestos de eje excéntr ro rentral. Los crlindros y
en
f0rma efrellada a rededor
con a posición de eje excéftr c0 de 0s 5 (10) p stones 2 (6) ó3 estáir u¡idos con la a lmentar ón ( ado de pres ón) y os p stones restartes con a descarga (ado de tanque). De acuerdo
A f¿vés de mando (1) se al me¡ta¡ as cám¿ras de os ci lndros con f uido hidráu lco.
E mando se compone de p aca de mando (2) y vá
vr.r
a dlst lbu dora
(3)
fvllertfas que a p aca de mando está firrremerte uflda con a cafcas¿ med ante pasadores, a vá vu a distr buldora gira con igua ve oc dad rlo
Fig.5.25.
l\'4otor de ptstanes rad¡ales
Fig.5.26. M0t0r de ptstjnes rad¡ales
'¡t¡ri¡n
oa
aDat.a.tt.^
Los taladros er l¿ válv! a d strlbLr dora rrean ¡^ ---¡^,, r-rL l- |t^. ^.r^ ol uu , -^^ .u, o, ol d o- ,.1^ lp' I
Lrna
ufión con a par¿
La transmrsión de fuerzas del prstón
a eje excéntr
co puede realizarse
de varias ma¡eras:
En a vers ón según Flg
527
os pistoresse conduce¡ en la carcasa
y apoyan sobre anlllos especialmente
fornados sobre el eje excéntrico.
u¡ movrmlento relativo e¡tre pistón y ani lo. Par¿ reducl'la fricción la supeficie de apoyo de p stón en e ani lo está descafgada hldrofáticamente. Durante el movim ento rotatorio del ele se produce
a
Fi¡
q t7
En otra versión la presión de serv cto actúa sobre
e
eje excéntrico,
Los pistones y cilindros apoyan sobre superflcies eléricas y siguen, libres de fuerzas transversalet al eje excéntrico.
Las superficies de contacto en la excéntrica y en a carcasa están práctlcarnente descargadas hidrostáticamente, de modo que la frlcción resu ta minir¡a. Esta construcción permlte un eJevado rendimlento y
una buena conducta de marcha lenta.
F]9.5.28
Magnitudes características importantes Cilindrada:
l0
Presión máx.:
hasta 300 bar
Rango de
hasta 8500 cmr
rotaciOnes: 0,5 hafa 2000 minr (según
Par de glro
máx.:
hasta 32 000 Nnr
TN)
3.2.4.2 Motores de pistones radiales con cilindrada
variable es igual a la La construcción básica de estos motores hidráulicos 1 4 descrita en la Se.c1ór 3.2 c0n cilindrada La diferefcia con respecto a los motores hldráulicos constante es el eje excéntrico Se
(3)' compone de dos eles (1 y 2) y de la excéntrjca mÓvil
(4) se cargan de presión las A través de Ias conexiones de mando (5 y 6) Si en la cámara del pistón cámaras del pistón en la excéntrica (6)actúa la presión superior,la excéntrica se desplaza hacia elsentldo
(5)actúa una presl0n rnayor de menor excentricid¿d.5i en la cámara se desplazará en sentido la excéntrica (6), entonces que en la cáman de mayor excentricidad. del motor hidráulico De este modo se puede conmutar la cilindrada
mediante topes entre un valor mínimo y un valor máximo, fijado mecanLc0S.
Fig.5.29
excentricidad reducida
gran excentflcidad
Fig.5.30 Para
e
ajuste continuo de ¿ ci lndf¿da res!lta necesaflo requ af la
posiciór de a excéntr¡ca. Como valof conlpar¿tivo pata a excentrlcldad se de mov mlento pendu ar de p stón. El
c¿pt"oot
toma a magnitud
dJ't¿.pr o {'oor e¿). ¿..¿ ",
¡gro¡¡p¿tl,)L-
comparada con e va or nominal.
5i los
v¿ore ed ) tomr"l
¡9-6¡¡ilora
ovesde.r¿r'¿l..¿
(4)
según si la desv ación es pos tiva o negativa se carga de presión a támara del pistÓn (5) o (6), v¿riá¡dose co¡ e o a exce¡trlcldad en el sent do deseado. reguladora y de as conexiones
lunto con captadores de ve ocldad de rotac Óf se pueden emp ""ar motofes de plstones radla es ton c indrada var ab e para acclonan'rientos en clrcuitos de reg! ¿c ón de lazo telr¿d0.
Magnitudes características importantes Cllindrada:
200 hasta 5500 cm,
Preslón máx.:
hasta 300 bar
Rango de rotac Paf d€ glro
ofes: t hasta '1000 min
máx.:
hasta 22 000 Nm
Fig. 5.3
1
Anotactones
Capítulo 6
Máquinas de pistones axiales 'l. Introducc¡ón Para la ejecución de una máquina de pistones axi¿les como bomba o
m0t0r es mportante n0 só 0 e prin( piO func onal, por elemplo s se üata del principio de ejes inclinados o p acas ncl nadas, sino también si el uso está prevlsto para !n cifcu to abieno 0 cerfado.
1.1 Circu¡to abierto
ttg.6.1. Máquina
-
Abieno signlfica que en el caso nor¡ral la tubería de aspiración de una bomba conduce por debajo de n ve de un f uido, cuya superficie
de ptstones axtales
Eje inclinado
cansnnte
se encuentra unlda en iorma abiert¿ cof la presión atmosfér ca. Una compensac ón segura de pres ón enl e el aire en e t¿r'rqLte hidráulico
y el aire de medio ambiente g¿rartiza un¿ perfecta conducta
de
aspiración de /a bomba. Las resistefc as en l¿ tuberia de a jmentació¡ no deben producir un¿ caída de presióf por debajo de la a tura de
asp¡ración/del imite de aspiración Las maqu nas de pistones axiales
so¡ autoaspirantes, pero
en
determinados casos aislados se cargan con baja presión dei lado de asplración. En
circuito abierto el fluido hidráulicc
d stf br.ridofas h¿cla
e co¡sumido
es
conducido
a traves de
vélvu as
y tamb én de regreso hacia
el
tanque. C¿facterístic¿s tipicas que signific¿| circu t0 cerrado: Fig. 6.2.
-
Tuberías de ¿spirac ón: qfan d ámetfo, pequeñas longttldes
-
váivulas distribuidoras:
anchos nominales que depender de f ujo
-
fitro/refr gerador: secciones transversales/t¿mañ0s aofstructivos que depenclen de
I ujo
-
tamaño del tar'rquel vari¿s veces el caudal máx. de l¿ ¡omba en lltros
-
disposición
de
a bomba:
encima, al lado o debajo del deposito (tanque)
-
numeros de revoluciones: lim tadas por la a tufa de aspirac ón
-
ap0y0 de la ralga en
e retof|o ¿ I avés de vá vulas
E c rculto ab erto es estándar para muchas apl caciones industr a es y móvlles. Desde la máquiÍr¿ herr¿¡ efta, e accion¿ñrient0 cle una prensa h¿st¿ os reduttores de cabrest¿|tes y rnóvi es.
C itcu¡ta
abierto
1.2 Circuito cerrado
rn s stema hldr¿ullro cuando e f uido hidráulico que retorna del consumidor es conducido de nuevo d rect¿mente a la bomba hldráu ca. Se denom na cerrado a
Existe un lado de alta y un0 de bala presión, según a ca 9a (mon'rento de toma en e consun't dor).
|
¡" -I r'p .l ¡
<ó¡ | r
z¿ -ed orre .¿ .
limltadof¿s de presión, que descafgan f r ,¡1¡ no m:noro do¡t ¡ io ri'r rn
¿
5ólo hay que sust tu r fugas pernranentes
ldononden rlp ñ(.1:rn<.la
p^, ¿nri opra .r ó ñ .é
d ercón de
rl¿S
¿do de b¿ja pfesióf.
er a bonbayen
El
el motor
!l.l.l
". -r '6I
r€ ,r¿ bornb" "r^ l¿r
allr dada, que tra¡sp0rta permaneftemef:e de un tanque pequeno sufc efte cauda de flu do (vo umen de al mentación) a través de una válvu a aftirretorno hacla e ado de oaja presión E volumen excedefte de la bomba de a lmentación que tfabaja en el c rculto -¿do'¿ d" t¿ ,, " r . .., ". .¿ .ul¿ presrón de ¿l mentaoón. La rarg¿ del l¿¡o de baja pfesión perm te
, .p
4a,
magnltudes de serylclo más e evad¿s de
Fig.6.3. A,láqu¡nd de pistones axtales Ple(a in(l¡nada vafnDle
lr
¡
bomb¿.
,.", ¡^ , , ,,^ ^,.duuPd ¡^ ^ o) ¡^ ^.,^-^c) -. -.^ o>!qP)u oqu,... ¿xia es:
-
1(
Válvu as distr buidofas: anrhos fon'rinales pequeños para el r0"i1f0l p loto
li i l¡lf1 Qa!]d
rEt
Filtro/refrigeradof:
peq.e.¿ .e(,,0.
e, ¿r'.psaosde'.0 rofra-o'(01
Jfi.os
toi rqu( \ucPU) tur.
pcltur
-- o der¿s bo- b¿, o ,il ¿ es d i rc óuoprouu o roul
a cauda del
y
-
u, >u
sistema
Númefo de revoluciones:
eP.ddo aore.l-.espor ¿ -etlo or
- u I
)PU>
t
u/
bre, opclon¿l
-
ACC]OnaTn
-
Apoyo de a carg¿:
enlo: totalmente revers ble al bascui¿r sobr¿ la pos ción nu/a
a tfavés del motol de acc ofamlento
-
Retofno (recuperación) de la energie
le
frenado.
Fl.,
^l
a¡r.üitn refildn
'\,
2. Principios de funcionam¡ento
2.1 Eje inclinado 2.1.1 Principio de eje inclinado El mecan smo propulsor de
eie fc ifado es una máqu na
de
desp azamiento, cuyos p stones de desp azamlento están dispu€stos en forma lnc inada respecto del eje motor
Ftg.6 6. Unidad canstante con necanisna prapulsarde pistón cónico
l 1
0
Placa de m¿ndo para
Eje motor
Pistón cónico
cilindro Placa de mando pafa
.l = constante
Riñones de mando R¡ñones de mando (r = variable Posic¡ón 0
h = carera del pistón A = Superfic¡e del p¡stón Dr = D¡ámetro de la c¡rcúnferencia giro de los p¡st. sobre el eje con tr = 0 a = Angulo girator¡o (p.ej. 25') Vs = Cilindrada geoméirica IcmsVuelta] x = Cantidad de pistones (p.ej. 7) Ve
Fg.6.5:
Representactón de una construtción de eie tntltnada can ángula
= x 'A 'Dr
'sen fr
gtrat1 a a cjnstante a vattajle
0 'I
I Fig.6.7 . Principio de eje inclinado
8 9
= Eje motor
3 = Supeff. p¡stón
Función como bomba:
e eje molor, el cilindro es arrastrado sin cardán a través de pistones articulados y com enza ¿ rotar En los agujeros dei c lindro los pistones recorren una carrera, cuya m¿gnitud depende del ángulo Glrando
de inclinación del e/e inrlrn¿do. El flu do es conducldo hacia la bomba de lado de baja presión (entr¿da) y trafsportado por os pistones del l¿do de alta presión (salida) harla
e
s stema.
10 = Ranura de mando lado pres (con sent¡do de giro indicado)
4 = Cilindro 5 = Carrera de prer¡ón
11 = Ranura de mando lado aspir. (con sentido de giro ¡nd¡(ado)
6 = Carrera de aspir. 7 = Placa de mando
Ei¡ 69 P¡:nr ¡in ¿.
atp
= Punto muerto super¡or PMS = Punto mueilo ¡nferior Pl\41
r..l,n)d1 - D;"
a5
(Onjlru\lt\d5
(molor)aumenta con la diferencia de presión entre los lados de alta y de baja pfesión. En El par de giro absorbido (bomba) o entregado
Función como motor: aqu se conduce aceite de presión a través de Ia entrada. Los pistofes re¿liz¿n Lrna carrera, que es transformada en un movim ento de rotac ón por la aniculac óf del A diferencla de la función de bomba,
pistón en la br da motr z. El cil ndro es ¿rf¿strado por los pistones y en e e,e roro .e prod ,ce rr oa de gi . ,¿l ecre l'l¡.do que s¿le tl ,\/p ¡r pv:.¡pnta h:ri¡ pl
servicio como bomb¿ se rorvien" er e q;¿ .re(¿rrr¿ e1 er p g ¿ h drostátlca. V¿riando el ángulo g ratorio, las bombas y los motores variab es pueden var ar su ci lndrada, es decir, varlar el caudal de la bomba o el volume¡ de absorción del motor
Función
Angulo giratorio: Ei
ángulo de inc inacióni giratorio de la Jn dad constante es definido por la carcasa y, por ende, es fijo. En una unldad variable este ángulo
... como bomba en el circu¡to abierto: Al rotar el eje n'rotor, a través de siete p stones ¿rticul¿dos djspuestos
se puede ¿just¿I en torma contlnua
deftro de clertos limjtes. [,4edlante varlación del ángulo qiratorio se producen (arreras dlstlntas del
circuiarmente en la brlda motriz, elci indro comienza a rotar.
pistón y, por lo t¿nto, una cillfdrada var ab
en forma de riñón. Al rotar, cada uno de los siete pistones se mueve
e.
se desliza sobre la placa esférica de mando,
en
El
cilindro
a cual hay dos ranuras
desde el punto muerto superior PMS e punto Íruerto nferior PMI y viceversa, rea izando una c¿rrera en función deL áfgul0 qlrator¡o. E movlmjento del pistón desde e
en os agujeros del cilindro hacia
2.1.2 Descripción de la función
punto n'ruerto lnferior hasta el punto muerto superlor en el agujero
seqúf e prlncjpio de eje incllnado
del clllndro da la carrera de asplraclón, A través de la ranura de mando
con c lindrada constante o variable pueden trabajar corno bombas hidráullcas o cOrno motores hidráullcos Como bomb¿, el caudal es proporcional al número de revoluciones de accionamiento y al ángulo
del lado de aspiración entra el v0 umen de fluido al agujero del cilindro, el cual corresponde a 1a superficie del pistón y a su canera. 5i continúa
Las un dades de pistones axiales
giratorio. 5i se utiliza la unidad como motor,
e
número de
accionamiento {de salida) es propofc onal respecto al volumen afluente de líquido.
l¿ rotación del eje motor, en la carrera del pistón desde el punto muerto superior hasta el punto muerto inferio¡ e1 fluldo es empujado hacia la otra ranu¡a de mando (lado de presión). Los pistones, cargad0s por 1a presión hldráullca, se apoyan contra e eje motor.
... c0m0 m0t0r:
Generalidades
E iufrlonar¡iento corno motor es ¿ inversión de funclonamiento del cilindro por ]a p aca de conexio¡ y ¿ través de una ranura de mando. sobre a ranura de n'rando del lado de presión hay 3 o 4
E¡ ambos c¿sos, en serv cio como bomba o como rnotoT, como c0nsecuenria de l¿ constrlrcción de ejes Inciifados el par de giro se produ(e dirert¿mente en el eje motor. Los pistones cargan al cilindro con fuerzas transversales muy reducidas, o que inf uye positivamente
aguleros del cilindro, 4 o 3 del lado de fetorno, pud endo encontrarse
,ob-e ¿ cordrcr¿ de desgaste.
un agujero cerrado sobre el punto nuerto ¿ través de la p aca de mando. E par de glr0 salente se produce con]o consecuencia de a
arranque. Gracias a la placa de mando esférica está dado un apoyo del ci indro ibre de pares, ya que todas as fuerzas actuantes sobre el
fuerza que actúa sobre el eje moto¡ producto de a presón y
c
como bomba. Aquíel fluido hidráulico es conducrdo hacia los agujeros
la
e
erd
lndro pasan a través de un plrnto.
r,e'ro y eJ n omerto
de
Desviaclones laterales como
consecuencia de deformaciones elásticas n0 conducen a m¿yores pérdidas por fugas entre cilindro y placa de mando.
superficie del pistón.
Variador (en un¡dades variables) La variación del ángulo giratorio
de eje
incl nado se produce p.e].
mecániramente por medio de un husillo de posicionarniento o hidráu i(amente por n'red o de un pistón de pos c onamlento. ¿ parte hidráulica del ci indrode grupo rotor se bascula con la placa de rnando y, según el tipo de ( r(uito y 1a función, se mantiene
Aqui
rnecánica o hidfáu camefte en posi(lór cero o posiclón inical, Cuando el ángulo aumenta, ¿ument¿ a clLindrada y el par de giro; en caso de reduccióf los vaiores se redrcen rorrespondientemente. S ro "ubie'¿ ur árgulo oo rc r¿( o'. ¿ ci ro'ada se a g-al a cero. Comúnmefte se emp e¿f v¿r ¿dores rnecánicos o hldfáu icos,
que a su vez se comandan o regulan r¡ecánic¿, hidráulica o elédrirar¡ente. Algunos ejemplos conocidos son: variad0r por volante 'egLl¿c or oe pra< or -arL¿ . -¿^do e ect'0 0 ooo'c o
d.
,^^, .. u,i . ^^,-t^ cau,ot uc ^^+^-. Pvrc¡ r o.
En march¿ en vacio y durante el ananque e cilindro €s oprimido conf¿ la placa de mando mediante los resoftes de disco montados. En caso de aumento de presión e cil ndro está ba anreado mediante fuerzas hidráu icas de modo ta que tambiér, en caso de elevadas cargas en l¿ superfic¡e de mando, entre cilindro y plara de mando permaneftemente existe una pe ícula de f uido, rnantefiéndose las
fugas dentro de un margen reduc do. Sobre el eje motor se encuentra el luego de cojinetes, que absorbe as fuerzas ax a es y fadiales que se producen. P¿ra estancamie|to del grupo motor hac a afuera se emplea un anillo obturador radial y juntas tóriras. Gracias a la arandel¿ de seguridad se mantiene todo
e
gTUpo
m0t0l deftfo 0e a carc¿sa.
2.1.3 Bases de cálculo var¡able de eje incl¡nado
Bomba constante de e¡e incl¡nado
audat Núm. revol.
acc¡onamiento Par de E¡ro de acc¡onam¡ento
Polencia de
accionamiento
o,
\,,ñ,r, :i8o; '"'
1000 n = Q, vn r1-
(Ymin)
(mrn
1)
'':h;lk : 1# f;"oo ,"'r n=
*:
= $;oi r*"r $oor*' ¡;" = 3;o1n!, ,**,
:J#,r
Iahla 6.1. )btenc¡ón de las nagnitudes para las bambas
o'
Ve.", .n .sincr'11,o =Íéffis¡ncr* 1
O. .1000 sinú-., l:: n =.voñá. stn(( tlvol
.. = 'u"
(l/min)
lmtnrl
_ 1,59 .Ve.", .Ap .s¡n(¡ sin.r* - 1¡O.rl"h aino;",
Vo.", . Ap . sin (1 2é
n
'1,*.
",:;##'':I;oi r*''r : cwr ''= 3já*., u.; H*
(Nm)
Motor var¡able de eie inclinado
Motor constante de eje inclinado
Votumen de
absorcton
i,:
T-
o =Y:^l rvuu . .rtvo
Núm. de revol. de ñ accionam. de sal¡da
-O Vs
1000
*:brro#"""'5,.
(t/min)
rl,"r
_Qi
{m¡n1)
1000
vq.,^
(Nm)
1**l
s¡n
s¡nrr-""\"1 a
',=];:'"^,'l;l]lt .,=##1 : *;
r,-$t'r
(r/min)
(m¡n.)
:lI9oo
1;;;4! "'"rtL
trrn¡
(kw)
,r*.rr*r,=*9;1!
llL
(kw)
Iab a 6.7. Obtención de las tanañas pata las njtares (l/min) = Caudalde la bomba (l/min) motor del = Caudal de absorción (Nm) = Par de giro de accionamiento (Nm) de salida = Par de gio de accionamiento (kW) = Poteñcia de accionam¡ento (kW) de salida = Potencia de accionamiento (cm') por vuelta de carrera = Volumen geométrico (cmr) por vuelta de carrera máx Vq,- = volumen geométfico (min') n = Número de revoluciones
Q¡ Q¡ lvl M2 Pr P, v,
Angulo de giro máx. (diferente según elt¡po construdrvol Angulo de g¡ro ajustado (puede encontrarse entre 0 y 'r.*) Rendimiento volumétrico
Rendimiento mecánico'hidráulico Rend¡m¡ento total ht, = rt*L'rl.h) Pres¡ón d¡ferencial (bar)
2.1,4 Fuerzas del grupo motor En as Flg. 6.9 y 6.10 vienen reptesentadas as fuerzas deL rnec¿nrsmo motor. La descomposición de fuerzas se produce en la brlda motrlz' y Esta cofverslón de par de gito en fuetza de pistón en a bonrb¿ Una J/uple Óptimos entos rendim garaftiza v ceversa en e motor clescomposición de fuerzas slgniflca también
sÓ
o u¡la vez
ufa perdl
da de tendimle¡tol
= Par de giro (Fuerza de acc¡onamiento) = Fuerza de sopo{e (Fuerza de apoyo) Fr = Fuerza de p¡stón {Fuerzá de alta presión)
N4r
FL
Frg.6.9: Descanposición de fuerzas en la
b
da notr¡z de la bonba
nator Ftg.6.10: Desompasición de fuerzas en la br¡da naÜ¡z del
M
=
= =
Centro de una esfera supuesta Rad¡o de dicha esfera
Centro de gravedad del camPo
hidrostático de presión de cojinete
.:...
M
F¡
*Fx
Descomposición de fuerzas en la placa de
nando
Suma de fuerzas de 3 ó 4 p¡stones
=
Fuerza del campo hidrostático de
presión delcilindro FM
6.ll
=
cott su sttperfioe
=
Fuerza resultante en la esp¡ga central
esféri'a
En a observación de los pares de qiro se h¿ fetodado un segmefto y se ha rep esentado slmplll tado en estado
de grupo motor h dráu ico
pufarnente estát co con áfgu o g latorlo
0'
En a pfáctica, ton el qrupo motof b¿scrllado, se producen ptocesos de carga dlnámica, dado qLr€ c0nstantemefte ¿ctúa a ta pfes ón sollre
3 o 4 superficies de pistones.
2.1.5 El mecanismo motor de pistones cónicos de eie inclinado en tecnología de 40" En a Fig. 6.12 vene fepreseft¿do en u¡a cafcasa c0n anqlr o q ro
-
oe
1!10:
Centfado de Punto g ratofio, arfastre del clind sopo|1e del c]l
osn
cardáf,
ndro lbre de
Pafes,
mecan 5m0 Tn0t0I aut0centrante,
-
placa de mando esfér ca,
-
coj
-
plstones tón cos de ura s0 a plez¿
fete de rodiL os tón
cos,
tor
2 ani los de p stón
Eje motor
Cojinete de rod¡llos cónicos Brida motriz
lubrlflcación a!tomática de coj¡netes \'
Cilindro
descomposlclón de fuerzas del plslóf d fectamente r¡ 0If z.
ef
a br¡da
Placa de mando f¡ja
Superficie deslizante €sfér¡ca con campos hidrostáticos de Cenlro Placa de conexión
Anillos de p¡stón Pistones cónacos Carcasa
t g.6.12: Mecan¡sn0 notar de pist}nes en tecnolagía dP 44"
cónicos de eie incltnado
2.1.6 Tipos constructivos / Ejemplos
Fig.6.13 Unidad canstante (ángulo giratorio fijo), cono bomba nator pan circu¡ta abierto o cerrado
o
Fi}.6.14: lJnidad
var¡able (ángulo
gírato o variable) cono bomba
en circu¡to abierto con reajuste s¡n escalonam¡ento del volumen de
oespEzantento
Motor constante l\4otor constante para c¡rcuito abierto o cerrado, ángulo giratorio fiio, posibilidad de sentido de giro hacia ambos lados.
Moto¡ var¡able lVotor variable para circuito abierto y cerrado, giro unilateral, ángulo giratorio variable en forma continua, posibilidad de sentido de giro hacia ambos lados.
Bomba variable Bomba variable para circuito abierto, giro unilateral, ángulo
girator'o va'iabre en fo'na conti'rua.
E5
posibre un soro
sentido de giro de accionamiento.
Bomba/motor variable Bomba vari¿ble para circuito cerrado, giro bilateral, ángulo
giratorio variable en forma continua a través de posición cero. Son oosibles los dos sentidos de oiro de accionamiento.
A, T,
B R
Conexiones de presión Conexio¡e5 de ace¡te de fuga
5 U
conex¡ón de aspira(¡ón Conex¡ón de enjuague
Ia6la 6.3: Ejemplos para ejecuciones con sinbolo y diagrana esquemático
2.2 Placa inclinada 2.2.1 Principio de placa inclinada El grupo rotat vo de p aca inciinada es una máqulna de desp aza rn ento, cuyos pistones de desp azam ento se encuentran d¡spLrestos
ax a mente
a
eje motor.
5e apoyan sobre una placa ncl nada.
Ftg.6.16. Bomba variable con variadar eléctra hidráulirc, regula ción en función del número de revaluciones y bonba auxiliar integrada
9
1
8
2
= Placa incl¡nada = Eje rnotor = Posición 0 4 = P¡stón 5 = Placa de mando 6 = Riñones de mando 1 2 3
8
9
= =
h = carrera del pistón A = superficie del pistón = Diámetro del círculo de referencia ú = Angulo g¡ratorio (p.ej. 20') Vq = cilindrada geom. lcmr Vuelta] x = Número de p¡stones (p.ej. 9) h = D.tancl Dr
para o
= 0'
Cilindro Patín
;;r*rr*r*r*
V, =
x'A'
Dr'tan .r
r*.*rr"^, or rb, *^rd, k* r'r***t,n*t
,¡'l
'*
¿*'to ¿' n¡'*'
'"'*
vatldbk
't
62
89
34
10 12
5
=
Eje motor
Ftg.6.17 . Principio de placa incl¡nada
= superl del p¡stón = Carrera del pistón = Placa desl¡2ante/
Funcionamiento como bomba: Cuando e eje motof g ra, el cil ndro
=
placa incl¡nada Ang. de varia(¡ón
=
Cil¡ndfo
es arrastrado por el dentado. Los pistones rea izan una carrera, fijada por ia placa de desp azamiento (placa incl nada). El fluido lleqa a la bomba por el lado de baja pre,
slón (entrada)y es transportado pof los pistores hacla el sistema de lado de alta presión (salida).
Arrastre Placa de mando Punto muefto tuPer¡or PMs Punto muefto interior PMI Ranura de mando lado asp¡r (con sent¡do de giro indicado) Ranura de mando lado pres. (con senr¡do de g¡ro indicado)
t g 6.18. Princip¡o de placa inclinada - P¡ezas canstructivas El par de g ro absorbido (bomb¿) o enüegado (motor) aumenta coÍr
Funcionamiento como motor: En r0ntraposición al funcionamiento como bomba, el
r¿
fluido hidráu-
d Íererri¿ de pre: or ert'e
A funcionar
e' .0odea
d/e
0e0oapesoc
como bomba, la energía mecánic¿ se convierte en ener-
ico aquíse al menta a presión por a ertrada. Los pistones realizan Ura r¿'Ie"a "0I¿I0r ¿ J, ¿f"¿51'¿ l ¿L ( lI0 0 P C,o ¿ SL .e- ¿ ltdVeS del dentado, hace girar al eje motor. El fru do sale por €l lado de baja presión (salida), s endo conducido nuer,¿mente al sistema.
gía hidrostática. Al funcionar como motor, se ronvierte energia hi drostática en energia mecánica.Variando el ángu o g ratorlo, en as bombas y los motores variables, se puede cambiar la cilindrada, es
Angulo giratorio:
Funcionamiento ... como bomba
decir, variar el caudal de la bomba o las rotaciones del motor
En ¿ unld¿d constante la inclinación ie ¿ para de deslzamiento está fljamente maqu nada en a carc¿s¿. En l¿ unldad vaflable el ángulo de inclinación de la placa inclinada se prede variar en forma continua dentro de cietos línites. Vari¿fdo el ángu o de inc inación
Acc,oradopor e noro de"rcrol¿rer -olp.ej.Dese on olo'pectfico), el eje molor gira y arrastra con el dentado al cilindro.
de la placa inclinada se produce una ca rera de pistón d stinta y, con
nes se apoyan mediante patines sobre la srperficie de deslizamlento
eL
cilindro gira con el ele motor arr¿sirando los 9 pistones. Los pisto-
de a placa inc in¿d¿, reconiendo una
o, una cll ndrada variable.
2.2.2 Descr¡pc¡ón de la función Las unidades de pistones axiales
El
segúr el principio de p aca jncllna
caTrera. Los patines son n'ran-
tenidos y (ofducidos forzosamente sobre a superficie de desliza miento mediante un dlsposltivo recuperadof. En e transcurso de un¿ vuelta cada pistón se desp aza a través del punto muerto inferlor o superior a su poscrón inicial. Enlre punto muerto (aqui e p stón invlefte su sentido de n']0v mlento) y punto
d¿ con cllindrada const¿nte o v¿riab e pueden trabalar con'ro b0m
l-erto ,ie^ o e .oLo'e .^¿ (a'er¿
bas hidráulicas o como motores hidrárr icos.
r¿nuras de mando en la placa de mando ingresa o se transporta el
Al utilzarl¿scomo bomba, el caudal es proporcional a número de revoluciones de acclonan'rienlo y al éfgu o giratorlo. Al utll zar as coTno Tnotol el número de revolucio¡es saliente es proporcional al
volumen de fluido correspondlente a la superficie del plstón por su carfera. En a carrera de aspirac¡ón el fluido es aspirado o, mejor dltcho, enpujado en cirruito abierto por la presión atmosférica y en
caudal que ie llega.
circuito cerrad0 por l¿ presión de alimentación dentro de la cámafa del pistón que se agranda.
co-rp'er¿ A tr¿vés de'¿s do,
Mientras que en a carrera de presión e fluido es desplazado desde los agujeros del pistón h¿cia el sistema hidráulico.
...c0mo moI0r El fu¡c o¡am ento como n'rotor es alnversió¡de tu¡co¡amiento como bomba. En este caso e fluido h drául co es co¡ducldo de hi' droslstema a motor hidfáu lco. Por a p ¿ca de conexlón el flu do legd ¿ tr¿,p d" ¿r ,aid"n¿rdo¿ los ¿o-pros do'ci ildo
".
de
0pL.restos a ia ranur¿ de mando en forma de riñón
ado de pre sióf se encuentran 4 o 5 agujeros del cll ndro. En la otra ranura de mando son ento¡ces os restantes aguleros unidos con
el ado de retorno
0
cerrados por la brida de unión
de
t
indro os que están
tamb én se ercrentfan parcialmente
entre as nervuras de mando.
".
Do'(dgasooee oslo^e5Le)edes ¿oo'd0aca
^¿d¿ ¿.i" abajo, arrastrando consigo e ci indro por e cua es guiado. E ci indro con os nueve pistones glra con
e
eje motor
y
os pstones
Tecorren una carreTa. La presión hidráu lca produce el par de giro en
e
lo, a rot¿clón del eje nrotor. El caudal que lega número de revo uciones sal ente.
cil ndro y, con e
detern]ina
e
Generalidades las bombas y los motores de p ara inc ln¿da resultan adecuados para empleo en circuito ableÍo y ceff¿do. Dada su corstfLtccion, son emp eados mayormente como bomb¿ en circu to cerf¿do. A íla ventaja se efruentfa €n a posib lidad de moftar en su arrastfe bomb¿s
¿uxliares o accesoras y de aprovechar € tipo cornpacto de cons trucclón de vatiador y de las vá vu as Este tlpo de constfucc¡on [om pact¿, qLre ahorra espacio y pesO, ¿demás gafaft za una e evad¿ vida útil, ya que 0s patines están apoyados h drostátlcam€nte (cojl netes de deslizamiento) La descomposlción de fuerzas (fuerzas de p
stonelpaf de giro)
da. La
se feaLz¿ ¿ través
ef
de patín
nes y p aca de mando, se en(uentla
er equi ibr o
int lna-
¿ placa
parte hidráulica delgrupo moto¡ es dec I eltjl fdro
c0n pisto-
de fuerzas.
E apoyo
del eje n]otor permite a absotción de fuerzas externas. E prncpio de a superficie de mando esférlca, cuya lubfificac ón, pretenslón del ci indro medlante resortes de disco, etc. es tomparab e con
a
func ón
de gr!po r¡otol con sistema aeje nclrlado. Variador (en unidades variables)
ldv¿
¿c,o-der
dlql'o0e fLl rdLo d" do¿co c "dd'p eai/¿
p.ej. n]ecán camefte a través de un pivote o h dráulicamente mediant€
un p stón de posirionan'riento. La p aca inclinada se mueve co¡ laci lidad, está apoyada sobre roj fetes de deslzamiento y a pos c ón cero esté centrada por resofte. Al aumentar el ár]gu o g ratofio t¿m blén aumenta a cllindrada y e par de qiro; en caso de reducción, estos valores se feducen correspond e|temente. 5 fohayáfguode inc lnació¡ la ci lndradaesigua acef0. Norma mente se emplean v¿rladores de efecto mecánico o hidráu ico, os cuales, a su vez, se
comandan o regu an mecánlca, hidráu lca o eléctricamefte. Variadores muy uti lzados sof , por elemp 0 mando e ectro proporcional, eqlla. or oe o esio' 'reg ro. or 0ó co er¿ rl'¿), reo¡ ¿c'or dp potencla.
2.2.3 Bases de cálculo Bomba conslante de placas incl¡nadas
q, Núm, revol.
accionam¡ento Par de giro de
acc¡onam¡ento
=YelI
o. n =vq
r
' 1,sg
2rr'Ml 60 000
o,
ap
.Vs
= 100 . rl.h ^p n
Mr'n 9549
''^ 600 rl,"r' I-h =
..
'
Va.a" Ap tancr 20 n . rl-h tan ({.,^
e,:?'oqrl :
(kw)
ffi
Iab a 6.4. )btención de las nagnitudes para bonbas
(Nm)
,**,
(l/min)
Q, .1000 tan(1.", Voñát .tanq lvol
'-
(mln
t"=¡o;.4., ^'
.tan(I.Ivol
*'-looo 'ntanc-,,
rl'et (u.in¡
1000
Bomba variable de placas ¡ncl¡nadas
t'=
$L*
(m¡n¡)
_
$;f =
1,59.vs."" Ap
tanll
100 ll.h .tanc¿.",
r*r
qJo
",-
n",
¡¡¡¡¡
Motor conslante de placa incl¡nada
Motor vaf¡able de Dlaca ¡ncl¡nada I
Volumen
o,
fl1TT'ó" lJ"ll"i",Jill'"jfi."
=
rvr*f .,"",
n :$r'10q0 11""r 's
pardeg¡¡ode accionám. de
salida '"'': 20 i "^:vn
^ Polenc¡a de _
acctonamtento de sal¡da
o, =ru#d
tv,nint
(m¡nr)
ü".,'#i,,,.¡
(r/min) I
" =$":3i3"1:1"'rl1"r '9
lmin'¡
AP tanrt Ilñ" vs.a" Ap tan(( ll.' fp rl-. =-1.59 V" Ap r¡.. ¡¡-¡ -1.59 trr'"l ¡¡^-vn-o^ - loo lanu.", loo '""= 20 n tanu,"^
2r'Mr'n
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Mz n
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(kw)
r,= ,9;;^o
.rr".,.r1.¡
¡r,l-r
r**r
trr = 9. ^P
1*w)
Iabla 6.5. )btenc¡ón de las magnitudes para notores
= = = = = = = = =
a, a¡
n
€audalde la bomba
(l/m¡n)
Angulo máx. dé g¡ro (diierente regún el tipo construct¡vo)
Caudalde absorc¡ón d€lmotor P¿r de giro de accionamiento
(l/min)
Angulo de giro ajustado (puede encontrarse entre 0 y
(Nm)
Rendimiento volumétf ico
giro de accionamiento de sal¡da
(Nm)
Rendimiento mecán¡co-h¡dráuli(o
Potencia de a((¡onamiento
(kw)
Rendim¡ento total (rtr = rt"d rt'h)
Potencia de accionamiento de salida
(kw)
Pres¡ón d¡feren(¡al {bar)
Volumen geométr¡(o de carrera por vuelta
(cm')
Volumen geométr¡(o máx de carrera por vuelta
(cm1
Número de revoluciones
(min')
Par de
(¡.*)
2.2.4 Fuerzas del grupo motor descompos clón d€ as fuerzas se produce en la p aca lnclinada en os patlnes y en e cll ndro. Los p¿tines del plstón están apoyados h drostáticamente, g¿rantizando una elevada vida útil de los grupos n]otores. L¿
M¡
M, FL
F*
= = =
Par de
Fx
giro (fuefza de acc¡onamiento)
FL
Fuerza del pistón (fuerza de alta presión)
Ftg.6.19. Desrcmposición de fuerz¿s en la placa incltnada de bomba
= Paf d€ giro (fuerza de acc¡onamiento de salida) = Fuerza de sopo{e (fuerza de apoyo) FÉ = Fuerza del pistón (fuerza de alta presión)
M,
Fuerza de soporte {fuerza de apoyo)
/a
Fig.6.20: Desconposición defuerzas en la placa inclínada delmotor
2.2.5
El grupo motor de placa inclinada representado en
2,2.6 Tipo constructivos / Eiemplos
forma simolificada
ttg.6.21
Principio básica de un grupa nator de placa
F
g.6.23. Bamba variable paÍa c¡rcu¡to cerrada
incl¡nada Las p¿rtes básic¿s de un grupo motor de siguieftes: Ciindro(1)
-
Pistón
(2)
P
paca lnclinada son
aca inc inada /
P
las
ano lncLlnado (3)
Como se ha explicado en la descr pc ón de funcionamiento (p.ej como motor), aquí e p stón es cargado por e fluldo h dráui co proveniente de la bomba y apretado contra e p ano inc lfad0.
Fig.6.22. Fuerzas en el p¡stón
Ftg.
La descomposlclón de fuerzas en el punto de apoyo (cojinetes de ano nc inado produce ufa tomponente de
des izam ento) con el p
-eud oe
ot'a d" lret-o oe pa de q ro 1F -e p ¡ r t lza hacia abajo a o largo del plano nc inado, rea iza
sooo -o y
plstón se des -^d (a-re o, ar as a corsgoel
eno¿ go 0¿00 qre el
o.
o
.i rdo ur o.o'l e e"rTolo.5'^ Oer o 0e 5r j,oqo de a uste e o
agujero de ci indro puede bascula¡ en el momento de desprenderse (a arrancar)actúa una rnayor fesistencia a la fricción (rozamiento de adherencia) que durante a cafreT¿ Tnisma (rozamiento de des iza ma--or. l-slo doble descolposir,o 0e Leuo) es ¿ ¡¿ tsd 0d ¿ el fendim ento de arranque a go menor de la placa incl nada con tespecto a 1". frp,e 0a\(o*oosicior o" f re. as e. c¿so de e e lcir¿do. En a práctica este rendimlento de ananque en servlclo como motor puede resu t¿r importante, careciefdo de importancia en el servlclo como bomba.
6.24. B0nba variable para circuito ab¡erto
Bomba va¡iable
Bomba variable para circuito cerrado, giro en ambas direcciones, ángulo giratorio ajustable continuamente a través de
posición cerq sentido de giro de accionamiento posible hacia ambos lados miento oosible hacia ambos lados. Ejecución tipo tándem mediante montaje de una segunda
bomba en el arrastre.
Bomba variable
Bomba variable para circuito abierto, cerrado o para circuito semrcerrado.
Angulo giratorio ajustable continuamente. Sentido de giro de accionamiento y sentido de transporte posibles hacia uno o dos lados, según el tipo de circuito.
Montaje de bombas auxiliares en el acc¡onam¡ento pasante.
Motor constante
Motor constante para circuito abierto o cenado, Angulo giratorio fijo. Sentid0 de giro posible hacia ambos lados. Posibilidad de accjonamiento pasante para montaje de freno.
Bomba variable
Bomba variable para c¡rcuito abierto, giro en un sentido,
.n-^ ttF
1l
:-r---t¡tF' -lf tt vli
)l
-"
w
ángulo giratorio ajustable continuamente. Sentido de oiro de accionamiento oosible sólo hacia un lado.
Bomba variable para circuito abierto, giro en un sentido,
Bomba variable
ángulo giratorio ajustable continuamente. Sentido de giro de accionamiento posible sólo hacia un lado. Con bomba de carga montada en el accionamiento pasante.
A,
B
T, R,
L
Conex¡ones de Dres¡ón conexiones de ace¡te de fuga
5 U
Conex¡ón de asp¡radón Conexión de enjuagu€
Iabla 6.6, Ejenplos de ejecuciones con sinbolo y d¡agnna esquemático
Tipos construct¡vos de máquinas de pistones axiales
3.
3.1 Motores y bombas constantes en construcción de eje inclinad o
Fl¡ 6.25. 5¡nbolos
ttg.6 26. Motot constante
C¿ra(t€rist ras lrnportanies:
3.1.3 Bomba (onstante para camiones
_ a.o.o5._"d" do rl.do
¿.". to-....e'
.^
'
.,
bo
bo lL
¡-( ¡p ¡.a,
-
pistones rón cos con ¿ni los de ir !tón para est¿fque z¿r soporte fobusto de rodamlentos ile rodi os cófkos (on e evada vroa ur
goI
co' o- .d 4. " r'i t
.d) e-Oe\'¿le-
r fse un inversoT del sentido de giro (p.ej. en caso de
b lda y extremo de ele en S0 ó !AE estándaf, cofex ón p¿f¿ ¿ce te de fuga y cor ex ón p¿ra efju¿gue de (ojif€te
-
p esióf fOm na hata 400
de
ba
r¿ váivula de fienado, preslón max ma hasta 450 b¿l
3.1.1 Motor constante Trabaj¿ romo motor
t¿rto en crrrr, o ¿bierlo como rerf¿do. Aplic¿,
ón er el sectof ndustri¿l móv ,, estar or¿rio, donde se requiera ufa c indrad¿ constante paf¿ ¿ tr. rsmlsón hidfostátca d€ polefc
c a.
3.1.2 Bomba constante A tr¿ves
de
1e 5e conv
¿b eno.
¿
cofrespondiente p ¿c, de conex ón, e rnotof const¿fEs1,i es rofve¡ ert€ para e r rr!llo
efe en una bomb¿.
red o
canb o de re ductor), g r¿rdo s mplemente la p aca de rofex ór, a bomba para r r(u 10 abierlo tendrá otro senl do de g ro de accionarn efto.
i,
es posib e el montale direrto
ré
-d- o¡ , -m nnp. "n - ¡ rlo rp¡
rlLJ.
o.
. Du L,ó -J ),dt ,. ld d td .. fPS
'.........:....::....:.....|.
3.2 El motor variable en construcción de eje inclinado
I
Fig.6.29: Princip¡o básico del realuste
ttg.6.28. Motor variable en únstrucción de eje incl¡nado Caractelístlcas lmPotantes:
rango de Graclas al motor variable se dispone de un mayor regulaclones en reductores hidrostátlcos' cumpLe con las exiqencias de elevaclo
rúmero de tevoluciones y
elevado Par oe g ro,
por la posibilldad reclucción de costOs pof ahorro de recluttores o de emplear bombas mas Pequenas,
-
reducido peso por unidad de potencia,
-
buena conducta de arranque,
-
diversos dispositivos de regulaciÓn y de vatiaciÓn'
Válvula reguladora ML¡elle de aiuste
glro unilatel¿1,
Cilindro de ajuste
preslóf nomlnal 400 bar / presiÓn máxlma 450 baf
Ftg.6.30. Reguladar de Presión
presión 3.2.1 EI variador automático, función de alta En motoles vaflables según
e
principio de eje inclinado' el par de e átbol de rnotor' E cllindro es
ql,o se pro,ir.. cljrectamente en
de la árrastrado sin cardán pot el pistón cónico Por desplazarnleft0 La via de larq0 ¿ lo posicionamiento Lente de manclo por el plstÓn de giratorio del gtupo mocircular de cleslizamiento se varí¿ el ángulo la bomba y la alta preslón de tor. Con La condjciÓn de que el caudal jnvatiables, per[nanezca¡
-
e número
cle revoluclones
aumentafá y se feducif¿ el par de glro
en caso cle reducirse el ángulo de levoluc ofes el par de giro aumentatá y se reducirá el número
en caso de aurnentaf el angulo
La
de la presión de cillfdfada se aiusta automáticamente en función válvula
aiulada en iervicio. Al ser alcinzada 1a presión de servicio B' el motor bascula de 0 A d€ requLadota, -lt medlda lnternamente oe'rn¿re-p pr pl J)le o" o olor do u'- _ . Po oeb¿io La
'0¡
qnr
ánqulo minlmo g falorlo
Fig.6.31
.
Linea
Gn(teística del reguladjr
de presl1n
3.3 Bomba variable en construcción de eje inclinado para
circuito abierto
a
a
¡
Fil.6.33:
Fig.6.32: Sínbolo
Bomba variable en construdón de eje ¡ncl¡nado, pdrd
c¡rcuito ab¡erto
I
PU ro, rE>.
Grupo motor de p¡stones cónlcos ¿xi¿les,
-
arrastre sin cardán del cil¡ndr0 mediante pistones cónicos,
-
rodamientos robustos de arga v da úti
:i,,
¡o\/
,
hr
regLl¿cion de polenc,¿ con (¿r¿r'prr\1.(a hrperbolira e¡a(rd, regu a(ión de presión, var adores hidrául cos y e écficos, posible
Ftg.6.34. Pt¡ncipio básico de reaiuste
servicio Load-Sensing, rango de a ta presión hasta 350i400 bar y
aplicación posible en sector móv
ly
estac¡onario.
3.3.1 Aplicac¡ón en el sedor de alta potencia La bomba var ab e es una bomba para circuito ab erto con retorno interno de a(eite de fugas. El grupo motor según el principio de eje inclinado reúne robustez y buena capacidad de autoasp ración. E apoyo de eje r¡otor tamb én permlte absorber fuerzas externas. En caso de exigencias máximas respecto a la toma de fuerza y tiempo
den¡a'cld,seLti iz¿LTg'Loomo-o cor Una variacón del ánguo g ratorio
coj retesoe a'gavda. de grupo motorse produce des-
plazando la lente de mando mediante ei pistón de posicionamiento a o la'go de lra vra Li'cr'a'de de'p azor erto En caso de aumento de áng!lo, aumentan e cauda y e par de giro de accionamiento necesario. En caso de reducción de ángulo, se reducen el
caudaly el par de giro de accionamiento necesar o (el ángu o máx mo giratorio es de p.ei. 25 ó 26,5', el minimo, de 0"). La bonrba se regula en func ón de ia presión de servicio o se v¿ría como consecuencia de señales de m¿ndo externas. La energía de pos c oramlento necesar a se extrae de
lado de presión.
I = 2 = 3 -
Regulador de potencia Regulador de presión Cil. posi(. (pistón
posic.)
_
Fig.6.35: Bomba con reguladlr nontado de potencia y presión
3.3.2 El regulador de potencia ador mantiene constante el par ¡e giro l\4 [Nm] de la bomba. e nÚmero de revo uclones de accionarnrento constante n Ja funclón reguladore de potencla.A la potencia obtiene Imin ]se mecánica de accionamiento indlcada P = lt/ . n IkW] se e opone la El regu
Junto con
potencia h drául
cadesalidaP-Q.p kwl
[,4ientr¿sque la pfesón
de servicio p [bar] depende de la carga el caudal Q lLinrinl puede r^ñ o ;n¡,,1^ ¡ir:i^rlñ 'r),i¡r
a
e ángulo g ratorio
¿!menta. Los reguladores de potenc a son ajustables. La reguación comenza en e ángulo nráx. glratorio. La posición al finalizar la regulación está dada por l¿ presión máxima.Ambos valo' y,
revés, se
r€s fin¿les también pueden
lmilafsepo ostorn losdet0pe.Cuda
do: Al aument¿r el ángulo máximo ajustado en la bomba ex ste riesgo de cavit¿clón y en los motores h dráulicos,
e
e peligro de sobre
gifo LAI armentar el ánqulo minimo alustado en el ranqo de alta presión se podria sobrecarg¿r
e motof de acconamiento.
1 = Válvula de mando 2 = Angulo girator¡o Brazo {variable) 3 = Pr€sión de servicio 4 = cilindro de posic¡onam. (on p¡stón 5 = Pistóñ de med¡(¡ón 6 = Sopo|te basculante 7 = tuer¿a del resorte (ajustable) 8 = Brazo de palan
de pos¡c.
Fig.6.37. Regulddor de potenda
oo'
O l/minl
1=
H¡pérbolas teór¡cas de potena¡a
1=
O Il/mrnl
H¡pérbolas de potencia
Fórfnula hidráulica de potenc¡a:
Fórmula h¡drául¡ca de potenc¡a:
p=Q.plkwl=constante
P=Q.plkwl=constante
Posible adaptac¡ón de Ia potencia por recamb¡o del paquete de
Optima adaptación de potencia por ajuste externo contiñuo de la
resolles
fuerza del resorte,
Pérd¡das de potenc¡a en las zonas grises
G¡rable por 0, es
no es girable por 0, es decir, caudal sobrante contra alta pretión
(alentamtento
de(it
no hay (audal restante, menor
produce calor,
F
g.6.36. Regulador de nuelle con lnea caracter[stica aproxtmada
Ftg.
6.38
toedl
Regulador hlperból¡co can línea caracteristica hiperból¡cd
La presión de serr/icio actúa a través de un pistón de medición en el
Como complemento de la regulación de potencia en una bomba
pistón de posicionam¡ento sobre un soporte bascuiante (véase la Fig.6.37). Una fuerza de resorte ajustable externamente se le opo-
simple, p.ej. en dos crrcuitos paralelos se utiliza la bomba doble con
ne; determina el ajuste de potencia, 5i la presión de servicio p supera
regulación a suma de potenc¡¿t es decir que la potenc¡a total de accionamiento se repane en relaciÓn a las presiOnes sobre ambos
el valor de cálculo admisible en la fórmula de potencia P = Q . p
crrcurtos.
IkW], a través del soporte basculanle se acciona la válvula de mando y la bomba bascula hacia atrás. E caudal se reduce hasta que el producto de Q . p nuevamente corresponda a la potencia disponible.
Aquí se emplea como valor de medición la señal de alta presión
La hipérbola ideal de potencia ha sido alcanzada, el accionamiento
nose ha sobrecargado, dadoque "su potencia ha sido regu ada .A la inversa, el caudal de la bomba, de acuerdo con la presión de servic¡o, apoyado por el resorte de reposi(ión. puede ascender hasta su
valor máximo.
3.3.3 Bomba variable doble con 2 grupos motores paralelos de eje inclinado
oromediada en la válvula de sr.¡ma de oresiones. La característica hiperbólica ideal se alcanza cuando las fuerzas de par de giro actuantes sobre el soporte basculante del regulador de ootencia están en eou¡librio. El par de giro formado a partir de la fuerza de alta presión F, y del trayecto giratorio s solamente debe ser tan grande como el par de giro mecán¡co que se obtiene de la fuerza ajustable del resorte Fr y del brazo fijo de palanca a. Dado que el sistema hidráulico indica la presión de servicio p y la bomba sólo puede variar su caudal Q, un exceso de potencia significa una reducción automática del ángulo g¡ratorio de la bomba. Aquí el valor del trayecto giratorio s se reduce hasta que el par de giro hid-
ráulico resultante nuevamente corresponda al par de giro mecánico indicado. En la práctica se utilizan reguladores simples o combinados. Las va-
riantes más comunes son, p.ej., regulación de carga límite, regulación de tres circuitos. Load-5ensino. etc.
Fig.6.39: Estructura básica de la bomba doble con un árbol de acctonam¡ento
1
=
2= 3= 4=
Regulador de poten(¡a (regulador h¡perból¡co) Fuena resorte (ajustable) Válvula a suma de pres¡ón pr + p¡ Señalde alta pres¡ón promed¡a
Fig.6.40: Bamba doble de reajuste con un árbol de accionaniento Ft9.6,41: Regul¿dot a aLna de potendas Especialmente en caso de aplicac¡ones móv¡les es ventajosa la com-
binación de dos bombas de reajuste con un engranaje de distribuc¡ón. La ventaja consiste sobre todo en que se necesrta solamente un érbol de accionam¡ento. Además pueden disponerse en el engranaje
otras bombas auxiliares oeoueñas más.
3.4 Bomba variable en construcción de placa inclinada para aplicación universal en el área industrial
t
Fig.
6.42. Pr¡ndp¡o básie
La bomba var abie en construcción d€ ii ¿ca lnd nada resu ta un versalmente adecuada para ap icaclón er os diferentes tipos de circui tO (" d sOoro de .urp o,oS .d rdo.re> / \e SrO.ó 1.e¿.,e los Tab as 6.7 ¿ 6. l4). Encasodeusoene área estac o¡¿ri¿, a bomba (que este trabajan do en circu to cerrado) podrá ser comp etada con los correspondien'
res edLires)
booued"."r-¿:-o ¿do.bo-b¿S¿- ¿e)ó
el
accionam ento p¿s¿nte (¿rastre),dep¡slto y reiriger¿dof hast¿ for mar ufa estariór de accionam e¡to h dfáu lca completa. También es pos ble un circu fo sem ce ado ncorporando vá vu as de rea iment¿ción. De esta manera podr¿ compensarse por ejempo a d
lerenria vo umétflca par¿ e serv
c
o de c indros dllerenciales.
3.4.1 Aparatos de reajuste de bomba La regulación Load Sensinq y €l seryi. o l\,4ooring (giro pasante) asi ^ od ¿ 116 a
coro ¿ egr orio ¡e. , do a sor rp. z¿olo bomba.
El slstema de la regulación de número secundario de revoluciones g¿rantlza en comb nac ón con la bomb¡ de regu ac ór por presión y
un motor de regulación secund¿fla u - e evado n ve ded¡ámcade regulaclón, una regr ación ex¿cta de ¡úmero de revoluc ones, una -e10 0oler. . dp oerd d. . -'¿ 'e( .oe ¿r O' ere'gp-i(¿. La fequlación del número de revo uc ores la rea lza una unidad de ea.Ls-p de t¿l r¿'e ¿ qLe se 0.po ga d"l pa o" g 0 relesdr o
p^ oa "e r.nerodere,oLro-e!e,ig l¡ t5-op¿rl"g: oo. "rad con pfesión aplicada) proporc ona respecto al volumen de despla' zan'riento y por consigulente tambiér propor(i0fa respe(to a áfgu o de glro. El ángu o de glro (c¿m fo de ajLrst€)es retrocon'runic¿do a tr¿ves de un tr¿nsmisor de r¿mino incJrtivo, el número de revolu( o-
aó<¡-..ó<'o
r.é1o
¡^').
r-o :0.
Fig.6.43 Bonba vdr¡dble en construcción de placa ¡ncl¡nadd
3.5 Bomba variable en construcción de placa inclinada para la aplicación móvil
1=
Pivote g¡rator¡o para reajustar la bomba
ti1.6.44: Bomba variable en construcción
de placa
Fig.6.45: Bonba var¡able con ckcuito cerrado
inclinada con reajuste necánico En caso de una bomba variable en ronstrucción de placa inclinada
para engranales hidroestáticos en circu¡to cerrado pueden integrarse todas las válvulas necesarias para ello asícomo una bomba auxiliar. Dado el tipo de construcción la bomba puede ser ampliada sin problemas a una bomba múltiple. Por ejemplq en la versión indicada (Fi1.6.4$,la variación del ángulo giratorio del grupo motor se realiza directamente med¡ante un perno. En posición 0 el caudal de la bomba también es igual a 0.
Al pasar
por cero el caudal varía su sentido de circulación sin golpes. En la variación manual del perno, éste se encuentra directamente unido a la placa inclinada del grupo motor. El ángulo de giro del
perno corresponde al ángulo giratorio de 1a bomba. El momento de variación que normalmente se realiza mediante fuerza manual o de pie es influenciado por alta presión y ángulo giratorio. La limitarión de canera y de ángulo de la mecánica de posicionamiento o un posible centrado de oosición 0 debe realizarse directamente en la mecánica de posicionamiento. Además de la variación manual del perno aquí también se emolean variadores hidráulicos.
3.6 Bomba variable en construcción de placa inclinada para el reductor móvil de alta presión La bomba variab e representada en a Fig. 6.46. está equ pada como grupo completo con todos los componentes para elcircuito cerad0. Un variador hidráulico con distintos equip0s de acci0namiento hare
pos Dre a lrp c¿ 00..0¿ "0. . JJ. 0 (0- L1 n0i0r (o5sla-la 0 varlable se obtiene el " reductor móvil automático.
Antsóft
p(ó.-,loo
tUTCOT
Oe rl. mero de revoluciones". La bomba es nfluenciada por el número de revoluc ones del accionamiento, por a presión de servi(io y, eléctri' camente, por 2 solenoldes de cofmutac ón (vease Fiq.6.47). La
óo
"l 'oo.l,¿qc rJtOmO,,
eT
energia de posicionamiento se extrae del rircuito auxiliar.
dad de posicionam ento
de
La
veloci
a bomba se reduce con estfangu adores.
Est¿ regulacón ha sido concebida para accion¿mientos de traslación con motores de combustión. Aqr-ri se ha considerado el hecho de que en os motoTes de combustlón, rnlentf¿s m¿yof sea e número de revoluciones mayor sera el aume¡to del par de giro y que, en el r¿so de solicitaciones en el límite de par de giro, se produce una
9.6.46. Bomba variable en constÍucc¡ón de placa ¡ncl¡ndda con regulador para reductor (engranaje) móvil F
reducclón de ¡úmero de revo uciones. Por lo tanto, la potencia de uf motor de combustlón queda descr ta exadamente p0r su número de revoluci0nes momentánea. Con ad¿ptaciones adecuadas del lado hidráu ico, de aL í resulta un engranaje ópt mame¡te requlado.
Fig.6.47: Bonbd variable en un reductor nóvil
3.7 Motores constantes en construcción de placa inclinada
tig.6.18:
I
oto constante
en cons1L,::,on de placa tnclraCa
Ventalas tetncas V de esp¿co e¡ en o que se relrefe ¿:
ri
,p¿r¿rór cof e eje lr'rc r¿co
-
conexlón en ser¡€ (pfesióf de
-
montale de un freno (accionam er -.r pasar'rte) d u)(ldLiu
3.8 Motores variables en construcción de placa inclinada
sun.l
das presiones con válvu a
-or',1
¡¿ri¿ble en constuccton de placa inclinada
E ¡rotor er a F g 6.49es !r notof derormltac ónen(ofstrLrrclórl d€ pl¿c¿ nr inad¿ qL.re puede rofmut¿f entfe dos pos c ofes. Tab¿ja er'r azona meda de pfesór (2801350 b¿f) en clrrLrto abieftO 0 (efrac0.
f¡otor,lloto
u rdeee
cofr¡!ta0r'a
t.6.J9. Llarot
C¿r¿cteristrcas Io¡structiv¿sl
iE) Ll,rd,u¡r.
ro moiorp\cor\o|ese.
F
rc.oPod".e.o-
moftada (150/.100 llar)son
- Ro- '
de r0¡,rrt¿c ór f¿riab
: |,.ñ
mltac of Tnoft¿Ca
e
^
oló.i r^. ¡lo -. ¡^(.pL
I
: 2,5
(of\e re'le)polae roe -oo6 pa. l-.¡mñp¡.,.ñn r,,1l .lp ó,é\o¡ pl '^ nara h.1,ñ.r-r , o, r. zop¿rla5dede)r-o-e ogao "le.¿do'.ed"".1-bld.d
Gam¿ d€ vaf
y una afg¿ vida útil.
Pos bi ld¿d de montar
0s'ol .d..o06
0
--r
P
rFdpf 't,onta,,e I
P¡
o, t,p.ari.o le "t"
.C O.
¿cióf
lfefo m€cérico de reter(ión
Estos froiores t¿mb er pueden sef fea zados corno rnotof peque¡0 de nserc ón en construcción (omp¿ct¿.
3.9 Reajustes y reguladores
-
Las sig u ientes lablas proporcionan una vista generalde las diferentes posibilidades más usuales de reajuste en bombas y motores.
Las diferencias se encuentran, entre
otrot
- mecán¡co-elécfico, - hidráulico-mecánico, - hidráulico-eléctrico, - hidráulico-hidráulico,
en:
-
el tipo de circuito,
-
la transmisión de fuerzas (hidráulica o mecánlca),
-
el comando (directo o precomandado),
-
la característica (posición y posibilidad de ajuste),
D€nominación:
el mando (sin mensaje de retorno): - mecánico-manual,
-
la regulación (con mensaje de reiorno):
-
hidráulica-mecánica e hidráulica-eléctrica.
Los elementos constructivos electrónicos (amplificadores) que sirven de amplificadores de señal no se mencionan en la relación.
Variador mecánico de pivot€
Variador manu¿l
Variador a el€ctromotor
Línea c¿racterística:
Signos de fórmula:
0bservaciones:
Tabla
vs= volumen
esp. de desplazam¡ento
vari¿ción
s=(arrera de
!a
P = ángulo de variacrón
[,4ecánico-manual
ángulo de
proporciona¡¿ la c¿rera de variación s
para bombas en sefv¡cio reversible
con motor eléctrico de engranaie
Variadof hidráulico de mando d recto
Variador hidráu ico función de
Var ador h dráulrco funcion de cafrera
func¡ón de pres¡ón
(afef¿
Mecánico-elécldco
ación P
6.7: Variadores para bombas: necánico - manual
Denomlnación:
,
Línea c¿racterística:
Signos de fórm!lal 0bservaciones:
Vc
=
vollrm en esp. de desplaza m
iento
HidÉulico-mednico proporcional¿ l¿ pfesión de mando
p5r
Iabla 6.8: Variadores para bombas: h¡dráulíco - mecánico
p!,
=
presión de
rn a
ndo
s
= carera
de va
Tiación
p = ángu lo de varia.ión
Hidrául¡.o.mecán¡co,
Hidráulico-meónico,
proporcional
proporcional a la carrera de variación s
a |
ángulo de variación F
r)=
banda muerta en posición cero
Denominaclón:
Varl¿dor h dráullco función de presión
Variador hrdraulico func on de pies on
Var ador h dráulico func ón de
presron
l
Line¿ c¿racterist c¿l
5 qnos de fórmula:
Vs
= volLtnren
esp. de detp
¿zar¡lento
ps,
=
=
pres ón de mando
proporco¡¿l¿ la preslón de r¡ando ps,pafa bombas en clrcuto ab¡erto o e¡ servico revefsib
0bservaclonesi
Var ador e éctrico
co¡
e
r)= banda muerta en pos clóf cero
Iabla 6.9: Variadares para bombas; hidráulico - hidráulico Denomin¿clón:
b¿nd¿ mueria en posic ón cefo
Var ador eléctrico con solenoide
so eno de
pfopofc ona
proporc o¡al Linea c¿facteii5tlca:
Signos de fórmu a:
v
ro umer e,o o" dp
ol¿r.1p
I
.o
Lor
" l'de
n¿ndo
-]*"*
0bservacio¡es
Tabla
_
6.10: Variadores para bambas: hidráulico ' eléctr¡ca
Denominaclón:
e¡ dependencia de
V¿riación elecl¡ó¡ica
Va¡ adot hidráulico
Var ador h drául co
co¡ servová vula
l¿ cant dad
Linea cafacteriSt c¿l
5lgnos de lórmula: 0bservaciones
V^
= vo umen
esp. de clesp
¿zarniento
proporcionalrespecto ¿ a cant dad de aceite de aiuste V5 en tery c o leverelble
Tabla 6.1 1: Variadores para bombas: hidráulico
'
V,
= .antjd¿d
ace te
ajrfe
ll = tenslón
de
rn¿ndo p., = ¿lt¿ presión | = coÍ
ente de mando
éctfico-hidr¿ulico con 5evová v!la rnonlada proporciof¿l¿ 1¿ cofrienle de
con válvu a propofc¡o¡a Tnontad¿ en servclo feveBible, con ¿mp lf cadof e ectrónico,
mando
posible función de regu ación
E
en función de la cantidad
Regu ador de presión
Denom faciónl
L
¡ea
Regul¿dof de pr€sló¡ y (auda
Reqr ador de caudal
c¿f¿cleT 5I ca:
f
5 gnos de fórmu a:
Q = c¿Lrd¿
0bserv¿cronesi
Pre5
P = ¿1¿PreSon [¿uda conlanle de 1¿ bomba rn€di¿nle ¿d¿pt¿c ón de ¿ presió¡ de s stema
on con5l¿¡te a.,srslemd medr¿nie
¡dapt¿clón de c¿u¡¿ de ¿ bomb¿
A la regu ¿(ion de caldal
!n req!l¿dor
elá
sobrepuesto
de presión ¿juf¿ble
mec¿¡ came¡te
Tab a 6.1
2: Regulador de bonba: h¡drául¡co
L ne¿ catactefrst
(¿:
5 gnos de 1órm! a:
Q = c¿uda
0bseruacio¡es:
Reg! ¿ción ¿ par r.flanl€ de ¿c( o¡¿miento; Polercia = Paf dc q ro x Número de revolucroles
Tab a 6.13: Regulador de De¡omin¿c ón:
L
Regu ador de presióñ, c¿udaly poiencia
Requ ador ¿ sum¿ de potenctas
Regu ¿dor de pote¡c a
DenoÍri¡ación:
e¡ c¿so de
po de
serv a o p¿r¿ e o de dos bomb¿s,
sumé de pres ón dútf b!clón ¿llomát ca a potencr¿
A
regLrl¿dor de pres ón y a¿udalestá sobrep!esto !n reqL ¿dor de polenc¡a
banba; hidráulico
Re9! adof de pres ón co¡ Lo¿d-Sensinq
Reg! ¿dor de pote¡cl¿ con cort€ de presión y Load-5ens¡ng
Regul¿dor electrónico de pres¡ón y c¿udal
¡ea c¿raalerislrca:
Signos de fórmula:
0bsery¿cio¡es:
p.. = alta
presió"
p,. =
presión
ñr¡ (a.( ñ^ .¡. (^f'o.^(. ñn ¡a regLrlddor de prerrn. En dependencia pre5 ón de c¿rg¿
!e reaju't¿ a bomb¿.
Tabla 6.14: Diferentes rpguladores de bomba
hicr.
Q=caud¿l ,= señ¿lelécfic¿ p
lunto con un d€ la
fegLr ador de
polefcia
5e
lm ta el
rnomento de accon¿miento máx Elr¿udal de la bomb¿ se vari¿ en lLrnción delconsumido¡
=
presión teorlca
co¡¡o a ternatva a L.gu ador h dráLrlco de combinación /a vari¿nte elecfón ca
Denomin¿cló¡:
Variador htdiáulko
fl¡c
ón de la presión
Var ador hidráulico a dos posic ones
0e man00 Linea c¿racterísticai
Signos de lórmu a:
V! = Vo lr¡en especifico de desp
proporcionala la presió¡ de mando
0bserv¿c o¡es:
T¿bla 6.1
¡zamlento
p5
=
presónde¡r¡ndo
Reaj!sle de dos punto5
p5,
5: Variadores pard notores: hidráulica hidráulico
Denoml¡ac ón:
V¿riador eléctfico con sole¡oide pf0p0rcr0n¿r
Reajuste e éct¡co de dos puntos con 50lenoide de conmLrtac ón
Linea caracteristic¿:
Sigros de fórmula:
V! = Vo u.nen espe,:ifico de desp azam
0bservaciones:
co¡
5o
ento
eno de pfoporclona
I
= cofriente co¡
de nrando
so €no de de conmut¿ción
Ra:,(rp ¡p ¡^( n
Tabla 6.16: Var¡adores para notares: De¡ominac ón:
.r.(
hidráulico eléctrico
Regu ador automál co preslón
f!¡clón de
Regu ador de rot¿c o¡es con fegu ¿ción secund¿ria
a ta
Reajuste hidr en función de númefo de r€vo Lrcio¡es
Linea caractefistica:
nr(min')
5ignos de fórm! a: 0bseryac onesi
V, = Vo umen especil co de desp
,,
¿zamie¡to
ps
Regulador h d¡á u co, rcgu dció¡ ¿ulomáI ra
dependlente de alta pres ó¡; ad¿pt¿ción independlente
a p¿rde gio Tab ¿ 6.
l7:
necesario en elcofespond ente caso
Regulador de motor
= presión de
gervlc
o
L¿s bombas con
¡ = númefo
efa regulació¡
de
revoluclones
se emplean
con ¿ ,,Reg!lación secunda¡ a" coT¡o moto¡es
p L¿
=presóndemando
,=
señalelécfca
reguaclón hidráu c¿ dependiente de número
de ÉvolLrclo¡es es ¿ b¿se de ,,E¡gmnale Móv
regll¿do de form¿ auiornóvi
"
Anotac¡ones
CaoÍtulo 7
2, Tipos de cifindro según su efecto
Cilindros hidráulicos
De acuerdo con sLr c
efecto os ci indros hidráu cos se divlden en:
lindros de efecto simp e
cil fdros de efecto dob
y
e.
1. El cilindro hidráulico en el circu¡to hidráulico Además del motor hidráu ico, e¡ un ctrcuito hldráu co hoy en dia e c lindro h drárl co es un equipo inslstituib e para la transformación de energía h dráu ica en energia mecárica. Es,
de un
óf
por
o tanto,
e miembro
entfe el cifcu to hidrár ico,' a máqu na de ac[]Onamiento.
2,1 Cilindros de efecto simple
lo..i rdo
" 11 ."
to\
d¡p.¿
d0. o epo,i,
ó pLéO¡. é.1
o
mpdi-nrp,n
A difere¡c ¿ de motor
h dráullco, el cual rea iza f¡ov r¡ e|tos fotator os (glratorios), el c I ndro hldrátl co t ene la func ón de real zar movirnientos de traslaclón ( nea es) y, sim! tánearnente, trarsmlt r
de
p.ro
"g"r ,"
"
,oio .e pLeOe le.¿r ¿ c¿oo nn¡n¡do ñi
fuerz¿ extern¿ Básramente osci lndros de efecto s mple
lienef una
superfic e efect va.
lLrerzas.
La luerza máxima posib e de ci indro F deperde, despreciando a frcción, de a preslón deserv cio máx ma adm s b e pyde a superfice ETECI VA
2.1.1 Cilindros a p¡stón de ¡nmers¡ón o a p¡stón s¡n vástago
A.
F=p.A
tnkN
Pafa e accionamlefto con ci ndros hidráu icos ef mov mientos Inea es de máquinas de trab¿lo se obt eren as s guientes ventajas: accionan'r ento directo con cll ndros hidrárlicos es senci o en su montaje y fác Imente ub cab e para el constructor de máqulnas. El
Al no haber conversión de Tnov n ento rotatofio en movim ento ineal, e ¿cc onam ento de c lindro posee buen fendin'tiefto.
1 Cilindro a ptstón de inners¡ón o a pistón sin vástega; izquierda; sin tjpe interno, derecha; con tope intern) (pistón guia) Fig.7
En est¿ vefs ón de
s! fuerza
n'ráx m¿ de
pdon
ci ndro, de acuerdo con l¿
rl indro
d" o'.".0 \ otr6de)Oee COr".ZOl¿St¿e'ro oo o ¿ er¿. Jr ¿ "r r¿dopr"sor or" "lapo b d.dde n " d" ro ""
senci la la fuerza de carera.
De¿c." do
o
"l .¿ od".p
.. o o-
rd o ópi. o.
ór
técnic¿,
-
.d
dgo
pueden rea zaTSe con o sin tope nterno y p stón guia. La magnitud de a fuerza de pres ón se calcula en todas las ejecuc ones medlante
lanrrtpicacónde
-
lnsta ac
lr,n.¡i rf pr¡-.rlp,nr - .. -p'es 0-.
a superf c e del
váfago de pifón pof apresión
La
ve ocidad del pistó¡ de un ci indro h drául co depende de cauda y de a superficie de pistóf efectva. Si se rn¿ntiene corstante el
0e
carda, tamblén sefá constante ¿ ve ocldad del plStón desde e romienzo hasta e flna de a c¿rref¿.
t^"" -4.^. uu óP-'u, . vo 'ogu _-,P_ó o. !^-.1^,!u,u- ul -,.^ .pn dn dp . I ott- ¡o¡m o¡ 'rn - l- n¡r. nn n,, -l
seTV c o.
c0mo p.ej. en prensas hldráu ras con pistór lnteriof, dlspos tivos de
-
De acuerdo con
e tlpo
soro 00d o o opo
,
constrLrctivo de un
ioro ' ." .,o> d"
p e,
ci ndfo
h
drá!lico, éste
o of-eza'd"p"'¡
e ev¿r
of,
etc.
,
tfacc 0n.
Cargando La s!perfice efectiv¿ ¿ tr¿vés de a conexión de tuberia A rnn n p nn ¡lp.p if i¡ é . r.in c¡lp f-l t crn'n¡ dp n
E dimensionam erto de c ¡dros h dráu lcos permite corstruir d,, o ar o lo d"0 "r0oter ro.0 .0t¿> ed,r,d.,d" rol
debe producirse por fuerza externa.
"-a.
|..¡1.'<¡p.¡ r¡.rr )ro or o.d"..rd0, dor_l o,>o ""ip ¿ or " descerso. " blooreo. e de.po.a-er .0 0"c¿ gd'.
e
peso propio
de mismo o por e1€.to de
una
2.1.2 Cilindro con retroceso por resorte
2.2 Cilindros de efecto doble
Los cilindros con resortes de reposición se emplean allí donde falta a fuerza externa de repos c ón. Los resortes de repos ción se pueden
Los c I ndros de
efedo doble poseen dos superf cies de efecto opuesto,
disponer en el interior del clli¡dro o fuera de misnro. Dado que 1os resortes só10 pueden recorrer carrefas y geferar fuerzas llmltadas, psto, \e e-0 ea o)Oec d me¡e er dros pFq_e.os".5e tl .z¿1
de igual o de dist¡nto tamañ0. Disponen de dos conexiones de tuberías
en la constru(ción de utillales como c Indros de sujeción o como _ 'er.¿m e-to de O.. a." O¿t¿ e¿l.1dt opdr¿( Oles
Iransmitir fuerzas d€ tracción o de compres ón ef ambos sentidos de ca' e'¿. Esre ripo de c I rdro .F e-0 ea e. prá( todos r0\
"c
independleftes entre sí. Mediante a mentacón de un medio de p es ó' ¿ t ave5 de r¿s corer'ores "A" o '8" el pistór puede
"(are'rte
campos de aplicación.
los ciiindros de efecto doble se subdividen en cilindros diferenciales y cil ndros de doble vást¿go.
2.2.'l Cilindros diferenciales (cilindros con vástago unilateral)
1 l$. / .). (tltndrl\
de
peton
de efeLta simple. izqttietda
-ffi^
ton
resorte ¡nterno, derecha: can resorte externo
(.
.á51.90 sp og'¿, gar do l¿ ."oe Ice efect""o de pistón con presión de serviclo a través de la conexión "A . El mov mlento de entrada de vástago se rea za por medio del resorte de reposición. La
s. ida
) de
Fi\.1.4. Cilindro d¡ferenc¡alcon
vástago de pistón un¡lateral
En a mayoría de los casos de aplicación l0s cllindros se realizan c0n un solo vástago Los clli¡dros diferencla es poseen un pifón, el cua está unido fijamente a un vástago de diámetro menor. El nombre de
--=flm
cillndro dlferencial se deriva de las superficies efectivas de dist nto tamaño (diferentet. La relación de superficies entre superficie del pistón y superficie anular se denomina fador transmis ble depende para
q.
La fuerza máxima
e
t19.1.3. Cil¡ndrls de tracción de efetto sinple; ¡zquterda: con
movimlento de salida de a superficie del pistón y para el movir¡iento de entrada, de ia superficie anular y
resjrle tntetn0, derecha: can res1tte extern0
de la pres ón de serv
c
o máx ma admislble.
Es
deci¡ que a
presión de servicio la fuerza de s¿lida es mayor en el factor
iguaL
r¡
a la
Cargando la superficie anular efect va con presión de servicio a través de conexión "8" se logra la entrada del vástago. El rnovimiento de
fuerza de entrada. Las cámaras a lle¡ar en cada caso, d¿da a carrera,
s¿,d. (==) ,e realiza por red.o de
diferenc as entre superf c e del p stón y superficie ¿nuLar. Por el o ¿s velocidades de carrera se comportan de modo inverso a las superficies.
esor-p
de."pos - or
son iguales en longitud, pero distintas en su volumen dadas las
Es declr:
-
-
Gr¿n superficie
-
Pequeña superticie
marcha lenta marcha rápida
-
2.2.2 Cilindros de doble vástago (cilindros con vástago bilateral)
2.3 Formas especiales de cilindros hidráulicos de efecto simple y doble
|;-7T,r
+f=.j t:
Exlsten casos de apl raclón en ios cuales os c lindros de efecto s m
p
T-JTr*
e 0 doll e sólo pueden ser empleados tomando med das
sup ementarias. La Íl'rayor parte de dichos casos
son ongitudes
de
cafrer¿ ron rotas de rnontaje sumamefte reduc das o grandes fuezas a mlnimo diánretro de pisión. Efas y otras exigencias condujeron
a
u¡¿ serie de versiones espec ales, cuya fabr cac ón fesu ta surf¿rfefte
t q 1.5. Cilindro de doble vástagl on
vástaga
b aterd de plstón
Los ci l¡dros de dob e vástago poseef un p stó¡, el cu¿ es1á unldo fij¿mente ¿ dos vástagos de diámetro menor La fuerza máxima tr¿nsmlslb € ef ¿mbas direcc ofes depende de las superfic es anulares de igual tamaño y de a presón de seruicio máxma admlslble. Es
(ompl cada
2.3.1 Cilindros tándem
a
gual pfesión de servco as fue zas en ambos se¡tidos que as superficies y l¿s long tudes de c¿rTera son idéirtic¿s de ¿mbos ados, también o son l¿s cámaras a llenar De a í fesulta que as ve ocid¿des t¿ntbién son igua es. deci¡ que
son igua es Dado
Par¿ casos esper a es de
ap
cac
óf
os
c
indros de dob e vástago se
pued€n re¿ izaf con dlst rtos diámetros de p stón.
Fig. L7
. Cilindro tánden
En los cllindros de efe(to dob e en vers ón tánd€m s"ó unen dos . dro' dp rodo "l dp 9 " "l ." t¿90 d" u o d" e los pte:o e sobre a superfice de pstón del otro a través de a base de este
I
or
liro. -o. m:¡
,^i
ef cuent¿
d ámetros externos feduc dos. C¿be tener
a
mayor ofg tud
construCtiva
Fig.1 .6. Cilindro diferenctal con vástago bilateral de pistón
L . o '5 slmi ar
a
os
o0€ 5€ 0FpO ol J€]
ro' L- a , d \r c
indros diferenc a es)
ambas superfic es anulares entre si
en
0,1-o
2.3.2 Cilindros de marcha rápida
a relación de superf c es r¡ de
Los -or
ci ndros de marcha ráplda se emp ean
,
..r;o d" p "
." l-
rp¡ lp : : f ,o ;¡ rnm¡ or:
dóo
do
".-"-ipo r':h: n
¡c"er",l\ode o:lor -0e "l¿,
ráp da. L¿
o"
<,
especi¿ mente
rd
o
ip r-
o
en
_¿ 9o Iro po e odop tor d"nor.'o
on er te _e
dero
supel r e efediv¿ total se ure más tarde con la bomba ^ ot do, pd d,lre ¿ ."o ot 0p .c . . ¿. oa
'd ¿, -. . ttd ó.0p nrps nn p
inlpr
rnlnrp< dp
fn
dp ar rqo
vefr¿las: Gr¿n ve ocidad de marcha rápida por vo
r
¿
a
0 )e
ur¡e¡ pequeño
f re 7¿ ¡lo 16^ p o '61 por qrdl <-pp
['e e'o
\¿ dol p . ol
carrera nu ¿ (espes0rde base, ongltudes
2.3.2.1 Cilindro de marcha rápida de simple efecto
d
eg
uiat anihosde estancarnientq
frlación). Ello quiere decir que la longitud de mont¿ie es sólo un po(o mas
-
[/a cha
ápida
(e)
a través de conexión "A1 "
Reasplración ¿ tr¿vés de conexión
ci€ nea
qrande que
5
canera
-
Fuerza de cornpresión
(-)
a través
!e
conex
lfa
etapa L¿ ongltld de cilndro teescópco retroced do
normaimente se encuentra entre la mitad y un cuafio de su longrtud de
Óf
tret
A2"
En
funclón de su cota de n]ontaje estos cillndros
se rea izan de dos'
cuatf0 o c nco n ve e5.5e empean c lindros te escÓplcos en ascensores
hidráulicos, plataformas basculantes, vehículos utilltarios, platalormas elevadoras, construcción de
Retroceso medlanle peso ptopto o fue l¿ extern¿, fetofno
antena' etc
de "A1 ' y "A2
2.3.3.1 Cilindros telescópicos de simple efecto
+
A1
Fig.1 .8. Cil¡ndra de narcha rápida oe sinple efecto
2.3.2.2 Cilindro de marcha rápida de doble efecto
-
Marcha rápida (e) a través de cor,ex ón A1 Reasp ración a través de cofex ón rle linea 5
-
Fuerza de compres ón
cofex
-
ón
(e)
para pistón de tr¿bajo a través de
A2
Retroceso ¿ través de conex
ó¡
B , fetofnode A1" y '42"
l-l
9.
Fig.7.10: Cil¡ndr0 telesóp¡ca de simple efecto Sr os o toles,e (¿rgor o ta\p.de cote^io1 A'. s¿lpr -ro.os otro. La presión se rige por a magnltud de la carga y por la superficie efectiva. Consecuentemente, el plstón
Ar
cof a supefic e efectiva
mayor
Sare pfrmer0.
A presión y caud¿l constantes comlenza e movlmiento de salld¿ con a fuerza más grande y a baja veloc dad y final za con la fuetza más plov¡d.r ña¡ ,añ¡ v ¡
'olnridrd
A2
fuerza de carrera a emplear debe estar dimensionada pata la superficie electiva más pequeña del pistón. En elcillndro telescópico
l¿ Ftg.1 .9: CiLndro de marcha rápida tie doble efeda
de efecto simp e
e orde¡ de mov miento de entrada
2.3.3 Cilindro telescópico
.
p- .
de lo>. ird.o> 'ro.r. "< pof su menof ong tud de montaje ¿l estal retloced dos, ton fespecto ,ó p<-ri
,(
<6
es inverso como
o quiere decir que e pistón con a menor superf cle se tras adará plirnefo a la posición final.
ronsecuencia de l¿ carga externa.
iré
cilindros norma es" con caTTeTa (lmparab e. Cor¡o consecuen(i¿ de os .¿st¿go. q-e a p .(o d'r ¿ ot¿ de "o rta.e e, gL¿r ¿ l¿ ¿
lonoitud tota de carera dividida por a .¿ntidad de etap¿s más
la cota de
El
2.3.3.2 C¡lindros telescópicos de doble efecto
3. Princ¡pios constructivos La construcc¡ón de un cilindro hidráulico depende en gran medida delcaso de ap icación. En máquin¿s herr¿mienta, n'r¿qLrinas de trabajo móvi es, hidroeléctricas, industria de acero y siderurg a o en otros casos de aplicación. Para cada caso especif co se han ldo desarro la¡do
principios adecuados de construcción. En b¿se ai ci lndro diferencla de efecto simp e o doble que se ut iza con mayor frecuencia representaremos los principios c0nsfuctivos ma5 u5ua les.
Básicamente se dlferencian d0s tipos constfuctivos:
-
Constiucc ó¡ por tlrantes y construcció¡ redonda.
3.1 Construcción por t¡rantes En os c indfos de tirantes a cabeza del c li¡dro, e tubo del cll ndro y la base del c lindro están unrd¿s firmemente mediante b¿rfas de
l,¿(( or (til¿rtes). lor fll rdro: de tl,¿nles se ca'atrc izan por
rr-
cOnstrurrlón especia mente compact¿, Dada la construcción compada que ahorra espacio, se emplean espec ¿lmente a industria de máquin¿s herramienta y en irst¿ ¿c ore, de 'abri, ¿c or ¿ rd:'r' ¿ ¿.torro ,/ (omo po
ef
Fig.7 .11: Cilindro telescópico de doble efecto
e'
elemplo. rentros de maquinado.
En los ci indros te escópicos de dob e efecto la sa ida se produce del mrsmo modo que en los ciIndros le escópicos de simple efecto.
E orden del movimi€nto de entrad¿ de l¿s distintas et¿pas s€ rlge por el tanraño de a superf cie anu ary de la carga externa.Aq!i, a ser cargado con pres ón ¿ tf¿vés de ia ronexión "8", el pistón ron la mayor superfirie anular marcha primero a la posición fina. Los cilindros telescópicos de dob e efecto tamb én se pueden rea izar como cilindros telescópicos de doirle vástago. En esta versión las d stintas etapas sa en o entran s multáneamente.
F
g. 7.12. Cilindro hidráulic) Construcc¡ón por tirantes con b da
rectdngular en ld cabeza del cilindro
7 14.2 17
1 2 3 4 5 6 7
Buje guia
13
'20 Buje amortiguador Buje amortiguador Buje de rosca Jirante Tuerc¿ Banda guia
Pistón
14.1
Empaquetadura
Cabeza Ease
Vástago Tu bo del cilindro Brid¿
8 9 10
'11 '12
-
Cabeza y base deL cllindro unidas mediante t rantes al
-
tubo del cilindro Euje guía roscado a l¿ cabeza de cllindro Juntas ef versión de anillo desliz¿nte y collarín
1314.1 13 14.1
14.2
15 16 17 18 19 del pistón (versión "f") 20 21 -
pistóf (versión A")
separador Empaquetadura del
váfago
junta tórica Anillo de apoyo junta tóric¿ Válvula ¿ntirretorno con purgado Válvulaestranguladora
Añrortiguación biLatera de fln de canera, bujes amOrtiguadores (on s0porte de flOtac¡0n Válvula estranguladora y antirretorno de ambos lados Purgado en la cabeza y en la base
I
Ejecución como Fig. 7.13, pero con ojal de articulación en la base del cilindro y sln ¿mortlguaclón de fin de cufso (bujes amortiguadores,
válvula esfanguladora y antirretorno se suprimen)
tt9.1.14.
21
Empaquet¿dura del
Fig.7 .13. Cilindro hidráulico en construcción por t¡rantes con fijadón por brida en la cabeza del c¡lindro
-
12 11 'tO
C¡l¡ndra hidtáulico en construcción por t¡axtes can ajalde articulación en la base delc¡lindro
de cll ndro u¡idas mediante t rantes tubo del cilindro Bule guia insertado y tapa de bf da en a cabez¿ de cll ndro Cabeza y base
-
Anrortlguac ón de f n de curso: Lado cabeza, bule amoftiguador flotante, lado base, perno amoftiguadof
a
-
Válvu a estranguladora y válvula ¿ntifretorno de ambos ¿dos pn l: r:ho;: v on : h:
- P '¡.rrln
Versión de JUnta: Junta compa(ta/collarín o anill0
deslizante/collarin
tig.7 .15: Cilindro hídrául¡co en construcc¡ón por t¡r¿ntes con ojal de articulación en la bdse del cil¡ndro
Ejecución como Fig. 7.15, pero
-
sln ¿moftiguaclón de fin de curso (bule amortiguado¡ perno arnofiguador,
válvula estr¿nguladora y antirretorno se suprimen)
tig.7 .16. Cilindro hidtáulica en canstrucción par tirantes can ojal de art¡culación en la base del ciltndro
3.2 Construcción redonda En los c lndros hidr¿u cos de constr,
¡¡io¡
reCor'rrl¿ ¿ cabeza del
ci ¡dro, e lubo de c indro y a base ile c indro estár unldos mediante tornll os, sold¿dur¿s i-
f\ rr<, -
, ' ,
r,"
,-l
:fi
f
mefirente
0s de retención.
dd..O50e.O
.((O
redo¡d¿ resultan ¿decuados tambie' p¿ a ser emp eados bajo .^n.1 . o\r,am:< ¡! Án ^óa'r. ^.a( irarior de os c ird :! h drá,,rlicos de cofstruccióf ,edonda so¡ la ron5t.ur[ión gene .: de máquinas, fábr cas de Los c¿mpos Ce ap
¿r¡ Ir¿cióf, 1ácricas de t err¿ i rme y
er
s
rlerúrgic;s, hidrL;: eclr c¿s, astlllefos y técfic¿
a t¿ r¡ar.
Fig.7
1 C¿bez¿ 2 Base 3 VáS1¿qo 4 Tubo de l: I fdfo 5 Brida 6 Buje guia 7
8
Bule amort gu¿dor
9 10
Buje amoniguador
t
Fig.
't'l
P
't2
Br da
't4
stóf
C
lufta tór ra EmpaqLret¿dufa
de pistón (versión A')
Junta 1ófica
Ani o de mu€ e de gancho Vá vul¿
¿¡llrfetorno con purgado
Vá vu ¿ estrangulador¿
Emp¿Q!et¿dura del vást ago
¡¡iC.,, red¿nre bridas ¿ tubo
¿to.filado o guia
r'.::amente en ac¿cez¿de
del
-
Amortrguación bil¿1er¿l de fin Ce curso Válvu a estf¿ngL adora y ant rretofno de ambos l¿dos Purqado en l¿ c¿bez¿ y en a base
uolo
iu¡t¿s de periil angu 1
15 16 17 '18 19 20
Placa
c ind'o Buje gui¿
. Ciiindra nidráulico Consnucción redonda
Sepaf¿dof
T¿p¡
C¿bez¿ y b¿se oei clindro
11
ar
.18. Cilindto h¡dtdulica Consti...ctón redonda con brida en la c¿beza del cilindra
Ftg.
7 19. Cilindro hidraultca
Cabeza
-
-
Ejecución como Fig. 7. 18, pefo GLrí¿ de p stón en atóf rojo Constt ,,.c¡an redonda can
de c indro un d¿ por
Base del c lindro so d¿d¿ en
Gu¡a
trr da
e :lbo de
de vásteqo difectamente rq
o medianle bardas
a tubo de
guia
cll
e jtnete de art¡culac¡ón
¡dro
ci l¡dro
l¿ c¿beza del
g!acióf de fln de curso Suleción del plstón med afte buje foscado 5in ¿mort
c indro
-V",,"
en
la
base del cilindro
rr-¡
Dpér"qt- -lp.,.ó.
rro.t¿ó(.Or¿
- Amortiguacion bi ateral de fin de curso - Vá v!l¿ eslrangu ¿dora y antlrfetoffo de ambos ados - Pufqado ef a cabeza y er La base
F¡9.1 2A. C¡lindra hidtául¡co Cons: ,¡(ian rcdonda con cojnete de articulacion en la base del cilindro
.r
-
"be..
d"l
ird
o,orrosc ,.q- 0 po, ..er/¿,ér-ro0¿
B¿se del ci indro sold¿d¿
C,¿del ."st¿god.ec or
e¡
:
iubo de cri ndro
e or a..be"de cl.doo
-
Versión de juftas: Junt¿ comp¿at¿rcoi¿rin o retenes irontaies An'rort guac óf de fin de curso só o en a b¿se PLrrgado sólo
en
¿ base
mediante banda guía F\q.7
.21
Cilindro hidráulico Con;:¡ucción redonda con cojtnete de antrulaoón en la base del cilindro
¡] rdr!.tto r .rd¡ -a ! :¡ tl¿a.t ar LLltl : il rd! 0¿5e aie i .i a¿brl,r iit i rdr¡ o G!i¡ la \r¿!t;qo d etr'¡rie'lte Iabeu¡ de
';er!lóf
al,"
L
ft¿: lu'i¡ a0l-¡rt¿it0 ¿'irl o eterre! ffc'1¿
5 | ¿ro t!¡¿tol
de
1
es
[ le t,]llil
É
letr ; rt-"
b¿:r't.t ilL
¡ aorl aolr/rÉ¡e 0L',1/¡/a,/iáaiór¡ ¿il
Fr.7 2l: a'irittiir i)idf¡rira¡ [oirs¡ir,., ilrr ietitrd:]
faber.r fi-. a l¡d o
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B¿se
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Ce tást¿q¡ r'ed ¡ tle ba rrr,.
7.24r aiijrdr0
lLr rt¿: lLrri¿ c0lrp¿it¿ia0 5 r ¿moftqJ¿ró r ¡e l t de aliso
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lrri- ll
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iji I iÉOrrd,-r
B:se,i¡¡bez¿Ce cl rdros¡C¿.,,¡ tub¡de
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et€¡es ffo¡:¿ es
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l. 7 2l: filiilt¡o irr¡i¿jiri'¡¡ aofjili
G¡i;
oÉiaiii/ro/i,]
!'erslÓf de
o de seqrr Cac
Gria de vi:tago
F
r¡ |¿ ¿ lLl-.
j; !¡se
tid/.i!ii.f
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.liliaiii;cioll e¡ i.l b;se dei ¡i/indm
¡o¡
0f ce L rla: J!¡:¿ t0¡'p¿ct¿ra0 afif aro1q:acón de ln de so
\,iel5
lta 0
LtLr ¿
aO/rj¡i, :¡ion ie¿orri;
i.r,riiii€¡e aiÉ
5n
r
c
L:i.:dro 0É i/F.io¡r pir ia base dei crirnoro ¡,r;J¡Jqo de pi5¡ó,
etef."5 1lo¡-ia
É5
Al montar cillndros hrdrául cos, segÚn el modo de fijaciÓn, habrá que
4. Modos de fijación e inditaciones de montaje
(onsiderar dlversos criterios. En las tablas
Además de las indic¿ciones re ativ¿s a ¿ presión de servic o, ¿l Oione. o cle prsto^ 1 d"l /¿,Ldgo lo g. td de ,a e'¿ f rp z¿ de tr¿cc¡ón o de rompresión también es rnrponante saber cómo y dónde se lnserta e ci lndro hldrául co; es d€.ir, cL]á deb€ sef € r¡odo de
Los modos de
fjación cojinete oscllante
se emplean en más de l¿ mit¿d
tijación.
/.3a y 7.3b
se menctonan
os se s modos de fljación más f ecuentes con as indlcaciones de montaje cof respondientes.
de
y
rótula en
¿ base
de ci i¡dro
05 casos de aplic¿ción.
En las l¿bl¿5 /,1 y /.2se han represerrtado múltlples posibllidades para la fijación de c lindros.
fH+
Rótu a en la b¿se del
(
Horqu ¿ en b¿se del
THJ
fdfo
4r=-ffi
€¡
¿ 0¿5e
del
c
t#61
c indro
ffi
Br d¿
a caDeza
delcil ndro
F
qffi t-g,di@i
--TrrF
ndro
l@-rirJgl ia
feclan9uiar
en
qt-H
Per¡o
l¿cro¡ de
p e
de
ple
Flj¿ción
f
ffit (@)-F
,iJ@'c'@tl"
con chavet¿
W
1(@Ff
;JB¡É6I-
F l¿ción del ple c0n l!nta t0lca
Bflda cuadr¿da en ta caoeza
par¿ rionr¿le €n
del cilifdro
p aca
l Brida
'11
-l
feclangu ¿r en la del
c
T¿ ¿dfo5
¡osc¡dos en la
DaSe
base
ndro
de cilindro
_l Brida
F¡jac on del pie
cL.ra0ra0a
del lado front¿ ao¡ C¡¿vela
en la Dase del c ndro
bascul¿nt"o
J r¿ntes prolongados
en la cabeza
e¡
de c indro
de ( Lirdro
Perno
¿ cabez¿
Tir¿ntes
Per¡o bascu ¿nLo
proLongados
en el medlo
en l¿ base
de cillndfo
de
TambLén posillle como
ciind¡o Ci doble vást¿90
Iabla7.l . Modos de fijacion
de c|lndros hidráultcas de tirantes
c l¡ndro
Br da
de
osc antes
de
c
en a base lindto
cl lndfo
rPerno Rótula en a
I c
Br da
e¡
bascu anl€ en e
a
med¡o del
c
I F jaclóf
deL p e
ndro
lr¡dfo
'
T¡mbién poslble como
c
ndfo de dob e vást¿go
Iabla 1 .2 : Mados de f¡jac¡ón de (ilindtls hidráulicos de construcción redonda
Coj¡nete oscilante en la base del c¡lindro y ojo de vástago con cojinete osc¡lante
Rótula en la base del cilindro y ojo de vástago con rótula
r!o¡d
tfansversal
5ó o se adm te un
0e 0asculam ento, montaje ibre de
NOIA
Desplazar¡ie¡to axial
0esp azamre¡I0 ax al
ene 5et100
a seft do
tenS 0nes
de b¿scu am¡ento
Coj¡nete oscilante en la base del cilindro y ojo de vástago con rótula PTefere¡te¡¡ente X/ot¿
montale v".ft cal
Las inexactltudes en
a para elldad d."
En caso de so icitac
ó¡
máx ma (tfacclóf o ele se c0mp€fs¿¡ adic ona mente
compresión) los rorn os de fijac ón
en
a br da no debef
cafgarse. Pof elo ¡lohon nrptp
Tabla 7.3a: lndicac¡ones de montaje
Brida en la base
delcilindro
Perno basculante en la cabeza del cilindro
N0ta
/v0fa
Preferentemente
Este modo de fijación
montaje vertiCal
permrte, p0f la f¡en0r longitud de pandeo, un¿
En caso de solicitación máxim (tracción o
mayor carrer¿ admisible. En caso de mont¿je
(ompresión) l05 tornillos de fijación en la brida
en cuenta la rnayor
no deben cargarse.
carqa de los cojinetes.
horizontal hay que tener
Por ello deben preferirse los casos de monta,e representados.
Fijación del pie
Perno basculante en la base del cilindro
rvofa Los
tornillos de filación
ruo¡¿
deben ser protegidos contra solicitación de
Este modo de fijación pemrte, por ta mayof longitud de pandeo, una
cizallamiento. Para absorber las
fuerzas del ci¡indro
menor carrera admisible. En c¿so de montaje
deberán preverse contrafuertes.
en cuenta la mayor
horizontal hay que tener carga de los cojinetes.
Pefno basculante en
el med¡o del c¡l¡ndro Not¿ En caso de
r¡ontaje
horizontal la suspensión
delcilindro en la posición del cenfo de gravedad conduce a una carga conveniente de los coj¡netes.
Tabla 7.3b: lnd¡cac¡ones de montaje
5. Pandeo
Por motivos de cálculo dichos casos los div¡dimos en los sectores de
5.t Pandeo sin flexión
-
tensión de pandeo no elástica el cálculo se realiza según Tetmajer
-
tensión de pandeo elástica o de Hooke, su carga límite crÍtica se determina según Euler.
v
Cuando
se
emplean cilindros con gran longltud de canera se producen
problemas especiales de estabilidad.
En los cllindros hidráulicos
el cálculo básicamente se realiza según
Euler, dado que los vást¿gos mayormente se consideran como banas
esbeltas.
La carga de pandeo s
y
a carga máxtma de servicio se calcu an de
5,2 Pandeo con flexión
guiente modo: 5e
!a qd - 0e Po-oeo
n-"
f
F,I
es declr, con esla carga se produce pandeo
Cd q¿
s(
ro'.
=
F=
J
=
= 5=
oe
se
a
T
1
'¡)
/ 64 = 0,0491 '
2
- segur
, montados en fotma horzontal o muy incLinados'
jndros grandes de Esto debe tenerse en cuenta espetialmente en ci
graf peso y gfan long tud de cartera. en mfn
05 para
n'lomenlo de lnefc a pala sect. tfansv
(dr
(?\
pandeo
módu 0 de el¿stlcldad (2,
Euler r¿so
osc lantes
Aquí, a Ja tefs ón de compresión se e agrega además la flex Ón por peso pfop 0.
I
¡- -; "n N
i,io
longltud llbre
1)
1'enN
rA¿
debef considerar especla mente os cll ndtos
acero)
en N/mml
tifc.
en mm'
dl
coeficiefte de seguridad (3,5)
pandeo a emplear deberá tomarse de os casos de carga según Et)er (ver Tabla 2.4, Para s nrpl f car' en e cálcuLo no se considera el refuetzo por el llbo del cill¡dro. Para t l ndlos La long tud libre
a
estándaf, cuya poslclÓn de mOntale
tas
nunca se conOte, e l0 Ollece
a seguridad necesaria para la absorcÓn
de a tensÓn de fexiÓ¡
superpuesta.
Caso Un
1
extfemo
bTe,
uÍl extremo f lamente SUleraoo.
Caso 2 (caso básico)
Caso
Dos extremos
Lln extfemo ¿It (Ll ado,
articLr¿dos
Lrn
3
exfem0lrj¿menle
Caso 4 Dos extremos
fja¡¡ente
suletados.
sujetado.
Representac¡ón
gráfica
sv.= l/2
sx=21
Situac¡ón de montaje para cilindros h¡dráulicos
Gulaf a carg¿ cLrdadosamente
Po(o corlvet ente,
dado que pueden produclrse
seguramef te se Producilán tefS 0fe5.
tefslo¡es
Iabla
1
.4. Casos de carga según Euler
6.
Amortiguación de fin de curso
6.2 Fuerza de frenado amortlgu¿ción de fin de curso debe permit ¡ un retardo contr0lado (frenado) de l¿ velocidad de carre a en ambas pos cLones de fin de c!rso.AqLr todas as energias actuantes, como producto de masa en movimienlo por ve ocidad de caffer¿, ro deben superar la capac dad La
6.1 Amortiguación de fin de curso en la base del cilindro El pistón (1) está
atornl lado
¿J
vástago a rr¿ves del
blle amonigu¿dor
(2).
Al harer entraf el bu]e amoft guador cónlco (2) en el agujero de la base del cll ndto (3) se reduce a serción transversal pala €l f!ido o re ," e de l. -ár¿ ¿ dp' oi,to'l 14 ¿sr¿ 'eg¿ (e.0. '1,00
"
[
solamente puede escurrirse de la cán¿ra del pistón (4) a través del tal¿dro (5)y de la vá vu a estrangrladora ajustable (6). En la válvu a estrangul¿dofa (6) se ajust¿ e efedo amonlguador. Cual]to menoT ¿ sección tr¿nsversal de
flujo tanto m.:ror el electo de ¿m0rt guación
de fin de ctrso.
m¿ri-¿ dp l¿ dro ligud' ion co n,enzo de a r;s¡n¿. Ld ere,gr¿ d "l 'e1a es(0.ó d¿ "'¡."0 e'¿¿ OIg-¿. O. o'.¿ "b¿" )eg,r e o cio o de est ¿"rg rd"r e'to de ' 'l ro dp louido.
6.2.'l Cálculo de la fuerza de frenado [¿ fuerza de fren¿do de un ci]indfo hldréul co con noftaje h0rizon se ca clr a de siguiente modo: (3) Durante movmlento de ¿vance F =m.¿+A (1) Dlrante mov mlento de fetroceso Fi = n'r . ¿ + Ai .
ta
.p
F= = a v = s = A. A. = p=
fuerza de fren¿do en N m¿sa movida en kg retardo en mls. {a = v i
rn
I
s)
)
ve ocldad de cafrera en m/s
ongitud de ¿n]ort guac Ór en m superfirie de p sión en cnr superf r e anu ar en rm presión del sisten]a en N/cm
=
b¿r
(2
p
10 N/cnr
En movimientos v€rtlca es de carrera
F., de acuerdo con el
sentdode
de cil ndro
a l¿ fuerza de frenado
mOv miento, se le debe sumar o
restar la fuerza por peso (compuesta de r¿rga externa, p stón
V
véStago) Para este
rálculo se püede desprecrar e] rozamrento propio del cl i rdro.
6.2.2 Cálculo de la presión media de amortigua(ión NOrmalmente a presión nomifa del ci indro no debe ser superada
por a presión media de amortiguación. tig.7 .25. Amortiguación ajustable ie fin de curso en la base del cilindro La lofma constructiva de la válvul¿ estrangu adora evita que pueda
e
perno estrangu ¿dor (7) a ¿justaf la amortiguac ón de f n de cursO. E ajustede a amoniguación de fin de curso realizad0 se asegura por med o de la contr¿tuerca (8). desenroscarse hacia afuera
Pp : F, =
ore5 o¡ nedla dp ¿notlou¿cio't luerza de fren¿do en N
et
\Im
A,roo'reeóct\¿oe¿^.otigroco^er'1 bar
drti 'eroflo,9J Sr.e con p¿ ",-do o So t Op ¿ 0o,C'ol de fin de curso. Con ela se evlta e punto de estf¿ngu an]iento. El
" \ol/.
F./A.
=
10 N/cm
¿
purgado de los c lindros se leva ¿ cabo con el tornilio purgaCor (10).
5a
re¿lizar el cálcu o se obtlene un valor dem¿siado e evado para la presión de amortiguacrón, entonces se deberá alargar a longitud
de amoftiguación o feducir la pfesión de sistem¿. En ci
i¡dros sif amort güaclón de fln de curso €l torni lo purgador
es
de serie. La válvu a estranguladora y la válvu a ant
netorno han sido rea izadas
comopiezas nseTtallles de c0nstruccón déntica y pueden s!stitulrse entre si.
Anotaciones
7. Sistemas de servocilindros Los sistemas de servoc lindros form¿n un grupo pfoplo ertre os rllindros hidráu icos. No se d fe
e'cio¡ . cof o os
'c
rdro:
'd-sr
a
es,
-o\
'es . segLr
su construcción, sino según el principio de apoyo delvástago (cojinete
hidrostático). Los cllindros con cojinete hidrostático se emplean en todos ios casos en que se ex ge bajo rozamlento y/o elevadas frecuenc as de osc ación
con amplitudes reduridas.
os siste"os de se
roc'i-d o( se "-p ó¿' prpe..d neate
e'r
simuladores de movlmientos, máquif¿s paf¿ prueba de materiales y
"
eqL pos ! er lodo\ aqlellos Ldso. 9 ,e se reqrie ¿ n a, n¿ dinámica y ex¿ctitud de acclonarni€nros lineales.
.os
9fupos:
-
servocilindros,
-
sefvoDloque 0e man00 y .1é m:nd¡ v ré¡ l.¡.iñ¡
- alé.irÁnir:
7.1 Servocilindros .
a e ecc or oe t,po
Lo's rcri.o d" .i rd o qr-e deler-irada po'
cuatr0 caracterSlrca5:
-
rozamiento admisible del cilindro oajo condiciones de servicio,
-
rarga de fuerza transversa del vasiago,
, rol¡r'rl>rlo< npro<:' :< rlol rll ¡d'¡
v
¿mplitudes mínlmas o movil'nientos de requlación.
F¡
función de las condiciones de emp eo se utiliz¿n básicamente dos princip os constructivos En
Ser"ori .rd o, cor LoJreLe¿ juntas cargadas por presión.
-
(Li
L,d o'.¿t.¿
de
.astago. sir
Servoci ¡ndros con rojinetes a céfr¿ras hidrostátic¿s del vástago,
)
lu,
ro>
roLgouoi PU P c) u
7 )R Servoc¡l¡ndro con servabloque de mando montado
i.1 .1 Cojinete a cuña hidrostática Los servoci indros con coiinete a cuña h drostát
para Los rangos de velocidades de hasta transversa es reducidas (p.e1. lnfLuenclas
ta
se
puedef emplear
v,.,= 2 m/s y con cargas
de a masa prop
a, fuerzas
de lnerci¿). Los servoclllndros con
cojlfete
presiones de servicio de hasta
ha(a 4000
¿
cuña hldfostática están deados para 0 bar y para fuerzas nomin¿les de 1
2T
kN.
Los modos de fijación pos bles son: Rótu a
a base, br d¿
de
ado de a cabeza y de
de I¿do de La
a cabeza y de
base, filación de p e o
perno ltascu ante Los servoc indlos se equlpan con un sistema interno nductvo de captación de rafrera, qLre tlabaja ibre de contacto. Con este slstem¿ de raptación de canera se mlde a cartera del p stÓn y s€ tfansm te como va or Tea a la e ectrón ca de regulac ón. Las
juntas lfsertadas en
e
selvoci rdTO
pres ón de la cámara. Por lo tanto,
fo
se comprimen con a
(on este prlncip o de apoyo
se
obtienen va ores extremadarnente balos de rozam ento. 5e evtaf nf uencias stlck-s 1p molestas. Estas buenas propiedades han sido representadas en os d agramas de fuerzas de rozamiento (Flg. 7.30).
prede observarse que os va ores de fuerza de rozamie¡to para e servoci ndro so¡ inferlores e¡ elfactor Rea lzando una comparac ón,
3a4 Ftg.
7 .27
. Servocilindro rcn rcj¡nete a cuña h¡drastát¡G
A,B=preslóndetralr¿loL=acetedefugasP=pfesÓndeseruicio/pres'deltojinetel=captado[decarleTa Fig.1 .28: Esquena Seruadlindro
Pr=
rcn
caiinete a cuña h¡drastát¡ca del vástago de pistón
100l" P
Fig.7 .29: Esquena Coiinete a uña hidrostát¡ca del vástago de ptstÓn (p) Li presión de cojinete en el coiinete a cuña es idéntica a la presión de servicia
200 150 '100
z c
LL (ú
50
.¡¡
z
c
LL
100
00
50
o
lr-
0 50
Ftg T
I
'1
0
50 100
30 Mec1icióndelafuerzadefricctonconpr'=210bar'¡-0l.mtsv,s:!la0mn;
junta de anilla deslizante (É(luierda) servocilindra can c,jinete a tuña hiir.statrca, lclerecha) c¡lndra h¡dráulica con
7.1.2 Cojinete a cámaras hidrostáticas En c indros hidréulicos expLrestos i¿ :- ¿ ve o[ic¿des mu! e ev¿d¿s corno rnuy oalas y a eevadas cargo,cle iuerzas tfarsvefsales se
enrpl€¿r coj ¡etes a cámaras h drosl.rt aas
óa I .. ó ; ,,. odópé50o dese. o'.-.780 h;si¿ 10 000 . odo 'r¿scu
k
do.LoL."
".¿" de¿OO: .!.o..0¡ ". dpl0
1..1.
de'",0 ro.b"..B d¿e
¿
flj¿r ón
e. LOs moCos ce
tiri
:"b"7¿ o
e ob..-oo"ro
r €n se pueden comb n¿r.
eq! p¿r ion !r ! st€tfa fductivo fte no de " 1 . l' .01d-to Cor e,te r,, eT o de captacól de r¿ rer¿ se mlde ¿c¡ t¿de plsto.t ysetiansmite Los servoc I fdIOS se
-
o o. 0,óc o -o¡
0,.-d lere
o
Este pr rc ¡rio rof sl rctlvo p esent¿ [., ]rio támar¿s ep¿rldasen a perferia Ce aojlnete, que flpTmef ., vást¿_qo (L¿tfo campos de
presión acoplacios, centrárdolc. La pres ón de apoyo
ef e se(lof aofres
'r 'ceS¿'a.. 00 Cpape)Or
,'rnde, s n actu¿ciÓ¡ de
C, , oo'5;
llerzas
Obrpei ¿S.go
¿[tU¿ L]r¿ Iue 7a llallSlers¿, S€ SulTlt l¡l ¿ ples0n 0e ¿p0V0 ell A cárn¿ a oprest¿. De este fiodo e vási,iro se nafl e¡e ef e med o.
.o
o
0".6.
".o
ro,
poo O
a
er F g T.3,isoflgranrentevá daspafa os ¿ rán¿r¿s. Per0 t¿mb e¡r son r¿f¿ c'rstl(¿s paf¿ ¿ so lcit¿rión ile roj nele a cáma a5 h d oslat cas pi, u ra lue za t afsve sa , dado pe'(ed" o. e'-0.-o eqo o dpo.r' s-"9o h drostétic¿s (representad¿
I ""
o
o0
d'o.:rco-or!0(ool -'ta le o/ o or
"0.
ttg.7 .31 . Servocilirdra con cojnete d ser\tabloque de ndDda nantado
únans
h¡drostattcas
y
A, B
=
tio.7.32. Esquena
presión de trabalo
L
= acelte de fugas
P
=
presión servicio/pres
delvástago servocilindro con cojinete a cámaras hidrostát¡cas
h=so"h
P
del vástago Fig.l .33: Esquema del coi¡nete a cámaras h¡dtostát¡cas
cojinete
1
= captador de carrera
7.2 Servobloque de mando r.ó o bLd é, p 0p ódode d námlcas de os acronanl entos h dráu cos, las ong tudes de (
o.
"l ir oe ro "d.,
"."_¿
¿
ó
tubefi¿s ent e mando y seryoci indro debe¡ sel 0 rnás tortas pos bles. P¿ra lograr esto, e seruob oque de mardo se llla diredamente sobfe
E entubado hacia e grupo o hac a el s sterna d€ conexión se real z¿ a través de servob oque de mando En el servobloque de rl'raf d0 ya se han cons derado frnciores ad clona es totto n'litat ón de tuerzas, f tf¿do de ¿te te p oto y de coj fete y acumu aciÓn de presiÓn
el servoc indro.
t L'
I
P1 A"
Gg8
MT G 1/a
Fia.1 .34. Esquena
hidráulie tiptca de un servoctlindro con servobloque de nando nontado
Capitu o 8
Accionamientos osci lantes l.
Generalidades
2.1 Construcc¡ón con paletas
Los accionamientos oscilanteS independientemente de la forma y
El motor osciiante de paletas - también denominado acc¡onamlent0
del tipo de construcción, realizan un movimiento oscilante de accionamiento s0bre uf extremo de eje. E ángrlo de este movimiento es llmltado por topes fjos o ajustabes y, por ende, e campo de
oscilante de aletas giratorias
- se
caracteriza por su forma constructiva
e eje de accionamiento centr¿ mente alojado con l¿ aleta girator a dobLe o s r¡ple admlte una carcasa redonda. muy conveniente, ya que
aplicación de los accionamientos oscrlantes se encuentra limitado. La construcc ón colnpacta y robusta y a pos bi dad de transmitlr grandes pares de qiro los h¿cen especi¿lmente adecuados para el
Además, la ronstrucción admite l¿ utilización de un extremo de eje cont¡n!o para montaje de otro acrio¡am ento oscilante o p¿.a colocación de los dispos¡tivos indicadores.
empleo en condiriones muy duras de servic¡o.
.< rnt^.a( .<. :r-p( ¡6 ^¡ p ,( - .edet le¿lizar nov
m
eltos
glrator os de hat¿ 280". El par de gifo se alcanza cargando las aletas giratorias con f uido h dráulico; se mant ene constante a o argo de todo e rango qlf¿tor o.
Fi}.8.1 . Sinbolo de acc¡onan¡ento rctatoÍio 2.
V"-u V,ul
Tipos constructivos
De manera similar al pri¡cipio
1ov r ie-tos de
¿cc
de os motores hidráulicos con o1ami"1to rordL0 'os, os accionamientos
oscilantes se d¡viden en los siguientes tipos:
-
construcclón por p¿letas,
-
construcción por pistón radial o tanqencialy
-
construcclón por p stones axiales.
tig.8,2, Acc¡ananienta oscilante de pdletas las nismas
can carga sinple de
Alempharaletas dobies eJ
se puede
duplrcarelparde giro, sin embargo
rango giratorio se reduce en aprox 60%.
V
Fig.8.3: Accionaniento oscilante de paletas con carga doble de
V
las mismas
Fil.8.4. Accionamiento oscilante de p¡stón g¡Gtorio con eje de salida accionado por roscd
2.2 Motor oscilante de pistón giratorio
2.3 Motor oscilante de pistones paralelos
En esta versión el
En el accionamiento osci ante de pistones paralelos se cargan alternativam€nte con fluido hidráulico dos pistones que se mueven paralelamente entre sí. La fuerza superficial obtenida se transmite a
fluido hidráulico actúa sobre el pistón giratorio,
que está prolongado de ambos lados medi¿nte dos pernos con roscas externas múltiples de aprox.45" de inclinación. Los flancos de esta
fosca se Introducen en una rosca m¿dre e| la base de cllindro y, simultáneamente, del lado opuesto en el perno de salida. Éste realiza
e movir¡iento oscilante propiamente dicho. Al cargar el pistón giratorlo con fluido hidráulico se produce un movimiento axial. De
este modo el p¡stón circular realiza un movimiento giratorio alrededor
de su propio eje, dado que su perno roscado de un lado de penetra en la rosca fija de la base. A su vez, el eje de salida giratorio alojado
tfavés de vástagos (simi ar al pr ncipio de los motores de combust ón), que actúan de forma tangencial sobre un balancín, unido fijamente
ron e eje saliente, Los accionaTnientos oscilantes de pistones paralelos pueden recorrer
ángulos giratorio de hasta 100".
de
ado opuesto, com enza a rotar sobre la tuerca madre con el otro perno del pistón girator¡0, sumándose ¿mbos movimientos gir¿torios
- el de pistón y el de eje de
sa id¿
-, dado que sus roscas están
maquinad¿s en forma opuest¿. L0s acctonamtentos oscllantes de pistón girator0 preden recorfer ángulos giratorio de hasta 720..
tig.8.5: Acc¡onam¡ento osc¡lante
de p¡stones panlelos
2.4 Motor oscilante de pistón hidráulico con arcionamiento por biela y manivela El nrontaje de un accionamiento osci
a¡te pof biela y
comparable al de un cilindro de dob e
manlve a es
váfago de doble efecto si¡
exfemo sallente de vástago. La parte del medi0 del pistón acciona mediante un¿ biela de manivela
un
e1e
hueco, que conduce
e par de giro hacia afuera. Pifón, bie
ay
manivela se encuentran a ojados en ura carc¿sa, que está mantenida por bridas y que absorbe los distintos e ementos de movin'rier'rto. Los motores oscilantes de pistón hidfáulico con accionam ento por b erd
/ nd1\e
d
pLeder 'e(o' er
u.o
gJog.rarorrodpa¿st¿ 80'
Fig.8.6: Accíonan¡ento osc¡lante de pistón hidráulico par biela y manivela
2.5 Motor oscilante de pistón hidráulico con accionamiento
por piñón y cremallera Un plstón conduc do
denfo de un tubo cllindrico, cuya parte ceftra
esté formada por una cremallera, puede ser desplazado de su posición
n'redlante carga alterfativa
cof fLuld0 hldráu
lco.
forma tangenciai a este accionamiento de pistón hldrául co se ha alojado un piñón con pernos sa ientes de uno o de ambos lados. De acuerdo con la transmisión del piñón se pueden alcanzar ángulos gjratorio de 90, 140, 180, 240, 300 ó 360" y super ores. En
Fig 8.7; Acc¡onam¡ento ascilante de pistón h¡drául¡co con acc¡onan¡ento par cil¡ndro de véstago cont¡nuo
y
transn¡sión par piñón y cremallera
Anotac¡ones
Capítulo 9
Acumuladores hidráulicos y su aplicación '1.
Generalidades
po "s do lo .c-- r adores I d ", iros "p.el., aolar bajo pfesón determin¿Co voume¡ de f udo de r¡a insta ación hidráu ica y de entreg¿f o fuevanreile a ¿ nstalación
.ro de a> t¿ pd5 p ,( segun defnand¿
,16 a p'q p.o [¡ oe'0, os ¿ .-,'"dor" tratan como r€c p efils de p eslóf y deb€n estal dlmens onados p¿ra asobfepresónm;x de serv clo, cons derando D.doq,oo
rl
h dráulicos se
ios estándares exig dos en el país
de
:
ap i(ac
Los ¿cumuladores de peso y de resorte só o se emp ean para ap ic¿c ones ndustrla es esp€cia es y, por o t¿nto, carecen (Je mportancia Acumul¿dor€s c¿rgados por gas sin miembto div sor se emplean rara vez er hldrául ca, dado que e fluido absorbe gas.
En la mayor parte de las ifsi¿l¿riofes hidráulicas se ut ¡rzan ¿cumul¿dores hidfoneumát(os (cafq¿dos por gas) corl elernerlt0 separador.
óf. De acue do
e
el ¿cunrulador hidrau ico y el cons guiente alrnacenanr erto de ene qia, el r uido hidráu lco en el Para la compensación del
voumen
.o.e(dgó(0. 0€50 ¿C-T. A0O ro¡aLr Fro ¿¡ ¡-"¿oo
u:o
0. esc1"O.orcdc r0 9
ro¡
el elemento s€pafador se d¡stingren ¿cum! adores ef ospáfr¿1os
devej qa, de p slÓf o de membf¿n¿, que tf¿t¿renos s gu
eftes.
\
te --e'a
¿rre
o,,CO€S "d"pe_oodereso o blen l¿ fuerza del gas compriniil ¿ que detefmina a presión hidráu ica, ya que asfuerzas s empfe estár er equ librio.
f-A(Lrr¡u adof c¿fg¿d0 por 9as, ¿cLrÍr!l¿dof h ofoneumát co
ACU¡¡Lt ¿00 |
Acumu ador carg¿00 por peso
c¿rg¿do p0r res0rle
cofr e
Acumu ¿dor de p ston
e¡re¡to sep¿f¿dof entre !l¿5 y A(umu ador 0e velq¿
i!
d0
Acu¡¡ulador de ¡¡embr¿¡¿
É
l
Fie 9.1. Diferencias características -"n
e
acuntuladores
2. Funciones
2.f Acumulación de energía
En una rnstalación hidráulica os acumu adores hichoneumáticos deben cumplir diversas funciones, a s¿ber:
El trayecto de la demanda de energía de una máquina inyectora de p ásticos representado en F g. 9.2 permite reconocer que a potencia max. solan'rente se requiere brevemente, a una elevada ve ocldad de
Acun'ru ación de energÍa, reserva de iiquido,
inyeccióf en la heframienta. 5in embargo, a potencia de la bomba debe din'rensionarse para dlcha potencia n'ráxima brevemente
accionan'rief to de emergencia,
requer da.
-
equrlibrio de fuerzas,
-
amortiguaciór de golpes de preslón, cor¡pe¡saclón de fugas,
-
amort guación de golpes y oscilaclones, amortiguaclón de pu saciones,
-
suspensión de vehículos,
fVedlante el empleo de acumu adores hidroneumáticos se puede reduclr a potencia de la bomba a u¡a demanda media. El menor caudal d.. la bomba hidráulica len¿ e acumulador cuando, durante e cicodetrabajo,e cauda fequerldoparae sistema fuese nferior a caudal delabomba.Si entonces se necesita el cauda máximo,se extrae de acumulador a diferencla con respecto a caudal de a
recuperación de energía de frenado,
bomba.
amortiguac¡ón de go pes mecán cos,
-
maftener constante la pres ón y compensar el caudal (reclpiente de expanslón).
a elevada ve oc dad de inyeccion
1 Ceff¿r herramienta 2 Ge¡eraf presión de ci eTTe 3 Un dad de inyección l¿cra de ante I
4
nyec{ar
5 Preslóf posterior 6 P ast ficar (acc onam. tornl o sin fin) 7 Unidad de inyecc ón r¿a a aITas 8 Abrlf herram enta 9 Expu sor h dráulico a( I
'ú
6
10
o=
Pote¡c¡a med
Ltl1 23 4 s
¿
6
| 10
Fig.9.2. Diagrama de potencia de una náquina ¡nyecton de plásticos
Tlempo de enfriarnief IO
lZ
8
.9
Como ventalas importantes cabe
rnencionar:
Empleando acumuladores hidroneumátjcos se logra un ahorro de energla.
Empleo de bombas hidráulicas pequeñas
menor potencla insta
ada,
En insta aciones hidráullcas con gran demanda breve de aceite o tiempos c0rtos de mecanización solamente se puede lograr una
soiución económica con acumuladores hidroneumáticos
-
poca producción de calo¡
mantenimiento e instalación sencillos.
2.1.1 Ejemplos de aPlicación A ello se agrega, condicionado por La instalación, una amortiguación de go pes de presión y de pu lsaciones que a u mentan notablemente 2.'t .'l .1 la vida útll de toda la insta
ación.
F\g.9.3. Acumulación de energía en una máqu¡na ¡nyectora de plást¡cos
Varios consum¡dores con distinta demanda de aceite
2.1.1.2 Aumento de los ciclos de fabajo (p.ej. en máquinas herramienta) D sponiendo el acumulador h droneumát co directamente de ¿nte de consumidor a inerc ¿ de /a co um¡a de líquido se supera más rápido qre en e raso en que todo e fJuido tenga que moverse por a unidad d€ ¿rriofamiefto. E l0 perm te una e evad¿ velocidad de arranque.
Además, Ios arumu ¿dofes
col'tpersaf
¿
dist nta demanda de cauda
de os conslmidores.
I
I
t--.:
F
g.9.4. Acunulación de energia en rnáqutnas henanienta
2.1 .1.3
Acortamiento del tiempo de carrera
Una fabricación racional en trabajos de prensado y estampado exige
grandes velocidades de carrera en vacio. El proceso de trabajo propiamente dicho se realiza a baja velocidad y a presión muy elevada. En la canera en vacío entregan caudal la bomba
(1)(bomba de baja
presión), la bomba (2) (bomba de alta presión) y el acumulador de modo de alcanzar la velocidad deseada. Al aumentar la presión hacia elfinal de la canera en vacio se c¡erra la válvu a antlretorno (A)y solamente bomba (2)entrega poco caudal y
elevada presión, mienfas bomba (1) vuelve a cargar el acumu ador
ttg.9.5: Acunulación de energía para acartar el t¡empo de carrera
Gran caudal disponible de aceite por poco tiempo en caso de fallos.
2.2 Reserva de fluido
Al empear e acumulador como órgano de seguridad durante
el
servicio normalde a instalación eLacumulador no trabaia como fuente
de energía, pero está siempre unido directamente a la bomba hidráulica. Empleando elernentos de separación de elevada calidad, a energía deL acumulador se puede mantener casi iLimitadarnente, esr¿r0o d 5po'r ble en (a)o de demandd.
Otro caso de apllcación para acci0namlento de emergencia con ayuda del acumuLador es a finalización del ciclo de trabajo comenzado en caso de fallo de una bomba o de una válvu a (véase a Fig. 9.7). El
accionamlento de emergencia mediante acumulador se caracteriza
por lo siguiente: En instaLaciones hidráulicas se emp ean eLementos de seguridad con
acumulador como accionamlentos de emerqencia para que realicen tareas determlnadas en caso de fallos.
-
dlsponlbi idad inmediata,
-
duraclón ilimitada
-
no presenta fatiga
-
ni inercla y
-
ofrece máxin'ra seguridad con poco manten¡mlento
Estos podrian ser:
-
tierre de -an'paros,
-
accionamiento de cierres de corredera,
-
acclonamiento de interruptores de alta potencla 0
-
accionamiento de sistemas de desconexión rápida.
cl-apa eL¿s, p¿sos,
2.3 Accionamiento de emergencia En casos de emergencia, p.ej. corte de corriente, con la ayuda de la energía del acumulador hidráulico se realiza una carrera de trabajo o
de cierre. En Fig.9.6 se muestra un esquema hidráulico para accionamiento de emergencia. Si se corta la corriente, el resorte conmuta la válvula (1)a a posición inicial así como la vá lvula (2) a la posición central, creando una unión entre acumulador y lado de vástago del cilindro. De este modo el volumen de aceite que se encuentra bajo presión en el acumulador permite el retroceso del prston.
Fig.9.7: Avante del cilindra hidráulico en caso de fallos
llt* il= rl tl
l-
I
I
F\g.9.6: Acc¡anamienta de energencia del cilindro hidráulico
Frenado de emeroencia Acumuladores hidráu icos para el acc onamiento de emergencia de frenos y puenas en fun cu ¿res, te eféricos, autocares, etc. El arumula00r 5e carga en las eslaclones con un¿ bomba a motor 0 con una bomba ma¡ual. En cu¿ quier monrento dispone de la energía neces¿ria como para realizar frenados de emergenc a. Frecuentemente el comando se realiza en forma inversa, es deci¡ el frenado se produce medlante fuerza de fesorte, os cl indros de frenado son mantenidos abiertos por el acumu ador de presión contra dicha fuerza de resorte.
F
g.9.9. Lubrificaclón de emergenc¡a de cojinetes
5e evitan interrupc¡ones de servicio durante el ciclo de traba¡o Cortes de corriente durante el cic o de trabajo de una máquina de producción pueden provocar liempos de parada muy costosos. En estos casos los acurnu adores se ocupan de la conc usión del clc o de
ztt\ \r.' |\H
fabajo iniciado.
1 a R f.órr1ñ 1a anat^at' ' o' alctp¡:¡65 Lubrificación de emergencia P¿r¿ mdntener
'a pelicula de aceite en los coJirPles eslos
constantemente deben ser a irnentados con acelte lubrificante. El o significa que los puntos de lubrificac ón siempre deben estar sujetos a presión. En caso de fal ode a bomba de aceite lLrbr flcante, con e acumulador se puede mantener ronstante la presón h¿sta que a
máquina se haya detenido o una bomba auxiliar instalada haya P'c>,u I qrr>o o.
Fig.9)A:
Empleo de acumuladores hidráulicos para ev¡tar
¡nterrupciones de servtcto
2.4 Compensación de fuerzas
Como características caben mencionar:
Por medio de los acumuladores hidráulicos se pueden comDensar fuerzas o carreras. Ello resulta necesario cuando en un proceso continuo de rnaquinación, p.ej, al laminar, como consecuencia de
-
cargas diversas se producen posiciones inclinadas. Con el balanceo
-
de los rodillos se logra un espesor constante de banda. En Fig. 9.1 1 se puede observar el esquema hidráulico para el balanceo de una heramienta con los acumuladores hidráulicos corespondientes y el bloque de seguridad y de cierre directamente montado.
F)9,9.11: Balanceo de rodillos en la fabricación de chapas
Compensación suave de fuerzas y, con ello, poca carga de los
fundamentos y del bastidor y
ahono en los contrapesos
a
y, con
ello, reducción del peso y de los
2.5 Compensación de fugas
2.6 Amortiguación de golpes y vibraciones
pretensión en un cilindro hidráulico solamente se puede mantener s¡ se compensan las pérdidas por fugas del sistema. Los acumuladores hidráulicos son especialmente adecuados para ello. En F¡9.9.12 se h¿ representado el esquema hidráulico para una compensación de fugas. Allí se puede observar que el acumulador hidráulico compensa el volumen de fugas de la cámara del pistón. La fuerza de
solamente cuando la presión es inferior a la ajustada, la bomba vuelve a conectarse y carga al acumulador hldráulico. Como características cabe menc¡onar:
-
las bombas no realizan servicio continug
-
poca producc¡ón de calor y, por ende, bajos costos de servicio,
-
elevada vida útil de la ¡nstalación.
Fi9.9.13: Acumulador hidráulico camo elementa amott¡guadol En sistemas hidráulicos pueden producirse fluctuaciones de presión
tuando varía el flujo del fluido hidráulico, como consecuencia de distintos procesos condicionados por
1a
instalación.
Los ofr9enes pueoen 5er:
-É
-
falta de unlformidad dentro de la bomba hidráulica;
-
sistemas resorte-rnasa (compensador de presión en válvulas); unión repentina de espacios con distinto n¡vel de pres¡ón.
-
Accionamiento de gr¡fos de bloqueo y regulación con tiempos hrova<.lo rñórr, ¡¡ v rlo riorro
-
procesos de conexión o de desconexión de bombas distribuldoras.
A ello se suman fluctuaciones de caudal y de preslón condicionadas por el funrionamiento, que influyen negativamente sobre la vida útil
É
/T\ .,L-.^
I-F\Y'
de las piezas, De acuerdo con su origen se dist ngue entre golpe de presrón y pulsación. Para estar seguro de que no se vea afectado el funcionamlento resulta necesario, ya en la fase de planificaclón, captar la magnitud de las fluctuaciones de presión y elegir las medidas de
amortiguación adecuadas. Las poslbi ldades de amortiguar fluctuaciones de presión son numerosat pero los amortiguadores hldráulicos han demostrado ser sumamente adecuados para sistemas
Fi1.9.12: Conpensacíón de fugas
hidráulicos.
Para poder cumplir con las exigencias tmpuelas a máquinas con fespecto a elevada potenc¡a, breves cir os de trabajo, unidos a buena amoftiguación sonora, se recomie¡da emp ear amortiguadores de pulsacrones. Este tipo de ¿moniguad0res reduce las fluctuaciones de caudal producidas durante eitranscurso del rnovimiento de la máquina y a transm 5lón de las m smas a cuerpos de Tesonancia y, con e lo, e nivel de ruido. Además se prolonga la 'iida útil de los c0mponentes y
de la máquina. En
bombas de expulsión (Fig.9.1'l)
Las bombas de exprlsión producen pLr saclones en el caudal que se diferencian según su tipo constructiv0. Estas pulsaciones producen ru do y vibrac ones, o que puede ocasionar un deter oro de a instalación hidráulica.
r-l'---l t_l
Fil.9.15. Apl¡cación de amortiguadoÍes de pulsaciones en instalac¡anes hidráulicas con servoválvulas y válvulas prop2rctonales. En
ondas de pres¡ón (Flg.9,16)
En a mayoría de as lnsta aciones hidráullcas se producen ondas de pres ón, ocas onadas por diversos componentes o por carqas distlntas
de la inst¿l¿ción hidráulica, p.ej. por el movimiento de la pala de una excavadora hidráu ica. El montaje de acumuladores hidráulicos protege contra deterioros a componentes sefsibles a ondas de preslón, p.ej. a a bomba hidrául ca.
Fi1.9.14. Enpleo de anortiguadares de pulsaciones en una bonba de expulsión
t--_J En
válvulas de inversión de €onmutación rápida (Fig. 9.1 5)
Para que las válvulas (p.ej. servoválvulas y válvulas proporcionales) conmuten fáp da y Suavement€, es neces¿r o nstal¿r acumuladores h dráulicos delante
o detrás de dich¿s válvu
F¡9.9.16: Anortiguador de pulsaciones deüás de la bonba hidráulica
¿s. Además se evitan
picos negativos de presión, que podrian afectar, p.ej.,los filtros de presión de a lnsta ac ón hidrául ca
En situaciones de apertura y de cierre (Fig. 9.17) Al conducir rápidamente grandes caudales hacia la tubefía de ret0rno se producen go pes de presión. Estos golpes de presión pueden afectar
a
refrigerador de aceite y al fitro de retorno.
Como (onsecuencia de golpes de preslón tan'rbién se pueden producir deterioros en válvu as, tuberlas y racores cuando a columna de Íqu do en movimiento se detiene abruptamente, como sucede p.ej. en caso r1o.1a(.nnp! Án rlé pmprñpnrl.l
-
Tensado de cables de traslado y cables portadores (Fig. 9.19)
Para que p.ej. teleféricos y ascensores puedan funcionar sin problemas
se requieren toler¿nc¡as reducidas en las ongitudes de cable.
Al emplear acumuladores hidráulicos se compensan las distintas
/\
fZl|--I-Trl I l' \M
longitudes de cables que se producen durante el ascenso y descenso de te eféricos, en caso de fluctuaciones de temperatura o cargas distintas de ascensores. Se mantienen las toleranclas deseadas de a ongitud de cable y de tensión de tracción.
._t_ffi 1t9.9.17: Apl¡cación de anott¡guadores de pulsaciones para amort¡guar golpes de prcs¡ón En resortes h¡drául¡cos Para amortiguar golpes
y vlbraciofes se emp ean acumuladores
hidráulicos como resorte hidráulico.
Aquise utillza el gas comprimible en el acumul¿dor hidráulico como elemento elástico. Casos de aplicación del resorte hidráulico son:
-
Tensión de c¿dena (Fig. 9.18)
fansmisión de golpes de la cadena de accionamiento se emplean acumuladores hldráu cos para tefsar cadenas de Para evitar l¿
-áqLi
ras y ¿ccio1¿nie rtos de
veh.
Fig.9.18 Aplicación de acumuladores hidráulicos para tensar la cadena en una náqu¡na herram¡enta
.ros.
FiT.9.19 Aplicdc¡ón de acumuladores hidráulicos para tensar cables partadores
a
-
Suspensión de vehÍculos (Fig. 9,20)
En el caso de desnlveles en calles
y caminos se producen golpes
2.7 Separación de medios En instalaciones que exigen una separación al 100% entre dos medios
mecánicos que deteri0ran los mecanismos de traslación.
se aplican acumuladores hidráulicos. La separación de medios
Empleando ciiindros, en la suspensión hidroneumática los golpes mecánicos se convierten en golpes hidrául¡cos.
del acumulador
Dichos golpes hidráulicos son absorbidos por acumuladores
2.7.1 Separación de medios fluidos y gaseosos
propiamente dicha a realiza una vejlga o membrana instalada dentro
hidráulicos.
funcionamiento principalmente neumático resulta convenlente acclonar hidráu icamente componentes que deban producir una gran fuerza (p.ej. cilindros de sujeción). En instalaciones de
La aplicación de suspensión hidroneumática en vehiculos
- ra;,,¡a o r o(^^.{ó ¡..l.lonfo< Los acumu ad0res hidráulicos permiten una separación
-
aumenta la vida útil,
-
permite mayores velocidades al tomar curvas,
-
mantiene la carga en la posición deseada,
-
reduce la carga sobre los materiales y
entre as partes
neumátlcas hidráulicamente accionadas. Resulta innecesarla la instalación de un grupo hidráulico separado suplementario.
disminuye los costes de servlcio.
Fig.9.21: Apl¡cación de acumuladores hidráulicos para separaciÓn de la parte neumática de una instalación y de la parte h ¡ d r á u I i ca m e
Fig.9.20: Aplicación de acumuladores hidráulicos en la suspensión de vehículos
nte a cc¡ on a d a
2.7.2 Sepafación de dos medios líquidos
2.7.3 Separación de dos medios gaseosos
Por ejemplo, en los compresores con junta de anillo flotante
El acumulador hidráulico se emplea para compensar la presión con
empleados en petroquímica, por motivos de funcionamiento y de ensuciamiento del gas del proceso comprimido por el compresor, éste no debe mezcl¿rse con el fl¡,do de ciene.
a tr¿vés del
la presión atmosférica en instalaciones con riesgo de entrada de agua
filtro de ventilación del tanque o, en el caso de tanques de líquido llenos de nitrógeno para evitar la formación de agua de condensación como consecuencia de qrandes fluctuaciones de
tipo de estancam¡ento se requiere un fiuido de ciene. La presión de este fluído de ciene debe encontrarse 0,5 a 1,0 bar por Par¿ este
temDeratufa.
encima de la presión del gas. Por esta razón sobre el compresor se instala un recipiente elevado que asegura la mayor presjón sobre la junta.
EI fluido
de llenadq neutral con respecto al gas, se carga con
la
pres¡ón de gas del compresor. Dado que en la mayoría de los casos el fluido que se encuentra en el recipiente elevado no posee propiedades lubrificantes, las juntas de
anillo flotante y los cojinetes del eje deberán funcionar con un fluido de ciene con orooiedades lubri,ficantes. La separación necesaria de ambos fluidos se realiza mediante acumuladores hidráulicos.
Fi}.9.22. Acumulador hidráulico para separaaon de hquidos
Fi1.9.23: Acunulador hídráulico como acunulador de ventilac¡ón del tanque
3.
Iipos constructivos de acumuladores hidráulicos con elemento separador
Los acumuladores hidráulicos básicamerte se comp0nen de una parte
íquida y de una parte g¿seosa co¡ u¡ eLemento separador que no permlte el paso de gas. La parte íquid¿ se encuentf¿ unida al c rcu t0 hidráulico. Al aumentar la presión el gas se comprime y entra 1íquido al acumulador hidráu ico. En lnstalaciones hidráulicas se emp ean os siguientes tipos de acumu adores hidráu lcos con elemento separador:
-
Acumulador de vejiga, acumulaoof 0e r¡em0f¿na y
Ft1.9.25 Acuntulador de ve¡iga
-
acumulador de p stón.
Fig.9.24. Acumulador de nenbrana
Fiq.9.26. Acumul¿dotes de piston
3.1 Acumuladores de vejiga
3.2 Acumuladores de membrana
Los acumuladores de vejiga se comporen de una p¿ne de lÍquido y
Los acumu adores de membrana se componen de un reciprente de
de una parte gaseos¿ con una vejiga impermeable ai gas como
acero a prueba de presión, generalmente circu af o cilindrico. Dentro
eiemento separador. La parte de líquid0 que se encuentra alrededor de la veliga está unida al c rcu to hldréu co, de modo que al aumentar la presión el acumulador de vejlga se lena, comprimiendo el gas. A
de orunr, ¿dor. coro r.erb o separado. )^
dererde ¿p esor elgas.e".pard" de,plazardo fac a o cr .to
Los acumu adores de membrana se suministfan en 2 versiones:
er
("p rI d
Lr
¿
membr¿na de material elást ro (eslastómero)
e
íquido acumul¿do. Los acumul¿dofes de vejiga se pueden n]oftar tanto en posición vertical (preferenc ¿ ) como hofizont¿l y - bajO determinadas condiciones de servicio-en posición inclin¿d¿. En posición de montaje vert cal e ifc inad¿ ¿ válvula de iquido siempre debe ubicarse er la parte inferior.
versión so dada y vefs on T0stada.
forjado (1), la vejiga (2) y las válvuas para entrada de gas (3) y a entrada del lado de aceite (4). La separación de gas y lquido está
En la versión soldada, antes de realiz¿r la soldadura circula¡ se comprime la membrana de¡tro de l¿ parte inferior. Mediante un procedimiento adecuado de soldadura, p.ej. la soldadura por rayos ele(lrónrros, y l¿ rbicación especial de la membrana se ev ta qu€ el
dada por Ia vejiga (2).
e
1--
de la pafte super or e inferior con atuerc¿der¿cor
Los ¿cumrl¿dores de vejiga se compofen de un reciplente sold¿do o
as-o..e o s.r''o algr r da;o dr arre el pror"so de sold¿dr..
En la versión rosc¿da a membrana se sostiene por medio del roscado
3 5
1 Torri Jo de lenado de gas 2 Recip ente a preslón 3l\4embrana
fig
4
P
ato de vélvu
a
5 Cofexión para lÍquido
9.2S Acumulador de menbrana; arriba. construcc¡ón soldada, abajo. constru(dón roscada
F
q.9.27: Acunulador de vejigd
3.3 Acumuladores de pistón
La pared rnterior del tubo del cilindro
efá
traba1¿da con gran
pfecis ón. En combinaclón con un sifema especia de hermetización Los ¿cumuladores de pistón se componen de una parte de líquido y
otr¿ gaseosa con un pistón mpermeable al gas como elemento separador. El ado de gas está pre lenado de n trógeno.
del pistón, éste marcha en el tubo del cilindro con una fricción muy reducida. De esta manera se obtiene entre el gas y €l espacio de íquldo una diferenc a de presión pequeña de aprox. 1 bar.
La parte
En los acumuladores de plstón se puede controlar la posición del
de íquido está un da al clrcui{o hidráulico, de modo que a ¿ pres or pl "do de o stor irg esa lrqt do.
¿Jrrell¿
"cur"
comprimiéndose el gas. Al disminuir la presión el gas se expande, desplazando hacia e circuito e liquldo acumui¿do. Los acumul¿dores de p stón pueden fabajar en cua
quie posición, siendo prefer ble
a
disposición vertical con el lado de gas hacia aniba con el fin de evitar que se deposlten sobre las juntas de pistón partículas de suciedad
pistón. En el vástago se encuentra una eva de rofmutaclón con a cual se pueden accionar interuptores de fin de curso. Con dicha leva se puede rontrolar la posición del pifón en cualquier punto. Norm almente a través de estos pos cionam entos se comanda una conex ón o desconexión de la bomba hidráulica.
provenlentes del fluldo hldráulico.
F e,
rm rl.¡dnr
dp n,.rÁn <é h: rpn p
componentes princ pa es son el tubo (l ) exterlor del c lindro, e plstón (2) ron el sistema de junt¿s y las tap¿s de riene (3, 4) del lado fron, ta , que a su vez lncluyen as conexiofes de liquido (5)y de g¿s (6). E
tubo de ci lndro cump e dos funciones. Por un lado absorbe la presión intefna y, por e otro, conduce al pistóf, que es el elemento separ¿d0r entre g¿s
y
3.4 Postconexión de rec¡p¡entes a presión En
el caso de poca dlferencia de presión entre presión de serv clo
máxima y mínima y el requerimiento de un gran volumen de gas con
respecto a un r€ducido volumen útil, resulta recomendable postconectar rec pient€s de presión lenos de nltrógeno aLacun'ru ador hidráulico.
iquido.
A
e
egif
e
tarnaño necesario del acumulador hldrául co hay que
considerar:
-
la expansión
de vo umen
con'ro consecuenc a de fluctuaciones de
la temperatura ambrente.
a re ación admisible de presión y volumen
p./
p!-v¡/v,
y
el volumen útil.
Fig.9.29, Acumuladar de pistón
Ftg.9.3A. Postconexión de recipientes de nitrógeno
f
4.Accesorios para acumulad0res hidroneumáticos 4.1 Bloque de seguridad y de cierre
P 5
l\¡.,
¡,4
P
T
f^ q?l
Acumul¿dor
=
Conexrones de medición
= =
Bomba Recip ente
P/^^
s
F
-
Éru uóro to lol
rt
0o
-'.l lvr
9. 9.31. Blaque de seguridad y de,,ten e
r-lh n¡r o
¡o.o¡ ' n:rlr rlo
y descarga d€ ¿cumuiadores
o ,o
'
rCCeSo
0pa¿ agJ0Có
ó
hidráuli.os o r0nsumid0res hidráu icos.
a.-.P. mñ a r^n 1- l:< nrp.¡ nr n¡p<
ro-dit ores de "cepcior.
p on
espe( ¿
-LUé)Égu a1'ó co l¿s o escripc or p5
c
A
a.33
acci an
a
B
m ¡e n
de'cg'
aorp
to elecüam
.d"o
¡
de c
e
e co1 descd'g¿ dF
a g nét¡ co
fe acionadas con el equip¿miento de re.lpieft€s de pfes!ón de acuerdo
,01
l"'
egl¿relt¿cio'le, te( i,a:
a recipientes de presrón.
' I "dose os o."lo5ré'e do'
Jy.loo o, ' g. .,"
,egLt d¿d
'
dp .,p 'e
(o' , r'.u'u ',n'¡r¿o'
de pesión precantanddda y descaÍ9d accnnada de
elecÜonagnet¡ca
latnd
o
4.2 Dispositivo de llenado y prueba
F
q 9.36 Dispasitivl
de llenado y prueba
Normalmente en os acrmuladores h droneumáticos las pérdldas de n trógen0 solr muy reduc das. Peto para evilar que camblen p¿rámetfos de ccodemáqunaene poslble caso de que bale a pfesión de pretensióf p,,, deberá contto atse ef lnterva 0s fegLr a es la presión de pretensión. l\4edlante el dlspositlvo
de
lenado y prueba os acumu adores de
presión se cargan con nltrógefo o se varía la presión de pretens ón
del nltrógefo Par¿ el o se fosta e dispositlvo de lenado y p.!eba sobre a vá vula de gas del acumu ¿dor h dráu to, unléndo o a tÍaves de un tubo flex ble para L enar con un tecip e¡te común de nltrógero. S la presión de pretensión del nitrógeno sólo debiera ser controlada o redrc da, se podria obviar la co¡ex ón de a manqlera de enado. La pres ón de pretenslón p, lnd cada e¡ e acumu ador h dráu co deberá ser ajustada antes de clra quier rnont¿je o despues de ufa
t 9.9.35.
Blaque de seguridad y de
rcrre
E b oque de seguridad y de cletre se compone de1 b oque de vá vu as (1), de la vá vula imltadora de pres ór nsert¿da(2),de q.ifoprincpal de clerre (3)y de a vá vu a de descarqa (4) de ¿tt on¿ml€nto m¿nua y posee además de a conexón de sstema (5) as conexiones para rn¿nómetf o prescÍp1¿s.
o
lor . O¿0,roo o re'o'.l¿."zdtr -egocJóOéo ante a sem¿na s quiefte. Si ro se (omprobase pérdida de n trÓgeno deberá rea zafse un nuevo [ortro desp!és de apfox. 4 meses. 5i tampoco se comprobara un cambio de ptes ón, entonces selá suf r erte ur contfol anua . ópo
dOr
4.4 Elementos de fijación
4.3 Aparato de carga de nitrÓgeno
F
g. g.37 . Aparato partátil de carga de n¡tñgen)
tlg.g.3g. Acunuladar
cle
nontado de segurtdad
Y
veiiga con eletnento de fiiación y bloque
úene
g¿ ooo0ooo do '{r''LÓ' o ól Ór ¿ 'r' I'aoor p od ' "n lo 'l|00
Lgr o,or <,éL-ó.¿ 0ó.
o
ó
efo 0r
qLÓ
0a 0
asegu ados y f jados en acumu adores h droneumátlcos deben set oi.¡a fljaclÓn debe rea izatse de modo tal de que e
io,tu trt,.,.nt..
tr¿cc0n y pares acumulador hlclráuljco no trarlsflera fuerzas de adiciona es al sisten'ra de tubefias
tig.g.38. Aparato móvl de carga de nttrogeno Lo\ dp¿ró'o dp .¿r9o d" '
r
- 1o' l or ¿do o "'1" o00 ó '0 ¿ L lodoes|'cl ¿'r'oq 'o
oOe
-o,ol , ",ol0'l,o oe''Loge
lo oe
los reciplentes c0munes
GarantÉa¡ u¡ aprovechar¡iento ópt mo de bar y una presiÓn ni,tOo.no hasta una presión residua de 20
i.
bar máxima de carqa del acumulador Ce 350
5. Dimensionamiento de acumuladores
hidroneumáticos con elemento seoarador 5.1 Definición de los parámetros de serv¡cio
Los parámetros necesarios para
e
dimensionamiento de un
acumulador hidroneumético han sido represent¿dos esquernát¡camente en
F
g. 9.40.
Acumulador de vejiga
p. p, p V v V lV
I
Acumulador de membrana
p
= pres ón de lenado de gas = preslón de servicio minima =
pfesrÓ¡ de sefvicio maxtma
=
vo lmen elect vo de g¿s
= = =
vo umen de g¿s con p
pr
p v
Acumulador de pistón
= = =
preslón
presión de serv cio máxir¡a
p p p:
=
vo lmen electlvo de gas
V,
de
enado de qas
presión de sefv cio mínima
vj
Vr = vollnen de gas con p V. = Volumen de 9a5 con p: ¡V = vollrmeÍr útl
volumen de ga5 con p volumen út
La veilga está
Los parámetros par¿ la definició¡ delestad0 delgas, también llamados parámetfos de estado, son presión, temperatura y volumen.
pre enad¿ con nr1 oge¡o. ela cerrad¡ y
V: ¡V
La nembrana cargada con nrtrógeno
La vá vu a de liqu do
tom¿
1
lofma intern¿ del¿cumu ador. El p ¿to de la válvu a cie¡r¿ a conextón de liquido y ev ta l¿ salida de a
evita la salid¿ de la vejiga.
¿
= = =
pfes ón de I enado de g¿s
presión de serviclo minim¿ pres ón de servicro máxim¿
volumen efectivo de gas
= = vo umef = volumen =
de gas
cof
p
de qas con p
vo urnef útil
E a.!muladof de pistór está pre enadO con nitrógeno El pistón apoya s0bfe a tapa y b oqLrea la conex ón de liquldo.
mem0fan¿.
A
alcanzar la presión de servic o
2
min m¿, entre velga y válvlra ¿ntirretor¡o debe quedaf un pefJeño volumen de iquido (aprox. l0o/; CeL volL.rmen
EL
ro!.
Fn
P
confa .
urriu v( r^po
Acum! ador hldréu ico
¿
D
u
e ac!mu ador delle quedar
p
deberi¿ ser sr€mpre menor
presló|
3 Ce
Posic ón ¿ pres ón de serv La var
poslc on a pres
a vol!r¡e¡ úti de iqudo:
liq!
-
v"
Fig.9,4A. Parámetros de setv¡cia
p
.
(io máx
m¿
a(ión de vollmen AV entre la
vo ume¡ e¡tre la poslc óf A pfc5 ón de servi(i0 ¡¡ini¡¡a y máx ma coresponde
= v.
qL.re
a presión de
y )ru 9u PsE ruL proceso de extracc ón y llego ca ga la ñré< ññ .lé ,ñ ,rlñ én a (dpm,
cada vez qLre el acum! ¿dor 5e v¿cia.
\rálvula
a
llenado de gas. Asi se evita que el
I
máxima de servicio. La va¡ia.ióf
^v
apfox. 5 bar s!pef or
un
pequeño volumen de liquido p¿r¿ que el plato de a vá vula ro golpee ¿ba]o
nomina de aCUmulad0r) par¿
que la vej ga no go pee
L¿ presión de servici0 mínima debe ser
Posición a presión de servicio minima.
ó¡ de s€rvicio min
ma y
¡
Llfa vez
a
canzada a pres
máxima corresponde alvo umen útilde do:
AV = Vt
-'/¡
óf
de serviclo
máxrma el vo ume¡ útil^V se e¡cuentr¿ dispon ble en e ¿cumulador:
AV=Vt-V2.
5.2 Cambio de estado del gas Se
5.2.3 Cambio de estado adiabático
diferencia entre cambios de estado: isocoros,
En este can'rbio de estado el ciclo de carga y descarga se produce tan rápidamente que Lrn intercambio de calor con el medio ambiente resulta imposible.
¡sotérmicos,
Ecuación de
adiabáticos y
estado: p . V'
=
p, . Vr'
=
constante
(3)
La relarión entre la temperatura y el volumen y enüe la temperatufa
y la presión t¿mbién se obtiene a partir de la ecuación térr¡ic¿ de
-
politrópicos.
estado. (4)
T.p ''= 1 .p, En estas ecuaciones k es el exp0nente ad¡abático, que se puede elegir
ro-o
r
,1 o¿ o gd5 condiciones normaLes. 1
biato-:co. (or o
e. 'r'oge o. b.jo
p
rs0(onco
a-
politrópico
4,00
:q
3,00
-\/
N" {100
':-
Vo umen de g¿s Y
tig.9.41 . Cdmb¡o de estado en el d¡¿gran¿ p-V
/ 2,00
5.2.1 Cambio de estado isocoro
1,67 1
En este cambio de estado no se real za un trabajo de v¿riación de
volumen, es decir no se produce una variaclón de volumen. Este c¿nbo de esrado se p oduce ¿ 'lero la carora de gas ¿ o"ja temperatur¿ y luego se varía la presión de prellenado mediante
,40
deestado:
plI = p lI = constante
(1)
#
€
1,00
200
400
Presión
p en
0'y
"c)
600
bar
Fi}.9.42 fxponente adiabát¡co de nitrógeno la presión d
lo'c)
He (100
/,
lntercambio de calor con el medio ¿mbiente. Ecuación
ue
"c)
y helio en función de
IAA'C
5.2.2 Cambio de estado isotérm¡co 5.2.4 cambio de estado politróp¡co En este cambio de estado se realiz¿ un intercambio completo de ca ot co1 e nedio arb erle. s" prodr' e uc c¿-b o de
\o
temperatura.
D¿do que e modo de servic o de un acumu ador hidréu lco nunca tiene lugar de acuerdo con los princlpios teóricos sin intefc¿mb¡o de calor, se producirá un cambio de estado, que se encuentra entre el
Este estado se encuentra en acurnuladores hidréu icos cuando el c clo de carga o descarga del fluido hidráu ico es muy prolongado. Dados los entos c clos de trabajo se puede produc r un intercarnblo con'rp eto
sotéfmico y el adj¿bátic0. Este tlp0 de cambio de estado se denonrlna politrópico. Las relaciones matemáticas son análogas a las del cambio de est¿do adlabático, pero se sustituirá el exponente adlabát co por
de calor entre el gas y el medio ambiente.
el exponente politrópico /V.
Ecuación
deestado:
p'V=p, .V. -
constante
(2)
5.5 Pr0cedimiento de dimensionamiento
5.3 Determinación del tamaño consfuctivo de un acumulador hidráulico
cálcu o y a detefminac ón del t¿m¿ño adecuado de acumu ador hidráu ico se puede partlr de qu€ e vo umen de líquido a enerqía fecesaria Q para cubr r la demafda 'ostén f€cesar o P¿ra
De drLe do c0r e5td. e ird. o1e5. . ". ..,ioj es ¿ e-p e¿ pd ¿ e din]ensio¡amiento de u¡ acumu adot h dráu co dependen de la inf uencla de tiempo de c¿rqa y dest¿rga. Con'to reg a empirica paf¿
a ¿p c¿co d" "' "..r¿cores co efte lim t¿clón:
"
Oord" l"s orede
.".
¿
e
//o
lndicados. Conslderafdo d
St
¡tas condiciones setundaTlas, como por
elemp o
sigu
sobrepres ón máx ma de servicio,
Tiempode
-
cco< lmnuto
cambio de estado ad abát co, cco> 3 rninutos cambio de estado sotéfm co ernpo del ciclo entfe T y I m futos . 'dn b o de e5lodo po - op, o.
-
ternpefatura máx. y min. de serv c
-
dlferencia de presión de tlab¿jo,
o,
Tiempo del
T
se comienza con el dlmens onamlento de modo
e c¿mbio de estado entre
e ^poldlles0¿¿e di p r or"-iprlo:e rd-¿ pr la Taba 91. Además, para e dmensonamiento de acumuador o\'o O' l ioro l . o o"bel¿r * ¿'le te re ,. ¿ o..dop,.np
cua
rua es, por un lado, quede asegurado un aprove(ham efto óptimo de vo umen de acumul¿dor h dráu r0 y, pof el otfo, no se afecte a vida útll.
tempofa y
o\p,-o
0r
En la Tabla 9.2 se han
tal de suponer que
las pres ones de trabalo pr y p: es adiabático.
óf lim tante resu ta admlsib e porqLe con el a en q!ler caso se cump en os den]ás pos bles camb 0s de estado.
Est¿ suposic
Vled
ante
a sigulente prueba de cálculo con respecto
a
a conducta
ació¡ de camblo de estado adlabático sr..rpuesto, se puede correglr e d mensionamiento (os f¿ctores de correcclón c y q deben extraerse de la documentación de fabr cante). a conslguiente desv
lnd cado los va ores emplricos para os dlvefsos
La pres ón de prellenado (pretensión del gas)
tip0s construrt vos de acumuladores hidráu icos.
de
acumulador
hidráu ico debería enc0ntTars€ entre 0,7 y 0,9 de la presión mín. de
r'.bd o l" re^
pe
dL.ro'no . de .e . r o\.
5.4 Desviaciones de la conducta ideal de un gas
p¡.;, < 0,9 Las ecuaciones de estado nd c¿das so ¿mente son vá idas bajo a condición de que exista una conducta lde¿l del gas. Diversos gases,
ñé
ar
.r^.an. ''' pno np,r-l -oor-n'\u'u '''tJ'''''u
p
rorducta. Dich¿ cofducta se denomlna ronduda del ga,l. reo!ol ole-¿ri(d r soa"erte,e plede ¿. d^ersores de esL¿do,
eyes ldeales de
e¿
o"o de¿ P¿rol¿.0 dL.r¿ e.
ert"
I/
fepresentar med ante una ecuac ó¡ d€ ¿pfoximación. Ef a prácti(a, e manejo de d chas ecuac ones exige mucho tiempo, pudiendo só o
'p- - " p- a|".1¡^ e
recom€ndab
l"¡ -,r .
" o¡
psle r Ot .O eslllo
r'rtfod!c r factor€s de correcc ón que consideren
a
con0ucla rea 0e g¿s. Según
e
os
e vo urnen er un camb o sotérmico de estado
fesu ta
V. =C'V. y en el cambio adlabátlco d€ estado
Vr,,"
= C,'
V, ,,"
Los factores de corrección C y
C en las ecuaciofes se pueden extfaer
de os folletos de os fabrlcantes de os distintos hldráu lcos.
acumu adores
(o
p.
(5)
e o se pre.er de o, -¿r q .a os p 6rer 0> ,eod odore5 dp lo' acumu adores hidrául cos trabajer siempre próx mos a a válvu a de líquido y se deter oref.
Ciclo (Cambio de estado)
Ecuación
Comental¡o
Po Pb
fil) =
fi2)
Presión de prellenado para
tempeÍatura mín.
Tr
(en Kelvin) Fo
oz) =
T1
Po
Po (rz) ' t2
=
(rr)
-
Presión de Prellenado Para temper¿tura máx. serv. T2 (en Kelv¡n)
Aplicación
ftfij)
Cálculo de la presión de prellenado en caso de desv¡ación de la temperatura de
servicio de la temperatura de llenado.
p
r
h ¿v=
votP,)
= L4
para ninógeno (po con Tr)
-e)'I
A
Apl¡cación
ft
Acumulación de energi¿
Av
vo
vzl
L
02-
1t .o .i
VTVOV
.o ,i
^Y-J 2
isotérmico (carqar)
1 adiabático (des(argad
AV2=
Vo
vo=
+te) 4l -
Apl¡cación Funcionamiento de emergenci¿, func¡onamiento de segur¡dad (po con Tl)
P. or' n ,
(o), u Aplicac¡ón
AV=
voe ?)
vo=
#tE
4- 4
fabla 9.1: Ecuaciones básicas para el dinensionaniento de acunuladores hídráulícos
Compensación de fugas Compensación de volumen (po con Tr)
Acumulador de memDrana Ejecución con unión roscada so ldada
Acumulador de vejiga Baja presión
Preslón de lle¡ado ga5 P..
(Ts)(¿ temPerat!f¿
¡féx
de sery cio)
Acumulador de pistón Ejecución con poca fricc¡ón
< 0,9 . p1 (¿(uri!. de enefgi¿)
< 0,9 . pr
<
Pt
. = 0,6 hasta 0,9 pn (absorció¡ de choque)
(Acumu atión de efergia)
<
2 baf (ejecuclón de plstof con poca fr cclóf)
= 0,6 .Pnr (¿moft
[t*-*,-+
Ejecución
q
0,6
pm
<
(Amortiguac ón de Pu sac ón)
Pulsac ofes)
5b¿r
10 bar (ejecLrción de pistón ¡orn'ra
cu¿
ve(lca (horizonta,5ó o bajo detefmin¿das
q! efa (tener
e dlspositivo
en cuenta
de v
g
ancla)
)
]
cond c ones de servic o)
4ila8:
ñ¿x¡,nou*r
s
n
m tación
d€ preslón p, /p.
I
lilá¡
sobreples
210bar
o¡ l
]100b¿'
]
350 bar
[ 5egúf el d ámetfo de pjrón,
qu d0
velocidad de pistón admisib e máximo es de 2 m/s
v0
ul_nen
hana 450
¿cum! ac 0n
-
Genera dades
velg¿
velga
Iecam0 a0 e,
rec¿m0 a0 e,
pos
bl dao
rond c ona de cont o
-
s n
hafa 3,5 L
L
-
-
-
hasta 250
L
-
pequeno volur¡en
ce qas y peqLeno vo ur¡en útil
pos¡b ¡dad
de contfo
hast¿ 10
:*l
L
posib idad de v gllanc a,
l
ap icaclón pfetefente
ele(uc 0n
ef caso de
ec0n0t¡lc¿,
de postconex ón,
memDTafa no
s n posibildad
pueoe sef
0e vrqrL¿ncr¿
ejecuclot't
p stón puede sef caÍrb ado
cam0 a0¿ s n poslbildad
de vigianc a
0- =
sobfeDfes
óf
medla de serv clo co¡ c¿udal ibfe, ndlc¿ciones de pfesion: siempfe preslofes absolut¿s
Iabla 9.2: Candicianes de aplicac¡ón para acunuladares hidráulicos en elecucDn estandar
5.6 Selección del tipo de acumulador para casos comunes de aplicación
Los acumu adores de vejiga se mont¿n en forma vertlcal hasta horl
zontal
co¡
a válvula de descarga
de íqu do hacia abajo o en forma
n0T z0nIat.
5.6.1 Acumulador de membrana
5e emplean para pequeños vo úmenes útiles y de gas. Los
5.6.3 Acumuladores de p¡stón
aIuTnu adores de membrana se caracter zan por l]Llena estanqueldad y e evada vida útll. La pos c ón de montaje es opcional, trabaj¿n s n
Los acumuladores de pistón se ap ican en caso de volúmenes útiles
!nefc a.
gr¿ndes y resultan especla mente adecuados
d€ bote
pafa a postconex¡Ón
as de gas.
5.6.2 Acumuladores de vejiga
Llna desveftaja es la masa del pistón separador y, por conslgu ente, la reacclón más lenta del acumulador, al gua que a frlcc Ón de as
Los acumu ¿dores de vejiga se emp e¿n con volúmenes útiles medianos
juntas en el plstóf La consecuencla es una reducclón de hasta un 10% de a presión útil. A cargar y descargar no deberá superarse una ve ocldad del pistón de 2 mA. [a poslción de montale de los
y en caso de rápida reattón de acumulador hidráullco. Graclas al mejofan'rlento de a calidad de la veiiga, se ha aLcanzado en los últimos años una buena estanqueidad y un¿ elevada vlda útil de la vejiga
acumu adores de pistón es opciona.
6. Prescripciones de seguridad
Las válvulas de seguridad no deben ser bloqueables hacia el
Las reparaciones en acumuladores hidráulicos sólo deben ser llevadas a cabo por el fabricante de los m¡smos, En ningún caso se deberá soldar o taladrar en el acumulador hidráulico
¿cumulador h dráulco. En as tuberí¿s de al mentación de presión, en lo posibie cerca del rer¡piente de presión, debe haber dispositivos de b oqueo de fáci acceso.
a energia
EnAlemania los acumuladores hidráulicos como recipientes de presión - ¡< n ocrrinr,nno< ñ¡r- ra. ñionta( da nré< ón
acumulada, para el montaje y ei r¡¿ntenim ento de acumu adores
(Druckbeh V). l\40ntaje, equipamiento y servicio están sujetos a las
hldráulicos deberán 0bservarse cu dad0samente as prescripciones
mentaciones técnicas par¿ recipientes de presión ("Technisc-e Regen D Lclbe r¿ ler (-RB) Los pc p ell"s de pros or sa grupos la dividen en según sobrepresión de servicio admisible p en e ronten d0 /en itros y e producto de presión por coftenido b¿r,
Dado que el gas altamente comprimido resulta pel groso
por
)
del fabricante.
trabajo de mantenlmiento más importante es el contro periódlco de la presión de prellenado p. El
en Lugares bien y filarse con sopones estables, capaces de soportar la
Los acumu adores hidráulicos deberán montarse accesibles
" Regla
p.l. Según e grupo a que pertenezcan en la pfue0¿s pfescflpraS.
labla 9.J
se indlcan as
reacción en caso de eventual rotura de tubo. Para que no puedan actuar fuerzas de masa sobre los tubos
e¡
la
tuberia entre la bomba y el acumulador h dráulico deberá instalarse una válvula ¿ntirretorno.
Los acumuladores h drául cos que se insta an en el exter or fequiefen la documentación de recepción exigida por el país de destino, dado que elTÜV alemán (organlsmo de contro técnico)no está reconocido
en forma general.
Cada reclpiente de presión debe tener un manómetro adecuado qu€ indique la sobrepresión de servicio.
La
sobrepresión de servicio máxima
admisib e debe estar ind cada v sib enrente. Para cada reclpiente de presión debe exist r una vé vula de sequridad ¿decuada. El ajuste de la misma debe estar asegurado contfa cambios no autorizados.
Pruebas previas a pues{¿ en m¿rcha
Grupo
en etlaofrcanle
p>25bar
se HP o u¡ certific¿do Ja ieoricac ón corecta y
p l=
a prueba de pres o r
El fabrlcante conf rm¿ con el
:OO
Prueba previ¿ re¿liz¡da por
p>1b¿r
p
!n
o
per to (TuV),
pfueba de co¡stfuc( on y pfesión y certilicado del labr c¿nle (re(onocimrento del tipo) o del per 10 (recepción lnd v dual
t> 200
v
p /< 1000
en el usuar o
Pr!ebas a fepet I
Pr!eba de recepció¡ (prueba de orden, pfueba de equipamiento e inst¿l¿ción) por parte de un perito.
Los p¿zos par¿ as pruebas deberán 5er detern'rlnados por € Lsuarlo en base a la experiencia con el modo
o, .^- só,o,a^.i^. .o,t /¡,r .^. ,,,
lden gruoo
TUV).
dem grupo v
1000
ll
pef to (TUV).
-];;,.r,
I
p>roar
p./>
de seryico y el fl!ido hidráulico.
--n"rq*pt,
*"*
C¿da 10 ¿ños para fluidos anticorro5ivos, si¡o cada 5 años. Prueba de presióni d
un perito
Iabla 9.3:
Grupos de pruebas y pruebas para acumuladores hidráulicas
(TÜV).
co ¿o'
PU
Anotac¡ones
2. Válvulas antirretorno simples
C¿pitulo 10
Válvulas de cierre 1. Generalidades En un sistema hidráu ico las válvu as de c erfe t
enen a función de
bloquear un cauda en un sentido, permitiendo libre caudal en el sent do opuesto. Estas vá vu as tamb éf se denomi¡an válvu as antirretorno.
Fig. 10.1. Simbolo de una válvula ant¡rretorno
Las vá vulas de c erre están fealzad¿s en construcclón de as ento y,
por lo tanto, bloquean sin fugas. Como e ementos de clerre esleras, placas, conos o cono5 con juft¿ blanda.
se
emplean
La estera como estanram¡ento tiefe l¿ vent¿ja de que se puede producir en forma económic¿ La desventaja es qre la esfera durante e servicio se deform¿ evemente, es declr, toma a forma del asiento. Dad0 que no siempre ocupa el rnismo srtio, a l¿ arg¿ puede cOnducil
a a nestanqueldad.
Para que el asief to no
ra\ f,orla.fo{
¡
:'¡
s-o
sa ga de
su !gar(por
-^ 3
guiada.
Po ) | p¿1e.
oL
roro red'¿rre
\-
gJ.¿ 'rÁ'np'e o( rpd a
'Tr .n a
posición. Tras un breve tiempo de servicio el cono se ha adaptado, SiendO ¿bSOlltamenIe e)tanCO. L de("r ip. ro Á, - r1 ^¡'1 q
Dirección de c erre Paso libre
'
fabricac ón es mayor que el de la elera.
Flg. 10.2. Válvula antiffetorno
cofos con juntas b andas sólo sor¡ adecuados para bajas pres ones de servicio y balas velocidades de f u1o, pero tienen a gran ventaja de poder compensar las inexactitudes de labricación del aslento
construccióf una válvuLa antifretorno (véase Flg. 10.2) se compone de una c¿rcasa (1)y de un pistón templado (2), que es empujado por un resorte (3) contra el asiento (4).
Los
En cuanto a su
c0nrc0. Las válvu as de ciene se subdivlden en tres grupos, según el c¿so de
Al circu af caudala través de la válvu ¿ en e sentido ind cado, por a presión de fluido el cono se levanta del asie¡to, permitiendo el paso oe (d .o¿ . Er serr oo op resro er e>o te l¿ p'es ó. de lquido opfimen el p stón sobre el aslento, bloqueando la unión.
'
aplicac ón
-
Válvulas antlrretorno simp es
-
Vélvulas antirretorno desbloqueab es
-
Vá vuLas
de lenado
ttg. 10.3: Válvula ant¡rretorno on conex¡ones roscadas
La presrón de ¿pe(ura depefde
de fe50[e elegdo
prev a) y de la supeficie del cono carqada. Según a presión de apertura nolma mente se ,ofcueftfa
(de su tensón
e casodeempleo eftre 0,5 y 10 baf.
s n fesoTte a cosl,:ión de mont¿je siempfe Entonces el e emerlo de clere, por peso propio 5e efruentra sobre e asle¡to a estar ef pos c 0rl de feposo. En una vá vu a
deberá ser
La vá
antlretofno
vertka
vula se olrece
er
as vefs
o¡es p¿
a
conex 0n f0sca0a,
montaje sobre p ata,
g
14.6. Vál\tula ant¡rÍetarna para nontele de btjque
conexlón por brida,
F
insercló¡ en b oque o como
as ¿nt Iretorno se emp ear pafa ant rretorno Vá vulas
5e
ut iz¿r valvu
p ac¿ intermedla. c rcundaT
u¡ punto
de estrangu
a
n erlto,
po¿boo.pode. ." rdod" .Ld. como vá vula bypass, p.ej. pafa evitar
a
alcanzarse
ufa determ nada
!rl litro de fetorf0
pres Ón de
leteftlÓn por
ensuLr¿rnrenl0,0 como vá vu a de pretenslóf (válvlla de fetefc Ón) para prodrc r una determln¿da contrapres Ón en l¿ desc¿rga.
Deacrerdocon su dlsposicióny a uniÓndecu¿tlová vLl as¿nt netorrlo se obtiene a asi ienomin¿da conexÓn recilcadora.5e empea espec ¿ Tnente en re aclón con vá vu as regu ado as de f ujo y vá vu as cle pres
óf.
En este
t p0 de conex ón el f u do debe citcu ar
a través
de
a
válvulaenel mlsmo sent do, de lda (r0lo) y de retolno (Flg 10 7)
0.,1:
ttg.
rc.5
\",.¿¿'rr"a oPa¿
¿ed"
01".o
Válvula antinetarna en co¡strucctón de placa tnterned¡a
F
¡
10 7' Esquena de conexión del c¡rcuita rcct¡f¡cador (de 6raetz)
3.
aqur el de,bloq-eo se 0 odL(e cor el p
Válvulas antirretorno hidráulicamente desbloqueables
tr¿vés de conexlón X
no
y, a pfeslón de mando correspondiente, abre En cortrapos clón a as válvulas antlfretorno s mp es las válvu as antirretofno hidráLrllcamente desbloqueables tamblén se pueden abr r en e sentido del bloqueo.
de r dldo l¿'. fs e
es desp azado por el aceite piloto hacia
1a
¿
derecha
e cono princlpa
(1).
L¿ preslón de mando requerida corresponde a un¿ re ació¡ de superficies entre superficie A, y el p stón de mando. L¿ relacló¡ es de aprox. l:1,5 a 1 10.
Estas vá vu ¿s se
uti zan
A pa"a bloq. ear c rcr-ito- d" -'ab¿-o q
.o e er r e'L ¿r
b¿ o
o'e.ior
comandar se produce de gope una apertura de toda la sección transversa de la superficieA,. Las consecuenclaE pueden ser go pes
se lberan grandesvoúmenes chos go pes de expanslón no só o producen fuido, slno que so lcitan a todo e slstema h drául co, . d) vc¿c 1tO. le. dp t¿ ¿l,l d. r)prLrd r . r, .^ . .c)yó de expans ón, espec a rnente cuando
-
como seguro contfa descenso de un¿ carga en taso de rotura de conducto o
-
contf¿ Tnovlm entos por flrg¿s de ace te de corsumldofes sujetados
que se encontfabar bajo presión.
En
hldréulic¿mente.
D
aq!el os casos en que estos efectos
Tesu
tan ndeseados, la vá vu a
se Teal za con preapertura, véase Fig. 10. 1 0.
En as válvu as antirfetorno h dráu camente desb oqueables se diferenclan dos vers ones.
3.'l Versión sin conexión de fugas
X
t g. 10.8:
-'-7ry-*---\--
Válvula ant¡ffetorno desbloqueable sin conexión de aceite
) A1 B(pt
de fuga
t:g 101A.
Az
Válvula antinetorno desbloqueable con preapertura del
cono principaly sin conexión de Íugas
Dada a pres ón en Ia conexlón d€ mando X, el pistón de mandO (4) de as efto primero a la eslera de preapettura (2) y uego a conoprfcpa (1). Por a preapeftuf¿ se lbera una pequeña secciÓf transversa Esta produce una sa ida lenta de c lindro aftes de que empuj¿
por a apertura de cono prncipal se ibete la secciÓn transversa completa. Puede f uir cauda de B hacia A. Esta construcción pefmite una descompresión amortiguada del f uido que se encuentfa bajo pr€5r0n.
Fig. 1A.9: Válvula antirretorno desbloqueable sin preapertura del c)na pr¡n(ipaly sin canexión de fugas
Para que la vá vu a pueda set comandad¿ con seguridad mediante e p stón de mando (4)se requiere una determinada presiÓn mlnima de Tna
En a vá vu ¿ representada en Flg. 10.9 haria
e
caudal I bre t uye de A
B.
Entonces la presón
de {ludo actúa sobre la superficieA, del cono
prnclpa ('l), evantándo0 de asle¡to contra a fuerza de
resorte
(3).Enel sentido de flulo de B hacia A el caudal,a igual queen una válvu a antlrretorno formal, está bloqueado.
f00.
A continuación determln¿remos la presrón de mando necesarl¿; los
3.2 Versión con conexión de fugas
simbolos empleados en las fórmu as son los sigu entes: p\.
Presión de mando
p,
Preslón en conexlón B
pl
Presión en conexión A de la vá/vuia
A A.
Superflcje de predescarga
F
F.
(
,norfirio rlol
r¡¡n
de a vé vu
a
n, nrin:l
de
cono
Supeficie del pistón de mando 5uperficie del pistón en el ci indro Superf cie anu ar en e ci indro Carga en el ci lndro Fuerza del resorte con rozam ento
Equilibrio de fuerzas en la válvula
P,,'A,=
P,
Ftg. 1Q.12. Válvula antirretorno desblaqueable con conex¡ón de fugas
I
(véase Fig. i 0.10)
'4, +F,+P,'(A.
lr.r
A3>41
(1)
Esta ecuaclón es vá lda pafa a conex ón slf presión A (p - 0 bar). La presión en conexiónA actuar'ía en el pistón de mando contra la presión
0e n'ran00.
Equil¡br¡o de fuerzas en el c¡l¡ndro
(véase Fig. 10.11)
p .A*= p.A,.+F '1
'
A*
F
A ''R
AR
Válvula antirretorno desbloqueable con preapertura del cano principaly canexión de fugas
tig. 10.13.
t)\
Reemplazando a ecuación 2 en la ecuación 1 se puede calcular a p,., presión de mando necesaria en conexión X para la válvu a de ciene sln conexlón de fug¿s.
P., >
(on lP'-r
..).t.,t.,,(,_t)
Contrarlamente a una vá vula antirretorno hidráullcamente desbloqueab e sin conexlón para ¿celte de fuga, a superf c e anu ar del pistón de mando está separada de la conexión A. Una presión reln ante en conexión A sólo actúa sobre la superficie A del pistón de mando (Fig. 10.13).
Equilibrio de fuerzas en la válvula (3)
P,.'A,=
P,
'
(Ar
-Ar) +P,'A,
+F.
(4)
La ecuación demuestra que al desb oquear la válvula puede actuar
Jr¿ oresor
p
/0. > 0).5olo ¿cr¡¿ sob'e
a:lpe'fce de rooe ro
AK
inf uyendo casl sobfe la preslón de m¿ndo. Visto globalmente, una presión p- apoya a la presión de mando a causa de la rel¿ción de
AB
superficies. El
equilibrio de fuerzas en e cilindro, según Fig. 10.1 1, corresponde
a ecuación 2.
Fig. 14.11. Esquena de canexión
Reemplazando a ecuación 2 en 1¿.1, nos da a presón de mando
3.3 Válvulas antirretorno mutuamente desblooueables
necesaria para abrir la válvula de cie 'e con conexión de fugas
A,-Ao Ps>
P2'
\
+
(,.?r.;r)
De acuerdo con ias observaciones
?,
r-/-
#-Iilpi
(5)
teor cas aftenarcs, letud(i0nes
il?l
l
y 5) se puede observar que en la vá a de cierre sin conexión de 'ru t-9¿5'o debe érr-¿r pres or ó' co ó orA o q-e .¿ .,1. d"
e
c erre con
conexión de fugas result¿ ¿dmisib
e.
\Jl") ¿1ri e-orro h.d ¿llic¿me " desbloq .eab e, ro' o s conexión para aceite de fuga se ofrecen en las ejecuciones V¿
-
para montaje de piara (Fiq. 10.14
t-F---f-r
"
r,
' Fig. 10.15. Válvula ant¡rretano ntutuamente desbloqueable,
'zqLat]ó '.rp
-
IC¿oo
de-et'". epc e.HCa oebtddd)
para conexrón roscada,
Po,o
ru
,q^
u I PU, u uoi
- .nl.¡n nl¡..r inrérn¡pdi¡
| 9. 0.I6 L d,r" ¿,lnu
tel1
ra't¿IL¿fette ]P,a A1L"¿ble
A
válvula antirretorno genela en construcción de placa internedia Unrendo dos vá vulas ant
Íetorno desb/oqueables (1) y (2) en una
carcasa se obtiene a vá vu a geme a anllrretorno (Flg. 10.16).
t. (ó-.id..é fr h¡.¡A nR \¡ ¿B p¡ .le I'bre, i,Culd, ión, ^A de^ roci¿A \0eB-lacaB e 'r-jo est¿ oLoo"e¿do. 5; e '' 'do circula, p.ej., de
g. 10.14 Válvulas antinetarno hñráulicanente desbloqueable para nantaje de placa F
a de ecl'a
A
, e^ pr
hacla
A
a de' os
el pistón de mando (3) se desp aza hacia " coro do ¿ ro .ld ¿1t reto ro12l.
e-to
i
Ahor¿ se encuenfa abierto (libre) el paso de B. hacia 8,. De forma co'e. oo'd ertp -'c or¿ l¿ ra L d cor ,ó rdo do, olda d" B 'r¿. ¿ B
3.4 Empleo de válvulas antirretorno desbloqueables
3.4.3 Válvulas antirretorno mutuamente desblooueables
3.4-1 Válvulas antirretorno desbloqueables sin conexión para aceite de fuga
geme a anltrrelorn0:
E empleo de
El ejemplo de conexión siguiente muestra la func ón de la válvu a
estas vávulas sólo tiene sentido cuando en caso de
desb/oqueo l^idraulico a conexiónA est¿
sr
o'esión.
No se requiere un entubado adiciona del conducto de fugas Y
A A
Fig. 10.19: Uso de una válvula ant¡rretorno nutuamente desbloqueable Las dos conexiones del cilindro están bloqueadas libres de fugas. Resulta lnrposible despLazar eL cilindro en cas0 de desear una
detención deL mismo (en cualquier posición), también ernpleando una fuerza externa. Es
deci¡ que un cllindro que se encuentra bajo carga tampoco a "aTrastrarse" aún después de un período prolongado
comenzará
Fig. 10.11 Enpleo de válvulas antirretorno desbloqueables sin canexión para aceite de fuga
de parada. e1 fin de garantizar un ciene seguro de ambos conos de la válvula, las dos conexiones de consumldores (A y B) deberán descargarse en
Con
3.4.2 Válvulas antirretorno desbloqueables con conex¡ón para aceite de fuga El
empleo de estas válvulas resulta necesario cuando con desb oqueo
hidráu ico la conexión A se encuentra pretensionada.
A A
x
Ftg.10.18. Enpleo de válvulas antirretorno desbloqueables con conex¡ón para aceite de fuga, conexión A pretensionada, por ejemplo, medi ante
vá
lvul a estranguladora
-a
ntirretorn o
posición media de la válvu a dlstribuidora mediante unión con la descarga.
4. Válvulas de llenado (válvulas de postaspiración)
iir. Flg. 10.20: Válvula de llenado TN 5Aa (p-,.= 35A bar; Q".., = 5A00A L/nir) canparada con una válvula fN 40 Las vá vuLas de lenado báslcamerte son válvulas antlrretofn0 desbloqueables hidráu camente de grandes dimensio¡es 5e emp ean espe(ia mente en a construccló¡ de prersas para pre enado de grandes cámaras de cilindtos o para c ette de clrcuitos principa es de
ttg. 1a.21. Válvula de llenado con cono de preapertura
trabajo que se encuentlan balo pfesión La válvu a representada en Fig. 10 21 t ene un cono de pleapertura (T), que es m¿ntenld0 en el asient0 por e resofte (3) junto con e
cono pr rclpa (2). La fuerza de dlcho Iesolte supera en rnuy poco aL peso cle cono. E fesorte (4) empul¿ a p stón d€ mando (5) a la pos ción inic
a
El fLrfr ofamlento será descrito a .oftinu¿c ón en rel¿c ón con el c lindro de una prensa (Fig. I0.22). Conex ón A está unida con un tanqu€ que se ha la por enc ma del La columna de atelte qLle esta p0r entma actua soDTe e cono cle la válvula. A descargarse e ado del pistón (superficie anular
c indfo.
A" e p,orcóapor pe\ooo0ro.r o,¿-o,d\ob'a -op f eA e or 'o ,Jdl - óorld¿o,o\d\Llod" '1.d0 -
proo rce Lr a clepra\
también actú¿ en conexión B, o sea, deL ado poster or del tono de clerfe. Este abre la un ón h¿cla e tafque y el cil ndro' a sal ¡ asp ra ¿ceite. Simu táneamente tamblén a bomba de a ta presiÓn conduce aceite hacia la cámara a favés d€ supeÍ c
e
A,
e cil ndto que se presÓn La ptensado dese¿da de velocidad es frenado a la Poco antes cle la carrera de trabalo (proceso de prensado)
nstala actúa a través de conexló¡ B de a válvu a de I enado sobre el lado poSterl0r del cono de l¿ vá vul¿, cetra¡do el cifculto de trabaio hacla
eL
t¿nqu€.
Ftq. 10.22. Eiemplo de conexón
Después de )a carrera cle ttabaio
(ent
¿r)
e
c
rdro nuevamente debe
['ied ¿nte co¡mui¿ciór
ce
e em€nto
egtesar Anotac¡ones
de ma¡do
r0rfespofd efte se targa con presión .t superf cie anu ar A. y, a traves de a co¡erión de m¿ndo X de a v¿ iu a de eraCo, e pifÓn de ma¡do de ésta. Prmero abte e c0no Ce pfeapertur¿ (1)y uego el. ,:of0prl¡rpa (2). E atelte en supe liie A puedes€ despalado raaiae tanquel e ti ndrovueve ¿ e tf¿1. De
arrerdo co¡ e caso de emp eo, as ',¿ vuL¿s de Lefado se leal zaf
rof
osn
cofo de preapeltuf¿
E cá cu 0 Ce a pres ón de mando se prede rea zat para a versiÓr rofe5pondrefte de acLrerdo con e ie as vá vulas ¡ft ffetoln0 h dráu cane¡le desb oqueab es nd i:das ba o 3.1 y 1.2. L¿s
!á vu
as de tanra¡os nom nales
cof roro de preapertu Las vá
vr as de en¿do
¿
se oiTeaef:
coI ronexló¡ por brid¿,
-
p¿ a mortale sobfe tafqLte o
pa
a
rserc
ór en b oque
-Q
¡fd€5
bás (amente 5e fea lTan
Capitulo
1
1
Íllilo''o'"' Las posiciones de conmut¿ciÓn con sus Ófqan0s colresp0ndlentes de acclonamlento se caracterjzan con lettas minÚsculas "a" y "b"
1. Generalidades
En Fig. 1 1.3 se ha representado una válvula cOn 2 y oüa con
1.1 Func¡ones
posiciones de conmutación. En la válvula distribuldora con pos ( ores 0e collllrác or o 001 reoioeS d poscordereooso
Bajo eltérmlno "válvu as diStrlbuidor¿s se res!men todas l¿s válvulas
(posición de centrado o posición cero).
3
l
con las cuales se puede comandar el ananque, la parada y el cambio
de sentido del caudal de un fluido h dráulico.
Se
denomina posición de reposo a aquel a posición en la cual
1as
piezas móviles no accionad¿s, han tomado una posición determinada
por una fuerza (p.ej. resorte).
1.2 Características especiales En l¿s válvu as con 3 ó más posiclones de
denominación de las válvulas depende del número de conexiones útiles (no se cuentan las conexiones de m¿ndo) y del número de posiciones de conmutación. La
Por lo tanto, una válvula con dos conexiones útiles y 2 posici0nes de
conmutación se denomlna válvula d str buidora 2/2 vias (F g.
11
se denomina
"0".
conmutación está posicióÍr
En las válvulas con 2 posiciones de conmutación
]a posición de reposo
es a" o 'b'
en func ón de as unidades de
ajuste.
f
.1),
a
0
b
Ftg 11.3. Simbolas básicos para válvulas distribuidoras, izquierda: v¿lvula de ) posiciones. derech¿: tahula de 3 postciones Fig. 11.1. Válvula distrtbuidon 2/2 vias
En representación horzonta (Fig. 11.4) el orden de las posiciones de conmutación a, b,... básiramente corresponde al alfabeto de
Una válvula distribuidor¿ ron 4 conexiones útiies y 3 posi€iones de conmutacló¡ se denomina vá vula d slribuidofa de 4/3 vias (Fig. 1 1.2).
izquierda a derecha.
P T A,
Ftg.
11
.
= =
I -
2.
conexianes
conexlón de presión (conex ón de a bomba) conexión del tanque (conexión de retorno) conexiones de traba]o
Válvula distribuidora 4,13 vias con denominarión de las
11. 4: Válvula distribuidora 4/l vías con denoninac¡ón de las conexiones, positiones de connutadón y elenentos de
tig.
acciondmienta
Válvulas distribuidoras
Válvulas distribuidoras de corredera
Vá
mando directo
mando directo
acc 0namtenlo manua
lvulas dlstribuidoras de asiento
acct0nam ent0
acclonamlento manual
accionamiento electro-hldráullco
TN6
TN
electro-hidráu ico TN 6 hasta 32
TN 10 hasta 102
P.¿,
Pr¿, = 350 bar Q m¿x = 7000 L/min
Q
= 350 bar
máx = 1 100 L/min
= 630 bar
Pmáx Q máx
-
25 L/min
accionamiento manual
acclonamlento mecánlco
TN6y10
TN 6 y 10
Pmáx = 315 bar
P
Q
120 L/min máx =
accionamiento hidráu ico TN 6
hafa
¡¿,
Q m¿x
Pr¿,
= 350 bar
Q m¿x
= 7000
L/min
= 36 L/min
accionamiento hidráu ico TN 6
102
= 630 bar
hata
10
Pr¿, = 630 bar Q máx = 36 L/min
accionamlento neumático
accionam¡ento neumático
TN 6 y 10
TN6y10
Pr¿^ =315bar
P¡6,
Q
120 L/min máx =
Q
= 630 bar
Umin máx = 36
accionamiento eléctrico
accionamiento eLéctrico
TN4,5,6y10
TN
Pr¿,
Pr¿,
Q
= 350 bar
méx =
120 L/min
Fio. 11.51 Func¡ones v características de válvulas disüibu¡doras
Q
4y
T0
= 630 bar 36 L/min máx =
l0
hasta 82
Pr¿, = 500 bar Q m¿x - 4000 Umin
Tabl¿
En
11
,1 se han reptesentado os simbolos más frecuentes para
I
L l,,lt lJilllillliltililillilffiilillfl
gran variedad de funciones. En la prácl ca, h¿sta el momento 5e han realizado aprox.250 vallantes de plsiorles. Válvu ¿s drslfibuidcr¿5 con J posicioneS 0e conmut¿clon
Vól!ulas diltribuidoros lon 2 posialo¡es de co¡mul¿c o¡
ffi lrr,,rrl
9
I :9
Ar
rB
P'
'T
r-------+.,-a"
E
lol
l"ll
+
A¡
t-----r-_l lo t2 rb ¡B
l____u
I
PT
201
202
203
204
205
TT-l TT_l [T_l f-n t rr]
llllll lltltl
9
301
tfT lt
'i
401
ll/|t, 't\tlil
)lr
302
306
307
ll
l
T
309
308
nl fnan N] | t/Tt
I Tt t/ 402
403
404
tTll 405
313
314
315
N--]
P\-l h-n L--l Lll.l 406
407
408
412
414
till trli] t[Tül trf m l/\ lr rl tY-l il l/l'rl lr ül ll ül Fr lT fl tfT ll Tl mil ll ül mil l/l\
l/l\
415
416
421
422
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|
424
425
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431
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442
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463
trq tfq Frq tl-JI t _l tN Llt_l E_l l,fl Llll LEil bru LI.l Ul-i 438 437 tu-t ll ll tu.t lrrl ttrt ll ll tgt ll)l(l tut l)l()l(l l-lgl Nfl t-T-fl ll?-q D¡-rl 432
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444
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452
HHHHH
ttrt tqt rql tqt tuil ttr-l tp'l tEl rp¿i f'Jl lr ll lr ll lr )l(l lr ll lr ll ll rl ll rl ll rl l)l(rl ll ll 464 t-r---r-t
465 466 467 | 464 r'T----T-'l F-t----r-t FT-----r-t rT----f-l
A72
4/a
474
482
)l(l lr ll l'lr-ll ll l')l(l l- ll V_N N-Tl ÑE PqI lr I r--t I lF-{l l.r--t. I l.-1. | / | | \ | | )\ | t-=¿l I
El limite dinám co de potencja, que indica la magnitud de un caudal
f .3 Potencia de una válvula distribuidora La potencia
y
a caLidad de una válvula distribuidora se evalúan de
admisible a una determinada presión, queda determinado por la fuerza axial que se produce en una válvula distribuid0ra a conmutar
acuerdo con los sigulentes criterios:
el pistón de mando,
- 1ímite dinámico de potencia, - límite estático de potencia, - reslstencia al caudaL, - fugas (en válvulas distribuidoras de corredera) - tiempo de conmutación
Se
y
-
Fuerza de masa F., fuerza de viscosidad F.,
-
{uerza de flujo F,, y
-
fuerza de resistencia F*.
En [2 y 3] encontrará usted indicaciones más detalladas.
1.3.1 [ímite dinámico de Potencia El producto de caudal y presión de servicio da el lÍmlte dinámico de
potencla de una válvula djstribujdora (Fig l1.6) Se diferencia entre limlte de potencia del lado deL resofte y límite de potencla del lado del so enoide o de la presión de mando. Según eltipo de plstón uno de estos I parámetros determina el límlte de potencia de la válvula Al conectar, la fuerza de accionamiento debe superar la fuerza del resorte y la fuerza axial que se produce en la váJvula Al desconectar, el resone debe conmutar
compone de as slguientes fuerzas:
e pistón a la posición inicial
sólo contra la
fuerza axial.
1.3.2 [ímite estát¡co de potencia El ímite estático de potencia de una válvula distr buidora depende en gran medida del tiempo de efecto de 1a preslón de servicio Bajo efecto de presión, tiempo y otros factores, c0mo p ei suciedad, entre pistón y carcasa se produce una luerza de adherencia, que actúa
contra
eL
movimiento del pistón de mando.
En caso de acclonamiento frecuente de la válvula distribuidora a
fuerza de adherencia casi no se slente. 5ólo después de tiempos prolongados y elevadas presiones conduce a un atascamiento del pistón de mando, Elo se manifiesta especialmente en vá vulas de mando directo, ya que en dichas válvu as sólo se dispone de reducidas
i
fuerzas de accionamiento. A diferencia
.9
de
as fuerzas
en gran medlda
dinámlcat la fuerza de adherencia depende
de tiempo de efecto.
Varjos factores son responsab es de la producción de estas fuerzas:
I Caudalen Umin
Valor de la preslón de servicio, dlámetro del pistón de mando,
- viscosidad
+
-
Fig.11.6. Limite de potencia de la válvula distribuidora
Las fuerzas axiales que se producen en a válvula distribuidora no son idénticas en tamaño y sentido de actuaclón para todas las variantes de pistones de un mismo tamaño nomina [1].
-
13l
r Ander ohr,Th.
Ermltt ung der ltatlschen
!nd
lm Wegeventil IDeterm]¡ ación
¿9
del pistón de mando,
Sack¿,
4] encontrará usted indicaciones más det¿lLadas.
w
GrLrnd agen der Ólhydra!ik IFundame¡tos de la oleohldráu]ical
dynamlschen Schaltkl¿lte
de
y
filüación y longitud de solapamiento e interrupción de dicha longitud de solapamiento por ranuras de descarga.
En [2 y
L
y temperatura del aceite,
calidad superficial del aguiero de la carcasa juego del pistón,
fuerzas estátiaas y dinémicas de
U
md
ruck
zLr
r
Vor esunq lcurso un ivers]t¿ riol, RWTH Aa che¡,
4
Fdiclón, 1979
conrnutac ón en la válvula distrib! doral Lal
Trabajo de estüdios, TH IUniversldad Técnical Darrnstadt, 1987
5türmer,
J.
Wegeventj e,BauelementederÓlhydfaLrik,Tei
consfuctivor de a oleohidráulica, P¿rie
l2l wanner, K,
Krauskopl 1973
l\¡essungen und UntersLrchungen der axi¿ en Kráfte
a¡ ólhydraulische¡ SteLrefschiebern
IN¡ed ciones y
elud
en conederas de mando oleohidráu ic¿sl Tesis doctora,TH IU nlversid ad Técn cal stuttg¿d, 1965
os de las
fuezas axiales
L]
ll IV¿lv!l¿sdlstrbuidoras,
Elementos
1,3.3 Diferencia de oresión
t4
t1
t2
13
luempo
t"'
I
k
|
lt
12
// t---
I
I
| I
P_B
10
A_T
ó
B-T
'9
P-T
,v
¡,: Tiempo de reacción que transculre hasta que la arm¿dura del so enoide se ponga en movim¡ento una vez tonectada a tenslón de excltac ón. Durante este tlempo se produce la
fuerza magnétjca necesafla para superar a pretensión del resorte y l¿s fuerzas de adhetencia.
l,i
.9
T.:
í4
c
2
E -4
// '/
'
e-p0 rdst¿qLese\tel\eee( i\¿ l¿'ue z¿ oe f'u'o er el c¿nto prin(ipal de mando (sector de ¿fr¿nque). qLe a p'odL." a r rerz¿'Tl¿0r el r¿ re-es¿l'¿ "en superar el máximo de fuerza de flulo. Depende del p¿ra valor de ¿ fuerza de f ujo e influye decisivamente la
po
¿sta
-agr r r0 oe, le^
po 0e Co''.-locio I
I
r d'90 0e
¡Ler7¿
de flujo).
40
cald¿
en
t.
L/mtn-->
Fig. 11.1: Cara(teristica Ap-Q de una válvula distribuidora 4/3 vías
Tiempo pa a aclivaclón conrp eta del pistón de mando hasta elfin de c¿nera de la válvula (rango de activación completa).
tig. 11.8:
D¡¿grama carreñ-t¡enpa (fdses del t¡enpo de
c0nnuÉct0n)
Dadoqreer ap acti,.o od.'e e^c"depiesor ro
)'
^pr¿( cor p\ ore) disr
p'odLCid¿s po las d ve 'as (p.ej. y conmutaciones P hacia A B haci¿ T o P hacia B yA hacia
erl'e
ds
I
1.4 T¡pos constructivos de válvulas distribuidoras Existen tres tipos de válvulas difribuidoras, que se diferencian en cu¿nto a construcrión y tunción:
etr.)
A fin de poder romparar resultados de medición resulta necesario re¿/izar ensayos según DIN 150 4411, debiendo mantenerse const¿],lte
Válvulas distr buidoras de corredera,
válvulas dlstribuidoras de asiento y
-
vá vulas drstrlbuldoras de corredera fotativa.
la v scosidad del f uido.
De éstas, la válvula distribuidora de rorredera es la de uso más trecrente, dad¿ sus numefosas ventajas, a saber:
1.3.4 Tiempos de conmutac¡ón
con5trucciÓn simple,
tiernpo de conmutación de una válvu a d str buidofa es € t empo necesalio desde que coTnie¡za ¿ aouar a fuena de,accionarniento
b"pn¿ , on pensdr i0n de pres,or, lo q.e .- pli, ¿ tedJc,dos lLtefz¿s 0e at( 0nam eflo, buen¿ potencia de conmut¿ción,
El
-
r
n, a ^ t,. a\) d F/u¡-
2. Válvulas distribuidoras de corredera
Al oip¡ r l¡< m)Ior !(-
stribu doras de corede ¿ so¡ vá vulas e¡ las cua es en e agulero de la carc¿sa se ha dispuesto una corredera móvi .
roeficieftes de diat¿c ón s milafes.
0e Las válvu as d
La
E¡ u¡a c¿rcasa de fund c ón hidráu c¡, de lundlclón ¡0d! a , ac€ro
otfo rnatefia adecuado, d€ acuefd0 cof la cantidad de vias comandar, se ha¡
fu¡dldo o roscado
u a
r
0o'ó
¿.
d-p
er
vóvuroyuooc P)vl e-plpg ¡Jq l¿ o ¿ p' .a I
tempefatufa actúa sobre el fluido. A mayor temperatura d sm nuyen
a vscosidad
m
dóbé
o(
y
entras q!e
a dens d¿d
delf
u do h dráu ico (Fig. 1T.9 y Flg. 11.10)
las fugas aumentan.
Cos o vatios c¿n¿ es ¿nu aTes
Estos cana es se extlenden concéntr c¿ o
ex.éftr can'rente alrededo
de un agujero. De este modo, en a telt¿sa se form¿n c¿ntos de ¡rando que actúaf lLrfto ron os tanios de p stón de mafdo.
o
l" "pd".o
Or 0ó o..oro
drro¿.
e
produce por e movimie¡to de pistón de mando En
¿s vá vulas Cistr
ao
argo de
103
buidotas de rorrede a e estanc¿mlento se produce pllof móv y la carcasa. El grado
un ntersllclo eftfe e
c o, de a viscosldad de f uido y, espec a meftt, de a pfes ón Ef espeti¿ , a e evadas pres ones (hafa 350 bar) se ¡roducen pérd das por fugas ó | jLo dpb.rot ó' O"rodo o¿to " r" ¡¡ ¡1" re¡dim ento del sistema. De a 1eralüfa especialzad¿ se sabe que
\d
\ \a\
de estanque dad depende de as d nefs ones del lnterst
\ --E
ñ
10¿
E
as fugas dependen espec a mefte de ¿ altuta del fterstjti0 entre pistón y carcasa Teór camente, a ma1'l pres ón de serv c o, a a tufa del ntersticlo deberia redrc rse o se debetía pfo ongar ¿ onqltud de
.)\ \
:
\
E
a
so apam ento.
\\
E Esto, s
I
ó
ernll¿rgo, pof vaf 0s mOtrvos ¡0 se fea za.
¡
10
aurn€nto de a presón de servlco se pfodrce una 1u€rte f ex ón de alma en sentido axl¿ , o.¿sionando un¿ teducclón de a E od"b"r. roOó "t\ri.0". -er Ldooo ou6Oeol Con
o
e
op".o
'
conslderasea eeg I atasram efto del plstór.
aatufadel l|lerst
-
\ a\
co
ton e
20 40 60 80
1in de ev¡taf un
TÁmño,:t :
A medida que arnenta a pres Ó|'l de serulclo tamb én aumenta a fuerza de sujeción con la cual a '',á vu a difribu dofa debe ser ¿prefada contfa la p aca base La fLtetza de p etenslÓf mayof d€ os tofni os resu t¿nte produre r¡¡ deformación más fuene de agujero de la carcas¿. Esle fenóme¡o se opone a a exigencia de una baja a tLrr¿ de fterstlcio, porque la defotmac Ón del agujero debe ser compensada poI ura ma\r0r a tura de inlerst c o.
pn
"f
100
----------->
a = En'rulslón agua-ace te b = Eler fofór co c orado
c
-
Soluc
óf
de ql co en agua
d -Cloro hdrocarburo e = Are te mlneral F
g
11.9 V¡sosidad
de fluidas htdráulicos en función de la
tenperatura A tur¿s menofes
ex llen ur [fayor desp ]egue de 0e et (o-d Il o o.-ol-a-r.o.r
de ftelst cio
¡"oio or.(or pl
erofórnicamefte aceptab
e
debe
I
egarse a un compromiso entre
I
exigenc as parcla n'refte opuest¿s.
| o -!
1,02
o,s8 0,e4 0.90 0,86
f
o,sz
i
a.74
E
0,78
:=--..-.-\
S :=--..-.-\ S \ :-----.-\
\== 50
100
=-\ :-=-\
---....--\ 150
TempefalLrf¡e¡'C ----------> t g.
11.1A. Dens¡dad de fluidas hidráulicos en función de la
rcnperatura
Las péfdid¿s por fugas en válvulas
co¡
p
fones
nfluyen sobre el rendlmlento vo umétflco de instalaciones hidráullcas y, por lo tant0, ya en a fase de proyecto, deberán ser (onsideradas. Los ef€ctos de las pérdidas por fugas sobre los mandos h drául cos s0n
A r nr,r r¡rir I o-e.pr-Arprr^<, l¿s distln.¿, \et,rO^eq
dp
accr0n¿mrent0s.
2. 1.1
Accionamiento eléctrico
l
Ac. o'a1 erlos a so ero,de en d .ers¿s .er, one,
-
rorsurido e", oe r'r-droc I.o ¿.r to. qJe \e et --e-I or balo presión de carga, c0mo c0nsecuencia de perdtdas por fugas Los
de
a válvula de p stón pueden desp azarse en sentido de actuación
de la carga.
Este
tlpo de acc onamlefto es el que se en'tp e¿ más a menudo debldo
¿
q'¿r (¿rtid¿d de c r os
o
¿
rtor¿ticos.
No malr e ]Ie se Jl.],rdr eler t o
-are
,
de ca 'era 6n
c-¿t o . er),oTe>
báslcas: L0s consumldores con dlstint¿ re ¿ción de supeficies (ci indros d ferenciales),
al emplear válvu as cte mando con pos c]ón media
ef
b oqueada, pueden desplazarse
el sentido de actuación de
-
Electrolmá¡ de corriente contlnua de co¡mutación en aire. También se denomir'r¿
l¿
mayor superfic e deL pistón
-
Al emplear acumu adofes h drául ros en lnsta aciones h drául cas deberán considerarse las fugas
de
electformáf seco
El electroimáf de corr ente continu¿ de conmutación en acelte.
-.-L
ar \a
.,
\ó¡eóeLt.oror
a cámara de l¿ armadur¿ está
acumu ador.
ma¡do d recto o precomandadas. Ello depende en primer lugar de la magnitud de a fuerza de acclon¿miento requer d; y, con el o, de tamaño cofstructlvo (¡amaño nomina )de l¿ ,rálvu a.
"hLmedo
o
¿
0¡Leb¿dpp e)rOn L¿¿rnod"'¿de soleno,de Lnc,or¿er¿.etp,
¿s correderas al dimension¿r el
Las vá vu as distr bu doras de correde a pueden ser de
.
ufida con can¿
T.
-
E electl0in'ráf de corflente
-
E e ectfoiméf de corr ente a terna, de conmut¿clón en ¿celte.
a
tefra, de conmutación ef aire.
rorriente continua ofrece una gran segur dad de conmutacióf suave. No se funde cuando, p,ej dur¿nte la carrera es detenido por atasc¿miento del piStón. Es ade-raoopaa g"' f c..lp ( doe.o'rrJtdc,o a5. El electroimán de
2.1 Válvulas distribuidoras de rorredera de mando directo Bajo el térmln0 vá vu a distribuldora de corredera de mando dlrecto se entienden aque as vá vu as dis:r buldoras de corredera cuyos pistones de mando se ¿ccio¡¿n drrect¿mente medr¿nte solenoides,
ci indros hidráulicos o neumáticos o n'edi¿nte disposltivos mecánicos srn conn'rutación interfiredi¿ de una amplit cación.
Dadas ¿s fuerzas estáticas
y
dinám c¿s que en la vé
o
d" cor "de¡¿
vuL¿
serv c o y permlte una
E e ectroimáf de cofriente alteff¿ se caracter z¿ por brev€s tiempos de conmut¿ción.5i la ¿rn'radura delelecüoimán no pudiera dar paso
hasta e lin de curso, e e ectro mán de cofrlente alterna de conmutaclón en ¿ceite se fundiria después de aprox. 1 a 1,5 horas.
distribuidora
eLro 0e o-p)io1 r r¿,oal. n0rmalmente estas válvulas só o se reallzan hasta TN 10. Esta im tarión corfesponde a rr¿ poterr a de aprox. 120 L/min a un¿ pres ón de serv c o de 350 bar y v¿ e especralmente para váivulas disttibu doras de coneder¿ acc onadas a solenorde.
distribuidoras de corredera hoydia se utilizan preferen de co rLo!orel ¿cerLe. E^ e5pecd. pa ó inst¿l¿ciones a aire ibre o en climas húmedos esta versión resulta cor.p'ie^re 1'o fa, -orro. or de oiez¿, rre| ds) D¿d0 oLe o P¿ra vá vulas
Ie
re leoectOir¿^e
¿rmadura funcion¿ en aceite se produce menor desgaste, una llegada
amort grada a tope y buena transmlsió¡ de calor.
N¿turalmente tan'rbién se podríaf rea lzar con TN super or a I0. Conslderando las fuefzas de a(ciona¡riento necesarias para ello, p.ej. el tamaño construct vo requerido
de
seguridad de conmutación, vida útil
os so enoides, por motivos de
,, ¿ causa de los
go pes de presión
difíci me¡te c0ntlolables, no Tesrlta c0nvenlente un acclonamiento directo más allá de TN 10.
F
ig.
11.1
I
: Vélvulas disttibu idoras de corredera de a!:ciananlenta
En
Fg. 11.12 se ha representado lna válvula distrlbu dota
de
corredera con 3 posic ones de conmltación, que a la izquierda presenta un electrolmán de cofriente a0nt nLla de c0nmutatLon ef aceite (4) y a a derecha uf electfoimán de (offente altefna de ronmularión en ace te (5). La cámara cie la armadura d€ electfolmán
Los canales B A
y B están separados de la carcasa por tabiques
El
I n0 posee d cha separación, efá paso dentto de la vá vuLa con ambas cámaras del tanque' que nacla unido mediante un canaL de
cafa
afuefa se estaIcan mediafte morlaie de un elemenlo de acrionarniento o de ufa tapa.
a válvula. Por el o estas vá vulas
unida al tanque de a carcasa de se denom nan vá vu as de 3 cáma as.
efá
En a versión cle 5 cámar¿s e canalT,al gua que P, A y B' fotma una (1)en La carcasa de ambos lados (F g 1113)
cámara con tablques Los resortes (6) se apoyan en la carcasa
centrado
e
Los electto
de
e ectrolmán,
mantenlend0
p stón mediante una p aca (B).
ma¡es represerlt¿dos dispofer de url acc¡orlam¡ent0
manual de emergenc a (7), que permlt€ a.(ionar
e
p stón de mando
Ambas cámaras flna es (2) están unidas entre sí med ante un agujer0. 5 el pistón cle mando se desplaza, el flu do pasa de un¿ cámar¿ flnal a a otra. nsertando u¡a tobeta o ur estranqul¿dor aiustab e (3) en este agujefo de un ón, se puede
nfllenc at e t empo de tofmutac 0n
descle fuera. De este modo se fac ita e contfol de func 0namlento
de acuerdo con el diámetro
de
estrangulamlento.
F
a c0nmLrtac 0n
g. 11.12. Válvula distribuidora de catredeta según el principio de 3 cánaras
F
2 I
Fig. 11.13. Válvula distributdara de conedera según el principio de 5 (anaras
de ¿ tobera o del punto
de
2.1.2 Accionamiento mecánico, manual
tia.
11
F
.14. Válvulds d¡stribuidaras rcn acciananiento necán¡ca/manual
9.1
I
14 izquiefd¿: Válv! a d str
Accio¡am e¡to:
Pa ¿nca manu¿l
b! d. ¡ de
4i J \ir¡s
(on É iale en pos¡cion a, 0
yb
Fig. 11 16. Válvula distribuidora de 4i3 vias con palanca ntanualy centrado par rcsüte c,9
|
,4ce
lo...,'"dsr,b-do e42."
Atci0n¿r¡iento: Palanc¿ ma¡u¿l h¿ci¿ ¿, reposición por resone hac¿ b
2.1.3 Accionamiento fluidico (hidráulico o neumático)
F
g.l1.14 derecha Válvll¿
d sr bu
dof¡
Accionam¡ento:Taqué de rod llo haca
'g1
.
de 4i 2 vi¡s
reposció¡ por resorte haci¿
1. Eieneala5 dp ¿cuonaff " tla n¿quale'
f
b
npGn;cos
En Fig. 11.16 se ha representado e ¿cconar¡lento del pifón de mando mediante pa anca manual (1). El pistón stempre está flrmemente un do al mecanismo de ac(ion¿miento (2) y sigue e movimiento de éste. El retorno
de pistón
se alcanza mediante resortes
(3), os cuales,
Fig. 11.17 . Válvulas distflbuidaras can dccionantento fluid¡co
a
hober -¿s 'le z" de acc orar e' o rp."i. a :olta' a pa arto manu¿l)empujana pistón ¿ su posición inic al. 5 huberaunfiador,
.o
sln posibilidad de reposición del p stón por resortes d-o centrado, l¿ posición de conmutación quedaria i j¿da por e fiador y sólo se podria cambiar acc onando nuevamente (n0 es posib e en
e
acc onamlento
pof tope de rodi los). Ftg.
11.18 Válvulas distr¡buid1ras can centndo por tesarte; a n iento neu n át¡co ( drr i ba), h idráu I ico (a ba jo)
acc¡an
APB tig. 11.19.
Válvula distribuidora de acctonanlenta neunática can enraie en posición de connutactÓn a y b
En a vá vula d strlbu dora de
4/l
vias (F
g
feumátlro y centraje de mue le (resorte) está mecán camente un do
A
reclb
r
co¡ |os
c
I
1
.1
9) con
att onamiefto
e plstóf de mando
fdlos de
(1) no
acc onam ento (2).
e cl l¡dro de acc onam eIto izqulerdo (detecho) (2) ptesión,
plstón de mando (1)tonnruta a a poscón de conmutacÓ¡ ¿ (b) siendo mantenido en esta pos rión de c0fmrtatlón medlante e encaje
e
(3), tamb
5l a
e¡ s cae a presión.
os c lindros de acclonamlento derecho e lzqu e do s0n somet dos a r¡snrotempo, a 'iálvula estará en la pos c Ó¡ 0.
a misma presión
2.2 Válvulas distr¡buidoras de corredera precomandadas ttg. Para
e
mando de grandes potencias h dráu cas se emp ean vá vu as
11)0
Válvulas distributdoras de carredera de arcionaniento
elettrohidráulico para montaie sabre placa base
d str buldoras de corredera pretomafd¿das.
E o se debe a as elevadas luerzas de desplazar el plstón de mando.
¿tt ofam ento netes¿f
as pafa
Por esto, en caso de vá vulas dist" buldoras de cortedeta con accion¿mlento e ectroh dráu ico, só o se labric¿rr h¿sta TN l0 las vá vulas m¿ndadas djfectan]€nte. 5lf embargo, a p¿It I de TN 10,
""b"
'"1
,n.é. o Oeo ¿ld" r"
Una vá vula distf b!ldofa de conedet¡ precomandada 5e tompone de válvu a princ pa (1)yvávulaptaú12)(Fiq. 11.23)
piloto norm¿l[¡ente t ere ¿acionam er]to e éclrico d ecto A cofmutar a válvu a pi oto se amp flca hidrául camente la señ¿ de m¿fdo y se despLaza e pisto'r principa de r¡¿fdo. La vá vu a
(imán)
Ftg.
11.21 Válvulds d¡stributdaras de corredera de acc¡onanienta
electrohidráulico con conexión por
b
da
pifÓn plinclpaL de
2.2.1 Versión con centrado por resorte
En la versión con centfado por resorte el
I
(3) es mantenido en posición cenlral por los resortes (4.1 y 4.2). En a posición inicial ambas cámatas de resortes están Lnidas s n pres ón
mandO
con el tanque a tfavés de la vá1vul¿ pilOto. a través de l¿ tuberi¿ (Toma (5). puede en P)o exteffa ser lnterna mando La allmentación de (Conex ón X). La
válvula pil0l0 se a imenta con lluido hidráullco
e¡ ¿ vá vul¿ piloto se acciona por ejemp 0 e € ectroimán "¿", el pistón pi oto se desplaza hac a a izqulerda. De este nrodo la cáma a zquierda de resone (6)se carga con la presión de mando, la cámara
Sl
oe'".ha oel .eso te r7) pp m¿ ece ,r'r pro
oT
La presión de mafdo actú¿ sobte a superf c e izqu erda del pistón p r ' ipa, d"'o az".oo 6.6¡1 ¿a s56r-¿ /d 2l ro. ¿ l¿ dÉ ec' ¿ 5¿c o
;
que apoye sobre a tap¿. Con ello, en la válv! a princip¿ se unen las conexionesPconByAconlAl descone(tare e ectro mán ei p stÓn
p oto vueve a la posicón cenlral, la
-
cám¿fa del reso¡te (6) se
esore r4.-. p"ede de'plaza "'o o ¿ o >.01 o f( odl hacia a izquierda hasta que apoye sobfe el plato del fesorte del oe)(¿ ga.
resofie (4.1). El plstóf se encue¡tra en la pos ción central (poslclón cero). El fluido de mando de la cámara de resorte (6) se desplaza a través de la válvu a pi oto hacia e cana Y.
E proceso de conn'rutaclón par¿ el e ectro mán Fig.11.22 Sínbolos válvula d¡stribu¡dota de a((¡anam¡ento electrchidráulico - centrada par resarte; arrib¿: detallada, abajo: sinplifkada La vá
vula ploto (2) es una válvula d str buidora de cofredera
de ¿ccionamiento
eléúico diretto
(F
"b"
es slmjlar.
e acclonamlento del pistón princ pa de mando, de acuerdo con l¿ ve'siol de p. of y de v¿lvu ¿ d" oup \e trdte. 5e eouie p u"¿ determinada presión de mando nrín ma. Para
4i 3 vías
g. 1 1.23).
P
BXY
Fio. 1 1.23: Válvula dktribuidora de corredera de acc¡onan¡ento eleüroh¡dráulico con centrado por resorte pdrc nontaje sobre placa
2.2.2 Versión con centrado por presión En a verslón con centrado por presión (Fig 11 25) en la posición central ambas cámaras de mando (6)y (7) están unidas a a presiÓn de mando. El pistón princ pal de mando es mantenido en la posición centra por medio de a actuación simutánea de las superficies
cargadas por presión de1 pirón (3), del buje de centrado (8) y del perno de centrado (9). en la vá vula piloto se acciona el electroimán ' a ', éste despLaza el pistón piLoto hacia la izquierda. La cámara de mando (6) permanece unlda a a presión de mando mientras que la cámara de ma¡do (7) se descarga. El buje de centrado (8) apoya sobre a carcasa. El perno Si
de centrado (9) desplaza el pistón principaL de mando hacia la derecha
hasta el tope. L
Los resortes
L
en as cánraras (6)y (7)tlenen la funciÓn de mantener el
pistón centrado, p.ej. también en caso de disposiciÓn vertlcal de la vá vu a sin presión de mando.
Al desexcitar el electroimán a", el pistón de rnando vuelve a
la
posición central, la cámara de mando (7) nuevamente se carga con la presión de mando.
Fig. 11.24 Simbolos válvula distribuidara de accianam iento electto-
hidráulico
-
centrada par presión; arr¡ba: detallada, abajo: simplificada
F\q. 11.25. Válvula distribuidora de corredera de accianamiento electrohidráulico con centrado por presión para nontaie sobre placa
del pistón (3) es más grande que la superficte del perno de centrado (9). El pirón principa se desplaza hacia ]a izquierda "r¿sLa qJe dpoye cor el ¿'m¿ del pistor er el b¡ p de ce.trado. L¿' superficies del buje de centrado y de perno de (entrado son más La superficie
grandes que la superficie del pistón (3); el pistón
se
detiene en posición
centfat.
"b' éste desplaza el pistón piloto hacla la derecha. La cámara de mando (7) permanece cargad¿ con presión de mando mientras que la cámara de mando (6)se descarga hacia el t¿nque. Por la superficie cargada por presión (3) el pistón prlncipal Sl se acciona el electroimán
de mando se despaza haca la izquierda hasta que el perno de cerr'¿do {91 roqr-e la rapa. El b.L,o de cerrado l8) t¿mb ór se
Válvula principal
tig, 11.26. Alimentac¡ón
¡nterna de dce¡te p¡loto
0espraz¿, En e/
raso d€ alimentaclón interna de aceite piloto no se fequiere un
La posición de conmutación deseada en la válvula principal ha sido
ci'c¡
ro de
alcanzada.A desexcitar el electfolmán b", e p stón piloto vuelve a la posición central, la cámara de mando (6) nuev¿mente se carga
algunos puntos.
con presión de mando.
-
Las superficies cargadas del eje de centrado (8) y
de perno de centrado
(9)son más grandes que a superficie del pistón (3). El pi5tón prifcipal se desplaza h¿cia la derecha hasta que el buje de centrado apoye contra la carcasa. Ahora l¿ superficie efectiva derecha del pistón (3) es mayor que la superficie efectiva izquierda del perno de centrado (9)j el p stón perrnanece en poslclóf central.
pistóf principaly buje de centrado
requiere una conexión de fugas
se
do.S, e"bargo, pa'ara p'áct'co l^a7quecorsdear
5i el pistón de mando en la posición central clrcul¿ sin presrón o tiene solapamiento negativo {todas las conex ones están un das entre sí) la presión de mando necesaria no se produce o durante el proces0 de conmutación deja de aclu¿r presión. Por l0 tanto, para que pueda producirse ia presión de mando minima
se requiere el montaje de una válvula de pretensión en canal P de
la válvula princlpal.
Para descargar la cámara enlre
-"
Además cabe considerar que la presión de servicio no supere la presión de mando máxima admisible. De otro modo se requerrria una válvula de relación de pres ón.
L.
A-'a.Fsoo ¿\avLl¿0e'e'oco"dep'e\ór. apresór de-ardo es reducida en una relación fija respecto a la presión de servicio.
2.2.3 Conducción del aceite piloto La alimentación y/o descarga de aceite piloto puede realizarse opcionalmente de forma interna o externa. Ef la versjón cof centrado por preslón a descarga de aceite plloto debe ser externa.
2.2.3.1 Al¡mentación interna de ace¡te p¡loto (Fiq. 1 1.26) Aquí el fluido piloto se toma de la válvula principal del r¿nal condure a través de la tubería de mando a la válvula piloto.
P
y se
La con€xlón de mando X debe permanecer cerrada y el perno (10) estar en la poslción de n'rontaje indicada. Esto tarnbién resulta factible
con tornillos de cierre.
2.2.3.2 Al¡mentación externa de aceite piloto
(F
q. j j.27)
E flu do de mando se tom¿ de un clrcuito de mando separado, el clra puede adaptarse mejor ¿ as exigencias ef cu¿nto a pres ón y rauda que en e caso de a mentación lnterna.
2.2,3.4 Descarga externa de aceite piloto (Fiq 1 1.29) El flu
do que retorna de a válvu ¿ piloto no es conducido hac a e 1a válvu a principal s fo a través de conexión Y
cana T de
sep¿radan'rente hac a el tanque.
V¿lvu ¿ pflncip¿
Ftg. 11.21. Alimentación externa de aceite pilata Descafga externa de a(e le pi olo
vu/a rdic¿da(Fg 11.23) se puede c¿mbiar fácilmente de ainrentarión intefna' ¿ "extefn¿ ovceversasegún aposiciónde En la vá
montaje del perno (1 0) o de torni 1o de cierre. Para rea izar el cambio mplern€nte h¿y qLte desn'rontaf a t¿pa y camb ar de posición el
Fig. 11.29. Descarga externa de ace¡te pilota
s
perno
(1 0).
2.2.4 Equ¡pamiento suplementar¡o
EnFq
I 1.27 se ha represeftado a pos;rión cofrecta de rnoftaje de a alimentac ón de acelte pi oto. El perno separa a unión entre canal de mando y can¿ P
2.2.3.3 Descarga interna de aceite
piloto
(Fig. 11.28)
[/]ediante equ pamlentos sup ementarios ias vá vulas descritas pueden .^. -.1- ^r-o "l-. .d ó lé) L ger - d' Ur uv oso' dÓ Ómpleo. sL oLlol,r
2.2.4.1 Ajuste del tiempo de conmutación
E f uido que retorna de a vá vu a p loto es conducido en a vá vula princpa dlrectamentea canall La conex ón de aceite piloto y está
lpo>. l). l.sdoreo zodo.omopla,a -p r"o¿yp,eoe-orLa
celrada.
entfe vá vul¿ pi oto y válvu a principa
pstón principa de mando os golpes de preslóf que se producen en cana T influyen t¿nto sobfe a válvula p oto como sobre a cám¿ra de m¿ndo
5e trata de una vá vu a geme a estranguladoTa ¿ntirretor|'l0. De acuerdo con la posic ón de montaje el fluido que lega a o retorna de
AqLri r¿be tener en cuenta que al cofmutar el
oescafga0a.
Ef Fig. 1 1.25 se ha representad0 e ajlste deitiempo de conmutación se
.
as cámaras de mando se estrangu a, inf uyéndose de este modo sobfe e tiemp0 de cofmutac óf de pstónprincpal. En la pos c ón de n'rontaje indlcada s empre se estrangu a el cauda de aceite de mafdo que sa e. En la
a rnentac ón
a vá vr.tla
antlrretorno
esta abtefia.
En casos de emp eo sencillos se puede inf uenciar conmutac ón med ante toberas en e tandr oe mafoo.
l-
n I '0 loc¡rn" irat.
. dp --ó,ta.tlALO
e t empo de
pistón pf ncip¿i se puede c0¡t ol¿r se/¡c llamenle ton
2.2.4.2 Ajuste de la carrera
La posición oe1
',/edir'-"e
una vent¿nil a. A tr¿vés fea iz¿r € tonlro vsual.
" ")tede oco
g .r",o dei o.lda p.r'r.;p¿
F
g.11 34.
Ajuste de la
G
edsep.ó og,r' 'r e. ¿ g,d^'ó to p¿,d " re' . oe r¿ud¿. de j.e \e d
de a veni¿fi
l¿
e¡ el rnangut0sepueCe
D
t¡g 11.33 Clnúoi
era
de fin de cutso con ventantll¿
2.2.4.3 Control de la posición de fin de curso
2.3 Válvula distribuidora de corredera libre de fugas
En l¿s ronexlones de segur dad se re!u
Jo or ,,,do o ."1¿0". , -" desilzante, se c¿ractefiza por ¿ disposición de elemertos ".to (,,pZc Ió ( pe ó o O,€ €. r.ro' , "l.g e odó p.t0.
efe a comprobación de a poslclón €x¿cta de c0nmutacióf del i5tóf E rontfo de a posiclón de 1n de rL[so se Log a acc]ofando Itefruptores de íin de curso 0pr 0ralmente en lofma mecáfir¿ l(ontacto) o lfducti',¿ (siit coftacro) (Flg. 1 L3
1)
l
[.-. 0o.0.
- L/. .0e rp.
¿
¿
rb"
L¿s fuerzas de iiicción resu tantes de e o deben sLrperafse flediafte luerzas superiores de ¿cc onam ento
fc pio, este tipo ro¡st urtllio se prede comanda en forna (qtene ¿inrente nT¿nu¿l) o precom¿r'rd¿r (tig. 11.32). COmo v¿vrLa p oto se puede emplear taftO una válvula distrib! dora de E¡
pr
d erta
rofr€dera común como una vá vu a dislrillu dora de asi€nto llbre de
frgas (párrafo 4).
Fig 11 31. Control elettrónica
de (sin contacto); dereche: necántco
f'
Ce curso,
izquierdd; induct^,a
(.ttttacta)
I
t
o|
.3).
, ¿l.¿ls d,
a
0 tede'¿ |.b"e
0p'.g¿'
3.
Válvulas de corredera rotativas
de a oleoh dráu ica las válvulas de conedera rotativa .34) se emp eaban ffecuentemente para presiones de servic o de hasta 70 b¿r. El desarrol o tendlente a presiones superiores hizo En los comlenzos
(Fig.
11
pasar a segundo p ano a este tipo de válvu as, dado que
por
a
compensación no completa de presióf las fuerzas de ¿ccionamlento
resultan d€maslado elevadas. Además, las correderas rotativas sólo se pueden accionar e ectrom:g nét can'rente con gran desp legue mecánico (comp ica posib lidad de
automatlzación). A parte de algLrfas versiones y ap icaciones especiales en a o eohi drául ca la vá vu a de corredera rotat va hoy en día carece de mport¿ncla. 1 1.34 muefra una vá vu a d str buidofa de corredera rotativa 3/2 vías. En esta vá vula, girando e eje de m¿ndo as dlstirtas conexiones se unen a través de ra¡uras o¡g tudina es. Se puede rp(o'roro ¡o. l-erte ql" d d\ r o pre oro e e,o do ra oo es apretado en las conexiones por uf l¿do contra a pared de a carcasa.
La Fig.
PT
Flg. 1 1.34: Válvula de corredera rotat¡va de 3/2 vias
en
f¡jadar
4. Válvulas d¡str¡buidoras de asiento
Dadas las fuerzas estáticas y dinámicas que se producef en la válvula
LasválvuJasdisf buldofas de as ento son vé vulasdistrlbuldoras en cuyo$) agujero(s) de carcasa se ha¡ dispuesto de modo móvil uno o varios
vá vulas distribuidor¿s de asiefto de m¿nd0 directo sólo se realzan
pistones de asiento adaptados en forma de esfera, cono o plato (F g. 1 1.35). Una mayor presión de trabajo pfoduce, en esta construcción, mayof estanquei0a0.
36
o
sr o-ido'¿ 0e ai e'rlo (0-0 e'ecto de
o'es
or ¡
de cardal. a.
hasta TN 10. Esta llr¡itación corresponde a un¿ poiencia de aprox. Li min a un¿ presión de servicio de 630 bar y vale especialmente para válvulas distribuidoras de aslento acclonadas por soLenoide.
Naturalmente también se las podría reallzar con TN superiof a 10. Considerando las fuerzas de accioramlento necesarias pafa e lo, p.ej.
eltamaño constructivo necesario p¿ra los electroimanes, por motlvos de seguridad de conmutación y por la dificultad de controlar os golpes
de presión, para válvulas normales no tiene sentldo un accion¿miento
directo par¿ TN superiof a 10. A continuaclón se describe el fu¡clonarniento para a verslón con el tipo de ac( onamiento elécfico empleado con mayor lrecuencia.
I
t
+
'n , ;
i,,nc.p,o d, as;enn
Las vá vulas
distribuidoras de asient0 se car¿cterizan por lo siguiente:
)
esb d
t¿qu,c!dd) u ro,no,nro,o,
y a plata (derecha)
-
libres de fugas, ele"ada ud¿ .ri ,
.o fay c¿ud¿lp5 oo frgos rre'slc,os oe estrangu amiento que pued¿n t¿p¿fse, función de cierre sin e ernentos de rlere suplementarios,
"
- se pueoen emprear p¿ra presrones mry etevaoas 0a00 que n0 5e produce aganotamiento hidráulico (deformación en funclón de la presión) y fuqas en la válvula,
-
elevada pérdida de pres ón debido a carferas conas
-.rd¡r"^-óqó'
¡ ' )r'Á i p':r: ¡ó
CO-mL-¿( O^ (OnTO ronsecuencia de solapamiento negarivo (unión sirnu tánea de c¿na
-
debomba, consumidorytanque). En pánafo4.1 se ha indicado la posibilidad de evit¿r dicha unión. pérdidas de potencia por compensac ón imperfecta de presión del eje de la vá vula.
Las válvulas distribuidor¿s de as ento se accionan directa o indirectamente (precomandadas). Que el accronamiento sea indirecto
o directo depende de la magnitud de la fuerza de accionamiento necesaria y, con ello, de tan'raño constructivo (tamaño nominal) de la vá vul¿.
4.1 Válvulas distribuidoras de as¡ento de mando directo
Fig. 1 1.36: Válvula distribuidora de as¡ento de 3/2 vias de accton¿mtenra ele ico er ,e,sion de t"h"l" dc I e'fet"
Las válvu as de aslento de mando d recto son aque las válvulas cuyos
elementos de mando se ¿cclonan direclamente mediante un dispositlvo mecénico.
Fig. 11.37 Sinbolo de válvula distribuidora de as¡ento de 3/l vias para válvula F¡9. | 1.16
Fl e en er
lo dp e.
¿r
-ro "s'e ¿ I l). q re er l¿ po: r or erda sobre e asie¡to {3) mediante un
q ,p ooo e'
inicia es apretada a a izqu resofte (2) (Fig 'l T.36).
Enposición nlcial ¿ un ón de cenada. La cofmlrtar
P hacl¿
A está allierta, (on€x ón
T
está
óf de a válvu:
se re¿liza rned ante fuefza . . t.^ /f\ .t ^- d d rd\,r L¿1r¡ ,/\ ^^ q ^ Lr ^ rc',d. ^.,t^| pdrdrrd rdg ¿vFr u- r¿ ir uldu¿ F ue ¿ (7) y elera de tope de a(rlonarniefto {6) a fuerza ¿ctúa sobfe e .p p o^ o- ¡ lo ^td qL"id"d ' ¡ ¡".p ar.do , ¡.1¡¡" "l ¡q56 r_'
de'"'r¿ ) apretado co't a e ¿s eno 8). ¿ (oré.01 ^tor¿ t¿ .. ó. / rp.ttrd oq lp¿d¿. l¿ I o. dóA d ób er.é c rope de acciofam ento {6) está estanco ef ambas difecciones. El espaclo h¿.ia
¿
0 ó<,-¿ b
entre as dosjuntas está unido cor-r € c¿n¿L P De este modo se akanza una compensación de presión er e ele de la válvu a. es dec r, no actúa flrerza de pres ón en a supeÍ c e de asiento. L¿ corseclrenci¿
s0t
men0Tes lueIZ¿s necesafr¿s de c0nmutacr0n.
tí-7-=-
Durafte e proceso de conrnutaclón bievemente las conex ones están 11 dd- e1 e 5 /e-tb ^ re to ego .ol. En las vá vu as d str buidoras de as e,¡to no resulla pos b e la gran cantidad de sínrbo os como en as vá vu as disfibuldoras de cofredefa. .o, (0 )ttL(ti\os de " ¡ra
t
:"r¡r¡lo
|
"!te
estas vá vu as. 5i se desean cambiar as posiciones de conmLrtac on mostfadas en a I esfera, debe emp earse a válvu a de 2 esferas (Flg. I 1.39).
vá vula de
Fig. 11 39. Válvula distribu¡dora de asienta 3/2 de vias de ac(¡0nanienta eléctrica en vers¡ón de válvula de 2 eleras
Lofrn.ondernd.d\-¿ds-'b,do'ad""'ie tol - t,"'
.e a
tor zo
.on ufa p ac¿ intermedla, apacap!s l,montadapordebajode a válvrla distribuldor¿ de aslento de 3/2 vías. E nrodo de ¿ctuar se explica en a representación esquernátlca (F q. 1 1.39 y Fig. 1 1 .40).
Fiq.11.38. Sínbolo de válvula de asiento de 3/2 válvula Fig.
q o<1.¡
vias
para
1l.39
:hia i: v l: rnnpi nn
P
é PU)'t !
.ol to, o er '"a!
l
p
"e50"Ie dprlel¿ á 0s o o
€"1
rorr¡d:
rtt)l P ñLlé 6 r\d ' -1 Inn
,r d" O nL¿.ot de)feto
derecha está levaftada de aslento rn entras que la esfera izquierda p(:ñrptÁd: cnhra oL ¡¡l
Fig.11 4a. Principio de la válvula disüibuidora de asiento de 4/2 vías en posición inícial
La parte superlor (1) fepresenta ia vá
Jla distrlbuidora de asiento ' (2) parte infer or eslaplac¿ olus- 1. En pos c ón nicial la 3/2 vías, la
r)rr
d uc
\
'
/ c>rd >uu
ondePf¿c¿aes-¿¿be
4.2.1 Válvulas distribuidoras de asiento
3/2 vías precomandadas
td.
ma¡do hac.¡ el pistón de la válvu1¿ (2). superfirie es mayor que la de elenento est¿nq!eiz¿nte derecho, lre el ds'e rio la oner on B E luo c> oP ¿conexónPestá en la placa intermedia está unida cor conexión
En F g. 1 1.,12 se ha fepfesentado una vé vula d stfibuldora de asiento de 3/2 vías precomandada con fu¡ción según Fig. I 1.41.
0 0quea0a.
de la bomba por la vélvu a plloto
De A sale un conducto de Esta
I
Er pos'c,or de ppo.6 ol ¡,5¡6¡ del plstóndemando(2)
¿,o
n¿
rdo//) ,p (¿ 90 ,o'
o
p F ,ol
). La superficie cargada con pres ón essuperiora a del elemento de c erre (3), (T
por lo que el eemento de rerre es apfetado sobre el asrento, conexlón
P
está cerrada, conexión A y T
a
efán ufldas.
5i se acc ona la vá vula piloto (1) {so enoide exc tado), la cámara de mardo(4) se une con conexión [a presión de l¿ bomb¿ evantae
I
€lemento de clerre de su asento, conexlón T queda boqLread: y conex ón A queda unld¿ a conexión P
L" er¿p¿ p 'c pdl d" ¿ \o \Lio po.oo I re¡ Lb :-ie^io oo\ ':.0 (m¿¡guito 5), por o que durante la ronrnut¿clóf asconexonesP,A yT
estáf boqueadas
coirmltac ón segura sólo se reqrl€re uf¿ pfesión min ma de la bomba, debldo el mando interfo de La vá vula p loto, Para la
tig. l1.4]:
Princ¡p¡o de la válvula disi¡ ibuidara de asiexta de 4/2
vtú ,-r PDtrtetl Al accionar la válvul¿ distribuidor¿ Ce ¿siento de 3i2 vias (1)se
rrea a unlón de A hacla pistón grande en la placa plus-1 se descarga.
b oquea conexión P. De este nrodo 5€
mismo tiempo
,d
e
p'p\0.e. Pde.p'"2" "' p,01 .0 é
p
p¡
""1¡
hacia la izquierda y b oquea la unióf de B h¿ci¿ las conexiones
P
con B yA con
I
I
¡lp
I
Al
p.r¿.q-p ¡od
Ahor¿ están unidas
Elelemento de conmutación en la p ¡ca plus-l tiene "recubr miento de conmut¿c ón posit vo
0a.d ev t¿. ¿-plr'c¿ciores de diferencia es, a superficle de
1a
;
es on
cámar¿ anrl¿r
al enpiea'
c lindros
de ci indfo debe estaf
coneciaoa en A.
4.2 Válvulas distribuidoras de asiento precomandadas
st
Pa'¿ pre(on¿r do de ,¿1, r¿s d u'do ¿s de ¿),p1to.e e- o ed l válvulas direcclonales de asiento CÉ n'r¿ndo dlrecto (acc onadas por soienoide) de pequeño tamaño nor nal.
Fig. 11.42. Válvula disttibu¡dara de es¡enta de 3/2 vias de acci an am
ie
nta
el eatrah i d r á u
Ii
ca - p recoma ndada
En válvulas distfibu doras de ¿siento de
3/2 vias precomandadas
tamblén resulta posble, con una placa plus-1 (ver párrafo 4.1), función de u¡a vélvu a di5tribuidor¿ de aslentO 4/2 vias.
La
Simb.
AT Y2
ul
PB
Y1
Y3
Y4
o
o
o
a
PA
rLIL
H
t-fl ||v tv-
o a
LA
F LIL
vía s
de accionamiento electrah idrául ico preconandada
Fig. 11.44 Válvula distribuidora de asiento de 3/2 vías de accionamienta hidráulico - precomandada
4.2.2 Válvulas distribuidoras de asiento de 4/3 vías precomandadas función de una vá vula distribuidora de asiento de 4/3 vías puede ser realizada mediante una combinación conveniente por varias válvulas La
distribuidoras de asiento de 2/2 vias. Estas válvulas sencillas de apertura/ cierre reemplazan, por así decirlo, os bordes de mando de una válvula de
corredera ongitudinal.
En la válvula corredera, los bordes de mando están enlazados mecá
n
icamente
e
ntre sí, por lo
q
ue se necesita una geometría
especia de
corredera para cada esquema de paso, mientras que lasvariantes de paso con resistencias de mando individualse realizan medianfe la combinación
conveniente de enlaces abiertos y cerrados (véase Fig.
1
1.45). Esta idea
básica se transmite a 4válvulas de montaje de bloque enlazados entre sí
(véase Fig. 11,46), (Para más informarión, véase "El Entrenador de HidráulicaTomo 4")
a o
ILL
Fig. 11.43. Princ¡pio de la válvula distribuidora de asiento de 3/2
o
a
E R-LII
a
a
a
Abb. 11.45: Schaltbelegung zu Abb. 11.46
FuaDUnj oldpuu¿
-
selA
€/f
L
ap olualsP ap eroplnqlqslp
eflAl?lw )!6H
4.3 5ímbolos En los símbo os según DIN 150 12i9 no se hacen diferencias entre válvulas distribuidoras de conedera y de asiento. Sin embargo, en la práctica, ha resu tado conveniente una representación distinta. Como
en a Tabla 1 1.2 los elementos de cierre de las válvulas distribuidoras de aslento se dibujan como válvu as antirretorno. se muestra
2 posiclones de conmutación,
2 posiciones de conmutación,
2 posiciones de conmutación,
2 conexiones úti es
3 conexiones útlles
4 conexiones útiles
c
c
3 pos clones de conmutación, 3 (onexiones útiles
D
E
Y
H
3 posiciones de conmutaclón, 4 conexiones úties
E
M
rl
Tabla 1 1.2: Sínbolos para válvulas distribuidoras de asienta
5. Comparación entre válvulas d¡stribuidoras de corredera y válvulas distribuidoras de asiento
Válvulas d¡str¡bu¡doras de corredera Fun(¡onam¡ento
Válvulas d¡str¡bu¡doras de as¡ento
A una c¿rcasa (on ¿gujero centralaxial llegan canales
a
En Lrna c¿lcasa se encuentfan uno o varios as¡e¡tos de
dlstanc as constfuct vas determ n¿d¿s, los cuales cont nú¿n h¿cia aluera como conex ones de conductos. En el ¿gujero axial pfrncrp¡l se mueve una corredefa con r¿nr.rras de
válvulas con esferas o conos c0mo elementos de ciere, los cuales son apretados medr¿nte resortes sobre ios asientos y r' r o, po'r cdio de Jr roop. Lo\ .¿'" es e.¿ r"dos de
mand0 tornead¿s (rafLrfas an! afes) medl¿nte un elem€nto de accionamie¡io (p ej. electroimán) a posiciones p¡edetermlnad¿5 con respecto a os aqujeros de a (arcasa, de modo que estos a través de l¿s ranuras anulares queden
d" ¿Ceite de Oles On :. )ierr0l" ¿1te5 der elerre o de ciere o después del asiento. E sentido dei caudal sólo es po,rb e de de ci" re h". ¿ "l laoo de .s er o. oddo q .e "do
unidos entre s¡o separados y bloqueados.
lo
.0T¿.
el caudal sólo se puede comandar de este modo (bloqueado o libte flujo). En sentido opuesto siempre actu¿ria Ia válvul¿ a r "pro'ro , e . noppe die-terer 'e de la pos c.o-
"-d"
de acclon¿mie¡to, estaría siempre
sencil . po(o e^rgenrp. e)pe(,almelre CorvFnrelle
l\4onl¿je
construct¡vas
"
c.\o
(-¡d
co¡o
o-
cados de ¿-d"1. Dr)pos. ¿¿ de la iunción B¡j¿ compresión de superficies por compensación iotalde pfesión, elevada vida útil. En cuanto a as dimens o¡es de ¿ correder¿, gfandes secciones transvers¿les de 1 ujo, por lo tanto, para el mismo t¿maño de
os
construct vo res stencias al caudal comparativamente bajas. El sentldo de caudal generalr¡ente opclon¿l e independiente
I\4onta]e sen(illo y claro en
de212y3l2\tias.
prelent.
válv! as disfibu doras de asiento calda , p ej. en aversión
Los cuadros de
de 4/3 vias, sólo son posibles con gran despliegue
const¡uctrvo. Los sentidos de circu ¿ción de caudalest¿n d" e rrrado, Bomb" \ (o'(Lnrdo e. sre¡o.e edebe'u' ¿ las conex¡ones prevrsta5, dado que de o1lo modo c¿mbi¿r¡a a conducta de mando
de sir¡bolo.
l;;o;o*
Dado el intersl cio anu/ar ex stente entre el agujero de la carc¿s¿ y la corredera siempfe ex sle un caudal de fugas del lado de alta pfesión hacia el de baja presión. Un estancamrento hermét¡co sólo es posible medi¿nte dispositivos au¡iliares sup ementar os (válvulas de ciere) o construccion€t especiales /ierpá¡r¿fo 2 31. No convenientes
para
E;;;,"",;
ensuc¡am¡ento
¿
Los puntos de cont¿cto entre el asiento y e elemento de cierre esián rectlficados y esmerilados, por o que se obtiene un estan(¿miento hermético, que resull¿ ne(€5ario en la (o_5rLCC or de Jri a,"s p¿ a - oraJ|-as de sL,ecro .
hidfáu ca de suleción.
Poco sensrble ¿ gr¿ndes particui¿s de suc¡edad por sus grandes secciones transver!¿les de cauda. Senslble a suciedad microfina en su5pengión q!e lleg¿ a intersticio ¿nul¿r con ,, e te de fuq¿, y ouedp co4oucrr ¿ Ln agaÍotamienlo (peqado) de l¿ correder¿, en espec ¿l a altas
e
presiones.
Presiones de servicio
según la conslf!cción y el rnateri¿l
admisibles
er'rple¿¡ cor ed".¿s peqLpñ¿s dlt." p p.io'p, / c.Jdales " feducidos de ¿ bomb¿, ya que por el caudal de fugas la parte por(enrualde pérdida de caudal puede resultar re ¿tivamente alta.
de a carcasa, hasta 150 bar. En la constrLrccrón de utillajes resulta poco conveniente
Poco sen5ible a l¿ sLrciedad microfine en de gr¿n ensucia¡¡ ento I esgo
suspensió;r;"
q!e estas partÍcuLas
se
depositen entre el elemento de clere y el asiento. Este tipo de suciedad proviene del ¡¡ont¿je de los tubos y de no levar coriect¿mente a cabo e lavado de a insta a(ión. Dado que no existen intersticios qued¿ excluido el pegado, como 0-e 5e pJede pIodLur e1 ¿5 co 'ede as.
el
Según a construcción
Tabla I 1.3: Comparac¡ón entre válvulas distribuidoras de correder¿ y válvulas distr¡bu¡doras de as¡ento
hata
1000 b¿r.
]
6. Indicaciones de proyecto para la selección del tamaño de válvula requerido os d¿tos
iec cos
holas de catálogo para varlantes de válvu a selecci0nadas en curvas
pcesa'ios pa'¿ o c"
distr buldor¿ se €ncuentran a dispos c ón ¿
difámico de potenri¿ es indicado en las
Por regla general, el límite
e.cio de l
característic¿s p Q para diferentes simbolos de pistón (vease
¿
r¿ll
F
q.
1
1.47).
¿
De-9.
del ngen ero de proyectos
4/sepuede
eer
qle els n boode r¿l¡u
¿l \" r,colrL
d
con 250 bar hasta un caudal de 95 L/m n.Alc0ntrafio, pafa el sín'rbolo
tfavés de los catá 0g0s corresp0ndienies.
r'
-| ¿ouo 'r-
r¿l )u u Ltucuó qd o 200
"^
td(ol
\¿ra50-rr
con
bar.
6.1 Límite dinámico de potencia Los ím tes de potenci¿ de conmutación ind cados en 0s c¿táloqos .or ."lrdo, pa o p np éo co' ) sert dos de'l rode,"ld". pe.de
E lím te d nám co de potenc a (caudal máximo adm sib e en función de opre,or )de as,.l. r¿:di.t buido ¿s ós dótó ..ir¿do pol
P hacia
,ro-,
a T.
de sentldo de flujo o e b oqueo de conexiones de trabajo ¿ po¡l l¿5 lo po er. o-de arL" do.o1 6l -.oo dÁ plstó¡ emp eado - a causa de as fuerzas de flujo que actúan -"n as
Taf¡año nornina de a vá vula.
- |
"
A y simultáneamerte fetorno de B hac
La inverslón
..r,1" p
",pr- ro odpl ". l"[o " ¡"¡o ,"
pu"de ro^d ¡ri "rtenmenlo
"¡ ¿ o
po dc
va vUlas.
ima nes:
lmán de conie¡te continu¿, imá¡ de [ofr]ente ¿lterna, 1mán protegido contra exp os ones, imán especia ).
En
ta es casos de emp eo resulta lne udib e consu t¿r ¿l fallr cante.
En as vá vulas distribuldoras de asie¡to una nverslón de sentido de 5imbolo de conmutación de a válvu
flujo no es posib
a
La mediclón del límlte de potenc a se rea iza segúf estándar
Qué conexlones presentan ffujo en qué dirección.
internaclonal
-
-
Se
e
(50
Dl5 6403).
reaiiza la conmutación a través de a unidad de ajuste
od" e.otedore Ffecuenci¿
opo,icio
arer
o.
de os manes de corr ente a terna.
315 300
XL T¡
250
\
(1) @
i q
:I
0)
2oo
150
ITI l|v
tii
X )
(2)
(2)
:9
l
5U
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 C¿ud¡ Q e¡
Ftc¿.
Li
min
11.47: Ejemplo de representación del limite dinánico de potenc¡a de válvulas distribuidoras de 4/3 vias en hojas de catálogo
6.2 Diferencia de presión en válvulas distribuidoras Las característi(as en los catálogos
(rer Flg 11 48) só o considera¡
cliferencias de presión en la válvula dlstribuldofa, las diferenclas de presión para placa de conexiÓn y tube as de unión deben sumatse a
dkhos valores.
de un¿ ',á vula distr buidora - para la Q = 95 L/min asc ende de P veslón de pistón (1) haciaA a 3,8 baf y de B haci¿Ta 4,6 baf. Err sentldo def ujo de P hacia B y de A haci¿ T se producen c ferencias de presión de iqua La diferencia de presión
^pun cauda - con
va or. En la versión de piStón (2) la diferencia de presión con un caudal deQ= 50 t/mnasclendedeP haciaAyde Ph¿cla Ba 1 batdeA
h¿ciaT a 1,5 bar y de B hacaT a 1,8 bar.
14 10
12
ü
- S mbo oT-_
lL
-
,/,
t-
p8 (2\
u
'-
//V/ ,/,
.77VVV7 ,
.//Á/ry,
-z
-¿
z -¿:/,
r'M 7 7
4
1:2',.
23214 475
7
(2) J4l4 3344
t*f
8.
31356
--t B)J -+ + A-+ t;_,1;-t; BTT T A
P
B
B
T
't=f--leEe 12)-_r10 4
-¿:-
(2)
''-. 60 Carda Q e¡
F
(1)
',-
1165 4474 2',2?8 2 | 4 2 3346
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Post( o¡ cenli¿l
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11
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-l--T_ [ -
F
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D
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qo
100
110
'120
mln
g.11.48: Ejernplo de una representación de las lineas cara(terísticas Ap'Q de válvulas distr¡buidoras de 4/3 vias en hojas de catálago
Anotaciones
Caoitulo 12
Válvulas de presión 1. Introducc¡ón
de presión son ejecutadas en los siguientes tipos
Las válvulas
c0nSIrucÍv05:
Válvulas de presión son válvulas que influyen de un modo determinado, predefinible sobre la presión del sistema en una
1.
De acuerdo con la hermetización de la sección transversal de
instalación o en una parte de la misma. Ello sucede exclusivamente mediante variación de secciones transversales de estranqulamiento en bordes de mando.
2.
estrangulación como válvul¿ de conedera o de aslento. De acuerdo con el control (mando) como válvula de mando diredo 0 precoman0a0a.
Las válvulas de presión tienen dos posiciones de conmutación. Un cambio de posición se reallza de golpe (conmutación) o de forma continua (regulación) a través del efecto de una o varias presiones
sobre una o varias superficies del pistón y contra uno o varios muelles (resortes).
3.
De acuerdo con el tipo de montale: . Válvula para construcción de tuberí¿s . Válvula para montaje de placa
'Válvula en tipo constructlvo de placa intermedia . Válvula de enroscar . Válvul¿ de montaje La estructuración de las válvulas de presión de acuerdo con su
podrá tomarse de Fig. '12.1.
Válvulas de presión
Vá vulas de regulación de presión
Vélvulas de conmutación de presión
Tarea de regulación
Sección transversa
5ección transversal
de estrangulación en el borde de mando:
de estrangulación en el borde de mando:
variable
c0nstanle
. Válvul¿s limitadoras de presión
. Válvulas reductoras de presión . Válvulas de caida de presión .Válvulas de diferencia de presión . Válvulas de relac ón de presión
.Válvulas de pres¡ón con desconexión eléctrica ad¡cional
tig.
12.1'. Estructutac¡ón de las válvulas de presión según la función
. Válvulas de desconexión por pfesron
.Válvulas de secuencia de presión .Válvulas de carga de acumuladot (combinación de una vá vula de desconexión por presión y una válvula de secuen(¡a de presión)
función
2.
Válvulas limitadoras de presión
2.1 Func¡ones En los sistemas hidráulicos la válvula imitadora de presión cumple la función de limitar la presión del sistema a un valor determinado.
Cuando se alcanza este valor indicado a válvula limitadora de presión reacciona y conduce el caudal sobrante - es la diferencia de caudal
entfe cauda de la bomba y del consumidor - desde vue ta hacia el tanque.
e
sistema de
Fig. 12.2 muesfa el circuito de una válvula lmitadora de presión. Siempre está dispuesto en el cauda secundario (bypass). De acuerdo con su funclón la válvula limitadora de presión también se denomina válvu a de seguridad. Ftg. 12.3: Princip¡o de la válvula limttadora de presión como válvula 0e astenta
e cono o eL lado fronta inferlor de la conedera de mando con a fuerza hidrául¡ca. La presión de entrada carga
p,.A I
Fno-
F,
+(po.A)
(1)
= =
presión de entrada presión de salida (en caso de descarga, también presión de
A=
tanque) superf. del asiento o lado frontal de la corredera de mando
pE
pa
La fuerza del resorte pretensado F, actúa en sentldo de cierre. La cámara del resorte está descargada hacia el tanque.
lvlientras la fuerz¿ del resorte sea superior a la fuerza de presión, elemento de clene permanece sobre el asiento. Si supera
Válvu a de
I !10
Vá vula
mitadora de pres ón
1a
La
e
fuerza de presión
fuerza del resorte, el eler¡ento se desp aza contra el resorte,
abriendo la unión. E fluido excedente fuye nuevarnente hacia e tanque. Cuando e f uido fluye a través de la vá vula de presión la energía hidráu ica se convierte en calor.
Vá vula
antiretorno
W= Bomba
^ñ -
2.2 Fun€¡onam¡ento
(2)
Ái{ó16ñ.1: .ló ñróciÁn
Q= t = Ft9.12.2: Disposición típica de una válvula limitadora de presión
^p.0't
caudal
tiempo
Si, por ejemplo,
e1 consumidor no reclbe fluido, todo el caudal deberá descargarse a través de la válvu a. La válvu a abre hasta que en el
elemento de cierre haya equillbrio entre la fuerza de presión
y
a
fuerza del resorte. La carrera de apertura cambia continuamente con que la presión de entrada se conduce sobre una superficie de medlción
el caudal que llega hasta alcanzar la carrera máxima de apertura (límite de potencra). E valor de presión ajustado según a fuerza del
!dr9duo uc rucr¿o) \r rg, r¿,r/,
resorte no es superado.
El princlpio de todas las válvulas limitadoras de presión se basa en
Para
el modo de actuar carece de lmportancia si la válvula
realizada como válvula de asiento o de corredera.
está
tlt.po
de
ralv,la de
as erLo quo
se
Je)t'a er l¿
del estancamiento ibre de fugas, ofrece
¿
'g
ventaja de
uf
'2.3 aderas breve
tier¡po
de respuesta, dado que ya a carrer¿s muy pequeñas se pueden descargar grandes caudales.
El tipo constfuctlvo de válvu a de corredera (Fiq. 12.4) ofrece la posibilidad de comandar caud¿ es reduc dos en forma sensible
¿
través
de ranuras.
Fig. 12.5. Válvula limitadora de presión de nando directo (válvulds
pan
e
oscar)
Algunas pos bil dades de amort guaclón (Fig. 12.6) son:
PA t-J
Pistón ¿mort gu¿dof y tober¿s (1) hac a ]a cámara del pistón,
sLDer'irie (2\o
-
o.stor a*ort
-
piStón ar¡oniguador con toleranria c0respofdientemente gfande
grodo'co
-'"
(3) ( f terstirio de amortiquación).
t)9. 12.4: Ptinc¡pia válvuld lim¡t¿da,d de prcs¡ón cono válvula de carredeta
¿
Aqui l¿ corredera de mando es mier0ro de medición (lado frontal)y órgano de regulacrón (canto de mando). A est¿r rerado, a f¿vés del interst c 0 entre plstón y carcas¿ contlnuan'reft€ f uye un caudal de fugas de a ertrada de a válvul¿ hacia a salida (sin presión). E tien'rpo de respuesta de la válvuia de corredera es mayor que
E plstón está rigidamente un do c0n el eemeniodecerre Durante ¿veq de a '¿ co"er¿ d" psró" el f urdo debe se'op'old.¿do tobefa o de ntefsti(io ¿mortrquador 5e produce una fuerz¿ de
e de
la
an]ort gu¿c ón opuefa al sent do de rnovmlento
f
válvula de ¿siento: cuando la presión de entrada ¿sciende rápldamente, e plstón de mando pr mero debe recorrer la ong tud de rec.b n plto s f.¿ re'¿ rLer ¿. ece' derotp. p."de d e'.' acelte sobre el canto de mando. Durante la etapa de recubr miento la presión a la enüada de /a vá vu a slgue ascendiendo hasta alcanzaf a presión de apertura ajustada. La lorrgitud de recubrlmiento s empre
fesu ta Un colnpfom So entfe ti€mpo de respUesta y fUgas.
2.3 Válvulas limitadoras de presión de mando d¡recto Fig. I2.3 mueslfa esquemáticamerie l¿ válvula lim tadora de presión de rnando directo. El modo de actu¿f observado hasta ahora se refrere sólo ¿ L¿s tuerzas estát cas en a v¿ !uLa.
Visto desde e' lodo d r¿-'co, ¿r o ¿ 'ere'no\ un srem¿ eso.temasa, ei cua, puesto en n'rov m ento, realiza osrilaciones. Estas oscilacrones también nfluyen sobfe a presión y deben el mlnarse medlante amortiguaclón. F¡9. 12.6: Posib¡l¡dades de anoniguación en válvulas l¡nitadoras de pres¡ón de ndnda d¡re(lo
Dado que, a medda que aumenta la carrera también aumenta a fuerza de resone de acuerdo con a constante del resorte, el plato de resorte del lado inferior tlene una forma especial. Las fuerzas de impulso de cauda de f u do se aprovechan de modo tal de compensar práctjcamente e incremento de la fuerza oel resone.
A
fn
de obtener un buef ajuste de presión en todo
pfesió¡ y ufa característica
e
rango de
plana (en lo posible, poco aumefto
^p-Q ef aumento), el rango comp eto de presión se subd vide en nive es de pres ón. Un nive de presión corresponde a de presión con caudal
un resorte determlnado para una presión de serviclo máx
n'ra
ajustab e
con el m smo.
2.4 Válvulas limitadoras de pres¡ón precomandadas
A medida que e c¿udal aumenta, como consecuencia del espaco requerido para el resorte regulado¡ la posibilidad de construir vá vulas de mafdo d recto queda limitada. Un mayor caudal exige dlámetros
r¡ás grandes de asiento y de corredera. La superf cie y, con ello, la fuerza de resorte, aumentan en forma cuadrática ¿l dlámetro. Par¿ cauda es grandes y, con el fin de mantener as dlmensiones dentro de valores razonab es, ias válvul¿s se rea izan precomandadas (Fiq 12.9).
Fig. 12.1
.
Válvula limitadara de pres¡ón
omo válvula insertable
Fig. 12.8. Válvula limitadara de presión de nando directa En una carcasa o bloque de mando
('l)(véase Fig. ,l2.7) se ¿tor¡ll
FiT.12.9. Vélvula limitadora de presión preconandada para nontaje de placd a
a válvula compuesta d€ rnanguito (2), resofte (3), mecanisrno vafiaclor (4), cono con plstóf anr0rt quador (5) y asiento templado (6).
El resote apr eta e cono sobre el asiento. La fuerza del resofte puede ajustarse en forma cont nua con el botón girat0rlo. Con e 10, también
se
ajusta a presióf.
re nante
ef e
La
conexón
P está
ufida a sistema. La presión
slsten'ta actúa sobre la superficie del cono. Si a presión
evanta e rono de aslento, se abre la ufión hacia la conexió¡ T. La carrefa del rono está lmitada por un reborde en el taladro amortiguador (7).
2.4.1 Válvula limitadora de presión precomandada para montaje de placa
c'ud. de..e "ulo o 0b "eL'¿0ode fls or 0,.r,.0¿' ) argddO e resorte I uv-" ¿hora ¿ tf¿vés de condu(io de m¿ndo (7), dei t¿.-roro de locera (l l)y Ce ¡ esier¿ (8) h¿c a ¿ c¿m¿ra de resorte
Una válvu ¿ imn¿dora de presióf pri.Jnr¿¡0¿ri¡ p¿r¿ nro¡r¿je Ce placa (véase Fig. I 2. 1 l) €siá corpue-(-,, b¿src¿Tente de ün¿ !,álrru e
(12). Desde aqui se conduce nteff¿mefte a ir¿vés del cond!(to de m¿nC0113) o exlernarnenle a lr¿\rés de cofdr.r(todem¿fdo(14)slf p eslór hacl¿ el lafque. Cofdicior'r¿da por as toberas (4) y (5) se pfodute ufa raiCa de preslóf en e plstor p l¡cipal (3), pof o que se
(l)r
pflntip¿1 11)(on psión pr fcp¡l ¡:on e emefto de aluste de p es óf. vá
v!
a I m tadora de pres
'rá\,ll¡
A ¿rru, :oore
táre¿nr€nre a presiol aciúa
(6)y(7) co¡ sls tober¿s
a
de
prem¡¡¡¡
{.1, 5 ,,
a
e psroI
pr
s!pefof a contr¿
e
ll)sr :e
¿r1oLle
pstó.p
¿bfe a unió¡ de rara A hacla c¿raJ B.Ahora íluye calda de c.rna A h¿ci¿ cafa B, nraften endo ¿ pr€s óf de ser'r cro ajust¿d¿.
(3).
l¡ciD¿
1a vál'ru a de cara A .itLre rt¿, ¿ canza¡do u¡ o ',,¿ h¿ s¡do ajustado en I rcs0rle (9), ¿ €sier¿ (8j ¿ure
5
qLre
ncpai
ir,,. es de los ronCuctos de nt¿nCo
(3) c¿ lado por el resorle v sobre ,r esfera (E) en prenando (2).
12¡
l:'rá r,u a de prema¡do es una ór de narr ¡ diTecto
L¿ pfesron ¿ct!¿..rte en c¿n¿l SimLi
:p
por
A tr¿rrés de
de ir,'€s pres
co¡exió¡
ouede
desc¿fqa
ól
lnfer
o
vélvu ¿ m tado ¿ (segundo n ve de
a
0fl
reSorte (9).
A traves de corex on (1.1) .ror€ r¿l¿droilioqueado(16) sepuede ¡:oroLrcif e ¿(e te p loro por separado (externan-'e¡le) hac ¿ e tanqre
nodo se evitan rflue¡ci.:s de presión de c¿¡¿l B sobre ¡
p es 0f ¿l!stacl¿
g. 12.1A. Válvula linttadora de pL rion preconrandada
'" F
(l5)se
l¿ ¿ Llr¿ p es
a presión en
De es:e
F
'X
óf o connrrta
g. 12.11 VálvLtla lin)ltadan de t
x
esión pteconandada
para nant¿ie de pla?
2.4.2 Válvula limitadora de presión precomandada con
Este proceso se real za rápidan'rente, la presón
oescarga
a valor
go pe
de sistema cae
de
muy inferior de presión de circu ación. Las consecuencias
son e evados picos de pres ón y fuertes go pes acústicos de descarga.
La descarga de una vá vula limitadora de presión precomandada sgnifir¿ que a f!fcón llmltadora de presón es anuada y que la válv!l¿ tie¡e ufa cirrrl¿ció¡ en gfaf parte libre.
Uf ejemplo tipico de ap lcación es, entfe otr¿s cosas, el arranque s preslón de una bomba.
La lunc
ó¡ de a válvu a lim tadora de
pode
50
Jri¡ro' p ,o o'Ooler¿, " o ptó. ,, d \e
emp ed
I
diversas versiones, ¿lcafz¿ndo distintos resrltados, como por ejemplo:
enrp eo de
n
pifór prinripa
de corredera en ugar d€
pifón pf ncipal
de asiento,
L¿ c rculac ón lbre se obtlene a reclbife pitónprncpa derontfo (5) (Fiq. 12.13) enel adodemuel e (1)una co¡exón libre hacla e dppo i-o (\ó¿(e tdrb er o Lo I Ll¿ '.
corresponde a la función descr ta
Pord
presión prop amente dicha
-
el pren'rar'rdo activo,
-
a red de amortlguación o
-
la p aca amoniguadora del go pe de co¡mutación.
de aválvLr a lmlt¿dora de presión
precomandada (Fig. 1 2.1 1).
Placa amortiguadora del golpe de conmutación Con la p aca amort guadora del golpe de conmutac ón, cuya func ón es la de una vá vu a reguladora de f ujo con dlafragma postconectado, p c0tTftLtdLion oe ¿ ,al,u ¿ r.e rir s¡ h p
lp r¡
'o
" ó-nn
inritadora de preslón y rea lzar n'rás suavemente el proceso de conmutac ón. La pl¿ca amortiguad0ra de golpe de conmutaclón (6) se insta a eftre la válvu a de premando (7) de la válvula lim tadora de presión y la válvua difribrldora (3) En canal B de a válvua dstrbuidora se debe insertar una toltera (8).
Con a vá vu a distribuldora cerrada (función lm tadora de presión) ig. L 14) e o >.0 19) ., 6",p az"do po d p e< o. de or oo
rl
contra
t g. 12.12. desca rga
e
resorte ('10) y b oquea la unión 82 hacia
B
1.
Válvula limitadora de prestón preconandada con
por
vá lv ul a d i stri b u i dora
La cor¡blnac ón de !|a vá vula mitadora de presión con una vá vula d str buidora ofrece a posib lidad de conmutar de modo senc llo la func ón im tadora de pfes ón a clrcu ac ón sin presióf mediante seña
de mando (t g. 12.1 3).
Con a válvu a dlstribu dofa abien¿ (F g. 12.15) -e caudal deaceite pi otopuedef ulr hacia e tanque ¿ través de cana Bde avávula distribuidofa - en a tobera (8) se genera una c¿ída constante de presión. La tLrerza
de
resorte (10) abre con fetardo a un ón de 82 hacia B1;
de este n'rodo se evitan picos de pres ón
ef el conducto de retorno.
En a vávua dstrlbuidor¿ (Fig. 12.11) boqueada sin corriente no existe una unlón
de
ado
de
rituel e a través de la Conex ón B
válvu a distribuidora hacia el depósito. lim tadora de presión.
La
de
a
válvlla trabaja como vá vu a
Al .^ ole¿ a olaca aro r'g.lado a de golp" nhiipnpn á<
lp Lorr--¿.ior
no depende de la v scosidad,
Accionando a válvu a distr buidora (3) la cámara de p stón pr ncipal
(l)del
lado del resorte se une cof cana T (2) de la válvula
stón prlnc pa (5) se evanta de asiento (4). E caudal ahora puede c rcu ar prácticarnente sin presión de canalA hacia canal
dlstribuidofa.
B (posirión de circu ación, la resistefrla
rstalarlón).
no se producen go pes acústicos de desca qa y
El p
a
cauda depende de
a
-
los picos de pfesión son mucho más feduc d0s.
,p
XAB Fig. 1 2.13r Válvula l¡nita(Jan de
/eston
por solenoide ¡sreconandada con descarga accionada
t
3
B
6
F:g. 12.14 Placa ananiguadora de golpe d¡str¡buidara cernda
cle
cannuractón' válvula
F
(J.12.15. Placa anartiguadañ de galpe de Qüntuta(¡ón' válvula
d¡stribu¡doE abierta
2.5 Valores característicos Curva ideal La ca ldad de una vá vul¿ | m
tadora ce pres ón se eva úa de acuerdo
con os slgu entes cfite ios: Deper'rdencla presión cauda (caracterist ca p-Q),
,l
lim t€ de potenci¿ y
€ rofduda
dinárnica.
Prt
o
2.5.1 Dependencia presión-caudal deperdenria presón caud¿ da u¡a idea genera de campo de e[ipleo de una válvu a mlt¿dora de p,es óf Aqui e parám€tro es l¿
3
Pa
a
com enzo
de
a apertur¿ (Q
d
pE2
/
4
L¿
pfeslón de ¿juste pr
7
> 0).
En as flguras 12.16 y 12.17 se h¿n repfesentado las curvas caraderisticas p¿ra as vávulas lmitadofas de presión de mando directo y precorf andada La var
acióf de la pfes óf ajustada rof el cauda en aumento o
r ir" o
d" a..r.¿
reguLación R
de
c¿d-" ro ópo.e -"
as válvu as.
"
desrio.
C¿ud¡
Q
e¡
Lrm
I
la
oro" Fig.12.16. Curvas cañctetísticas de válvulas litn¡tadoras de presión de nanda directa
AP¡
P-
G)
^Q F
(3a)
^Q La caractefist c¿ con R = 0 se denom fa clrrva ldeal.
o.
:q
C¿ud¿l Q en Lim
J.
..
.
!
.d .Lld5 l [':loda]é>
de
¡ p'e: on p'p'6¡¿"i¿i¿t
Texto Fig. 12,18 y 12.19
Las desviaciones de la !nclinacjon de la característlca ideal responden
N vel de preslón 50 bar Nivel de presión 100 bar Nivel de preslón 200 bar Nlve de pfesión 315 baf
a los sigulentes mot vos.
2.5.1.1 En válvulas limitadoras de presión de mando directo (Fig. 12.7)
Nivel de presión 400 bar Por el aume¡.0
de c¿,d¿r se rc "T "rr¿'o c¿r'ero de co^o de
¿
de resorte. La fuerza de resorte aumenta notablemente (Fig. 12.16). Además aumenta la
válvu a, 1o que produce una compres ón
400
pérd da de presión y la fuerza de flu1o.
pato ((8) en l¿ Fig. '2.7roe'e5orLe-tanbéc dero-',rcio pl¿-odecfoqLe -e-'¿s
¡,4ediante una forma geométrica especial del
válvu as lmitadoras de preslón de mando dlrecto se puede alcafzaf un aplanamiento de la inclinarión de as curvas cara(teristicas. 5e
aprovechan as fuerzas de lmpu so de caudaJ s¿llente para compensar el dJrelto de ,¿ fre'¿ de 'e'o le a f-erza de [L o terd er .e ¿ cenar el cono de la válvula. E la p'óc- ra oste elec-o se deror r a)Jda de(¿ r"'¿".
,
"
:q
Con la adaptación de la fuerza de resorte a rango de ajuste c0rrespondiefte (división en "nive¡es de preslón ) se ogra una dependencia adecuada a a práctic¿' de preslón-cauda (Fig. 12.18
r00
y Fig. 12.19). La caracterlstica
con a menof nc ln¡c ón se a canza siempre con
a e
valor conespondiente al nivel de presión.
40 60
80
100
120
Caud¿ Q en Limin
g
12.18. Caraüeristicas pt Q de válvulas linitadatas de presión mando de directo de fN I y l0 F
l 315
300
ó
-/-E
'¿¿'."-?-
'-"=':-': 50
150
100 C¿
200
udal Q en L/min
Fig. 12.19; Caracterkticas p.-Q de válvulas Imitadoras de presión de mando directo de TN 25 y 30
250
300
ef
Norrf¿ rfelte,
a p áctr¿, las vái'rL, ¿s lmitado as de presón de
m¿ndo d recto só o sue en enp earse Cefiro de fango de pres
En caso de c¿uda es muy
dependencia
pfes ón
ab
elemplo:
1 L/m n) la
c¿rda está slleta a a h fefesis. Es dec f, ¿ tefraf a vé v! a (cauda en dism nuclón) se produce una presón flerior p.que al
óf
recomendado. Por
peque|0s (Q < 0,5 a
i
pn (caudal
ef armefto) (Fl!t.
12.21)
Nive de presión 200 bar Raf!,lo de
ajure '00 h¿r¿ 200 baf o
Esta difefente caracterÍstlc¿ d€
N
lel de pfes of 100 b¿l :00 h¿sta 300 b¿f.
pr nc pa (3)y elera
f
ape't!
a y de
t
efre se debe a luefzas
rr
ón en ios € €m"onlos de mafdo (p stón de premando (8))y a pos b e ensLtt an ertto de
mecá¡ic¿s e hldráu lc¿s d€
f uido h dráu lco
Rango de ajuste
Iamb én se pueder ajust¿r pfesl0ne! n1€r ores ¿ far!10 de ¿lLrste ecornend¿do, ieór camente h¿sta Lrf'r¡ or de p. = 0 (desrarga tota de esorte). 5 n emca qo, en i¿ c¿sc se debe contar cor una !lfaf
tegr:c ól
desviac ón de
2.5.1 .2 En válvulas l¡mitadoras de presión precomandadas (F¡9. 12.11)
E¡ asvávras imtadorasdepresórirerom¿ndadas
a incl
f¿rór
ra co¡ c¿uda en aun efto(Fiq. 12.20) sedebea a fuerza de f ujo que adúa sobfe e pstrrplincpa (3) en sent do de
de
¿ carart€fist
cerre(F,=Q.y'Ap). Dado qre
-"1
mantenef
e
llfr
fesorte de p stón p inr pa só o tle¡e a óf de p s1ó¡ pf nc p¿ (l) r:f rna poslc ón delirid¡, el
d nensionam ento efeato
de
de ¡lue¡z¿de e5rftede mlsrno
es reduc do.
Q en L/min
p = pres o¡
E
o0o¿.0óp.0
oó rordod
de ¿pe t.Jfa
p. = pfesron aje c e'e p = p e5i0f ce enlfad¡
esofie sobfe a car¿rterist !¿, ¿ d ferenc a de ¿s vá vu as
" 0" o.p"q ó.¿q."p ed"
p.
despreca se.Como m!est.a Fl!1. 12.2ri ¿sra acte isllc¿stfafsru.Ien en lorrna ras paf¿ É ¿. Ftq.
p. = d ie e¡c a de pres ó I de ape lLlfa y de clene
12.)1: (ara(teristiG de apettua y cietre can caudales nuy
pequeños
TN 25
TN 10
. 5
250
3
200
rso E :9
300
Ia!d¿] F
g
Q
e¡ Llm
I
12 20 : Caratteristicas p. Q de t',tlvulas linitadoias de presión precomandadas
2.5.2 Límite de potencia En las válvulas lmltadoras de pres
nn'orr
ór
se difefefcla entre limlte de
¡Iropio e'-'" or{liq ') .,t
1223)
-x Psr
P,
.,
Límlte superior de poiencia
de estrangulamiento
o
Limlte int-.r or :Q
Ftg. 12.24 Prin(ipio de una válvula linitadora de presión preconandada
P.. C¿udal Q
I
g
12 22. Raago
de n¿Ddo d¡ecto
de'
ab¿ o
d"
'
¿1.
Jt¿
ef
'-
0,,,, L/min
edo'"
Cauda es más el€v¿dos exigen secciones tfansversa es de as,onto
- l-
A, 're zo. g,ó'oe5 ,. por o -¿r o. 0o o(-proo ro- p .-per ores do é)o l" o de ¿jL 're po el 0 q,e r"s v¿lvl'¿s nas
dp D e" a
f-
f'
milador¿s de preslón I eg¿n pfonto a un sector en el cua la v¿I aclón p y¿ no resulta posib e.
manua de
Aquise ofrecen as vá vulas im tadoras de pfesióf pfecomandadas, r¿¡' n-e"1e g ardes drdnel'os de ds LLo e5 )e pJedel real T¿' os,e r0^ er" rrer ori"c'o¿.l"ba.¿f'ez¿dpl ,esot"de o.-o
e Pr. Limlte superiof de polencla AJ¡
,3ó Limite nfer or de potencia
principa F. aumenta decis vamente por la presión de mando p, . Dado
€ bajo vo umef de mando, con
as vá vu as de premando lim tadoras de presión de acc onamlento d recto (fedurld¿s fuerzas de varlac ón) las presiones de mando pueden ser ajustadas sin problem¿.
2.5.2.2 Límite inferior de potencia.
P:,
La máxima presión
a) Válvulas imit¿dof¿s de presión de mando directo En las válvu as de mafdo difecto se a canza e lím te lnferior de potenr a cuando € cono de la válvula ha rea izado su c¿rrera máxima el'e/roso tel l- es (e o Ld p'esro'r de ope r,ra l¿ p ete-.ro^ der fesultante corresponde por cons gulente a una ínea cafaderist ca de estrangulación con una s!perfice constante de paso (véase la F g.12.22) A ." o .J¿ q- e o de ¿l e l¿ (dt¿crer 5 .¿ p-0 co'i¿ o c¿racterística de estra ngu lam ie¡to.; se h¿ alcanzado e ínrite de potencia de a válvu a {sección transvers¿ de mando tota mente abiert¿). Qu efe decir que si el caud¿l aurnenta se pfoduc¡r¿ u¡r ¡r -rp ,r dp n ó( r' , n..p\or' " p [e ¿ o (a a(te .t C¿ d"
rnd.¿\ulo i-
estr¿fgu ant erto.
Caudal Q er L/min
r
9.12 23. Rango de ttabajo de ur,¿ válvula l¡n)itadara de pres¡ón precomandada F
-r
2.5.2.1 Límite superior de potencia (máxima presión alLrst¿b e y rauda méximo) ajustab e p. imtae rango super or de trab¿jo de ¡,e'. ¿ rTa, -o oe t¿doro de p es or De5-r¿ 0e ¿ resorte F, yde la sección tra¡svers.: del a5iento corespondiente A de la vá vr a de pfemando (Flg. 12.24).
.
Vá vrlas lmitadoras de presión precomandadas En las válvul¿s precomandadas a presión mí¡lma ajustab e ¿l comenz¿T a apertura queda defnida por la fuerza del resone del
b)
pllóf prlnclpal y e va 0r de a pfesión de mando. En ttálttu as de uso común este valor se en(uentra entre 1,5 y 4,5 b¿r.
5i el p6tón princ¡pal, como consecuencia de un aumento de caudal,
ha alcanzado su canera máxima de apertura, la característica de la presión mínima ajustable corta la característ¡ca de estrangulam¡ento (Fig. 12.23 - línea a trazos).
2.5.3 Conducta dinámica La conducta dinámica de una válvula limitadora de presión se caracteriza por su capacidad de reacclón (respuesta) a cambios repentinos de caudal o de presión.
Condic¡onad0 por las secciones üansversales de apertura mucho más
grandes de los niveles principales de la válvula, en las válvulas ptecomandadas el lÍmite inferior de potencia sólo se alcanza a bajas presr0nes 0e alusie.
La válvula debe reaccionar rápidamente, es deci¡ sin retardo, compensar posibles picos de presión y alcanzar lo más pronto posible el valor de presión ajustado.
Con el fin de evitar grandes velocidades de flujo y con elo, grandes pérdidas de presión en el sistema hidráulicq de acuerdo con el tamaño
Para evitar picos d€ presión deben tomarse medidas de
amortiguación,
las cuales junto con la fricción y la inercia de masa
de as piezas
nominal de la válvula se limita el caudal máximo (Fig. 12.23, Q,á,).
rnover afectan la capacidad de reacción de la válvula.
En válvulas precomandadas con descarga eléctrica por válvula distribuidora el límite inferior de potencia es igual a la "presión de circulación". Queda determinado por la fuerza de pretensión del resorte de pistón principal y por la presión de mando del cauda de aceite piloto que fluye a través de l¿ válvula distribuldora hacia el tanque.
La conducta dinámica de la válvula queda determinada por su tipo constructivo, por el estado de servicio del elemento de ajuste (pistón principal) y de la instalación hidráulica; la conducta estacionaria sólo por el tipo constructivo.
d!l
a rempo ¡ en ms
PE1
alufaoa = va or
teórico)
:Q
Fig. 12.25. Conducta de rcspuesta de una válvula lim¡tadora de presión al abr¡r
a
Básicamente se diferencian dos estados de servicio (fases de movimiento) del pistón principal:
2.5.3.1 Movimiento del pistón principal a otra posic¡ón de carrera, p.ej. al abrir Las causas del c¿mbio de posición del pistón pflncipal pueden ser:
a)Aumento o caída a modo de sa to de a pres ón en a nfalaclón
I
hidráulica, producida por un cambio repentino de caudal.
P- = Pres ón de apeftura p. = Presión de cierre
b) Un c¿mblo en form¿ de salto de
p,,
p= Ja presión
de premando por
-
Pres on de
enf¿da
p, = Dilerencia entre presión de apertura y ciere
accionamient0 de la válvula di5tribuldora en vá vulas limltadoras de a presión con descarga.
fiT.12.26: Printipio del sistena masa-rcsorte La
conducta dinámica se puede evaluar en base
a
a curu¿ de
respuesta
de salto (Fig. 12.25). El
L¿ ecuación (4) muesüa la relacrón entre ia fuerza Fy miento x de slstema mecánico.
transcurso de la curva característica es prácticamente independ¡ente
tiempo de comienzo de oscila( ón t o< pl lión ñ^. o r,-n<¡ r,o no.¡lo ol r no-lFr -O El
I
\AStd qLe a pres¡ón akanza por primera vez el límite inferior de toler¿ncia de
osciación.
d€spl¿za
m.i- F-R.i-( \
del tipo de exc tac ón. Los datos técn¡cos para evaluación de la conducta de respuesta son:
-
e
(4)
Las osc aciones que se producef pueden e imlnarse mediante medidas adecuadas de amortigu¿ción, véase la Frg. 12.6 (pisIón amort grador en válvu as de mando diredo). L¿s válvu as precomandadas se amortlguan hidráu icamente fFlq. 12.14 12.l5l. Tober¿s entre el nivel ptincipal y la válvula de premando lim tan e caudal de acelte plloto y, con elLo, e movin'riento
y
E tiempo de oscllaclón t. es el tiempo que transcurre desde el momento t- hasta que la presión alcanza por últ ma vez l¿ to efanc a de osri a(ión para no SUperafla nuevamente.
del pi5tón prin(ipal. Para
el servici0 sin fallas de una instalarión hidráulica result¿ imrir¿do a de p Fs ór romppr se ¿\
porr¿ne qJe o .ol. r Pico de presión
P.
p,,
,
..-V /P.'100en%
La amplitud de sobreoscilarión V" es a máxima desviación del s¿ito de respuesta de va or nomina ajustado después de superada por primera vez l¿ tolerancia de osriiar 0n.
¿
oscilaciones que se pfoduzcan, permitiendo una conducta estable de Serv c o.
5i ¡o fuese asi, las oscllaciones de ata frecuencia, además de la generarión de ruidos, podrían ocasion¿r un mayor desgaste (erosión por cavitación). Las consecLrencias son un¿
2.5.3.2 Movimiento del pistón principal dentro de
vida útil más reducida y una menor
dlsponibil dad de la in5ta ación hidráulica.
la posición de regulación por oscilaciones en la instalación hidráulica 2.5.3.3 Influencia del t¡po construct¡vo de la válvula En apráctic¿, oscaudaesenuna rsta ac ón hldráu ica no son ibres de oscilación, entre otros, por la pu sación de presión de la bomba hldrául ca.
Como consecuencla de dich¿ plr sación de presión las vá vulas limitadoras de presión pueden osci ar y producir ruidos. Según la frecuencia de los ruidos se habl¿ de "retembar, zumb¿r, silbar o
En las válvulas de correder¿ siempre debe existir una determinada ongitud de recubrimiento con el fln de I mltar as fugas lnterfas que
se producen. Como consecuenci¿ de est¿ carrera muena, al abrir p.ej. a válvu a, result¿ Lrn determlnado tiempo muerto duf¿nte e cual la presión de entrada sigue ascendiendo. La consecuencia son p cos 0e pfes on.
aullar' de l¿ válvula. La causa de
ello es el sistema resorte masa que está compuesto por de a válvula, el resorte Íreránico y a co umna de
En las válvu as de asiento
e cono de
a válvu a se abre inmediatan'rent€
las piezas móviles
una vez que la pres¡ón de entrada haya alcanzado el valor nominal
acelte que ¿clúa como resone.
¿j'st¿do. Los orcos de pre\ or so'
-Li
bdjos.
3.
3.1 Válvulas de secuencia de presión
Válvulas de conmutación a presión
camente, as vá vul¿s Lmlt¿doras de presión tambjén puedef
Las válvu as de conmutaclón por pfeslon, según el caso de emp eo,
Bás
de¡ominadas tamblé¡ vá vuLas de secuencla, de clrculatlÓ¡, de pfetens ón o de frenado, son simj ares e¡ su corlstfucc ón a las válvu as
emp earse como vá vu as de secuencia. La conditiÓn para e lo es que la presión en canalT (en válvu as lmitadofas de preslón de mando
lm tadoras de pfesión.
d recto) 0 en canal B (en vá vu
ón se lbican en e tauda principa de una insla arióf hidtáu ca y, a a canzar a presión ajustada, coneclan o desconectan otra ¡stalaclÓn hidráu lca.
conduc endo
Las vá vulas de tonmut¿clón por pres
''|l | --| I
as
mltadoras de preslÓn
precomandadas)no preda variat la pres ón ajustada. Esto se a canza
e aceite
de fugas
en
as vá vulas I mitadoras de ptes Ón
e
aceite pi oto, €n las válvulas lmitadoras de pres ón precomandadas, sin pres ón y en fotma externa haci¿ el Iar q ue.
de mando d fedo y
r
-t Ftg.12
29
Válvula de secuencia de pres¡ón de ndnda preconandada
3.1.1 Válvulas de secuencia de presión. mando directo (F q. l2.31)
I g.
12
2.. t(a,do ror ,¿', ,'" de 'e "1.
¿ de 0
p .o
E ajuste de a presión de conex ón se re¿liza rnediante el
e
ef¡ento
de alure (4). E fesorte de pres ón (3) mant ene el pistón de mando (2) en su posiclón ln c a, a vá vula está cerrada.
La presón en canal P actúa a través de conducto de m¿ndo (6) sobre la superfce (8) de pstón de m¿ndo (2) y, ron e o, contfa a
cana P s!pera e valor alustado (2) es desplazado contra e mando de (3).5e resorte abre la unión de canal P haca cana A. E slstema posteriof a (afa A se conecta sln que en canal P calga la pfesión.
fuerza
de resorle
(3).
en el resorte (3), el
Flg 12.28r Manda
con bamba de avan@ rápido desc)nectable
tig.123A.
5i
a pres ón en
pifóf
Válvula de secuencia de presión de
nand) d¡rccta, ali'
nentación interne de a.eite p¡latj, descarga extema de ace¡te pilato
P A T(Y) B(X) Fig.
1
2.31
: Válvula de secuencia de presión de nando directo
La señal de mando proviene internamente del canal P, a través del conducto de mando (6) y de la tobera (7), o externamente a través de conexión B (X). Según el caso de empleo el aceite de fugas se descarga externamente a través de conexión T (Y) o internamente a través de conexión A,
delfluido de canalA hacia ranal P puede insertarse válvula antirretorno. Para elcontrol de la presión se ha orevisto una una conexión de manómetro (l). Para el libre flujo
Fig. 12.33: Válvula de secuencia de presión precomandada;
alimentación externa de ace¡te p¡loto, descarga intena de aceite
3.1.2 Válvula de secuencia de presión, precomandada
piloto
(Fiq. 12.36) Lasvélvulas de secuencia precomandadas básicamente se componen de válvula principal (1) con pistón principal (2)y válvula de premando (3) con elemento de ajuste (11). Para el libre retorno
deflujo de canal
B
hacia canalA se puede montar
una válvula ant¡retorno (4).
Según el caso de aplicación (válvula de pretensión, secuencia o p¡loto es ejecutada (véase la 12.3 hasta Fig. 1 2.3 5). de forma interna o externa, Fig. 2 circul¿ción), la aiimentación
y la descarga del aceite
Fig. 12.34: Válvula de secuencia de presión preconandada;
al¡mentación ¡ntema de aceite p¡loto, descarga externa de ace¡te p¡loto
tig. 12.32:
Válvula de secuenaa de prcsión preconandada; alimen-
tac¡ón ¡nterna de aceite p¡loto, descarya ¡nterna de aceite piloto
Fig. '12.35: Válvula de secuenc¡a de pres¡on precomandada; al¡nentación extena de ace¡te p¡loto, descarga externa de aceite p¡loto
Ftg.
12.36 Válvula de secuencia de presión preconandada, alinentación interna de aceite p¡l)to, des(arga intena de ae¡te pllota
3.1.3 Aplicación como válvula de pretensión (Fiq. 12.36)
3.1.4Aplicación como válvula de secuencia
La pres ón en canal A actúa a través del conducto de mando (5) sobre e pistón de premando (6) en ¡ vávula de prem¿ndo (3) Simu táne¿mefte J¿ preslón actúa sobre e ado de pislón pr ncipal
A diferencla de la
.2 c¿g¿dooo "l ".or "5l¿oeso .ro"¿o."lo ¿ado" "l e:o .e 8\ o p ro d" p e no do 16 " d" pl",/d,or'o € ^so € (8) L¿ seña de mando proviene de t¿fa A l|telname|te a través looo. '"oodo p..o o r'o"l 1)\ 0e.o.o t.ro0o or0o ) cargado por el resofte
f lye a través de co¡ducto de mando (9) hac a
rana B.5e produce una caida de presón en e pstón prrcp¿
(2).
ap
cac ón como vá vu a de pretenslÓn aqui el acelte
de fugas que aparece en eL pistón de premando se conduce externarnente y s
I
pfes ór'r a través de co¡exlón Y hacia
e
tanque.
La descarga de ace te p loto se rea iza lntef|amente ¿ través de cofducto (9) hacla cana B.
I
¿ rO "^t e\o oa,.ar "l B!.pOo ro.q¿, oro ¡16o"¡o-6 tarada en el resort€ (8). Las lugas en e pistón de premando (6) se ronducef internamente h¿c a cana
B
Fig. 12.37: Válvula de conexión de presión enpleada cona válvula
3.1.4.1 Aplicación como válvula de circulación (Fg 12.38) La presión artuante en ran¿lX actúa .: 1'¿vés del conducto de mando (5) sobre e plstón de premando (6) en a válvu a de premando (3). A mlsmo tiempo a presión en c¿na A.¡ctúa a través de lá tob€ra (7)
I
,ob e el ¿do del p s or pr'rc pa' -"rg¿do oo el esorre S' e ' canalX a preslón supera elvalor ajustado en el resorte (8), el pistón de premando (6) es desplaz¿do roflra el resorte (8). Ahora fluye
Il;dodesdeel adodel psro pr,r.,¿
12) ca gado por
el "so
re
premando haci¿ ¿ cámar¿ del resorte 110\dó ¿\¿..r¿deoer¿rdo.L¿p" o der ¿dodelp,ror 0r 'r.p¿ por e/ taladro en e] p stón de (2) c¿rg¿do por
( ¡. ór-,
e
resone cae. El pisto r principal (2) es levantado de
'^ hd,io c...1 B. t- '.do 11 ,.r do hidráulico fluye práctican'rente sin pfisrón de r¿na A h¿cia canal B. versión elaceite piloto se desc¡iga sin presión desde la cámara esorte (10) ¿ üavés de conexiór, ¿
En esta
del
t
Ftg. 12.38. Válvuld de secuencia preconandada; alimentadón externa de aceite pílato, descarqa externa de aceite piloto
3.2,1 Válvulas de desconexión por presión, precomandadas
3.2 Válvulas de desconexión a presión
(F
Las vá vul¿s de desconexló¡ por pres
ón
is l2 a0)
iamb én denominadas
de c¿rga de ¿clrmuladores se emplean mayofmente en lfsta ac ones h dráu lcas con atuTnu adores de presiÓn 5r.l tarea cons ste en con€ctar el cauda de la bo rba ¿ c rcr.llac ón sin presiÓn crando e acumu ador de presión a c¿fza 5u preslón de c¿fga. vá vuLas
La válvula de desconex ón por p esiÓn (Flg. 12.40) se cornpofe básicamente de vá1vu a principa (1)conpstónprlncipa (3)' vávua de premando (2) con e emento de aluste de presión (16) y va vula
antlfretofno (4)
3.2.1.1 Conmutación del caudal de la bomba de P hacia A en P hacia T eftrega f uio a través de a vá vll a antiTfet0rno nstaacón hdIáu ica. La presiÓn ef canal A actÚa a
La bomba hldrául ca
(4) haca
a
de condutto de mando (5) sobre e plstÓn de prem¿ndo (6) A mlsmo tiempo actú¿ apfeslónentan¿l P a través de las tobefas (7)y (8) sobre e ado de plstón pr fclpa (l) cargad0 por e fes0rte y sobre La efera (9)en la vá vu a de premando (2). ll¡a vez alcanzad¿ e¡ la inst¿ ac ón hidrául c¿ l¿ pres ón de desconex ón aiustada en a tf¿vés
vávula de premardo (2) a esfera (9) abre contra e resorte (10). E fluldo h dráu iro fluye ¿hora a través de as toberas (7) y (8) hacla a cámar¿ de resorte(11).Desdeaquí e ludo se destafga lnte ra o €xternamente a través de (onducto de m¿ndo ('12)y cafa T hacia el
ta¡que.
o¡ada pof as tobef¿s (7) y (B) en e pistóf print pa (3) se produce una caida de presión. Como consetuencl¿ de ésta € plstón princ pa (i) es evant¿do de su as ento, ¿briéndose a un ón de P hac a T. La válvu a aft rretofno (4) c etra a Ltnión de A hacia P La esfera (9) es manten da abierta por a pfeslón proven efte de canalA. Cond c
3.2.1.2 Conmutación del caudal de la bomba de P hacia
T
en P hacia A La superficie de pistó¡ de premando (6) es aprox. 10 % més grande que la superflc e efect va en l¿ esfefa (9). Por e lo tamblén aluerza en e plstór de premando (6) es un 10 % sltper or a a fuetza efectiva en a esfera (9).
E;^ t) .39 lnstalación hidráultca can ¿cunulador de presión y valvula de desconexión par presión
Hast¿ a cafzar la presión tarada el pistón de prem¿¡do (6) está equ ibrado. 5i el premando abre, a preslón en e pistón de premando (6) es super or
' ¡ : ,\-r,t at \pp t""t " ,lSI¿ aCOl o idl..l.¿.,01 bo o"- oe"l " y d" b". pres or I )loo.or ó ¡"l¡ r¡r o\ F-
estos casos de emp eo la bomba de baja preslón se cOnecta a c rcu ac ón s I presión una vez a canzad¿ a a ta presjón al!Stad¿.
a
a pres ón
en
a esfera (9);
e pistón de premando (6)
t0nTnuta. Si la pres ón
ef e
p stón de premando (6) ha caido
diferenc a de presión de conmutación (10 %)
e¡ e va oT de
a
coI Iespecto a apreslou
(l0) apfieta nuevamefte aslento. De este modo, en e lado del pistón
de desconex ón ajustada, entonces el resorte
a esfera (9) sobfe
e
prlncipal (3)cargado por el fes0rte se qenera ufa presión.lunt0 c0n lafuerzadel fesofte(14) e plfón principaL (3) es apretado sobre su aslento. La un ón de P haca T queda nterrumpida. La bomba hldráu ica nuev¿mente entrega cauda a través de a vá vu a ¿nt rretorno (4) dePhacaA¿ a lnsta aciÓn h drául ca
3.2.2 Válvula de desconexión por presión
precomandada con descarga (Fig. 12.a2)
A
Jn
i-r-
P
T
r* nrio.",o .pe,a paco^¿-ooo
La función de esta vá vula correspcr funclón de a válvu a Flg. 12 40.
le:
la
Accionand0 ¿ vá vu a dlstrib!i0c ,r (15) montada, pof debajo de l¿ pre: ón de desco¡ex ó¡ ajustada en l¿ vá ,iL, a de premando (2) se puede con ut¿r rl.. P I
aP
-4.
-
Fig 12,11: Válvula de des(on€\tón pai ü pte(antanda0a con oes(arga
ples ta
a(ianada par solenoide P
tq. 124-. .a .--dede,rc e,o pa pP 0 pD(0 ¿'d"a¿.o d" '¿ ).¿. a ódc 0 <0" ad"
4, Válvula ÍeductoÍa de presión
4.3 Válvufa reductora de presión, mand0 directo
4.'l Funciones A d ferencia de a váivu a I m tadora de presión, que lndica e valor
darópré or
d"e
'd.(pe,ior de o onb¿\. or¿l':a
ed,cro
a
de presión inlluye sobre a presión de sa da (presión de consumidor). La reducción de la presión de ent¡ad¿ (pfesión pf nrarla), o bien, e mant€nlm ento const¿nte d€ l¿ preslón de s¿ ida (presión secundaria) puede producirse sólo a un valor que se encuentra por debajo
de a ef el c rcuito pf lrc p¿1. De este modo puede reducirse €n rna parte de cifcu to a pres ón a un va or infer or a de a preslón de s stema. preslón variab e re nante
4.2 Funcionamiento D"
". e do,o
l" I r,.
oer-iL r q-e o o conduc do sobre
r. o,l, y u.- ',Po olu
es
e
F
o" 1. .¿ . . r"d | -o d do pré.0 . 0e ro " de s" id¿ 5rp"re e .¿ oi o Liodo, e, o ps
o
o'
ado
froria
I
de la plez¿ de mando (pistón o cono)
i..|,,1
ona ro.¡r oro¡ r,d¡
lli¡
' A supera a fuerza del fesort-o o1 . oda "p.or ,¡ -r."te \a,io o 0d" )p lido dó óboe ¡.¡nr¡ do m.¡nrl¡ Fn i nñ(i.l¡n dÉ a¡ ¿.t0'1 ¿ .o""e0ó'¿ ptp5erLó 12.43). S la fuerz¿ hidráu lca p.
compensación de fuerzas (F = p, . A ). En e cafto de mando, en funclón de caudal Q y de a presión de entrada p, se regu a a sección
Oa0oO aadlo0odf En pr
fc
drlPl F Ol o'p0_.
g. 12.44. Válvula reductora de presión de nando directo tipa
En prlnclpio, as vávulas reductoras de presión se construyen en e segur0 de la presión de circuito secundar o se realiza a través del e en]ento de ajuSte (1 ) (Fig. 1 2.45). La el€cclón de ajlrfe por botón glr¿tor o, como se ha repfesentado, o por tornillo prisionero con hexágono y capuchóf protector, o
versió¡ de 3 vias, es decit
nrediante botón girator o ceffable con esca a, depende exc usivamente
rol L róp11 on rpl lo on¡lo . ¡ 1¡i¡
En a posición nlcial as válvuas están abiertas, es declr,
e
caud¿l
puedeflur ibremente de canal P h¿c a canalA. La presión en canal A actú¿ slmultáne¿mefte sobre el conducto de mando (2) en la
pio, se diferenclaf válvulas reductofas de presión de mando
-pp
eoo
p,lo ,otltde
e,o ledepre5o'1l'.5 e'C¿1¿l Al¿
presión supera a pres ón ajustada er el resone (3), el p stón de mando (4) pasa a posición de regulac ón, n'ranteniefd0 constafte la pres ó¡
0 recro y precornan0a0as
€
L,t¿do ta.to'4. Ld se o ) e .¿,d¿ de ¿ceit" ¡ 16r¡ sc ",1 ¿o1 intefnamente d,o canalAatravésde conducto de mando (2). ¿
por i1f.er c ¿ de'Le'7¿, o\tp r¿) o' "l ."rd A a o e'iol pr pl consumldor contlnúa aumentando, el pistón de mando (4) slgue
)i
d".0" " do.p,"r¡r" ".6¡ o{l) ¡oo'¡e lodoel c¿r"l A."t-r
o
ron eltanque a través delcanto de mando (5)€n e p stón de nrando (4). F uye tanto f uido hidráu ico hacia el tanque corno para que a presión no pueda segulr aur¡entando
l- oer
o e de ¿te,le oe
'-ga:
oe lo
externo a través de cana T (Y).
pa
p(61 (ip'10"ó< "de reco
Para ibfe retofno de f uido h drául co de canal A hacia can¿l P se puede montar opc onaln]ente una válvu a antlrfetorno (7). Para e control de 1a preslón reducida en c¿n¿lA se ha prev sto rna conexióf de manómetro (8).
Fig. 12.43. Principio de una válvula reductora de presión de 2 vias
.om"
P A T(Y) B
Fig. 12.451 Válvula reductora de pres¡ón de mando d¡rccto
BtPl I
-hl
ru_i{4 L-'lAtYi
I
Fig.12.46: Válvulas reduaoras de pres¡ón de nando d¡recto; a izqu¡erda s¡n, a derecha con válvula ant¡ffetorno
4.4 Válvula reductora de presión de 2 vías, precomandada
tl 'otn'nn
do r¡oiro ni
¡ln rlo - r,lm-,: rJo o<¡rlo /ldl
<é
pfodure exterfamente a través de condLrcto de mand0 (15) hacia el Para
reducc ón de la presión de grandes cauda es
1¿
de
iqu do se
tafque.
p ec0m¿'10¿0¿s En la vávul¿ reductora de presón son electivos dos clrcuitos de .. - or d" I pctdb I:dddp .o ru i voro ,o r!,, Pr,)ór
,"uc"é. peQ.efo t "l L t , lo 2 pa ¿ co-pe rsa e'erlo,
o"
"''e
de pistón princ pal ef caso d¿ gr¿ndes caudales rcuito de mando 1 actúa desde c¿na A a través de l¿ tober¿ (8), e ronducto de mando (9), la esJera (10) y a tobera (11)sobre e premando. E clrcuito de mando 2 actúa desde canalA a través de la tobefa (3) y a tube¡ía de mando (5) sobre el ptemando. El c
Lr q,e .o:o o..Ld e L .L lo de ordo e ) leper d" de l.{¡) / 18) D r¿--" l¿ ' ¿to i" Lo d L o^p. dó p p. or er 1., Lob" "> de os estados de servicio ambos (ircu tos de mando están act vos a m slfo t elnp0. l-
r t o.
o dp gr¿ ld"s r "lo,ld¿des do ' -10
e-
a .obera
18) se p'odLCe
o "d.dep"'s ql"e " tobea'l). D¿r¿ p\ I¿ -'l¿ reversión del sentido del cauda de tobera (3) haca tobera (8), la Lfo rer
Fiq.12.47. Válvula reductora de presrón preconandada para nontaie de placa
vá vu a antlrrelorno (10) b oque¿ el c c
Aqui se
e
al igual que en la vá vu ¿ | mltadora de preslón precomandada
lfe
¿do
rrlrlto de rnando 1 contra
r(uito de mando 2.
ufa vá vu a lm t¿dora de presión de nrando dlrecto
de
resorte
La válvu a
de plstón de mando (Fig.
cOn e
12.49).
Para e I bre flujo de c¿na A haci¿ canal B opc onalmente se puede insertar !na vá vula antlrretorno (16).
U¡a conex ón de rnanórnetro (13) perm te contro ¿f la
de premando es el miembro de medición del sistema.
pres ón
reduclda en canalA.
l¿ o pS O. de S¿ d¿ de,e.d. de premando.
-e.-
¡.¡o
"
"^
¡o
¡¡"( rje
¿
/¿\-¿
reposo a válvula está ab erta, es declr, puede llegar lbreme¡te fluldo h dráu ico desde can¿ B a tfavés del pistón pflnc pal (2) hac a c¿na A. En posic ón de
.
o
.o ob p "l ddo rfp'o oer ¿ oies o, 'egll¿do ¿ e" c¿r¿l A stón princ pa. 5imu táneamente a preslón actúa a favés de a
p
tobera (3) sobre e lado cargado por e resorte del p stón prlncipal (4) y a üavés de canal (5) en a esfera (6) en a válvula de premando (7).
a tfavés de a tober¿ (8), e conducto de mando(9), avávu aantrfetofiro(10)ylatobera(1 1)sobre aesfera (6). De acuerdo con e valor ajustado en el resorte (1)se instala u¡a
Al
m sn]o t en]po actúa
e c¿¡a (5) y en a cámara de pOS, 01 de e.o e17 q.F -no^ a.pd pi,tot p,:r, pd (¿t o -¿i¿d¿ e- el esol o ¡ . ¿ oOp ILto., .otdo o ¿1."' -" l¿ p,o. o. .d. adep "r¿,]doreo\ or .1"e,"o'o\sele.oi .odel d5"-ro. presión de ante de a esfer¿ (6) en
cauda de acelte p oto de a sa da de a válvula a 0O -¿.¿d¿ de preslón que se produce en as tobefas a(túa en e p stón d€ rnando en e nive princlpa y mueve el plstóf principa coftfa el res0|te La pres ór feducida deseada se a canza cua¡do se produce un estado Por e lo fluye un
t"\".dpr¿ 0b""./8'\,.)f", "1"."r. tadept"^d
deequi b fesofte (l
).
oór-e ¿pó-iO.pr cd'o a/
¿
prasor ¿.sr¿doe
e
Fig 12.48. Válvula reductora de presión prec1mandada; izquierda can, derecha s¡n válvula anttrretorno
5
I 2
3
4 13
^BY Ftg. 12.49. Válvula reductara de presión precomandada
4.5 Válvula reductora de presión de 3 vias, precomandada
La nueva posrcrón
de pistónprincp¿ corresponde al equ libri0 entre
de resorte (caida de pres ón en l¿s tober¿s (14 (5 y 6)). ta presón en A s€ mantiene constante de y 15), resofies acuerdo con e va or ajustado de resorle de premando (8), cons derando a dependenc a ptes ón'caudal de avávua. fuerzas de pres ón y
Las vá vu as feductoras de presión de 3 vías (F g.
básicamente de
ufa válvu a principal (1)ton e
y un¿ válvula redüctora de presión de mando
1
2.50) se tofirpofen stón regu ador (2)
p
directo (3) como vá vula
0e preman00.
Enposlción ncial e pstónreguado (2) es mantenido en posición central pof e resone (5) y a arande a (4) cortfa el resofte (6), as
4.5,2 Función de mantenimiento de la presión
unlones de P hacia A y de A hacia T están cerr¿das.
lj en a conexión
El resorte (5) está poco más pretens orado que
e
resorte (6), de
modo que Ia posiclón medi¿ de pistón prl¡c pa (2) queda o.d ldro reOe!rio" po e opeda ,¿o doo/l " " .."."de l¿ válvu a pr nc pa (1).
pifóf
de premando (7) €s mafter do en posit Óf in t a ¿bierta Con esta vá rrula se pueden teal zar 3 fu¡clones de presión (Fig. l2 52).
E
por
e f-"soÍe (B)
A ¡0 se requ eie cauda (parada d€ un c ind o 0 motor), a caida de presión en as toberas (T4 y 15) se teduce, e p stór pr frlpa (2) es desp azado hac a a detecha a pos c Ón de
r€sorte(5) contrae fesorte (6). Dado que la pfesión ef P es superlor a a presión en A, f uye un cauda de lugas de P hacia A y tamblén a tr¿vés del conducto (13), de las toberas (14, l5) y a tfavés d€ conducto (10) hacia a vá1vu a de pfemardo (3). L¿ pr€slÓ¡ ciefre por
e
qu€ aurn€nta corno ronsecuencla de cauda de fugas actúa sob e e conducto de m¿ndo (16) sobre el pistón de premando (7) y desp aza a éste aún más cortfa el resofte (B) hasta que s! cafto de mando
hacia a conex ón sln pres ón Y (tanque). L¿ presión en A si!lue manteniéfdose constante de acuerdo con e va of ajust¿do de resorte (8) Como consetuenci¿ de teducdocauda defugas a
(19)abra
4.5.1 Func¡ón reductora de presión E cauda de ace te p Oto es conducldo de a conexiÓn
P a
tf¿vés
de1
conducto de m¿ndo (9) hacia a vá vu a de premando. L ega a través de a conexló¡ abiert¿ de a m sma a .orductO de mando (10) de la las cáma as de resortes (11) y (12) del vá vu a principa y luego (2) pistón prlnr pal y a través de atuberi¿demando(13)a aconexiónA.
¿ un ón
caida de ptesón en ¿s tobelas de pislór pflfcipal (T4 y 15) no ¿ canza para desp azar e p stón prlf(lp¿l contra € resorte (6). EL pistón prifc pa (2) permanece en posición d€ t erre.
;
Cu¡ndo el c¿ud¿ de ¿celte p loto en r0rex óf P resu ta suliLiefte, se jnsta a una pfesióf ef co¡exló¡ A como consec!encla de a res stencla del consumldor Esta actúa a lravés de condrdo d€ mando (13), as toberas de pistón pflncipal (14y l5),roscofductos(l0y 16) sobre el pistón de premando (7), desp azandr¡ a este ú t mo contfa e resorte (B). En a serción tfafsversa de mandoentreta adro (17)ycantode
ma¡do (18) del p stó¡ de premando (7) se reduce ; pres ón de entrada (conexónP) a la presión de premando alufada en e resofte(8).El cauda de ace te plLoto I ega desde a s¿ da de a vá vu a de premando al co¡ducto de mando (10), a a cámata del resorte (11)y d-. a ía tr¿vés de las tobefas de pistón princ pa (14 y 15) a a cám¿ra del resofie (12) y uego ¿ través del cordrcto de m¿¡do (13) h¿c¿ rof ex óf A. En as toberas (l 4 y 1 5) se produce una taid¿ de pf esión. Cua¡do el cauda necesar o de cofsunridor ef A supera e caudal de
d.eteploLoo
,p t" l¿-"o¿0"p" r01 e
lo, tobeo-
cau0ai necesafr0.
aunióndePhacaAyel
Si a pres ón en A aumerta como consecuencla de a actuación de
a v¿ or ajustado, f uye ur mayor caudal (13), de as tobefas (14 y 15), del LOfdutto a través de co¡ducto (10) y de c¿nto de mando (19) de p stón de plemardo (7) a tfavés de Y hacia e tanque E sentido de cauda de ace te pi oto ahofa es opuesto a seftidode a función reductora de pres ón.5 acaidade pres ór ef ¿slobefas (14y l5) superae va of qr.re corresponde a
flrefz¿s ext€rnas super ofes
de,o .e oop ¡a 6¡ " S e p ro pr po'7)esdosplazodo a a a derecha contra e fesorte (6), abriendo la unión de A hatla I La , o.d po. ro't do p ro'p ' io" .o re oor de¿ eorib op " presón y fuerza de resorte (caida de presión en tobefas (14 y 15), resorte (6)). La preslón en A es rnantef da constante de acuerdo al va or ajustado de fesofte de premando (8), conslderando a deperdencia pfeslón c¿uda de a válvu a.
14)'5\
, ¡" 1¿ lpsp"-o doo p:storp ¡. p"l r"'. a qr"¡1"66¡-"" resorte (5), se abre
4.5.3 Función limitadora de presión
consum dor obtiefe
e
E retorno del cauda de ace te pl oto s emple se pr0drce externamefte, en lo pos b e sin plesló¡, a través del conducto (20) hac a conexión
Y
16 19
18
5 414t3
lig. 12.)A:
v¿1,/úla rcductora de
pre:ion de J ,,es. precamanddda
4.6 Valores caracterist¡cos
4.6.1 Valores característicos estac¡onarios
rY
Para la válvula reductora de presión valen, saLvo algunas excepclones,
los mismos valores característicos que para la vá vula limitadora de
presión. Bajo caudal se entiende el volumen que fuye hacia el consumldor, bajo presión de aluste, la presión de salida po.
tig. 12.51
Válvulas reductoras de prcs¡ón de
3
vías; izquierda,
alímentación de aceíte pilato externa, derccha, alimentacíón de ace¡te p¡loto ínterna
Las curvas características (Fig. 12.52) muestran a variaciÓn de la presión de salida pa en funclón del caudal, a presión de entrada pE constante. En la función reductora de presión la línea a trazos representa a resistencia más baja de consumidor en función de caudal. Esta característica es el límite de apicación de a válvula para la instalaclón hidráullca en cuestión. En la
función llmitadora de pres ón (sólo en reductoras de presión de
3 vías) a característica de la resistencia de retorno (conducto del tanque)también está representada con línea a trazos. lndica el limite de aplicaclón para una limitación regu ada de presión y depende de la instalac ón h drául ca util zada.
É
Q
er
QenL/m¡
L/¡nln
Func
ttg. 12.52: Cara(teIisticas p,-Q de válrulas reductotas
QenLim¡
Fu¡ció¡ de m¿nte¡ r¡lento de pres ón
ón
m
FLr¡ció¡ de
tadora de pfe5 ón
de pres¡ón precon]andadas, izqu¡erda velsión
fed!(tlóf
de pres on
2 vias, derecha versión I vias
4.6.1.1 Desv¡ación de regulación Balo desviarlón de regu ación se entle¡de la var ación de la pres ón a lnc nac ón de a alustada fesperto ¿ taudal. En cuafto
a
r¿ actefist ca (desviac ón de feg! arlóf)ex ste una dilefefc a rnaftada entfe vá vu as redrctolas de pres ón ptecomandadas y de mando d rerto. Ef as vá vLr ¿s de ma¡do directo a desviac ón de egu ación es mayor que en las precomandad¿s, dado que a variaclón de a fuerza de resorte aumenta
tor ata ref¿de
pistóf
prrtpa.Efe q 12.52) en el
campo de rafadefist c¿s de a versióf de 3 vias pasaje de a función fedudora de preslón a a funclón im tadora de presión se reconoce c afamefte un aur¡ento de pres ón que se lnstala dur¿rte la fufrlón de m¿nt€n n'riento de preslón. D cho aumento de (F
pres ón
tenesr
0r
gef en e recublim erto positv0d€ 05(aftosde
mandode plstór de premando (7)y de pstónprfclp¿ (2) Durante e pasaje e plstón de prenrando (7) rea lza una cafreTa muena para a cual ambas co¡ex ones de ptemardo están b oqueadas. d" o o ró d¿ p ¿rndldo Co ,e.-er pr"l a or rgrld .'-e con e l¿,
"
)
apresiónen asald¿Ade ¿vávula.
Este aunrento de preslón s€ puede
maftenimlento de preslóf ex stirá €rtonces un mayor caudal de fugas
4.6,1.2 Caudal de aceite piloto
E¡
a válvu a red!ctora de pfesión de 3 vias durante a fun(iÓn de reducc ón de pres ón el cauda de ¿ceite p oto s empre fluye hacia el
!o - m0o -'l o'lr'o oemé1Le' .lól od"pe'oro '¿ ld" Y. En las
se
descarga
a través de conexión Y. D cho c¿uda varia con el caudaL del consum do¡ la diferenc a de pres ón entre ertrada y el va or de pfes ón alust¿do.
y
sa da de la vá vula
Fg. 12.53 se ha repfesentado a vari¿tlón de caudal de aceite plloto respecto a la dlferertl¿ de preslón (ap = p, - p ) para a vá vula feductofa de pres ón TN 10 (fedLctor¿ de pies ón de 2 vias) En
ELIO 80
[audal
g. 1253: CaracteistiG Q,
de
válvu as redlctotas
fugas se descarga a través de conex ón de pres ón de 2 vias siempfe el caudal tomp eto de mando
€
F
evt¿I mediarte fecubrlmi€nio embargo, en la luncÓn de
fegativo de pilón de premando, sin
Q
100
Q en Llm n
rcn Ap (p, = p.) para 3A y 3AA bar
Resumiefd0, puede decrfse que la pres óf ffin ma ajLjfab e ha -¿ o ;rzodo .ordolo .oid.tp s- de eQ.lo.0 o ".po d a rort¿ con la r€slstenrla del consumidof en el caudaL dese¿do.
4,6.1.3 Presión mínima ajustable y caudal máximo del consum idor
s
d0
":"
Estos dos va ores caractefist cos só o se pueden conslderar
rpd,io r"do
e re-.8o,-orp ó o.¿.r¿5eo,..I¿e
cefo. La iínea a trazos de la res
"r
stenr
¿
de ronsumidor
en
.oLd¿
fufrlón
de
-¿¿1" .¿ rdo des.r b. ¿oe(of "id¿d" ¿."1..l"ll ig l252, +lr'r, ,^A !^ r-¡-r^,-,^-i^-\ ^.1^pts ..udLl lu l*Ll . \oLrJ^ 00óó5t¿ C¿o air\ o corresponde a un determinado va or de al!st€ de a válvu a. Este, a
- rorierpo" l:po, s^-, -¿¿ ef
cuest
¿bep¿,¿o C¿sod^^^ póo
Ón
4.6.2 Propiedades dinám¡cas
Ef a pfáctk¿, a as válvulas redultof¿s de pres ón se le ex gef buenas prop edades d ném cas. Los p cos de preslón, a1 detene se répentin:nrente el c0nsLrmld0r ([i indfo 0 motor) deben ser lo más bajos posib es, o m srno qle as raíd¿s de ptes ón a arrancar . o\,f,mo.to do(^ ,o< ¡D r n: ¡.1¡
dese¿do r )c ol!)ro u I vd u, uólu yó u )( PUr . ..on¿"r el E¡ las válvu as reductoras de pres ón de mando d recto teóriramente
"ld.
¿pe,O r ., -0..i oro "nb. go. -opod¿ft'c¿.d" dp ro ur do d¿do q e"l o ,"r /0dó d
\o p pdp¿--\ra
ra ¿derístira de a feslstenclade cofs!mldor tarnblén se efcu€nlra en cero (F g. 12.52). En as vá'.,.r ¿s redrctofas de presión pr€con'randad¿s La presÓf mínima ¿lustable se determina ron la
rcr7d0"l
"o aOóp:o o od-d l¿o"io d" "r¿'odo i. óp ooqreo lo ob"ó o\-0r pr ,0",. a,d" ceTo, alc¿¡za !f va or qLre osc a ent e I y 7 baf.
Con excepc ón
pIp."d.
de
a vá
vu a reductora de pres ón de 3 vías os pistones
i"drcor¿:deop
o|"r
.roo.r ior d"
sa da esté¡ ab enos 5i de pronto el cauda de co¡sumldoi se reduce,
e pistón regrlador
debe reTraf c0ntT¿
e resofte
o más rápido posible
E retardo que se produce corno consecuencia de fuerzas de fr cción y de f ujo condlrce a un aumento ¡o deseado de pres óf {pico de presión) en e rlrcu to de consum dor
c¿.oo deo
Por
olra p¿rte, e¡ caso de Lrf rápido ¿umenio
deL
carda el pstÓn
.d.d.-o ed-.lorode ro.a .rd¿ "p o .,¿q.e"0- e ...d" o. .^nd r Ar' rlnar¡;¡ ¿ c0-5ur 00i p0 ¿ ^t^
princpa debe ab if rápid¿nrente p¿ra evltar una breve caida mly e evada de a pres ón de consum dor (taída de preslón). La a tura de os picos de pres ón y de las caidas de pres ón depende de as
váLvr a reductora de presión de prenr¿fd0 precomandad¿
prop edades d ¡ám cas
.ló irólr¿ n
0lro - te oe "p i' ". o d" .. . .1" .o I-.0 o. dp 0 ". 0r é- ¿ cfo"r ..depeso -||'Ttoo o .d.,.d¿.5esL¿ "e0ó demasiado baja, e p stón requ ado a canza su c¿rref¿ máx ma de ,.ar r. .. ¿ " ,"f r ¡é .rd.l ,o eodode .or.Lf do Er .¿ o\o o o.L.épo.ibeo-" "d., d"pe io'r. Pof esta razón hay que tener en
mininr¿ de presión en funció¡
cuenta a rafaderistica d€ a difefenc ¿ de c¿ud¿, ind cada pol e f¿br cante
de a vá vu a (t po construct v0, c rcuito de premando), de consum dor (c indro 0 mOtor), de os va oTes (aracterísticos (p., p., a) y, er gf¿n medid¿, de volume¡ de ronsum dof (p.ej. ri l¡d o y vo unen de conduttos).
4.6.3 Ind¡caciones de empleo Uf caso de emp e0 rrÍtko es cuando
a
lunc ón de maften mlento de preslon
de lado de consum dor no se requiere cauda . Los plstores
e sector del recubflm¡efto son m!y se¡ sib es al ensucl¿n'rlento ¿ causa del cauda de aceite p oto qLre I uy€ const¿ftemente (entrad¿ de p¿ litu ¿s de suciedad en el nterstltio de n'rando qre traba]an en
(Fig. 12.54)
de mando), lo que tf¿e apafeladas vaTationes de presión de lado
de co¡sumldor
d"ó.r. ó.0 ó.ro o.ó.
o. "'
o dL
o
bypass para un caudal pequeño (0,5 hasta 1,5 L/nr n). Adenrás resLr ta
mpofiante un¿ buen¿ fitración de flu do h drául co.
¡- l:t 14L a 12 I| .1
-
10
I
E :I
5 :t É ,I
60
*o Fig. 12.54. Caracteristica
80 C¡
Ap. .-Q
100
!dal 0 en Limlf
120
140
160
Anotaciones
Capitu o 13
Válvulas de flujo '1.
Generalidades
Las
válvu as de flujo sirven para influenciar la velocidad de mov m ento
de consumidores med ante var ac ó¡ de la secc ó¡ transversal (d sm nución o aumento) del cauda de flujo en € pufto de estrangu am ento.
ro-
d..ore,d"
q..
d.der ,.-d.
",0. ocup¿f un ugar especlal entre el De acuerdo
co¡ su conducta
Las
"r
dos o
ra
'-j0..
as.
vá vu as de f ujo se div den en cuatro
gfupos, véase Fig. 11.1.
Válvulas de flujo
en función
de Ap
Flg. 13.1. Dist¡ntas versiones de válvulas de llulo
Fig. 13.2: Válvula estranguladora o bien válvula estranguladora ant¡rretoÍna para montaje de placa
Fig. 13.3. Válvulas reguladoras de fluja de 2 vías para nontaje de placa
El
ajufe del
caudal en las válvulas de fluio se realrza mediante
estrangulamiento. El cauda en un punto de estrangu amiento se
El coeficiente de resistencia para el flujo laminar se calcula del stgutente modo:
calcula según:
o:*. o {tnl
(1)
Aquí signiflca:
Q = caudal
A-
en
m'/5
e'r
m2
en
N/nr'
en
Ns'z/ma
sección tr¿nsversal de
esrargula-iento
/p = pérdida de presión
d¿d
p
= oens
0
= coeficiente de caudal según
- 1 64'v ': v.d-,
(3)
estrangulam¡ento en
|
= tramo de
n
= viscosidad
v
= ve ocldad de
dn
= diámetro
m
en
m2/s
fLujo
en
m/s
hidráulico
en
n'l
cinemática
, _4.4 -H u
\q)
A = sección transversa de estrangu amiento U = periferia irrigada
el modo de estrangulamiento 0,6 hasta 0,9 En e va or rr consideran todas las inf uencias, como ser, contracción, fricción, viscosidad y forma del punto de estrangulamiento y ha sido determlnad0 para diafragnras y toberas.
De ecuación 1 surge
que
a superflcie de
estrangulamiento a igual
cauda puede ser tanto más grande cuanto más pequeña se elija la diferencia de presión. Deeste modose puede evitar una "0bstrucción' de la vá vula.
(2)
estrangulamiento depende en gran medida de la forma del punto de estrangu amiento (véanse lasTab as 13.I y 13.2), en especial, de a relaclón de varlaclón de la sección transversa con respecto a la canera de estrangulamiento (capacldad de resoluc ón). El
Sección transversa
Denominacion/forma
Representación gráf ca
de estfangulam ento
Cornentar o
A en cm2 La sección transversal de
Estrangulador
estlafgulamiento es buena
por a pequeña periferia irrigada, pero depende de
dn
la
viscosidad por el largo t¡ayecto de estrangu amiento.
4
La sección transversal de estlangulamiento
Dialragr¡a
es buena
por a pequeña periferia irrigada. E trayecto de
d.n 4
Tab
a
1
3.1 : .Secclones de estrangulamienta para estranguladorcs constantes
estr¿ngulamiento es casi igual a cero y, por lo tanto, pfáct c¿mente independiente de a vlscosidad.
SecLión traÍrsvers¿l
Denomifacion/iorma
Repiesent¿ciof qfálca
0e
efra¡gLr¿m e¡r0
A en cml
Ta-oo"p o q dl o'o o-o o" f". g.d. . r'rodo.. o d.d o"0od' p"0."..Ü." o a o .0olo "o 0o dodo "l Á 0 oo. I p¿q,ó . o Do." ¿0" d.d d- esol, i o,
Eslrangu ador de aguj¿
\d-h.fgu) h
iie¡0
qLtfa
.Ig e .,1
Tf¿mo de e5lra¡gLr ¿miento fe ¿l !amente colto y perilefla ff g¿d¿ fe ¿1\i¿me¡te per:]!eñ¿. Poca
*u
*EFB
ong tudina
ltriángu o)
*
He¡d d!fa
stn
2
al
!enc a de
v s(0sidad y pOca
capac dad de reso uc ón
obstflrc( ó¡. Buer¿
de ir¿yec:o de aluste para
varlac ón de la sección transvets¿l de c¿uda
Ade(u¿do pafa c¡udales pequeños.
Tf¿mo de €stf¿r-rgu ¿m¡efto re ¿t !am€nle cofto y perlfer a rr gada re al vame¡te pequeña. Pota iff uenc ¡ de v scosid¿d y poca oblru(ción. B!eÍla
*'1-
*"ffiF!#
ong t!dina (rectánqulo)
ff
2
--:-=_ . tqti/
Igt.h.b
"O,.0 Oe .r".-00"a. "o¿¿ o,o O,d"
secc
óf tfa¡svefsa
de cauda. Adecuac0 para
"
caudales pequeños.
Estrafq! adof fea
i
Tfamo de estr¿¡g! amleflo corto, gfar pef leria lrr g¿d¿. nfl!encia
-ül -[It Estfangu ¿dof periférlco Form¿ 1f
af!lu ar
*ffio
Tab
a
l3 2
a v scosidad rel¿t
v¿mefte b¡l¿
gran I esgo de obstrucc ón. Baj¿ esoucorr.
Tf¿mo de estraÍrg! ¿mient0 largo, pof o tanl0, 9faf dependencia de a v scosidad. Reso !c ó¡ (carfef¡ de
ajlste de av¿f¿cónde 2
(secr ón
¿ secc
óf l
¿nsvefsa de
caud¿ ) no demas ¿do buena, dado que pot teg a genera só o es posib e para un éngu1o de g ro de
rq li
90 a 180".
_g*j:b
de
No mLry ¿decuado paf¿ cduda es peque¡05 p0rqLr'o e punto de e5tfangu arnleflo es u¡ ntefsl cio pequeño;
rlfru af
no ton'tad a
e¡ cuent¿l
Secclones transversales de estrangulamienta pata esttanguladares alustables
De
F
g
13 4 puede extraerse que la forma
c!¿nto a
¡
reso ución
tlangular es a mejor
en
2.1 Válvulas estranguladoras dependientes de la viscosidad
de a t¿ffefa de ¿j!st€. 2.1.1 Válvulas estranguladoras para montaje en tuberías
a b c o
0,4 0,2
0,2 0.4
0,6
0,8
1,0
fl nma\
,ff'
-----> <-
13.4: Capacidad de re5aluc¡ón de diversas tarnas de estranguladar
ater¿ es y
e
¿dof¡
a
ugat de estrangu am efto (3) a través de ¿gujeros (2). Ditho punto se lorrn¿ entle a carcas¿ manguito ¿lust¿ble (4). G rando el m¿fgu to puede v¿rrarse er
E f1u
tig.
!¡ lul¡ elf¿¡qL
Válvula estranguladora para nonteie en tuberies
tlg.13.5:
do
Flncló¡
ega
(l)ef
a carc¿s¿
forma conti¡Lra la sección tfarsv€TSa anu ar del lugat
de
estrangulan'riento. E estrangul¿mi€nto se rea iza ert ambos sentid0s 2.
(Flg. 13.5)
Válvulas estranguladoras
.o\L'd. ó.lto rg. o¡Otd "l r¿.Oo OeOe ¡o ¡a o 6fo a-rio de pres ón €n el pufto de estrafgLl¿rnlent0, es decir, a nlay0f
L
o5
5l
e effangu an'r ento só o debe actu¿t en un sent
eftonces tan'rblén
resLr
do de tlujo ta necesaT a un¿ válvu a aftifretorno.
d ferencl¿ de preslón mayor caudal.
(-
ve ocid¿des) ma¡dos en que no se tequle en c¿uda es constantes só o se emplean vá vu as esttanguLadol¿s porque as vá vulas regu adoras de flulo resuLlan d,"masl¿do costosas. En muchos
Por o tafto, l¿s vá vLrlas estfaIqu ado as se emp ean cuando: está dada Lrn¿ reslstefr a de trabajo toust¿fte 0 un¿ varlac
óf
de ve oc dad p0f vafl¿i Óf de carga
ro
fesLlte
farpoTlanle 0 sea 0€seaD e. Ecuac ón 3 muestr¿ a dependenc a
de
¿ v scos
dad para el toeflc ente
I, de res stenci¿ Cuanto más corto e óf de ¿vlscosdad. tanto menos se pone de manlfiesto !n¿ vaflac
tr¡mo de estfangu am ento
Cabe mencionar que eL
e caltda
es
tarto lrás grande tLtanto
más liqu do
f uido hidráu ico.
Que una válvu a dependa o no de de pun10 de estfangu am efto.
a
----->
FLr¡c
ó¡
de !á
<-
FLr¡a
ó¡
de vá vu ¿ e5ira¡gLr1¡dof¿
\'! ¡ ¡trt ffetot¡o
v 5r:os dad, depende de l¿ form¿
ttg.13.6. Válvula estrangulad)ra ant¡rretama para mantale en tubenas El
fudo
cono
de
eg¿ €n seftido de estfanqlr a vá
vr a (5). E cono de
amlento¿ adoposterlofd€
l¿ vá vul¿
ant rr€tornO es apretado
sobfe el as ent0. E €stfanllu am¡efto se produce como en una vá vu
(r.¿.Ll¿o- ¡"¡6 16(so ocg lt5\
¿
pcrnldp Fn
lll_uts r tju ¡ - louuor ' uu rn ord¡,rdp prLor' oltuc _y-
sobre ¿ superf c¡e anLr ar de la v¿ vula ant ffetorno El cono es pu¿r-¿oode dser lo. ll -do'u1".'"11 uan.d ¿ -'4.6c dó é
/dvL". l-l pó.0 i .l¿reo de -ro pa -" dp 'ot-ido d Id.6' I e).i.io¿rlar pod-,"o €feL o d".eodode¿.-o; 0.p-¿
de
2.1.2 Válvulas estranguladoras para montaje sobre placa base y conexión por brida Para cauda es grandes
(a
proximada mente hasta 3000 L/m n con p
-
iza¡ válvu as estrangu adofas y válvu as estranguladofas antifretorr0 como vá vulas de bloque par¿ n'rontaje de p aca o bien con conex o¡es de brlda. Las e evadas fuerzas de ajuste resultantes 315 bar)
se rea
se pueden c0ntro ar sin prob emas med ante una barra toscada con
tl A__:L_B A.ú.8
r
tiq.
hexágono exteflof (1) conduc da h¿cla atuera.
[-] v
13.1: lzqu¡erda válvula es ¿nguladata, deteth¿ valvula
estr a n gu
la do
ra a ntt r tetor no
Fig 13 8: Válvulas estranguladora y estranguladoft antirretorno para nantaje diretto en tuberias
+
Fu¡c ón de vá vu ¿ antirrelofno
-->
F!¡c ó¡ de
vá
v!
a estrangu adora
Fiq. 13.1A. Válvula estranguladara an rretorna para canexton por br¡da
l
2.1.3 Válvulas estranguladoras y estranguladoras antirretorno para inserción en bloques
Flg. 13.11. Válvulas estranguladaras y estranguladoras antirretarno para inserción en blaques, a la izquierda y al nedio ^^,^.--Ll^.
- l- )^.^-L-
,^.^.+-l-l^
- .rpo..or r'.¿ de^"L"do o o rdsós ¿r0-odo¿ ,ldc .o . rd5 e. t¿ g,l¿do ¿s ¿ ti elo ro o¿,¿ -0'l-¿ ó d" bloq." o -io o ¡o e oles I e'er c¿ c¿5o o ooi¿ r. oo cors g. e Ie 'lo dlrectas para e caud¿. Las válvu as h¿n de ser e¡roscadas o i tlod rrid¿< lr:p -"d¿ )"^ el rol'e por d e-re r. odro d" ror¿ d" r,^ hln¡ o , p |' , .é.^ \d .L o: obLendrdn ,-conex ones a favés
de
b oque o
de cuerpo de toma.
Fig. 13
13
Válvula estranguladara antirretarn), ¡nsertable
La válvu a estrafguladora antlrretorno (Fig. 13.13) se compone de bule de inserc ón (1), cuerpo de vá vu a (2) cof botóir de ¿juste (3)y
perno estfangu ador (4, asi como de ¿ válvu a ant rfetorno (5) (on l,/ontadas en un b oque, estas vá vuLas pueden ser vincu adas co¡ las funcio¡es de 0tfas vá vulas directar¡ente en el bloque.
Fr Le
d ." p od.("
e. OS-¿. o.ó rrodL-Ár una vávula par¿ e montaje en tuberias con fosca o conexón de prod¿o0or Jror¿\-lopdop¿co. orid¿ o ^
5i qe
pO
d" ror
o "jcocpl".
o nrontaje de p ¿c¿ lntefmedi¿. Por cofslgu ente, as vá vu as para montaje de b oque ofrecen muchas pos
bi
t
."r
to^ dp ". ..-^
estr¿ngu anr
1iarr. ", d" A h.ci¿ B. l" ,".. Or dp ento €stá formada por el pefno €strafguladof con
escotadura (7)detrás del ani lo de la vá vula ant rretorno (5). Glfardo
e botón
e
dades de uso sin necesldad
de rea lzar moditicaclones constructlv¡s.
resorte (6).
-rr,
e perno estfangu ¿dor .^-- ^^ r.-^-,,^.-.)d uc ¡^ f ulu , ^
de ajuste
¡rp p"-4 r"tr
r-p R
s€ nrueve en sentido vert cal,
"- ¿Ae
a1
lod""..
_l¿
antifretofno se desp az¿ hacia arriba. E flu do f uye s n estranqu m ento hacia conex ón A.
Ftg.
13.12 Válvula estranguladora y válvula estranguladora
antirÍetorno para inserción en bloques
a
2.f .4 Válvulas estrangulad0ras antirretorn0 en ejecución de placa intermedia
En Fg 13 15 se fepresent¿ una piaca intermedia con dos válvulas estranguladoras ¿ntlrretoino dispuestas de forma simétrica una respecto a la otra, que limitan los c¿udales en un sentido, permitiendo el ibre flujo de retorno e¡ e otTO.
E fluldoencanal Ai legaa consum dor A2 a través de puntode estrangulamiento (1), formado por el asiento de la válvula (2) y el pifón estrangulador (3). El plstón estrafgulador (3)se puede alustar ¿x a me¡te mediante eL tornil o de ajuste (4), perm tiendo un aluste de la sección transversal de estrangulamiento (1). El fluido que retorna del consumidor 82 desplaza el asiento de la válvula (2) contra el fesorte (5) en sentido del pistón efrangulador (3), permltendoe llbreretornodeflujo.según a poslción de montaje el efecto estrangulador puede ocurrir en la alimentación o en la
0escarga. Fig. 13.14. Válvula gemela estranguladora antírretono en ejecuc¡ón de placa ¡ntermedia
Para variar la veloc dad de un consumldor (limitaciór de cauda prlncipal) se lnserta la válvula gemela estrangu adora antirretorno entre la válvula distribuidora y la placa de conexión.
En las piacas intermedias se disponen válvul¿s estranguladoras y c¿fa A, B, P 0l En esto, para válvulas estranguladoras de ant rretorno se distingue además a r¿ r -l¿ est a-grla e' e t'¿^ o de ¿r rectacior -¿c ¿ e
s
En l¿s válvulas distribuidoras precomandadas se puede emplear la válvu a gemela estrangul¿dora antiretorno c0mo ajuste de tiempo
consumidor o en el tramO de retorn0 del consumldor
de conmutación (im tación
vá vulas estrangu adoras antlrTetorno en el
PoT
de cauda de mando). En tal caso debe insert¿rse entre la vélvul¿ de premando y la válvula principal.
lazones cofstruct vas, es conven ente montar una o dos válvu as
en una placa intermedia. L¿s var¡antes más usuales son:
Canal
Estrangulan'rl€nto de a imentación
P:
CanalA: Cana B: CanalA y
Estrangulac on de a imentación o retorno
Efrangulac ón de a imentacióf 0 retorno B:
Estrangulac on de aiimentación o retorno
5i se mont¿n válvu as estranguladoras sencl as en a misma pLaca intermedia, el estrangulamiento se realizará en ¿mb¿s direcciones de
f
ujo.
Fig. 13.16. tjemplo de conexión; izquíerda conexión en l¿
alimentación, derecha canexión en la descarga
A2
82
Fig. 1 3.1 5: Válvula gemela estrang uladora antirretorno en ejecución de placa intemed¡a
2.'l .5 Válvulas de retardo
".1 ¿rgrl"do o o o .io o ", to recd" .o o¿ ¿ d de odi lo, taq!é, taqué de rodi lo) slrver, pafa e retafdo continuo o
ol.
¿>
p""J"".""r" io d"
no.", -ro.
d. ,do.Coie le, e fr
'o
q..do de...d" r"r.
es apretado
¿1.
Según a versión de p stón en l¿ pos c óf ricial la unión deA hac a está ab erta, romo se representa en Flg. 13.18, o cerrada. ¿
verslón de una vá vrla de retardo
t.t^.¡^.,,.1 ¡u c> d r]u,o!u ^.^ Pó ^ !qrouud PL, o.r o
por e resorte (3) hacia la zquierda a su poslclón lnic
o
de a carrera.
EnFg 13.17seh¿fepreseft¿do
Ef ufa c¿rcasa (1)€ pirón estranguladof principa (2)
'd"
\^-^^ ,- PU ^^ u -
-
,.dl\ ld¿
L^,.
"ro'r0/o
Ftg.13 11. Válvula de tetardo c)n acúananient1 pat palanz c)n rodilla
Ftg.13 18. 5irnbola válvula de retardo
-
lt icr f¿l,rr,,r l,:-ñ"a..^ ,a.¿'.,tl"de
eLó|da
B
El
cilrndro a rnfluenciar en su velocid¿d acciona, p.e1. con una leva en
e váfago, a pa anca de rodi lo (4) de i3.'19 mu€stra la dispos
c
2.2 Válvulas estranguladoras independientes de la viscosidad
a válvula de retardo. La Fig.
ón correspondrente. Las vá vulas de
El
pistón estrangulador es desplazado hacia atrás contra el resorte. A
medida que aumenta a carrer¿ de pistón d sminuye la sección transversal de flujo (5). La velocidad del ndro se reduce y, por lo tanto,
c
estrangul¿miento fino están dot¿d¿s de un punto de
estrangul¿miento en forma de diafragma. De esta manera se consigue que las válvu as en gran parte sean independlentes de la viscosidad.
Esencialmente, ¿ válvula de estrangulamiento f no Fig. 13.20 está co'10Jes o oO' d (¿rca>d e' e e-e^Io dp ¿_J\re (2\. dí (oTO e' (3). d afragma
ll)
se retarda. Sl la unlón de A hacia B está cornpletamente b oqueada, el ci indro
se detiene, queda interrumpida a de fugas).
E retardo depende de a forma de
a
ment¿ción de c¿ud¿l (no libre
¡
e
vástago.
debe al
ant rretorno (6). G¿rantiza el Llbre f ujo de B haci¿ A. El c indro sa e sin estrangulamiento de su posiciór 5i no se dspone una válvula antlrretorn0, se produce una ace eración al arT¿ncar de a posi(ión I nat.
A tr¿vés del estrangulador de c¿udal secundario (7), con
el
estrangu ador de cauda princlpa cerrado (2) se plede ajustar un caud¿l más redurido (el cilindro sigle moviéndose en m¿rcha lenta
e estfangul¿dor
pr
estrangu amiefto del caudal de A hacia B se rea ¡za en la ventana La sección de estrafgulamiento se ¿justa girando
el perno de lev¿ (5). La reducida dependencia de la temperatufa se eva en
Para poder s¿car el cllindro de a pos c ón de b oqueo se puede disponer paralelamente al pistór estrangu ador una vélvula
inc rso con
El
de dlafragma (4).
fc pa
Fl "
¡-"¡6 ie "5¡¡d gL ¿m o^to
e¿l z¿oo cor o
,np rtr-r lafp o--prar-a dg¡"
5g¡
ora'rogla
OeA'a
¿ B.VpOi.
ante un tornillo de ¿juste (6) se puede subir o bajar el bule del dialragn'ra con respecto
a perno
de leva. De este nrodo, res!lta posib e
un calibrado de fábrica del dispositivo de aluste con la escala de varlac ón (poca disperslón unitarla). E buje del diafragma se asegura mediante un pasador (7) contra ndeseable glro. Según la forma del diafragma, sobre el ángulo de posicionamiento {300") se obtj€ne !na raracteristlca Inea o progresiva (véase Fig.
1t ¿l
cerrado)
LFig
13.20. Válvula de esüanguldníento f¡na
.
Válvulas reguladoras de flujo
3.
di.po"rio" de .o^persodor de oe:io'r dp'er'1 1¿ e'T.00
constructivo de l¿ vá vu a reguladora de f ujo. Si está dispuefo en serie con el estrangu ador de mediclón se h¿b a de una vá vu a reguladora de flujo de
2 vias. Sl se encuentra en parale o al
estrangu ad0f
de mediclón se obtie¡e una válvula reguladora de flujo de 3 vías.
Fig. 13.21. Válvula reguladora de fluja de 2 vías para montaje de placa
3.1 Generalidades La
tarea de as válvu as regu adoras de I ujo es mantener constafte de as var aciones de pfesióf.
un cauda ajustado fdepefdlentemente
Esto se a canza lnseftando, además de estrangLr ador varlable (1) (estrangu ador de rned c óf) uf estrangu ador móv 1(2), que trabaja o
lo
pst ¿1qL
¿do d" 'eg . d
io
o' pe sddo de pr"< o r\.
e
n'rlembro comparador en un
fepfesent¿ndo s firu táne¿mente circu to de regu ación (F g 13.22).
I
e
efecto simu táneo de ambos estfangu adores la dlfere¡c a de pres ón p, - p, var ab e como consecue¡c a de la preslón de carga, se divlde ef dos ramas: Dado
-
a diferencla de presión interna y constante p. - p, en e l-.1^, .l^ llLU!U oL).éU., -, .+-L ^ ^.r,.-^, -).o lLléU'J UL -^li.i^^
a diferenc a de presión
externa
y
variable
p,
p..
La válv! a reg! adora de flujo r€presenta un regulador emeftos prlfcipales (Fig. 13.22):
con
os
€
-
estrangulador de medición (1)y
,o- ppl,ddo depe.o
lZ\,o ",¡ t"(l)
E¡ caso de varlac ón de temperatura o de cambio de vlscosidad del f u do, e estranguladorde medlclón(1)avisa el camblode lad ferencia
deo",o p-o.lVed¿ te."alo r".or e-porde'.ede o rrro de estrangu am
efto se p!ede actuar ef contra de d cha nf uencia.
iq. I i /,,.
Pt
:
n(.p'o de
|
"\
r1¿"' egülddot dt dé llLjo
3.2 Válvula reguladora de flulo de En las válvulas reguladoras de
2 vías
flujo de 2 vÍas el dialragma de medición
y el compensador de presión están cof€ctados en serle.
EL
compensador de presión puede estar preconectado o postconectado.
3.2.1 Compensador de presión preconectado En Fig. 13.24 se ha representado una váivula reguladora de 2 vías con compensador de presión preconectado.
flujo de
El diafragma regulador A, y el diafragma de med¡ción A, están ,orectados J'lo I ai o ró1 '"gJ'¿do se cargd (or ó F\io^
oro.
sobre
el ado
derecho de p,, sobre
e
ado izquierdo de p- y en
Entonces, sin considerar las fuerzas de flujo en para
e1
e
p
F..
stón regulador
equilibrio vale:
p,
'4, =
(p, .Ar) +
F,
(5)
tig. 13.24.
Princ¡pio de la válvula reguladora de flujo de 2 vias con compensador de presión preconectado
Para la caída de pres¡ón en el diafragma de medición vale:
^p=
p,-pr = Fr/A( = const.
Dado que la carrera s
<
de
(6)
p stón regulador se encuentra en el orden de
1 mm v e/ resofte no está en tensión. la variaclón de la fuerza del
resorte en función de la carera del pistón se puede despreciar y, por o Q son const¿ntes. Dado que exlste u¡a cierta pfetensión
ende,
^p l¿ válvula sólo puede tf¿bajar cuando la diferencia de del resorte, presión externa p, - pj se¿ superior a Ap = F./Ar (aprox. < 8 b¿r).
Fig. 13.25. Válvula reguladora de flulo de 2 vías con conpensador de presión prcconectado
Fi1.13.23: Válvula reguladora de flujo de 2 vías con empensador de pres¡ón preconectado
3.2.2 Compensador de presión postconectado L¿ F g. 13.26 nrreff¿ un regu ador de f rjo de 2 vias con compensador postconectado. 5i nuev¿me¡te se desp ."rian as fuerzas de f ujo y de
f
cción, e
equ
p, . A,
^p=
bfio en
=
e compensador
(p. .A-) +
p,
de pres ón se obt ene cuando:
t,])
F,
p,= F¡/Ar=
(8)
co¡st
g 13.26. Prindp¡a de la válvula regLtiadora de flujo de 2 vÉs can (onpensad0t de preston pastconectata F
B
t q.
13.21
.
Válvula reguladora de fluio de 2 vias con conpensador
de pres¡ó11 postcanectada
11 ó pp ó\a,t -.
¡r ¡1",a,. 6 . ." . f9 ll28dp ro o ' "
c aramente e estrangulador (1)y presión postconectado (2) en de med cón e compensador de
regu adora de f ujo de 2 vias se reconoce su orden de disposición.
0." p .0 pe..do
depre>on de
".".u¿ "g."do"d"'r_od"
2 vias se precorecte 0 postconerte deilende l¿ pfá(tir¿ cafece de lfi'rponancla.
de
¿
corstf!crióf
y
ef
Ftg.
13.)B
Válvula reguladora de flujo de 2 vias con compensador
ce preslon pastcanecnüa
Este tlp0 de fequl¿ción se recom enda para slstemas hidráu lcos con
3.2.3 Aplicación de válvulas reguladoras de flujo de 2 vÍas
cargas de trabajo regat v¿s o de avance (tracclón), que pretenden mover e1 pistón del cll ndro (2) más ráp do de o qle corresponde a
cauda de a bomba h drárlic¿ (4).
Báslcamente exlstef tres poslb idades de aplicación: Regulaclón en la al mentac ón (m¿ndo primar o)
L¿
ventaja f¿dica €n que ro se requiere una vá vula de retentlón.
Además, el ca or de estranqu ¿mlento s€ condLtre h¿ri¿ Dag
rd,ro't
e
"des,o
ao¡, l:rln¡.1" ¿lo'l',:r
¡¡
e
t¿nque.
^o'do ecrtda o\
qo
La desventaja de esta regulación es qLre t¿mblén aqui a vávll: lmitadora de preslón (3) debe ajLrstarse de atuefdo con a rnáxlm¿ pfesión de consumidor (desanol o de calor). Tamb é¡ en march¿ e¡ v¿rlo todos oseleme¡tosdel c lindro está| c¿rgados ton amáxltf¿ presión de servicio (mayor lticc ón).
/hvn¡<<\
3.2.3.1 Regulación en la al¡mentación a vá vula regu adora de llulo se efcuentra en e cofducto de pfeslóf eftre la bomba hidráu ica y e cofsunr dor (Fig. 11.29)
Aqri
Este
tipo de regu ación se recomienda p¿ra
05!Lo'e,e o'r'.- do
s st€rnas
hidfáu icos €n
oporol'o le^,d0o.ll'.dloll
o're /d
al caudal regu ado. La ventaj¿ de esta conexlón es que entre la vá vuLa tegu adora de flujo (1) y e ci indro de trabajo (2) só o actúa una ptes ón que resu t¿ o d" C. D.dO q. p r" o¿ d" ore: or de ¿ re: -re ,. " " "b¿ de la jurt¿ de c indro es menor, rambién se ploduce un menof rozam ento de as luntas ef e ci lndfo.
-d
d"
Fig. 133A Regulación en la descarga (3)de aft€ de a vá vula regu adora de f ujo debe ajustarse de ¿cuetdo con a mayor preslón de consrmido¡ de modo que a bomba h dtáu ic¿ (4), t¿mblé¡ cuando bajo requerimiento de luerza en e co¡sur'Írldor, La
desventaja fadica en que
a vá
vula
nr t¿dofa de pres ón
3.2.3.3 Regulación de derivación (bypass) Ef est€ caso la vá vula reguladora de llulo (1) se encuentra Llb¡tada
entfega s empre contfa a pfeslÓn m,áx ma ajrstada.
para
Además
e
ca
or generado ef
e
estfangulan'rienlo es conducldo
ea a consumidof (2) (Flg. 13.31).
a
La válvu a regu adora de f ujo regu a
c0nsurnr00T.
c0nsun'ridor sólo
ef forma mediata,
una parte calibrada
e cauda
de ¿l mentat Óf de
descargándose hacla el tanque
de cauda de l¿ bomba.
ventaja fadica ef que durante la carrera de t.abaio so aTnente se inSt¿la a presión necesar a pafa a carga. La
E
De modo que se tf¿nsform¿ menos potencia
e¡ calo: 5ó o cuando e
c lndro ega ¿ tope se a (anza l¿ presión tafada en a
vá vula
im t¿dora de presió¡ (3). Tamblén
e¡ este tipo de regu aciof
m ento hac a
I
g.
3.29. Rco-1", tot an
!¿
se conduce
e tanqle.
6¡ "1'1p. o¡
3.2.3.2 Regulación en la descarga Aquí a válvu a regu adora de t ujo (l) se encuentra ubtcada en cofducto de consumidor (2) hacla e tafque (F g. 13.30).
el
LJ
ttg.13.31
l-J
l-l
Regulación de derivación (bypass)
tal0f de estfanqu
a
3.2.3.4 Evitación de saltos de ananque
Otra pOsib lldad de e\/itar e saito de arr¿|lque es mantefef el comp€nsador de pres ón en pos c ón nlclal cerfada n]ediante una
En la pos rlóf nicial no hay cirtu a.lón a través de la vá vu a ps ¿ lol¿lr"rte eg ¡ ó00 d oe -l-jo. e' .o per
rofex ón especial hldráu ica (Flg. 13.33).
o
¿brefto. Cu¿ndo comienza a f uir caudal el pistón del compensador de pres ón toma una pos c ón de regu ación. Nasta que dicho p stón a cante la po,i, o , do "g ra, ro b e\é-erte o,ede d r0" r 0
fL' I gr"
egu duu d udve5
ue u dr d9
ró.
^,r--ñ'i
En a pfáctica esta conducta conduce en u¡ c indto a un salto de afr¿nque.
i
m¿ntefer el pistóf del compensador de pres ón mecániramefte ¿ través de uf¿ lmltaclón de carrera (1) Para evitar dicho efecto s€ puede
-órrr
rre
r. .
rinl ¡" "¡
.
,,
io / " ll.l2).
F
g
13 32. Válvula reguladora de flujo can hnitación necántca de
rdrttd tJdtd (vtLdt )'1tur ut drduqur
-T---,1
g.13.33 Manten¡niento del compensador de pres¡ón
por''
t
- -
nF
a"ód¿ nPd'¿nte
Sen¿|
hd'aL"'
¿
en
3.3 Válvulas reguladoras de flulo de 3 vías
Por lo tanto, la válvula reguladora de flulo de 3 vías tiene menores pe d da. de O0I0r .ro. (O-d¡(e .,r g'ado de rerd'^ rerto rás coÍrveniente de la insta ación y produce n'renos ca or.
.
A dlferencia de las vá vulas reguladoras de flujo de 2 vías, en las de 3 vías el diafagma de medición A, y el diafragma de regulación A, no estár conectados en serie sino en Dafale o.
Aquí para e estado de equilibrio vale:
p,
Pz
.A. = (p,'A,) +F
(e)
o'a.
)f
De este modo:
p:t
F,
Lp = p1-
Con Ap
p2: AK:
constante
= ¡¡¡51¿¡16 aqui tarnbief
(10)
se a canza Q
ll t
g
13.34: Válvula reguladora de flujo de 3 vias
e caudal sobrante a través de un conducto sup ement¿rio hacia el t¿¡que. Pafa asegurar la presión máxima en eLc rcuito hldráu ico debe fsertarse una válvula I n't tadora de presión. Freruentemente dicha válvula ya esté integrad¿ en la El compensador de presión regula
váJvula reguladora de f ujo de 3 vías Dado que elcaudal sobrante Qp retorna hacia eltanque, las válvulas reguladoras de flujo de 3 vias sólo se pueden utilizar en l¿ alimentación o avance hacia un consumidor. En esla versión de válvula también resulta posible una conexión de
uc)Lo 9d Pa,o U ru o!,u Ld), ,! r ^ La presión de trab¿jo de la bomba hidréulica sólo supera la presión del co¡sumidor en el va or de la caida de preslón del diafragma de medición, mientras que en la váLvul¿ regu adora de f ujo de 2 vías la bomba hidráulica siempre debe produrir la presión tafad¿ en Ia válvula
limitadora de presión.
B
"^-/
-j-t-
Iuv^ ^ L-J
T
Ft9.13.35. Válvula reguladora de fluja de 3 vias
Fig.13.36
Válvula reguladora de flujo de
3
vías
= rorstafte.
Anotaciones
Capítulo 14
Filtros y técnicas de filtración 1. Fundamentos Los filtros son ¿paratos para separar sust¿ncias sólidas. Para la separación de sustancias sóldas de líquidos o para separar polvos
El orocedimiento oor símismo se denomina el filtrad0, Las relaciones de los tamaños de las partículas exlstentes en el aire o en los líquidos
de gases se emplean medios filtrantes fibrosos o granulados.
se oueden
exfaer de la Tabla 14.1.
lÍquido fi trado se denomlna fihrado. (Esta expresión en hidráu ica no se utiliza). El
La sustancia retenlda es denominad¿ residuo.
f¿rnaño de parrLcura en lrm
0,0001 0,001 1
10
Tamaño de palricu a en
0,0r
1
0,1
100
lrn
10
100
1000
1
1000
Angstrom A = 10' ¡m Simplemente con eloio humano
ddío >r<
I
_ }-< rna
_ gfuesa,
->-
Hu¡no de
clo¡urL+<,
de amonlo
,
F
-;;;;;É'ri
Pigm. de color Di5persiones tipic¿s
HUMO
de p¿lticulas y gas.
óxido Zn
polvo (
Humo 9¿turado
-->r
5 llcatos
aoloidales Polvo al(alino
<-Hatlna
Polvo atmolér co
i-I
ts
Nieb a de
-+
Go(¿' de
bla I 4. 1 : Tamaño de partículas de diversas sustancias
nlebl¿
que leg¿nF< >t l\4¿t. ¿ t09 putmon-os F<- Glóbulos rojos 8¡cteriás
Ta
de cerea
>
et-->1
<
Golas hqLr'da(
Para la separación de partícu as se emplean diversos procedrmientos
de fi tración. La elección de
fitro
de os procedimientos depende de afinura
exigida.
En la Tabla 14.2 viene represertada una ista de los diferentes procedimientos de filtración. Med¡o a
Flu¡do
Gas
filtrar
Procedim¡ento de
RO
filtración
0smos
MF
MIG
FFG
icrofi tra ción Filtración por
[/]icroflltrac ón
Filtración finísima
UF s
Uitiaf ltfación
invertida
[/]
hasta filtración 0ntesa
membrana
F¡nura de
filtro
Peso
0 a 0.001 um
0,001 a 0,1 um
hasta aprox. 1000
hasta 1 000 000
3,0 a 1 000 lrm
0,1 a 3,0 Fm
0,1 a 3.0 um
3,0 a 1000 um
Separación de paft cu as de gases
Separac¡ón de
molecular
Aplicación
E
iminació! de uf
Elimlnac ón de
iquido de sustanclas líquldos de
Separaclón de particu as de f uidos
partículas de gases
verdaderamente disueltas (p.ej. sales)
pequeñas y co oides
Campo
Desalinizac ón de
Técn ca eco ógica,
Técnica d""
Tratamiento de
Técnica de
Venfiiación de
de empleo
agua 0e mar.
separación de
semlconductores,
aguas, hidráulica.
sem conductoles,
espaciot ventilación
macror¡0tecu as y emu s ones, p.el.
In0u5tt a
técnica de
industrla
de recipientes
farmacéutic¿,
lubricación,
farr¡acéutica,
hidráulicos, de
industfia a imentic a.
separada en
vent lación estér
E
iminación de
met¿les pesados.
separac
or
acerte
filtración de
agua
Medio f¡ltrante
lvlembrana
lvlembrana
plotección y
climatiz¿ción,
filtracién de trabajo
técnica de vehículos
Filtro de protundidad,
Membrana
Membrana
Filtro de profundidad,
filtro-tamiz
filtro-tamiz
T¡pos
lvlembrana tubuiar,
[/]emb¡ana tubu ar,
fvlembrana tubu ar,
Elementos con
l\4embranas
constructivos
tnemDfana ptafa
memDralta ptana,
memDfana prafa
fibras orgánicas e
ruDu afes,
inorgánicas, tej¡dos
membranas planas
melt'tDrana cap ar
orqena00res, técnica de
de alambre, tubos
Elementos con fibras inorgán¡cas, tejidos de acero, ciciones
hendidot centrífugat ciclones
Tabla 14.2: Métados defiltración para gasesy líquidos La rea ización de a insta ación depende de las propiedades y de las exigencias impuestas al fludo a fitrar. E fluido de servicio (fluido hidráulico) debe cumplir, entre otras, con las siguientes funclones:
Así, por ejemp o,
e fluido hidráu lco en una instalación
hidráulica
tiene como función princlpa la transmisión de fuerzas. 5in embargo, tar¡bién debe Doseer a caoacidad de reducir la resistencla a la fricción y el desgaste y reducir temperaturas elevadas de servicio que se gen
-
-
eran en algunos ugares (véase Tabla I4.3).
Transmltir presión y luerza, ubriflcar,
regular ia temperatura y rm pra r.
5
r, er bargo, rabe de5tdca q.le el llrido debe r:npl
simu Iáneamente varias funclo¡es.
r
Medio a filtrar Fluido Función princi-
Transr¡itir fuezas
pal del medio
-
-
Aceite hidráulico Fluidos poco inflamables
-
Agua
Reduclr a resistencia
Limpiar piez¿s
Transmitir
¿ afrcción
¿ Ier¡peT¿Iuta
-
Acelte h dráulco
Ace te térmico
Aceite de mecanizado
-
A(eile lubrilicante
Ace te r¡áq.
Emu s¡ón agu¿ acerte
relf9erante
L
Ag
mpiadores en frio
Lra
A(eite hid¡. lnstalaciones hidráuli( :0s
instalac¡ón
lnstalaciones estac¡onarias
nsta aciones
Instalaciones movIe5
de ubril
cación
ón circulació¡
Lubrlf cac de
nsla ¡c ones refrigerantes
Lubrif cación
de pérdida
nSIa ac ones
de limpi€za
n5laracrone5
-
-
l\láquinas neffamrenla
-
l\iláquinas para la construcción
Fundiciones Indirstria pesada
-
Reductores
Compresores
[argadores -
trans¡¡ls. de ca of nsta. de un condu(lor nsta. varios
comuna e5
conductotes
-
Construcción
N/láquinas
-
Juegos estrechos
-
Fu
Bancos de prueba
ndlc ones de
Enfriado de piezas
plastrcos
-
Ca andras maq uln.
naval
Criter¡os para
-
elfiltro
-
Juegos estrechos
entre piezas móviles
entre piezas móvil
Gran volumen de
Pequeño volumen
fanque
-
-
Requiere buena
filtración
F¡nura de necesaria Medio a filtrar Fun(ión pr¡nc¡-
6 hasta 30 $m
cu u)
enle] mov es u¡a f traclón - Requ ere fi t ac ón grues¿ med ¿na
-F tacónde
Evitar
fe5rou05 0e
e
ensuc amrenl0 0e
nuevas piezas
Tes! la sulrc
S.o
requlere
buena filtr¿clón
-
Alcanza ufa
lillrac ón grues¿
10 hasta 100
lrnr
10
h¿t¿
l0
t(r¡
I
hasr¿ 20
'¡m
3 h¿sta 100 trm
Gas lVedio de proceso
T¡po de med¡o
Tipo de instalac¡ón
r)
entre p ezas
medta
3 hasta 20 prn
filtro
Requ¡ere filtrac¡ón
ruE!ur
- Generalmente
Climat z¿c ón Arre
-
Arre aspir¿do
-
Instala(iones de extracción de polvo
-
Técn ca d€ sa a
limpia nst¿l¿c ones de ¿lre acondicion¿dc
-Aire aspirado de motores de
valor
combustión,
Edicos
c0mpre50res e instalaciones
hidrá!lic.
-
I
Alre de salida en centrales eléctricas
Cr¡ter¡os para
elfiltro
-
Pfotección
-
Ventilación
I
estef
-
en motores
Requiere filtración
de combustión
exce eitte
Protección eco¡ógica
-
Requiere buena I
iiltfación
,l
necesana
hasta 10 pm
Tabla 14.3: Funciones del med¡o a fihrar
0,1 hast¿ 30 lrnl
La filtración en instalacrones hidráulrcas se realiza exclusivamente dentro del rango de fitración finísima y gruesa. Los siguientes párrafos
tratan estos procesos de flltración.
En especial, en el momento de la puesta en marcha de la ¡nstalac¡ón, existe el riesgo de que ciertos componentes se deter oren c0r¡0 consecuencia de partículas de sólidos que han ingresado al sistema durante el rnontaje.
2. Indicaciones para el proyecto y para el mantenimiento
Gran parte de los problemas de servicio en sistemas hidtáullcos se originan por fluidos hidráulicos sucios. El fluido hidtáulico nuevo que se introduce en la instalación hidráulica frecuentemente presenta un
Para que una lnstalación hidráulica tfabaje sin problemas, al realizar
ensuclamlento lnadmisiblemente eLevado.
el proyecto y durante el servicio de la misma deben observarse ciertas En Figura 14.1 se ilustran fuentes de ensuclamiento de insta aciones
condlclones:
hidráulicas.
Definición clara de las funciones de a instalación y de
1os
componentes al í empleados. Para que no se realicen enores ya durante la etapa de proyecto de
a instalación, resulta necesario realizar un pliego de condiciones.
-
Determinaclón d€ los componentes a emp ear y de su nive de calidad.
-
Consideración
de a sensibi idad a
ensuciamiento de los
con'rponentes, ensuciamiento del medio ambiente y posibilidades de entrada de suciedad en la instalación hidráu ica.
Determlnación de plazos reales de mantenim¡ento.
-
de a lnstalación instalación por día (servicio en uno o
Grado de aprovechamiento
Tiempo de serviclo varios turnos).
de a
En TabLa 14.4 se han resumido los factores que deben observarse para un servicio sin problemas de a instalación hidráulica.
de as condiciones para el servicio sin f¿llas de una instalación hidráu ica es a fiLtración del fuido hidráulico y del aire que se encuentfa en contacto con el tanque. Una
La suciedad a
eliminar con
sistema hidráulico
a
elfitro
llega desde el medlo ambiente al y también pasando
través de los tubos de lenado
por las juntas. Este
.l
tipo de ensuciamiento se denomlna ensuciamiento externo 0
ensuciamiento que llega al sistema desde el exter¡or El grado de ensuciamiento
a esperar depende exclusivamente del y de la reallzación del sistema y del medlo ambiente ensuciamiento de 1os componentes. Las piezas móviles en
el sistem¿ hldráulico, como p.ej. bombas,
tamb én producen partículas (abrasión). Este trpo de ensuclamlento se denomina ensuciamlento ¡nterno. pistones
y válvuJas,
l-4
1
Ensuciamientoexterno
2l\4ontale
3 4 5 6
Ensuciamlentoinicial Ensuciamlentointerno Abrasión Aceite nuevo
Fig. 14.1: Fuentes y causas de ensuc¡am¡ento
I'
Definición de las funciones
Realización del sistema
Delermina(ión de las funci0nes por p¿rte del usuario, adaptadas a as e¡igenc a5 de mefca00
- torcepLiól -
de r" e'q-eno dc d > o r- 0. por p¿rte de fabricante de la inst¿ ¿ción Alcanzar vent¿jas con respecto a a
.o-oerÁ":¿ 0e
a
tec¡
9¿ra t laldo .1
e
e.- lo ''.e
ca
Realización libre de fa las Bo os co los de n"
r'e^
to ) o" !1ó gr¿ Buena re ación precio-producc ón Preparación de un pliego de condi( 0res
-
Control del ensuciam¡ento
Tener en cuent¿ las prescrip(iones de
aulof zac 0n
nstalación y, con
- lr4ontale de la ógica de conmutación - 5elección de componentes -
e
-
La c¿pacidad de funcionamiento de la
e o,
su econor¡ia, se
ven nfluenciadas por o sigurente: Ensuciam ento de ¿ instalac ón,
p.ej bombas, cl ndros, motores, vá vula5
ensuc am ento del I uldo hidfáu lco
y accesorios
¿l se¡ suministrado,
Ad¿pt¿r
1oE
Deterr¡ n¿r
componenles enire si h dráullco
-
e lluido
Obtener las condiciones de emp eo para toda a insta ac ón
ensuciam e¡10 0e suc e0a0,
de medio y enfada
m¿ntenimiento de la nst¿laclón, nnp< nol :mhio
- r¡ndir
a fsta ación,
Grado de aprovecham ento de a ifsta ación
enCU€¡tra
Deterninar eltiempo de servicio de l¿ nsta ac ón (serv cio en uno, dos o tres lur¡os)
abr¿sió¡ de componentes,
-
nserción de fi tros ¿ t¿mente ef caces, cálculo de a potenc a de f ltración especiilca de la instalación.
-
Responsabilidad Usuario de la instalación tabricante de la instala(ión
Tab
Responsabilidad lJsuario de la instalac¡ón Fabr¡cante de la instalación tabri(ante de los componentes
disposiclón correcta de filtros y estancamiento c! dadoso.
Responsabilidad Usuario de la instalación Personal de montaje Proveedor de los componentes
l
a 14.4: Criter¡as para el servicio satisfactar¡a de una instalación hidráulica
2.1 Orígenes de ensuciamiento
2.1.2 Ensuciam¡ento durante el
montaje de la instalación 2.1.1 Ensuc¡amiento durante la fabricación de componentes
(ensuciamiento de montaje)
(ensuciamiento de componentes)
Al unlr as distlntas plezas, como p,ej. al instalar racores, se pueden producir partíru as de sólidos.
Dado que genera mente os bordes nternos de as carcasas y de Las piez¿s internas de los componentes son sumamente complicados, podrá d¿rse e caso de que haya res d!os procedentes de
l¿
fabricaclóf
er las piezas, a pes¿r de que a llmpieza haya sido reallzada (of todo esmero. Al l¿var la instalación hidra! ica el ensuciamiento existente lLegaa fluido h dráulico.
n( pn
de avado,
2.1.3 Ensuciam¡ento durante el servicio Norn'ta mente las piezas suelen conservarse para su a macenamiento
intermedio. Los conserv¿ntes igan a sucedad yel povo.Tamblén est¿ sucied¿d llega a la instalación en el momento de la puesta en
Pot abraslón en os cofnponentes se producen particu as, Las particulas más pequeñas que 15 urn aceleran especia mente el desgaste.
mafcha. Fn<,1.
¡ñiani^< rin.^<
de la instalación hidráulica fpnq rÉmléñiñ .lo nrñ.] rri^ñl
<ñn
Virutas, arena, polvo, fibras, laca, agua o conservantes.
-os re: duos po' e rve ec'lierto e1 os fl" dos I dra-'cos. qr-" generalmente se pr0ducen r0mo ronsecuenria de elevad¿s temperaturas de serviclo, varian as propiedades tribológ cas del fluido hidráulico.
La suciedad que lega desde e extefior a la inst¿iac produce fallas de servir¡o y desgaste.
ó¡
hidráulica
2.1.4 Dimensiones de tolerancia en componentes hidráulicos Con el fin de garantlzar el funcionamiento en los componentes hidráu icos entre las piezas móvlles debe exjstlr un espacl0, también
l:m¡d¡ i ,on¡ io rnlorrnri: Las partícu as con tan]años sim lares a os de luego producen falas en el serv cio y desgaste. Los tamaños críticos de juego de diversos
componentes hidráu icos se pueden extraer de la Tabla 14.5.
Tamaño de particu as en Fm
1t
0,1
>-.
Eomba de engr¿najes
!!qrQ!?i! jilqlq
lelcrql
Punt¿ de diente - Carc¿sa
Pufta de palet¿
Bomlla de paletas
1000
100
0
Lados p¿ et¿s
._'
Placa Cil ndro
'-r
Bo¡nba de p stones
Pistón - Taladro (j!eg( radlal)
5ervová vula
11ó.
l: r!.¿o
juego
radii
P
-
aca de choql|
Tober¿
Plstón de mando - juego radia Vá vu a reguladofa
Tobera Válvu a cónica
Vá vu a de disco
colinetes
h dros
F< coiinetes ibres de fricción _+t<
Cojinetes
Col nete later¿l
Tab
a 14.5: Tamañas
de
juegos de d¡stintas conponentes hidráulicos
-_l>
>l
]<_
Bomba a engranajes rueqo p ac¿ arerar rl¿
10000
2.1.5 Puntos sensibles al ensuciamiento en componentes hidráulicos En Figura 14.2 se han representado lugares críticos con tolerancias estrechas (tamaños de juego)en piezas constructivas de una bomba
a engranajet una bomba de paletas, una bomba de pistonel una válvula de conmutación y una servoválvula.
Bomba a engranajes J
l
J2
desde desde
0.5 0.5
hasta hasta
5 ¡rm 5 Fm
Bomba de paletas J2
desde desde
J3
desde
l1
0.5
5
30
hasta
5 ¡rm
hasta 20 Um hasta 40 u,n
R¡\mhr da ni
desde 5 hata 40 lfn desde 0.5 hasta 1 Um J3 desde 20 hasta 40 um J4 desde t hasta 25 urn 11
J2
Válvula
ll desde 5 hafa
25 pm
Servoválvula J2
desde 0.5 hasta 8 um desde 100 hasta 450um
J3
desde
Jl
Fig.
1
4.2: foleranc¡as criticas en componentes h¡drául¡cos
20
hasta 80 lrm
3. Cálculo del ensuciamiento con sólidos
El análisis
de las partículas se lleva a cabo según los dos métodos
c0munes: Para calculaf el ensuciamiento con sólidos deberán extraerse muestras
de líquldo de la instalación hldráulica. Los distintos rnétodos
de
extfacción de muestras están normalizados según 150 4021 y DIN 150
5884.
a) Contado microscópico de partícu as filüa a través de una membrana, e resjduo mlcroscopio y se cuentan las partículas según tamaño y cantidad. La muestra de lÍquido se
se co oca bajo
Ya en la fase de construcción de a instalación hidráu ica deberán prevefse puntos de extracción de acuerdo con la norma. Cabe observar que las muestras se extraen del flujo turbulento, Los distintos frascos con rnuestras deben presentar la información sigulente:
eL
Es u1 metodo muy complicado y exige muc'ra
y 4408. expe'ercia.
b) ¡,4ét0do autonrático de contado de partícu
as
Este mé10d0 está normalizado según 1SA 4401
Con aparatos automátlcos de medición y contado es poslble un rápido análisis de particulas. La muestra de fluido fluye a través de una célula de medición foto-óptica.
N'de
muestr¿
La célula de medición posee un canal de
Origen de la muestra extraÍda
lVétodo de extracclón:
flujo con fuentes de luz y
fotodiodos dispuestos lateralmente en ventanas transpafentes. Este método, que trabaja según el prlncipio de bloqueo de luz, transmite información sobre cantidad y tamaños de partículas de sólidos. Las paniculas que pasan producen una reducción de la sección transversal del rayo de luz saliente. En base a cambio que se produce, se oJeden s¿r¿r (orclus ones sobre el tamaio de las panicr as.
Fecha y hora
de a extracción:
Las partículas pasan una
por una al ado de rayo de luz, pudiendo
ser contadas (Fig. 14.3).
Tipo de fluido hidráulico:
Filtro hidráu ico empleado:
Naturalmente, la óptica no puede diferenciar el tipo de partículas de que se trata, por lo cual también cuenta como partículas burbujas y gotitas de líquidos extraños.
Cornentario, aclaraciones en caso necesaTlo:
-¡
E4isol
3<
[to L
1 2 3 4 5 6 7 8 9
rLe
rungsb€urt€ilunq von Fitern IEv¿lu¿ción de capacid¿d de f¡lfosl, Band 240, Experr V€rlag
Cantidad de p¿rticulas
Amplificador mpresora
[/]ando de aire Conexión de aire Filtro de alre 1 mm Tanque
Grlfo de tres vías
10
[,4edición
1
Cilindro de medición
l
12 13 14
F\9.14.3: Esquena Contdda autamática de particulasl
Selecclón del canal
Fotodiodo Panicu as Sensor
de caldal
3.1.2 Clasificación según 150 44 06
3.1 Sistemas de clasificación para el grado de ensuciamiento del fluido hidráulico
Aquí se calculan acumulativan'lente las partÍculas de un tamaño superiof a 5 L¡,.n y a 15 gr en 100 m def uido hidráulico
La evaluacióf del contenldo de só idos en el fluido hldtáulico se detefmina medlante sistenras de casificación (Clasesde lmpieza
En base a ambos valores se
suc edad, respect varnente).
hldráuLlco.
o
LasnorTnas rnás comunes empleaclas hoyendia son NA5
tlonalAmerican Standard) e ISO
4406.
1638(Na
determlna a clase de pureza del fuido
Para a c aslflcación se dispone de 26 rangos. La denomin¿cion de a clase de pureza se compone sólo de 2 números. El pr mero ifdica el número de rango para eltamaño de particu ¿s cOn tamaño super¡or a 5 pr,n, el segundo número, e fafgo para as particu as corl tamaño superior a 15 !m.
3.1.1 Clasificación según NAS 1638 para la cl¿sificación del f uido hidráulico se dispone de 14 clases pureza. En cada clase se indica un determlnado número de
de
partículas
La Fig. 14.4 muestfa a represenlaclón de la clase de pureza segun
lS0 44 06.
(en 100 m ) en cada uno de os 5 ra|'lgos de tamaño. En la Tabla 14.6 se muestran as clases de pureza según NAS 1638
106 5
'rl:t :'il:,:..r rtrl ,r
Clase de pureza
Tamaño de padícula en [m
00
15-25
25-50
22
4
50
-
100
105
>
6,4 3,2
¡ 44
8
2
0
1
500
89
to
3
1
* !
2
1000
178
32
6
3
2000
356
63
11
8
4
4000
712
126
5
8000
1425
253
45
6
16000
2850
506
90
5700
1012
180
'11400
I 10
22800
2025 4050
360
720
t*
\
2
rvs
12
1l
1
2
10
s
5
4
4
14
1n+
E
I
t5
0
250
32000
to
100
0
7
18
1,3
I
2,5
8
8
1,3
7
6,4 6
3,2
32
5
t.o
64
10r
4
8 3
128 4
8100
..,t9o.o9l
11
iibs'
1440
256
2880
512
5760
'1024
a 14.6: Clases de pureza según NAS 1638 Cantidad náxima de particulas de suciedad en 1a0 hidráulico
q
2
2
2 5
10 15
20
Tar¡año de paftículas en !rm
Tab
nl
de fluido Fig.
14.4:
Clases de pureza según ISA
4406
Ambos slstemas de clas ficaclón se pueden representar gráflcamente
0llseruandO a Fig.
l4
5 se reconoce que 150
4406 só o ernp ea, para la ev¿lu¿clóN, parte delespectro 1638.
tota
Llna
de aná isis seqú¡ NAs
E¡ la case de pureza según NAS 1618
la
e a rál s s ó.e. i"
cantidad de parliculas ca cu ada en
o."p.éde pr.tro.
Esto quiefe decir
,.1
.
que a indlcac ó¡ de
clase
según NAS 1638 qenera mente se reflefe fafqo de t¿maños de 5 hast¿ 15 !r'l'l
a
Com0 ya se ffenc o¡af¿, cof a cl¿se de pufeza según NAs 1638 se descf te uf esp€ctfo de paftículas n'rás grafde q!e ron 50 4406.
E
-
1o4
I
4. Proceso de f¡ltrac¡ón 4.1 F¡ltros por gravedad Ef la t ltr¿rlón por qravedad e f uido, ¡omo
!o ."rp i"do. oopop¡o'l de
med o de f ltrado.
En fr drául ca y técflca
de
ubr
.1"
"
-.
ficacióf
"t
este
metodo fo se emp ea; sÓ o sue e ut z¿rse en la obtención de agu¿ potab e a pafr r d€
15
€fto de aguas
residua es y en e t ¿t¿mlento de aguas de e aboración (f ltros de gf¿vll a, lltros de cintas de papel)
tratam
J¿m¿¡o de partic!ias
ef Frf
Fig. 14.5. Representación gráfica de la repartición de particulas según
'
te 51.,rlsrcu 1. Lrnq,ron
I
Ie
r
Er¿
Lr¡.cñ Ce..:pdr
¡¡l
¡e
I
1r¡51 B¿ra 2,10 Eire r
te
150
1406
y
NAS 1638
'
¿q
4.2 F¡ltros de presión
4.4 Prensas para filtros
ltlacióf pof presió¡ elf uido h dr¡u ]co pasa a través de med o tf¿fte romo cofsecuencla de u¡a caid¿ de pres ón entre e ado de suciedadye adolmplo.
En as prensas para fi tros r¡edlante fuerzas mecánicas discontinu¿merte se prensa fluido de os só ldos. Los materi¿ es só ldos permanecen en a prensa,se forma una tola de f ltracón.
En a f
1
Este nrétodo se emp e¿ p¿ra ¿
f
tracior de f uido hidráu lco.
En hidfáLr ica este método no se emp/ea; es de uso lferuente en lndustria a meftic a.
4.3 CentrÍfu9as
A veces este método suele uti lzarse en e tratam efto de íqu dos refr gerantes.
En as centrílugas se emplea la fuerz: centriflga para separar parte só ida
de
la
iquido
Este método se emp ea en caso de gran ensucl¿m ento hidráu ico y para la separac ón de agL,a
¿
de flu
do
5. Medios de filtración flltraclón mencionados se utillzan diversos medios de f ltración o una combin¿ción de os mismos. En los métodos de
5.1 Filtración de superficie (Flg. 1a.6) En Los fi tros de supef cle a separac ón de partículas se lleva a cab0 dlfectamente en a
de os medios de filtraclón. Las partículas que por su feducido dlametro ¿les por el ¿r ef " | - Oo p_edp p¿)¿
superficie
o
de los mlsmos sin prob ema.
5lf emllargo,
la
fesistenc a de f ltro aumenta con a oLL pac or 0e srpelirie. L¿ tor¿ de | ¿'ior en la superf c e puede ocaslonar una reducció¡ de a linura de fllttación.
Ftg. 14.6: Representación de un filtra de supelicie
Para a filtracló¡ de superficie se er¡plean fitros de membrana o materia es de fiLtro de tejido de mal as, caftos de metal o tela de irent| la.
5.2 Filtros de profundidad (Frg.14.7)
E f r-ioo a . rpiar I d'p¿s¿ lo ",1 LcILrd dp f ltro. Las partículas a e iminar quedan retenldas en las capas más profundas de -i . o.Amayo orloarot -ovo r¿'p,,.e r(¿ a flulo, de modo que debe recambl¿rse el eleme¡to fi trante. Para estos f tfos se emp ean n're0 0s 0e
-
materiales de celuLosa impregnados
-
veL
(materla de filtros orgánico), ón de fibra de vidrlo (material de fiLtros inorgánico), ve lón de meta sinter zado o
-
meta poroso slfterizado.
t g.14.1:
Representación de un filtro de prafundidad
6. Composición de los elementos de
filtro
fr
La composición de los elementos de filtro varía de fabrlcante en fabricante. En el caso de elementos simples de papel las capas filtrantes están fabricadas sln tejidos de alambre de apoyo, de modo que en el caso de elevadas diferencias de presión en los elementos filtrantes los plegues de los filtros se comprimen. De este modo se
reduce a poslbi idad de drenale en as esteras plegadas, de modo que muchos p iegues no son más activos para a filtración. Los elernentos filtrantes de mayor ca idad se componen de varias capas filtrantes. Esta composición define la estabilidad de los e
ementos contTa picos de presión y cauda es cambiantes.
Debe cumplirse una determinada amplitud de malla
de tejido
de
apoyo porque, de otro modo, el vellón filtrante pasaría a través de as mallas del tejido y el elemento perdería su efectividad. El
+
personal de mantenimiento debe manejar os elementos con mucho
esmero. 5i durante el montaje os pliegues de elemento gopean contra bordes fllosos, la consecuencia puede ser e deterioro de las capas y, con ello, a lnutilidad del filtro. Los elementos
filtrantes de ca idad deben presentar las siguientes
caracteristrcas:
-
elevada estabilidad a diferencias de presión,
-
estabil¡dad de beta a lo largo de un gran rango de diferencia de presrón,
-
finuras de fitro para todas as clases de pureza,
-
gran capacidad de retenclón de suciedad,
-
grandes superficies fitrantes y
-
elevada vida útil.
Las
exlgencias a elementos filtrantes de alta ca idad se pueden extraer
de DIN 24550 parte 2.
Fig.
14.8: Elemento filtrante con estructua multicapa de estera
7, Selección de la finura de
5n embargo, la dase de pureza de f uido en el slstema
filtro
depende
además de los siguientes parámetros adicionales:
finuta de fjltro de e eme¡tos fi tfantes depefde del grupo principa deflltracjónene cua seempearáel fitro. La selección de la
-
Tipo
de nfalarión,
contaminarión de n'redio amblente, La
-
adisposlcónde grupoprlncipal defitración
Tabla 14.7 muestfa
y la flltraclón correspondiente.
E¡
a documentaclón antigua sobre
romponentes h dráullcos se ndlca Por esta razón a se ecclón de a f nura de f tro indlc¿ndo i¿ c ase de pureza de flu do hidráu lco en a etapa de pfoyecto de la nstal¿clón
finura de f ltro necesaria. Dado que a seguridad de funcionamiento de o..or po'lerte,Oepp dp oé g ¿oo oe p- eld oe fu'do -¿: todos los fabricantes de componertes en su documentación técnlca ¡dican la clase de pureza del f uido hidráu lco recomendada. a
l-: d '0 rdc0'r, c po'to'11ó pord
sobrepreslón de servicio, tiempo de servic o de la insta ac ór y disposiciór de os ljltros.
r¿ p
olórc or de lo> corporerte
e
servicio de a lnsta aciÓn se puedan emp ear e emeftos flltfantes con una me¡or f nura de fl tro o una mayor vida út]1, debe e egirse e tamañ0 constructivo deL f ltro de modo ta de pern'ritlr en tua qu er rnon'terto un cambio de os
ta nruy difíci .
resu
.
Para que durante
i(a a se ección de la f nura de fitfo, dado que la carga por ,-rioj¿l jcp"¡ de tdrto del .¿m¿io d" l¿s 0"'l rL".,on0dp
fi tros a un tamaño construct v0 más gfande.
canI0a0.
Uno de os casos típlcos de fa las en cornponentes hidráu lcos es a obstr!cclón de nterst clos y toberas. [as váLvu as regu ¿doras de f ujo, vá vulas estrangu adoras y servová vulas son especlaln'lente sefsi b es a obtur¿c ones. En caso de pocO mov mlento relativo de las srpeÍic es de ftersticlos ex ste m¿yor riesgo de obturación. Por dicho motlvo a flnura de flltro debe ser pol o Tnenos gua o menor a la
comp
L
En base a anál
sisde aboratorio y estudios rea lzados en a pfáct
ca,
os fabr cantes de fi tros están en posiclóf de lnd car correspondenc a del f uido h drául co deseado n€ces¿r a. En F q. 14.
T
con
a flnura de fi
la
tfo
0 se indic¿ d .ha correspo|dencia.
indlcada para los anchos de interstltios de os cornponerttes.
Ensuciamiento con particulas muy f¡nas Las p¿fticu as r¡uy f n¿s (de 3 a 5
¡m)
nf uyen
fegativamente en el fufcionamle¡to y feducen la capac d¿d f tfant€ pof :
e
efecto eroslvo de particlr as muy li¡as (con frecuercia desgaste de (aftos de mando)
-
iltu.i""*"t" -" p"rtr.rl*
Las partículas f ¡as (de 5 a 20 r{¡¡)
L¿5 consetLrencias
'r
Los
f
(brele bloqueo en vá vu as de p o de corredera y fugas en os asientos
-
n,,
,¿d"o.t,."
¿(Ól
tros muy f nos feslstentes a e evad¿s
d ferenc as de pres ón son seguros de
lun(lonamiento porq u"o mlnimizan a producción
ye
desarro
o
a 14.7:
filtración
Efecta
de
de
las
E
Fa a comp eta pof
-po-óge' o ro¡oora1le,p reducen
taf
de
dlretta
b oqueo de tobef¿s _o
mater ¿les.
F¡ltrac¡ón gruesa
-
ev
> 20 um lrecue¡t€Ílent€
lota fepe¡t ¡a pof eieclo
luete erosion
gruesas (fl! f,,,.:r 100) Los f tfos f nos contro an de manera f ¿b e el grado acepiable de ensuciam eft0 de slstema
-
¿
B'oo l"o o ¿oo o_¿- pl o de oi En caso de gra¡des fuerzas, fotufa de
Sepafac ón parcial de pafticulas f nas de
de efos on
ev tan faLlas de l¿ lnstalacló¡.
la
¿51
c0ntfa en5uc am enlo
- evita¡ a obstr!cción de ntefstlcos estTechos - protegen el f uido contra envelec m ento
Tab
slóf
sucledad y sepafac¡ón total d€ partic! as
100)
as grllesas
producen una
l
p c0: 1a ttip co Re5! ta He5!
ón
Filtración fina
Filtración muy fina
-
son
o. .gd rerrd
valvu
paftíc!
L¿s
grL"t*
p*r*L"t
b oqueo, obsifucc ón o destfucclÓn
Agrandamiento del juego pof eIOs Fal as
d sperslón (prh,.,,5
pfoducen juegos
eslTecnos.
camb os en e medlo f trante (envejeclm ento de f uido) por reac.lones
)epd'drio p'"cl
F"*.¡".i""t"
desgaste pof ff cclóf, espec almente en
depósltos f nos en nterst rlos estrechos (pe gfo de obstfl.rccióf)
quÍm cas.on a superfcie de as paftic! as.
fi";
e
un¿
fo
"oo-ir¿
desgaste Por lriccló¡ fa a repentlna de P ez¿s
LI
l3x
e\p. i¿
-
ó0o
otórd"oar-cu¿. o
100
'"ror
X= Ér¡ tamaño de p¿rticu a que puede ptovocat .a"¿r"Pp-roe l .o- O0-ó teopolo9ól Los
f
tros gruesos pfoteqen
€
sistema cont
¿
ensucram en10 gT!e50. Reducen el peligro de una
fa
a repentlna o de
una de5trLrccLón total
constfuct vas.
partículas sabre conpanentes en función del tanaño de partículas y carrespandencia con los grupas principales de
7.1 Finura de filtro y valor
B
Nasta a pfesenie, a finura de flltro h¿ venido sie¡do denom ¡ada de acuerdo el ancho efect vo de poros o bien m¿llas, pero también según va ores estadíst cos de retenc ó¡. Lo que se lndicaba sobre f nuras abso utas, medias y nominales de filtro en muchos casos no
F,o = 75 sign f ca que de 75 particulas dei tamaño de 10 pr,n se deja pasar estadistjcamente una p¿rtícu a. La tasa porcentual de fetención
es
de
de 98,66%. Esto rorfesponde ¿ flnura de fitro absoluta.
aprox madamente
a
a defl¡ició¡
.o resoo dr¿¿l¿re"ldadp "Lr.".A-",esder¿delr.o oolvao'
F hubo una cara mejora. Medante e valof ll pueden compaTarse diferentes materiales de flltro ncuso en caso de anchos de poro "ogLl¿re. ¿st ro"1o 'or a! i'"eqt a e- de p¿t- c- ¿s 0e qL¡ eo¿o.
de va or fJ está basada er la prueba l\,4u tipass según 50 4572 y toma en consideración e hecho que, en muchos casos, , o"' de:. c ed¿d so o . or (op dé.p1"\ de \¿'os po ,os
La definic ón
r
"
"d",
",
fitro. Tomando como base una cant dad de panícu ¿s de suciedad a través del
a imentadas con un tamaño determinado, se determ na a c¿nt dad de las panic!las que han pasado. Para la definición de a tasa de retención se uti iza €n la mayoría de
los casos a relación 75:1.
--o-
B¡=
-t75
T t
g
R=75:1
14.9. Definición del valor l3
-awm ento) Duede a canzarse mediante filtro
Lrase 0e pureza (de ensuciam
NAS 6
ffi
u,=" 3
1
5
B
10
l'4aterial In0rgan c0
Sistema h dráulico
Drsposición Servoválvulas
Filtro
0e pres 0n Válvulas regulad traS
t:.
de v drio
Vá vu as
rel0fu0 9
'10
proporcionales
Flltro de
20
o filtro de presión
-
Bombas y
para
P- 160 bar
ParaP-I60bar
válvulas
25 organrco
p.el. papel 11
25 ,,,40 17
F
g. 14.10. Recomendación de f¡ltro
F tración de ret0rn0,
cauda parcial
(ictom:< do h>i: presión en hidráulica
móvil eindustrapesada
8. Prueba de
8.3 Prueba de compat¡bilidad con el fluido hidráulico
filtros
8.1 Comprobación de la calidad de fabricación
En la prueba normalizada según l5O 2943 se comprueba la
(Bubble Point Test)
conrpatibllidad de los materiales delflltro con el fluido hidráulico. N4ediante esta prueba según
ls0 2942, también llamada prueba
de la burbula, se puede comprobar la calidad de fabricación y
1a
8.4 Característ¡cas de fatiga por flujo de
integridad de un filtro.
los elementos Sirue para autorizar otras pruebas (p.el. S0 2941, lS0 2943,
3724 se prueba la capacidad de
r50 3723, t50 3724, lS0 4572).
En la prueba normalizada según 150
8.2 Prueba de colapso y presión de reventón
un elemento filtrante de reslstir a una falla estructural, producida por deformación como consecuencia de condiciones de flujo variables.
En el ensayo normalizado según 150 2941 se prueba la estabilidad
8.5 Determinación de la pérdida de pres¡ón
de los elementos fitrantes frente a la diferencia de presión.
en función del caudal presión admlsib e de colapso y de IeventÓn" se entiende la diferencia de presión a la cual, con el sentido del caudal prescrito, el
En la prueba normalizada según
elemento filtrante no se deteriora.
presión de carcasas y elementos de filtro en función del caudaly de
Bajo
la viscosidad.
La expresión presión de co apso se emplea cuando el elemento filtrante es circulado de afuera hacia adentro. En caso de sentido inverso de clrculación se hab a de presión de reventón.
Presiór de co apso y reventón de tubo de apoyo
Pres
ón de
colapso y
E
revenlon segun
E
ls0 2941
-9
E
I -9
Presión diferencial final
100 %
e
_q
80%
2,5%
5%
10
20 v"
¿p
en
estado Puro gram ACFTD
Fig. 14.11. Presión diferencial según la suciedad agregada
E
.g
lS0 3968
se calcu
a a pérdida de
E.6 Prueba de potencia del
filtro (test multipass)
En la prueba normalizada según 150 4572 se comprueba la conducta de separación de un filtro y su capacidad de retenc¡ón de partículas.
Esta prueba se basa en el principio del pasaje múltiple de lluido hidráulico sucio a través del filtro a probar. Con ello se quiere demostrar que las particulas de suciedad que en
El resultado de la prueba se expresa con'ro un valor Rx. La relación de filtración Brcalculada también se puede indicar como grado de separación en %.
Grado de separación en
princ¡pio han pasado a través del filtro, en una carga reperida del mismq aún pueden quedar retenidas.
v. =
(,
B'1)
. roo
tJ,
'ú
nl
nlirlo
ujo s¿lid¡
e,rttudu
1000 particulas
100000 partículas
> 10 ¡rm/l00 mt
> 10 pm/l00
= 0.08 mg/L (ACFTD)
=
n.,.Slllfá0d l-x n,.. ,.. sa[0a ¡l-l='
>X um zXum
IIUIO
Ttulo
Eiemolo
mL
10 mg/L (ACFTD)
numér¡co:
B.^
=
\
looooo 1000
-
loo
Tam¿ño paníc. en lrm
= 2 50 grado de separación Bx = 20 95 % grado de separación 5 98,6 grado de separación 0x = 100 99 % grado de separación Fx = o/o
flx
7
Ya
(grado de retención absoluto)
Fig. 14.12: Cálculo delvalor
B,
Fig. 14.13: Grado de separación en % en función del valor
B,
Esta prueba cercana a la práct¡ca permite una gran reproducibilidad
balo condiciones sim¡larei permrtiendo comparar fihros de diversos La efectiv¡dad delfiltro de prueba obtenida otorga alusuario informaciones sobre la capacidad del filtro elegido y seguridad para la
fabricantes.
decisión deaplicación e información sobre la relación precio/capacidad.
9. T¡pos
construct¡vos de
filtro
9.1.2 Filtros de aspiración con carcasa
9.1 Filtros de aspiración
Estos I ltfos tanrb én se pueden nstalar deba]o del nivel de iqu do en el tanque. Para que las carc¿sas no se vacien al recambiar ios e
ementos deben est¿r asegurados con un seguro contra derrame.
Desvent¿j¿s
Tl
Ft9.14.14. 5ínbolo para filtro de aspiración, (izquierda)sin y (de recha ) con vá lvu I a bypass
-
pfecro
-
pfotege a todos l0s (omponentes hidráulicos
rd.0r cJ¿rdo e 'iecoo de ." dere'io'o dp la borbd
diiicii de
e¡ o l.,S¿r
la
(a rañ ¡ra
conüa ensuciam ento
po'
. h!^:((
dificil mantenimiento por estar < mo,ñi¡^ óñ ól r.aira
-
por r¡esgo de cavitac on só o filtración gruesa
- d ficl
ensuc am enlo grueso es m!y a t0.
montaje
de ndicadores
0e ensuclaf¡rent0
Ta es el caso cuando Iabla 14.8. Ventajas y desventajas de filttos de aspitación
-
distintos c¡rcuitos hidráulicos emp ean la misma fuente de fluido o
-
cuando los tanques, como conse(uefci¿ de su forma, no pueden limpiarse.
Con los f tros de asplración sólo se puede lograr ura protección de funcionamiento de la bomba. L¿ pfotección necesaria contra desgaste, deben gar¿ntizarla f¡ltros instalados en tuberías de presión, de retorno o en tuberias de caud¿l secundario.
Dado que las bombas son sensibles a la depresión la diferencia de presión en e flltfo no debe ser grande. Por el o deben instalarse grandes superfic es f ltrantes. Ader¡é5 resulta a tamente recomendab e emple¿r una válvula bypass y un ifdicador de ensuciamient0.
E sector de
aspirac ón sólo se
generalmente
> I00
una finura de
fitro de 20 lrn.
lm ta a retener panícu as gruesas,
!ún. La filtración en accionamientos hidrostáticos es una versión especial. Aquí la filtración de aspiración se realiza con
9.1.1 Cesta de aspiración (filtro de asp¡ración sin carcasa) Las cestas de asp¡ración están prev stas para inserrión en la tubería
dp:
suflcientemente por debajo de nivel minimo de aceite. Para protección
de la bomba deberá mont¿rse un lnterruptor de
depresión entre el filtro y la bomba.
Ftg.14.15. F¡ltros de aspirdción
m¿s
nstal¿c ón
-
9TUeso
Las instal¿clones hidráulic¿s deben equiparse con un filtro de ¿sp
se ,¡ronta
]
9.2 Filtros de tuberías (Filtros de presión)
Filtro sin indicador de ens!ciamiento, sin válvula bypass
Filtro
(on
ndicador óptico
de ensuciamiento
Fltro sin indicador de ensuciamiento, con válvula bypass
Fltro con indicador eléctrico de ensuciamiento
Fig. 14.16: Sinbolos gráficos para filtros de tuberías Los filtros de tuberías se colocan directamente detrás de la bomba y filtran por consigulente todo el caudal de la bomba (filtro del caudal principal) o se colocan en un circuito parcia (filtro de cauda
Este tlpo constructivo cumple con la tarea de proteger el buen funcionamlento de componentes hidráulicos postconectados. Por
secundario) directamente de ante de un aparato que sufre peligro.
dicha razón estos filtros deben insta arse lo más cerca posible de los componentes a proteger,
Por consiguiente, las carcasas de los filtros de tuberías tienen que estar preparadas para aguantar la presión del sistema. Por esto, los
de tuberías:
filtros son denominados también filtros de presión (filtros de baja presión hasta una presión nominal de aproximadamente 25 bar;
-
Los siguientes aspectos resultan decisivos para la
pasand0 de esta presión, se usa el término de filtros de alta presión).
utillzación de filtros
de a insta ación son especialmente sensib es al ensuciamiento (p.ej. servoválvulas o válvulas reguladoras) o muy importantes para el funcionamiento de la misma.
Los cOmponentes
Los componentes son muy caros (p.ej. cllindros grandes, y muy importantes para la
servová vu as, motores hidráulicos)
seguridad de una insta ación.
-
Los costos por parada de la instalación son excesivamente elevados.
-
Los filtros de tubefias pueden utillzarse como filtros de seguridad y/o como filtros de trabajo.
Los flltros Ilenen las slgu entes tafe¿s:
Filtros de trabajo
-
Protecrlóf rontra desgaste de tomponentes y manten m ento de acasedepurezade fludo.
Filtros de seguridad
-
Proterrlóf dei func oram ento de os componentes Los fi tros de seguridad só 0 se
en'p ean junto cor fi tros de trabajo.
filtros de tuberías debefían ellar siempre
Los
eqr.l
pados
cof
!#
un
¡dicador de ensuciamle¡to De ¿nte de compon€ntes crit cos só o deberán emp eatse filtros de tuberías sin vá vu a bypass. Este t po de
Fig. 14.11: Filtra de
tube
a
fl tro debe estar equipado con ur e eT¡efto fi trante que pueda soportar elevadas d ferenc!¿s de pfes¡ón sin sufr t daños.
[]:5'ent¿
Veflajas pu€den m0n¡¿fse
I
reclamenle
¿5
¿ constfLrt(
ó¡ debe sef
de ante de pie2a5 se¡sib es
foD!st¿ lpe50)
pueden fi trar f namente
e
- fárl m¿nten m e¡to pLreden equipar5e
e emenio debe €5t¡ pfepara00 para u¡a e ev¿da d
pres
ó¡
seqú
r la
fere¡c
co¡ irldlcadof
de e¡5!clarn enlo
res
siercia
a llulo
r!
efLe en
a pote¡c ¿ se c0 ¿rga v d¿ út
¿ de
I
c¿ 0T
sin c¿v t¿.1óf de bo¡¡ba
T¿b
a 14.9: Ventajas y desventajas de filtros de presión
Elfitro(F g. 14.18)setompofebéscamefted€ !na tabez¿ deflltro (1)co¡u¡ac¿rcasadefitroroscao¿(2)ye e enrerto lllt a¡te (l) La verslón estándar está rea lzada s I rálvu a bypass y sif t0frll o de descarga de presión. Gefera mente existe urt¿ c0nex Óf pala ¡dicado de ensuc
aTn
ento.
F
g. 14 18: Yis¡a en c orte de un f¡lLr) de tuberias
9.3 Filtros de retorno adosados
Filtro sin indicador de ens!ciamiento, con válvu a bypass
Filtro doble sin ndicador de ensuclamiento, con válvula bypa55, conmutab e
I
1t I
É ].---------A ,rl l" L._._l "._-_._._._._-_._.i I Filtro con indicador óptico de ensuciamiento,
Filtro con indlcador eléctrico de ensuciamiento,
con válvu a bypass
con válvu a bypass
Fig.
14.19 Sínbolos gráficos para filttos de rctona
Est0s
filtros se encuentran en el extremo de a tubería de retorno y
han sido concebidos como filtros para montaje s0bre
e tanque. Esto quiefe decir que e fluido que viene del sistema, retorna fitrado aL tanque. De este modo se fitran del fluido hidráulico, antes de que lleguen al tanque, todas las panÍculas de suciedad que penetran en e sistema o que se producen en éste.
Ventajas
e
bajos costos
-
fácil mantenlmiento
Con el fin de evitar la formación de espuma en el tanque deberá observarse que bajo cualquier condición de servicio la descarga de líquido siempre se encuentre debajo del nivel del fluido. Eventualmente
disfibuidor de caudal en la descarga del fitro. Cabe observar que la distancia entre la base del tanque y el extremo del tubo no debe ser inferior al doble o triple de diámetro del tubo. será necesarla la insta ación de un tubo o
seT
equ pa0o ron
indicador de ensuciamiento
egir el tamaño del filtro deberá considerarse el caudal máximo
posib e.
Desventajas
-
pueoe
Al
|
-
se fequlere un válvula bypass
-
en caso de picos de pfesión y
arranque en frio permite el paso de panículas de suciedad a través de la válvu a bypass
puede fl trarse fiÍramente sin cavtación de bomba
Tabla
1
4.
1
0: Ventajas y desventajas de filtras de retorno adosados
El filtro que se muestra en Figuras 1J 20 y 14.21 se fija a la tapa del tanque por medio de una brda de f 1ac ón (1). La carcasa (2) con la conexón para flltro penetf¿ direci¿rfente er el ta¡que. U¡a gran
ventaja de este tipo de construrcióll És su buena accesibilidad y, con e a,su fác I m¿ntenlmiento,
Quit¿ndo la tapa (3) se puede ex:raer rápida y senci lamente el e1€mento flltrante (5).
Resulta impo[ante que el recipiente c0lector de suciedad (4) enciene elemento fitrafte (5). Al extr¿er e elemeftO también se extf¿e
€
dicho reciplente, evitando qle la suc edad ya separada f uya dentro Por lo general existe una conexión para indicador de ensLrc am efto (6).
de tanque hidráulico.
Para evitar tiempOs de parada por mantenim¡entO del
de e ementos se emp ean
f
filtro 0 recambio tros dob es conm!t¿bles
fitros. Conmutando primero s n necesidad
En estos casos se disponen para elamente de 2
al segundo elemento se puede recambiar de detener a nsla ¿ción.
e
A
_..ír Ftg. 14.21. Filtro de ret)rna para tnserción en eltanque
Fig. 14.20: Dibuja en sección del[i]üo de retorna pdrd ¡nserc¡ón en el tanque
9.4 Filtro de llenado y vent¡lac¡ón
tt . l.-:
-DAA
ODóó
" \A|p
-'
A
(izquierda) sin y (derecha) con válvula ttvpass
1 Eemeftof lfafte 2 lfd cado de € rsuc ¿m ento 3 T¡m z de e¡¿do 4 fa c¿s¡ de 1 1o 5 Toff 05 ce llj¿. ó¡ Ftg. 14 23. Filtro de llenado
y ventilecicr,.an y
stn
[atniz de llenada
E1o o"."do pla0ó.¿b¿ooó 0o d ooró-ipod¿ 0ól as fstalac ofes h dréulica Según ¡ue,,o5 aonoc m entos Tesultaf
¿
en fsta ¿rlon€s
h^.
¡
"r l¿ oo
",oo
drár icas Una g ar p.r'te de ¿ suc edad eg¿ ¿ la l¡sta ac ón a través de equipos ¡¿dec¡,rdos de vent l¿c ón Ciertas medidas constfuct!¿s, rorno seI carg.. Ce presión de fecipieftes hidrá!licos par¿ evta l¡te rarfb 0 de ¡ re co¡ e med 0 amblenie, resu tan poco eco¡órn cas fre¡te a os fl rfos de vent ación a t¿mente h
ef caces ex stentes hoy en dia.
12)
Los f tros de efado y vefti ación se (offponef báslcamente de un f ltro de aire (l) para f ltrar e a re qle f uye hac a el tanque y un
I, d" " "do o¿,o ró-ó e t( ed¿d g _e.¿ o t",¿. o ór. Los f tros de a e se s!m nistran cor d versas finur¿s de , -0.d" odode.,rpi .01 -0P oD-0 q óp¡r bó ".0."c "
lnsta ac
a m sm¿ fi¡ura de
efto
f
tro para e ll tro de sistem¿ y para e
f
tro de
a¡fe.
Las ex
De aruefdo ron e gr¿do de plrr€z¿ e¡ qido se emp e;n litros de vent ¿c ón co¡ e €mentos recambl¿b es de dlst fta f rura. Los fitfos deberían d sponer de una conex ón pa a i rd cadores de ensuc ¿rn
Fig. 14 21. Fihro de llenado y ventilación con taniz de llenado
gef,:ias a este tipo de fitr0s se pLreden €xtraer de DIN 24 557.
9.5 lndicadores de ensuciamiento lndicadores por presión de retención
lndicadores por diferencia de presión
i^¿@l
L.l.f_._"i Indjcador óptico
Indlcador optico
lndicador eléctrlco
lndicador e éctrlco
io L:f dicadof óptico-eléctrico
Fia. 14.25 simbolos aÍáf¡cos para ¡nd¡cadares de ensuc¡am¡ento
Los indicadores de ensuciamiento tesponden cuando en
e
fiLtro se
oroduce una diferencia de presión o presión de retención definida prevlamente. 5e produce una señal óptica o se acciona un cOntactO eléctrlco. El punto de conmutación 0 de lndicac!ón debe elegirse de ta modo que en el filtro aún exista una capacidad de reserva para oue la instalación pueda funcionar hasta flnalizar e turno.
Entre los indicadores de ensuclamiento se dlstinguen:
.
Indicador de presión de retención: Para f iltros de retorno de montaje
(adosados) es suficiente medir la presiÓn delante del elemento
filtrante (presión de retención) ya que la salida de filtro siempre va libre de preslón directan]ente al recipiente. Por consiguiente, la presión de retención es idéntica a la dilerencia de presión a través
del e emento fihante.
.
.
Indicador de presión diferencial: Se mide la presión diferencial a través de elemento filtrante, es decir la presión entrante menos la presión saliente. En esto, la presión absoluta en la instalaciÓn no tiene influencla sobre la presión diferencial. Indicador de depresión: Una medición de baja presión sólo es necesaria si se utilizan filtros de aspiración para bombas. Se mide la depresión absoluta en La tuberÍa de aspiración entre e fitro y la bomba. La presión señalada por e1 fabricante deternrina el lÍnrite de aplicación del flltro de aspiración.
9.5.l Funcionamiento ¡d c¿do es 0e efsLiiamle I se c¿$¿ c.r¿ quler c¿rnblo p esiór atraves de pstonesde med r rlr 0rnentDfafas. Un p stón c0f so e.ro'de 5ob epuesto se ffLre\./e tr¿ a'le za de resorte e t r:erlor de l'-d r¿doi ce er'rsLc arf .¡. É¡ fojr¿cor óp: c0, Den:ro Ce os
c1e
ti i
e
e
dertro de a cabeza lncl c¿dora, se ha¡ t ,r¡lo dos i-l.lafes de r'ltlsmo po 0. fu¿n10 más se ¿cerc¿¡ os po os :. rt0 f'r¿,Jior fesu i¿ ¿ frerz¿
'o :e,a
L,.L
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- (s .s:
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uóZá oo
indic¡dor¿ sa ta h¿c a afuera
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;',erso¡ eécilc¿ seexc;¿
r,r't
co¡:
o o""iol¡rLri¿r:ro¡.
P¡ ¿ Lr¡¿ ¡d c¡ció¡ corii¡ua de e¡sLrc ¡r ' ento de e €rn€f:o se t¡¡ ro a(lo rdit¿cores e ect,ó cos !¡rl¿nlerio. i.red af:e € efrp e0 de tl aros ¡rl c¿dores se pLtedr .¿lru os tterv¿ 05 de
oi
(les..
ff.tflet
fit
a
elI0.
--oo
.L do ,l."loe.d""., o o..1-6ó d ei0 l ¿ d ferenc a de p cs ó¡ que se prodL.:', como consecle¡c ¡ de
efsr(i¿n efto Ce eletl.er:o se (ofvi€ "ted ¿tle .]n se¡sot ib'e d€ r0fla(to er !r¡ se¡¿ de sa d¿ ele.r ca ana óg ca. Además se h¿ fserlado un rhib dor de ser¿ es pc tr cos de pres óf ! po ¿ita '.'isrosii¿c] Cür'arie
e
a rarque en fr'0.
Ftg. 1J.26. lndtcadores de ensucianenta pat
gesión de rctenc¡ótl
ó
vF-' f.g l 2- .rd,"Coe.0pe's-(¿".e'rcpa,
d'e
c
.¿deLt",ar
'10. Función y '|
La ventaja de los filtros de caudal secundarlo radica en que efos filtros pueden trabajar independientemente de os ciclos de trabajo
disposición en el circuito hidráulico
de la instalación hidráu ica y que a través de los elementos fi trantes circJt¿ ur caJdal oe t uido corsranLe de bajas pulsaciores.
0.1. Filtros de caudal principal /{iltr¡ri^n ¡1o r-¡r ¡1; .^mn oi^\ se
El proceso de envejecimiento del fluido hidráulico se fetr¿sa, aumentando notab emente la vida útil de lluido hldráulico.
Como filtros de caudal principal se emplean f ltros de aspiración, de
tuberías y fi tros de retorn0 adosados.
En Fig. 14.28 se ha realizado una fi tración de caudal secundario por separado con bomba (4)y fitro de tubería (B).
circuito hidráulico ablerto Fig. 14.28 se realiza una fitración del caudal principal tanlo a favés del filtro de aspiración (3), como a través del flltro de preslón (7) y del filtro de retorno (1).
En el circuito hidráulico cerrado Fig. 14.29, tanto elfiltro de presiÓn (3) y el filtro de retorno (1) del circuito de enjuague como el filtro de cauda de fuga (1)de a bomba son filtros de caud¿l secundarlo o
Los fl
tros de caudal principa flltran el fluido hidráulico que
encuentra en el circuito hidráullco propiamente dicho.
En el ejemp o del
bien parcial. En el circuito hidráu ico cenado Fig. 14.29 se reallza una fitración del caudal principal solamente durante la puesta en servicio a través de los filtros de enjuague (4).
10.2 Filtros de caudal secundario (Flltraclón del caudal parcial) Estos filtros tienen la lunción de fiLtrar e! fluido que se encuentra en circulación en el tanque hidráu ico. Gener¿lment€ se emplean unidades secundarias compLetas compuestas de bomba, filtro y
refrigerador de aceite.
Filtro de retorno adosado Filtro de llenado y ventilaclón
Fitro de aspiración Bomba hidtáulica Refrigerador Bomba hidráu ica Filtro de alta preslón
tro de caudal secundar o nterruptor de depresión
Fl
5
l') \1 Ftg. 14.28'. D¡spasición de f¡ltros en circuita ab¡erto
1 Filfos
de retorn0 ados¿d0s en a tubería de fugas
2 3
Filtro de aspir¿ción en a tubería de alimentación
4
Filtro de lavado en clrcu to hldráulico cerrado
Filrro de r rbe' a en l¿ tube. ¿ de
¿ ren.dc
ón
Fig. 14.29: Dispas¡c¡ón de filüas en el circuito hidréul¡co cerrado
10.3 Filtros de ventilación
10.5 Filtros de protección
Estos frltros cump en la tarea de filtrar el aire que entra y sale de tanque (fi tros de I enado y ventilación (2) en Fig. 14.28).
Estos fitros cumplen la función de proteger a los componentes hidráulicos frente a un a repentina por demasiado ensuciamiento con partículas de sólidos. Ello quiere decir que sólo deben filtrar aquellas partículas que pueden producir un bloqueo repentino de componentes hidráulicos (véase el filtro de alta presión (7) en Fig.
10.4 Filtros de trabajo Estos son, entre otros, filtros de reto¡no adosados y de tuberías con válvula bypass y fi tros de caudal secundario.
14.28). Otra función de los filtros de protección es a protección contra
Losfiltros de trabajo están equipados con elementos filtrantes estab es a baja presión. Por su construcción, pueden equiparse con grandes superficies de flltrado, disponiendo de gran capacidad de retención de sucledad.
ensuciamiento en caso de falla de motor o bomba hidráulica. lnstalando un fi tro de este tipo se pueden evitar elevad0s costos de reparación en caso de falla de componentes hidráulicos. Los
Para poder cumplir óptimamente su
filtros deben poseer una finura de filtro claramente más gruesa
adosados y de tuberías emp eados como filtros de trabajo deben
que a de los filtros de trabajo instalados en el sistema. El tamaño constructivo puede ser menot la carcasa de filtro no debe estar
ubicarse en el caudal más grande de la instalación y ser dimensionados generosamente (fi tro de retorno adosado (1) en Fig. 14.28); dado el
equlpada c0n válvula bypass. Por este motivo dichos filtros deberán equiparse con elementos estables a ¿ltas pres ores.
funclón os filtros de retorno
caso, estos filtros se pueden instalar en tuberías de fugas retorno adosado (1) en Fig. 14.29).
(fitro de
'I
oteccio 0 e.i o
o a 90 o dlo 0o e.ld
f. 5elección del filtro
LOs
1.'l Concepto de filtración
fitros de trabalo. No d""ben estaf equipados con váivu a bypass y deben cortar con el€mentos
'i tros 0e p
el deso¿ste
razón deben filtrar más qrueso que los
1
flltrantes fesisteftes ¿ diferenclas de a ta presión.
en
fsta ar¡0nes h dráu cas evita fal as,
€ofl er
.elo.d. l-'de.o-polello ro lo\05
Una fl tración efectiva
r.lelldroosT.Lllo
d
11.2 Criter¡os para el dimensionamiento
e importantes. Por eso:
Filtración no es un mal necesario, sino una necesidad ineludible.
A
evaluar un concepto de flliración, a efediv dad de un flltro es e factor de ¡f uenc a más impoftafte, pero no el ún co. Un flltro puede resuLtar lnefect vo crando está monlado en un ugar equ vocado y se le confí¿ una función errónea. Como ya se mefconafa €n os clrruitos, podrán prevefse uno o v¿I os fitros pala a f tr¿clón.
Además de la ex gencia de seguridad de func onamiento y v da útll de los componentes hidráu cos, los
cofos de seruicio e nfalac ón
y
los costos de depo uclón de f u do hidráu lco son fundam€nta es para detefm nar un sistema adecuado de f tfos h dráulicos. Para
La
determ nac ó¡ deberá¡ emp earse os slgu entes criterios:
Se¡s bil dad
a e¡suciamlento d€
os compofentes hidráu icos
emp e¿dos,
A s
reaizar un concepto de fitracór deberá teneTse en cuenta o campo de ap lcac ón de toda a lnst¿lac¡on,
gu efre:
Vó0 d1'e ¿ 5ó ó' ( oT 0e - I rtds ¿Oar -c0¿, ! e e.1oeode'l-o altamente efe(tlvos de enado y ventilaclón debe evitarse ¿ penetrac
óf
cá cu o
de cauda,
dlferenc a de presión admlsib e o preslón de retenslÓn,
de suciedad en a lnsta ación hidráu ica.
- .¡-r cl¿llo["p Iil"'.
romp¿tib lidad de los fluld0s pfev stos con los matefiales del fi tro,
lréddtd''l"l .pdesp-esdeq rp"d\o penetfado en La ifsta acón hldráullca 0 en tuanto se haya
-
temperatura de seru c
Los fitros h dráulicos s empre deben actu¿r dlsn'rinryendo el des' gaste, es deci¡ deben ser más f nos que as to eranc as critlcas de
-
viscos dad
los interst clos de los componentes hldráu lcos.
-
ternperatura de d mensionamie|to y
pfo0ucr00.
D¿
¿
q.e o, I o. oueco leo /or
Tl
r.ro
'dbo o
d"
i-lo
de
med
o,
o,
equ pamlentos suplementarios (p.ej indlcadof de ensuciamlento)
p7o,
deberian lnsertarse en e cauda más grande. Debe rea izarse un p lego de cond c ones.
A part r de estas reglas bás c¿s tamblén se derivÓ a dlvisión de fi tros en filtros de nabajo y de protecclón
11.3 Selección de los elementos f¡ltrantes La pérdida de presión recomendada con el e en]ento lmp o y a vlscosdad de servicio para e flltro tota (catcasa y elemento) no deberia superar os sigu eft€s va ores:
Los flltros de trabajo real zan el tfabajo de I mpieza. La f nura de filfo debe e eg tse de acuerdo con :s ex gencias de as toleranci¿s rfltic¿s de juego de los componentes hldfáuL cos. Pueden poseer una
Fltro de tuberia sin bypass: ltro de tuberia con bypass:
ap¡=0,2x4p,c.,.", ap.,=0,15x4p,,,..,,"
vá vula bypass y est:r equlpados con e ementos flltrantes estab es a baja presión. Resu ta Íecomendab e a insta ación de un nd cador
F
de diferenc a de presión.
Fitfo de retorno adosado:
La pfotecc Ón coftfa b oqueo necesafla paTa os tompofentes hidráu lcos se garantlza por medio de l¿ instalac Óf de un f tro de
que podrán ocas 0nar un b oqueo repent no de tomporteftes
Antes de poder determ raf e t¿maño constructvo deL fitfodeberá def nlrse a finura de fi tro necesafla. Para el o deberá co¡s derarse la case de pureza necesara de toda a nst¿lación. 5e flge seqÚn a c ase de pureza necesaria pata a pleza más sensible a ensucianl ento
hidráu lcos.
de todo
protecclón, es decif, estos
^p,
f
tros solamente fi tran aque las partlcu as
e
sistema h dráulico.
= 0,2 x
^p,,
.,r,
Por ejemplo, de acuerdo con Fig 14.10, se recomendaria para una instalac ón h dráu ca c0n una vá vula de presión proporciona un
fitro con
a unidad
P0r esta r¿zón, al determinar ei tam¿ñ0 de l0s filtr0s deberán co¡s derarse e grado de ensuc am ento del entofn0 de la máquina, e cu dado y el mantenim ento de s sten]¿s hldfául co y a temperatura
fitraÍrte flrc=75 con n]ateria inorgán co de fitfo
(p.ej. tibra de v dr o).
de servicio del
5ln embargo, a gama ndlcada en Fig.
14.
1
0 para válvu
Las fórmulas necesarias
as
pr0p0fc ona es v¿ hasta l3r.=75. Para a eveftuai apl cac ón de un fi tro con u¡a finura de filtro más basta h¿y que comprobar io 5
. .
f uldo hidráu
fdicadas en Tab a 14.I
qurente:
Para la se ección de un
co
pafa a determinaclón del tamaño
están
1
fitro
os fabf cantes seña ¿n en diagramas o
En qué relaclón esta el coste adicional para una unid¿d fitr¿nte más fina si se compara con los posib es gastos que ocaslonaria el
tablas para e conespondiente tipo roustruct v0 y tamaño nom Ia , en rombi¡ación ron diferentes elen'teftos filtrantes, valores de cauda , cosa que s mplifica la detefm fación relat varnente comp icada de tamaño de fitro. Dado que en muchos rasos los datos sóio h¿ce| referenci¿ a una vscosidad (p.el. 30 mnrrA), se recom enda un recálcu o para insta ¿c ofes hidráu icas c0n límltes y lugares crítlcos
fa o de la máquina?
de aplicac ón.
Qué c ase d€ ensLtciamlento exlge el f¿bricante de la válvula proporclonal?
En caso de que ef a nstalaclón h d¡áulica sólo se cons dere un apafato sens b e a vá vu a de presión proporciona, también se dispondrá de a posibil dad de coloc¿r de a¡te de este apaf¿to un li tto de presión con 0.0=75 y f ltrar ei conjunto tota ¿ través de un fitrO de n]ontaje para el depósito con li.-=75 Una vez defin da a finur¿ de fitro necesaria se puede determinar e tamaño constfuctivo del fitro. La met¿ a detefml¡af el tan]año de f ltro es a canzar un equ ibrio ertre la entrada de suriedad a sistema y la salida de suciedad medlante fltracón Debe loqrarse una vida
út I económ ra.
Dilefefcia de pres ón tota de Di5posic óÍr de
f
tfos
en el sistem¿
Filtros de tr¿balo
Tipo co¡stfuct,"io
de fltro Filtfos de feto
f
fo ¿dosados,
tros de tuberia con
nuevo e emento
I
tfante
Al emp e¿f osdagfamas ndepe¡dientes pafa tafc¿5a y e emento filtrante
Al emp e¿f diagrar¡as de
t, (,lPr¿"-a + lj x
a) -dmen
0,1 5 hasta
0,2 x Dp
válvu a bypass Fi
f tfr (o¡
¡Peement.) < nd
d mensron¿m ento
-ñ" o1¿nr
, | "t red"'1"'2
r¿d¡r
tfos cauda secundafio,
litfos de tuberi¿; qrup05 5epara00s
Filtfos de pfotección
tt\aP
Fitfos de tubefi¡ s
¡
vá \'u ¿ byp¿ss
Fitfos de aspif¿c
ó¡
Tabla J4.1 1: Determinación del tanano del filtra
.u,ruru
o'2 x i!in¿
+ tr x lP"rr.nto) =
= Q,u"ru x
l, x f,
Q
¡¡r*,o*n
Q
¡,*,o*,n = 5 to 10 x Q bornb¿ x f2
-¿0,
t2 (¡p.¡lcasa +
lr x /p€e--nro) s
0,01
Fartor fr véase Flq. 14.30
rdLful I ved\e t¿Dt¿ +,
|¿
50
30
10
= =
óii3
-
0,1
30 s0 70 100
1000
200
V scosldad de servlcio en mm
2/s
Flg. 14.30: Representación gráf¡ca delfactor de conversión f,
Notas referentes Grado de ensuciamiento de entorno de la máqulna
-
1)bajo
I
l2)regu
ar I
t) ,lto
contro consta¡te de liltros recamblo inmediato de elementos filtlantes poca entrada de suciedad buen¿ hermeticidad de tanque control esporádico de los filtros empleo de pocos cilindros poco o ntngun contTot oe Í tfos muchos cilindros sin protecclón mucha entrada de suciedad en las insta aciones hidráulicas
Tabla 14.12
r) bajo;
p.el. maquinas de pruebas en espacios
I
N4antenimle¡to y culdado de instalac ones hidráulicas
a
cenados con aire acondicionado regu ar: p.ej. ráq. herram enta en naves c¿ efattio'7)
1,0
1,0
nadas
1,7
1,0 2,O
2,3
r) alto: p.ej. prensas en fundiciones, maquinas para fabricación de cerámica, maquinas en minas de poras o, ap¿falos o¿'¿ te(] ca ¿g'ari¿ y vehiculos, treres de ¿mi t¿ció'1, e ¿bor¿ciór
Tab
a 14.12: Factor f, para condiciones del nedia ambiente
de maderas.
Anotaciones
Capítulo 15
Accesorios 1.2 Desacoplam¡ento del sonido del líqu¡do
1. lntroducción
término accesoTios puede conducir a una idea errónea del gnificado de los c0mponentes reunidos bajo el mismo.
sonldo del fluido hidráulico se produce especialmente en caso de
EL
El
s
pulsaciones de presión.
Elernentos de accionamiento, mando y accionamlento de saLida determinan la función básica de una lnstalación hidráulica (que puede tomarse de los esquemas de circuitos), sin embargo, una función conple a ro quedaria gar¿ntizada sir a(cesorios. 5on de especial
s
Poslbles medidas a tomar:
-
Empleo de mangueras (tubos flexibles)
-
Emp eo de acumuladores hidráulicos que reducen las pulsaciones
de presión y
gnificado los accesorios para la am0rtiguación de
ruidos.
Las instalaciones hidráulicas representan un sistema de excitadores que producen sonidos con transmislón mediante cuerpoS fluidos y alre. Estos se influencian entre sí. Para a lucha contra el ruido en instaLaciones hidráulicas se dispone de diversas medidas.
producción de una pulsación opuesia que neutraLiza la pulsación otal del sistema.
1.3 Desacoplamiento del sonido aéreo Esto soJamente resulta posible colocando una campana de absorción
1.1 Desacoplam¡ento del sonido corporal Dadas las grandes superficies y las paredes finas de chapa emp eadas,
l0s tanques de Líquidos representan un gran Tesonadot Empleando
materiales amortiguadores de ruidos se logra un desacoplamiento del sonido corpora del tanque. Posibles medidas a tomar:
Colocar la bomba sobre elementos amortlguadores,
-
emplear s0portes de bomba con amortiguación de vlbtaciones,
-
emplear pasos de tuberías de goma Colocar la manguera (especialmente en la bomba)
fijar los conductos con abrazaderas insonorizantes.
acústlca sobre a instalación hidráulica.
2. Soporte de bomba Soportes de bomba conectan la bomba hidráulica con el motor de
accionamiento hacia el grupo constructlvo y permiten su [¡ontaje, p.ej. en
eL
recipiente.
Los soportes de bomba se ofrecen de forma rigida (es declr puramente metá ica), con amortiguadores de goma en diferentes superflcles de
unión y montaje y con dispositivos adicionales (p,ej. Refrigerador de aire) (véase aTaba 15.1).
2.1 Soporte de bomba rígido En a Fig. 15.1 vlene representado un sopone de bomba con fijación de pie en ejecución rígida. El soporte de bomba (1) tiene por un lado la superflcle de montaje para la bomba (1.1)y en ado opuesto la
Fig. 15.1. Sopotte de bomba con pie en ejecución rígida
e
electromotor (1.2). Las medidas de soporte de bomba entre las superlicies de montaje están ideadas de tal manera que os ejes de deL
accionamiento puedan ser unidos mediante un acopamiento corresp0ndiente (2), En la Fig, 15.1 se ha previsto en e soporte de
Esta ejecución puramente metálica transmite el sonido corpóreo producido por el motor de accionamiento y la bomba hidráulica aL recipiente hidráulico, e incluso lo puede amplificar, Por esto, el uso debería ser previsto solamente en instalaciones hidráulicas para servicio de poca duración y, además, no debería ser necesario que se encuentren personas en el lugar de instalaclón.
bomba un pie adicional (3) para el montaje horizontal.
Tipo de
sin amortlguación
con af¡0rttgu¿c on
con amortlguación de ruidos
construcción
de ruidos
de ruldos
y refrigerador aceite-aire
Descr pción
EjecucióÍr econór¡]lca en
una pjeza.
Compuesto por vari¿s piezas. Reducción de a
Debido
transferencia del sonido Transfefen(ia de sonido
corporal y de as vibraciones
corporal y vibraciones a
del motor de accionamiento
reclpiente hidráulico.
y de
la bomba hidráu ica
reciplente hidráullco.
a
as cifcunstancias de
montaje, este tipo conskuctivo puede utilizarse sólo para la refrigeración del acelte de fuga o pequeñas corientes de rel ujo
a
Potencia de r€frlgeración hasta 2 kw. Reducción del sonido corporal y
de las vibfaciones.
Desvertaja
Veftaja
Pequeña potencia de
Grupo hidráulico ruldoso a ejecución rígida
refrigeración
Fij¿c ón económlca
Nlvel de ruido de toda la
de la bomba.
insta ación hidráulica es reducido (hasta 6 dB(A)).
Nive de ruido de toda la instalación hidrá! ica es reducldo (hasta 6 dB(A)).
Tabla 15.1: Tipos de soportes de bambas
2.2 Soporte de bomba con amortiguación de ruidos
g 9.^
:
fgdo
\
=
I
o
z
Pfes
160
r
ó¡ de seru
a o
ef
bar
Ftg. 15.4: Sanida por el atre en función de la prcstón de se[v¡c¡a en (aso de soporte elástico ! rigida de banba
15.2.s)parte de bonba elásti..
E sopone elást co de boffb¿ (F g. I
to
V 100
Ftg.
e ¿5t
2)
u¡e
a bomba hidráu ic¿ con
ef gr¿n med da ¿ tf¿nsmls ón de son do corpora y de v brac oncr Las vlbfac ones de ¿ botnba se ¿ís ¿n y amofilgu¿¡ medlante u r aniL o de goma Tes stefte a a el motof de accionam ento, evltánC05e
temperatufa y
a
iquidos, que tf¿n5 , te todas as tuelzas
ef arlastle
de folma. Grac as a emp eo de ;top at¡ ento eiasto g atoflo ro existe uf¿ unlón metá it¿ entfE lloÍrba hldfáu ice y motol de acclonamie¡t0 De este modo e I vel sonoto de una lnstal¿c Ón hidráu ca puede reducifse notab emente. La reducclón a ca¡zable de n ve sor Ofo d€pende de mLtchos factores (t po de bomb¿, preslón de serv t o, t p0 de enttbado, Írort¿je, etc.). Norrnalmefte se alca¡z¿n reducc ones de ¡lve s0no o de hasl¿ 6 dB(A). tos materiales de amort qJa. óf emp eados ef e soporle de bomb¿ debe¡ ser ¿decuados a ¿s dlversas comb ¡aciones frtOtoT bomba Figuta 15.3 y 15.4 ¡rueStr¡n e montale de m€dclón y a
'eor':o'ooo.pr"¡" opo a
uf
"dst:(o 0¡
bo bo
0 "o"-o
soporte de bomba fiq do
F!l F
g
15.5r aonr¡f¿rr.ió n del saporte elásti.a pare bonba I 5 5 fepresent¿ a
to¡strut,: ór de sopofte
e ást
to pafa bomba.
E cuerpo(1)formaco¡labridade motor elédf [o una unidad rig da, un da a a brld¿ de a bomb¿ (4) mediante un an lo perf ado de goma (3) y un ari o op esor (2).
Ladufezashorey ¿cal dadde afi opeÍi ado de go[na se adecúa¡ ¿ tlpo de bomba, a ¿ poterc a de ¿ccionarn ento y al fluido hidréu co.
Fig. 15.3: Dispas¡c¡ón de las eleneittas para la ntediciÓn del nivel de sartidos de una central htdráultca
2.3 Soporte para bomba con amortiguador de ruido y refrigerador aceite-aire inrorporado
g 15.6. Saparte elást¡cj para bonba incorporada t
En est¿ versión el
en
refr¡geradar eceite-aire
llu do q!e fetofna de ¿ fsta ac óf es refrigerado
oo redod" r " g"r.do o.eLedeo0aooo la ¡roduce e sop ado rnortado s0ll e el eje de m0tor. Esta combin¿cló¡ de soporte de bomb¿ amortlguador de u dos y refrigerador ace te a re (Fig.
'",,,,1",,
1
al"n¡¡
5 6) ofrece
u¡¿ notab e simp firaciór
¡,n
..d¿de:r,cr
o_l
Ftg. 15 1: Consttucción de un ref r ¡g era do r ace i te-¿ i re
t
n
s)po te elásttco de bonba can
cor po rado
.op " .' ,ói ó
o d" pll . oo d" - :ooor " de borb. Lo't " rig" odo p. lrrlr d 6.érp"p1r .d
.o E cuerpo {1) y a brida del motof eléctrico fofman una ur dad rigida,
Dado el modo de mont¿j€ ndl[¿d0 la potefria de relr gerac ón queda
'ótóó
\..u-o ¿l¿j0¿0ó0 a05 'r'¿ se puede feir gef¿ e llu do de fugas de ; inst¿ ac ón Además, se puede compensaf !na rf¿yof c¿rg¿ teflr ra er] insta arlones que tr¿baj¿n duf¿nte va los turnos y en días ce v€r¿n0 de mucho ca
r| .l^.-^ r- - ^ ^-- U^-,1^ -.1^ Ll
qLe-
red!c dos costes de sefvicio,
-ódoro góro e ,oood. p
r¡aften m efto senri
ot
oo
.
lo,
gfan d sponib idad, en caso de fuqas ro se producen
_"
.e1L
todo
emp eado
ó
ó!
o. o
p:
a la br d¿
d€
¿ bomb¿ (4) medl¿nte
ur an lo opresor
dete 0fos en a
d ó.td- ór e
h drául c¿ y
!f ¿n o de go¡na peÍl ada
(2).
d . "-" \l o e, l¿,.1 d¿d de ¿ lo dp go pe 'l¿d¿.e ¿dec, ¿ , " a tlpo de bomba corfespond ente, a a potefcia de accionerniento y d
.' ;do d¿..0. o
eló.re.ros "l .qe¿r é. 151 ) ¿C¿r¿.¿d" conducc ór de alf€ están mont¿das sobre e cuerpo y dlspuest¿s de i.odo -d d" ro ¿¡ó/ ¿r "i rTor.¿ ó dó q, ,po de bor ba. rl sop ado (6) se monta sobre el eje del motor.
bajo costo de lnsta ación,
ó
0r.
!nida (3) y
3. Componentes para regular la temperatura del fluido
3.2 Refrigeradores
Para producir preslón y caudal se requiere energía. Esta energÍa se vuelve a liberar parcialmente, en forma de calor, por caídas de pres¡ón en as tuberÍas y equlpos. Esto quiere decir que en caso de reducciones de presión de presión de servicio a presión del tanqug pérdidas de
el volumen del tanque (normalmente 2 ¿ 4 veces el caudal de la bomba). Tamblén pueden evitarse os problemas de calor que se
presión en sistemas, reducción de presión a través de órganos de seguridad, válvulas estranguladoras, etc. se libera calor.
f\4edrante la instalación de refrigeradores ad cionales se puede reducir
producen por elempleo durante varios turnos yelevadas temperaturas
ambiente. Para la refrigeracíón se emplean;
La así denominada parte de pérdida se
encuenfa en aprox. l5 a 30 %
de la potencia de bomba instalada.
- rpfri¡arr.l^ro< '.aira-áiré
-
Para descargar el calor se ofrecen dos posibilidades:
-
^
refrigeradores aceite agua,
también denominados intercambiadores oe calor
la superficie del tanque de fluido y refrigeradores.
3.2.1 Indicaciones para el proyecto La magnitud más importante para el dimensionamlento de un refrigerador aceite es la potencia de pérdida de la instalac¡ón
3.1 La superficie del tanque de llquido
hidráulica. En este caso la superficie del
tanque debe ser tan grande como paÍa que se pueda entregar al medlo ambiente todo e1 calor de pérdida. Ello generalmente no resulta posible dado el reducido espac¡o del que se 0r5p0ne,
3.2.1.1 D¡mensionamiento durante el proyecto Las potenclas de pérdlda a esperar, por experiencia se encuentran entre un 1 5 y un 30% de las potencias de acrionam¡ento instaladas. Pero tambié¡ hay que considerar las condiciones especiales de servicio,
3.1.1 Elemplo de cálculo
3.2.f,2 Cálculo de la potencia de pérdida En una instalación h¡dráulica la temperatura del aceite se estabiliza
en instalaciones hidráulicas
a un valor demasiado elevado,
temperatura es mantenida constante por la potencia de radiación del tanque, de la superficie de la tubería y de ia máquina, es decir, que la superficie de la máquina también actúa como refrigerador. La
Suposir¡ón:
c, ¡^^.{i-i^ -- -,, ^l^ ruPc, ÍL,c LorLUrdud
= (T, -Tr)
Suoosición:
Aumento de la temperatura del aceite en 2 horas de 20 a 70"C para 800 Iitros de ace¡te sin tomar en consideración posibles oérdidas de €ar0f
Temperatura real del aceite Temperatura deseada del aceite
P*
Para el cálculo debe medirse la temperatura dentro de un plazo determinado.
.c
T,=353K
T -?t?r¿ A =3m'7 (1)
P, potencia necesaria de refrigeración en kW temperatura real del aceite en K temperatura deseada del aceite en K coeficiente de transmisión de calor en kWm, en el ejemplo a = 0,012 kWm, K m2
2 . s600
-
:
7.98 kV
Aclaración:
Aclarac¡ón:
superf¡c¡e efectiva en
(2)
50.800. 0,86. 1,67
.A
P(= (353-323) .0,012.3 = 1,08 kW
pTT-
LT.V.p.c t. 3600
^
T,: L
=
p= c = K
V= = ^T t =
potencia de pérdida en kW
(l kW= lkj/s) densidad del aceite en kg/dmr para aceite mineral p = 0.86 kg/dml capacidad calórica especifica en kj/kg para aceite mineral 1,67 UlkgK contenido del tanque en litros aumento de temperatura en K t¡empo de servicio en h
c:
K
3.2.2 Refrigerador a(eite-a¡re
Ventajas: B¿los costos de inst¿lac ón,
reducidos (ostes de s€ryirlo,
I fgun
electo de corrostón por
rn¿ftef mtent0
Ftg 15.8. Refrigeadar
ace¡te aire
refrigerafte
j
0ó
5enc ll0,
o. d" -oo
-
|
-
gran dispoÍr bi idad en caso de fugas
con natot tie aacionanienta y
b,.
el.
e
0ó -.to-o
-p
s o.
y
no produ[e detefiofos e¡ la h dráulica cuando se rompe
valvula de seguridad
Desventajas: mayof tam¿ño ronst urtivo que ft€rcarnbiadores de ca o¡
-
rurdos rno estos
f0
conven
efte para espacios pequeños.
reducc ón de la potefc ¿ refr geradora m er.ttfas mayor sea temp€ratura amllierte
¿
]
F
g
15
9
Refigeradar aceite airc
El felrigerador aceite a re (F g. 15.9) semort¿dentfode crciritode fluido de una fsta ¿c ón o máquina Gf¿c d5,l Llna va vuta ¿ft/ffetoffo
con€ctada en paralelo ron 4,5 b¿r de prete[s ón se ev]tan e ev¿das pres ones de fet€n(iór ron e f uido frÍo ,r a grandes caud¿les. El enlr ¿m ento del flu do deperde de la difere¡c a de temperatura cle entrada entre fluido y aife ¿mb ente, del ca:da y del pasodeaire.
ttg
15.1A. Refrigerador ace¡te a¡re can banba hidráulka y filtro hidráulrco
de a bomb¿ de balo n vel de ru do e¡ est¿ unidad (Fig. 15.11 y 15.12) se ha mont¿do también un fitro hidráu ico en ei c rclrito de f uido. De este modo se ogra una refr geración ópt ma y, Además
tánearnente u¡a fi tr¿c ón de caudal de f uldo. L¿ l¡idad se emplea como grupo de corriente secu¡dari¿ La u¡t dacl es independ ente de s stema restante y posee un¿ potencia de s mu
ref lgerac ón y
f
trar ór const¿nte.
3.2.3 Refrigerador aceite-agua L0s reff gerad0f€s ace te-agua ul I zan agua de reirigefac ón pafa dlslp¿
el c¿
0f
habef
POr
Lrn
cofsigLr ente, 5i se us¿n felrlger¿dores ace
abas|ec miento de agua de refrlq¡erac ón e¡
e
l€ ¿gua, t €ne que ugar de instalatlóf.
I
l. I
L
lntefcamb ador de ca ol Fl tfo con nd cadof de ensuc am ento 3
f,ilotof e éctf co
q ar,.r.r ót
6 7 8
^ó
r.l^
Tobefa de af ue¡cia Rodete del vent¡ adof CobertLrfa
Bomba
Flg. 1 5.1 I : C1nstrucc¡ón del refigendar aceite a¡re hidráulica y filtro hidráulica
Ftg.15.13. Ref geradar aceite agua es toust¿nte, os refrigeradores ace te-¿gua plesentan la rn sm¿ tapacldad de
5l a temperatrra del agua de refrigetaciÓn on bjmba
refr geración sin que esto dependa de un aumento
de
¿
temperatura
amblental.
Los refr geradores aceite agua son mas pequeños que los refrigeradores ace te a te. Esto fesu ta de a d ferencia más grande de temper¿tufa entle e refr gerante y e medlo de servicio a relr gerar, perotambiénde a mejor transferenc a caLorífica de metal a aqua. Ventajas:
-
no se ca ient¡ e entolno no hay problemas debido a corr entes de a re
ro
-
hay ru dos debidos al e ectfomotor y a
vert ladores
pequeño tamaño cofstfuctlvo
e aumento de
as tempefatufas
ambiefta es no nf uyen sobf€ la
capacidad de refrigerac ón
Desventajas: F
g.
1
5.1
2: Retrigeradar aceite-atre con bonba hidráulica y filtro
necesita un abasterimient0 de agua de tefrigetac
Ón
hidráulico €n caso de no €staf eslanco el refrigerado¡ e reir qerante puede p¿sar al ¿ceite h drául co, s no se ha usado n ngún refrigerador cort rned o 5epafador
posib idad ad
c
ona de flgas debidas al letr qerante.
4. Fijación para amortiguación de ruidos
o
de tubos
y mangueras
o
0 o o oga area. .o0 0,. do.o
trbo! ! naff
Lrer'¿s ¿
Lapresón niernace
e
d"
e.0de
t!¡0y ¿r¿ ga d nám ca Cete.m la¡ aeeccór
,ole . .J" "" " "o D" lo Cr 1". o oo "!0 "d ¿!l¿.1¿0el¿5 0e
F
g 'l 5.l1
P¡ a
e
ÁegieL.0c
r-Oft¿je rép
a5f¿r¿de as cÉ lll¿(
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l
aIer0 €c0tld0
¡rbrJ.m eiáJtórj',,rrr
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Ón qLre
n'p o ! r ¿ri ile tJbe ¿s se emp e¿¡ ¿rsorrer go pa! ! anroit qL-ar I br:c ores
Fg 1¡.l5 Cof est¿s ¿llf¿r¿der¿s se pueden lil¿
e' .0d; ¿ tst¿¿róf
/19¿l/láL]e/"5
Oe
acen tetiar¡do
lJros raf¿ € I u do de ser'; c o,
tlros r¡at 1L
p¿f¿ rfed os ¿d c 0f¿ es ip.c .
¿
i
t,
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oo5 paf¡
cofd!ctos
Est¿s abr¿z¡de.¿s tLrrip
értfto5.
e
ef
¿ t¿re¿ de
'" bo..
(ef r¿s0 üe carg¿ estát
c¿ ri rl
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p* n t
c¿l
¿r¡oftlqr aalof de v br¿c o¡es ¿ l-50|o lz;t ot ¿
¿ abso c
ó¡ ce go res,y'
a compensac ón de long tudes
le tub,,; e¡
c¿so de
c¿¡b os ce
te ltJefatLria.
Esper ¿
Terte
c0mpfes
0f de
¿s m¿:q!0f¿s nc dl
ri:f
est¿¡ 5Ll€t¿! ¿ ufa
0s r¿f10s
de ¿5 tube 1¿s rediarte ag: .:deras debe ea z¿rse de nododeeL,t¿ rn¿ f01r ¿ pcr o:an-c L r o un¿ dob ¿d:r¿ ce ¿s La filac ón
F!l
1
5.16: Pará/ei o'€ ¡ube/¡d-j
t]t Stft¿ 5.
De l¿5 t¡:-"¡5
\.,lbr¿ri0f€s y
ner¡lo¡¿d¡s
de
Lr
dos
o do opo d. od.
¿ a¿ ¿alefi,, a¿s de ¿ifoltq.r¿aór dp
de
¿s ¿!l¿rf,,, ief¿s s0r de p i-0rC
d r.
¿
ode a
5É emp ea p¿ra ¿ s ¿r
5ó. "" "1"
¿o.¿go
""
"oPoo"d" qu€
e s0f d0 roipo a
e
r
p.o d -.1.r.
" "
tsta a( of€5 h drá1, cas, aab
f¡s
dÉ
0olIa est¡r feal z¿da5
madeiId¿e¡tree
oe'
tLrbo,
o0¡
d"
r0r0!Íofes de t¡art0res
evest mlerios de rlezas de máqLr ¡as Adem.ls,
ó0
os pasos de tLrberías.
cun¡le¡ u¡a fu¡a
"d"d"go.o.o..
a pareC
li
r
d¿
odo t¿ ce qL-e exisi¿ L]t¿
¿peraceqo¡¿y
ó
!f
óf
de
lof
ce recper:e
5.
Válvulas esféricas
Por consiguiente, el empleo se realiza p0cas veces c0m0 elemento
t "r ir,r" ac oras d ¿- c¿. e" l" -¿ro r¿ do L\d pard re¿lz¿r Ir¿bd os de sp vrcio y feparacrotes asi corno para asegurar paftes de una insta ac ón h dráuJic¿. En esto as llaves esféric¿s ya se incorporan con previsión en l¿ inlalación r- c or"l de -¿'do
Las válvulas esféritas poseen un amplio campo de empleo y se
utilizan en casl todos osramosde a ind!stfa.Son válvuas de boqueo y cierr¿n una linea de forma té(riramente estanca. Por eso se representan como Símbo o de la
forma ndicada en
a Flg.
1
5.17 y no
lo5 c¿so: se
hidráu ica. Campos tipicos de ap icación son:
como válvu a estranguladora o dis:ribuidora. C
e' " de co.d.lcto , uardo \a,o q-e
de,ro o
aoo ¿tos,
p.ej. al cambiar un cllindfo
-
Separación de un clfcu¡to parcial del circuito principal, p.ej. p¿ra separar el acumulador de pres ón del circu to principal en caso de tr¿bajos de repararión
Fig. 15.I7: Sinbolo de un¿ válvuia de bloquea
V¿ciado de un circuito parcial en c¿so de trabajos de [eparación
L¿s válvulas esféricas Se (ar¿.terizan especialmente por su cofstfucrlón con'rp¿cta, fac I dad de conmutacióf tamblén a elevadas presiones, pocas iuefzas de connrtación, posibilidad de giro sobre
Aseguramiento de un c iindro o motor en caso de una fase - -' on hid ¿J icd. p u ur gouo ur pd dud ur
360"
y
juntas fáci mente re(amblabies. 5on adecuadas para e evadas
presiones pulsátiles y estancanriento libre de fugas.
'"
-
t I
Ftg. 15.18. Válvula esférica
Para
el empleo en lnstalac ones hidráu ras, as slguientes
Fig. 15
19 Cansüucción de una
válvula esférica
Las válvu as esféricas g€neTalmente se construyen según
e pfinciplo
características serán las que deciC rán si se usan o no.
de a bola fiotante.
Venta¡as:
Qurere decir que la boa (1) se desliza sin apoyo enüe juntas de p á5tico pretensionadas (2). E fluldo siempre aprieta l¿ junta contra ¿ bol¿. De este modo, se produce un¿ presión de compres ón que
-
Construcción compacta y economica Baja reslstenc a de flujo Reajuste a mano sencillo
-
Aseguramiento mecánlco senc lo de una posic ón final
Desventajas;
-
Reajuste tfabajoso a nive mecénico o eléctrico en e510 gr¿ndes per,0d0s de Lo rnJI¿( ron
- 'e
a r¿lv¡lo. -¿ bo ¿ de Pvyé r E) rd c0nmut¿ción se acciona medi¿nte un hus llo conmutador (l) - '¡'-.r^ - 1.k^ jp /¡.ln hprrnór:.¡mpnré (uyu ruou .! p(r:n¡ !/ u \rv\ d
sobresa|ente se encuenfa un m¿ngo de conmutación (4). Ene se puede mover por pasos de a 45'. La espiga tope (5) y la p a(a tope (6) fijan la poslción de conmut¿(ión.
6,
Componentes para función de comprobación e indicación
6.1 Generalidades La medición y captación de parámetros importantes de servicio no
es sólo importante para la vigilancia
de estado de servicio
Temperatura del aceite:
-
Te'mómetro er e' recipielte para ¿ inspecc or d:a'ia
-
Termocontrolador para conectar o bien desconectar la calefacción o bien el refrigerador
de
insta aciones hidráulicas, sino también para:
Indicación de nivel en el recipiente hidráulico:
-
Puestas en servlcio
Controles de transcurso
ltlirillas para el nivei de acelte en el recipiente para la inspección dlaria
Vigilancias de seguridad con los correspondientes controles de
-
seguridad
Interruptor de nivel en el recipiente para conexiones de seguroa0.
Inspeccrones
Viscosidad:
Diagnósticos de errores.
-
flna idad resu tan exigencias bastante diferentes respecto al tipo de la captación de los vaiores de medición, indlcación De la correspondiente
-
C0nlrol sobre todo en cas0 de inspecciones de envergadura Para el controL de proceso se realiza la medición indirecta a
través de la temperatura
de aceite.
y/o sal.da de va ore: de mediciór, coro:
Ensuciamiento del aceite:
-
¿Tiene que estar insta ado constantemente
e aparato de mediclón?
¿Tiene que indicar algo constantemente
e aparato de medición?
-
Control sobre todo en caso de inspecciones de envergadura,
Velocidad y número de revoluciones: ¿Qué exaditud de medición es necesarla?
-
-
suficiente disponer de una lndicación visua o se necesita una salida del valor de medición de forma eléctfica?
-
¿Es suficiente disponer de un valor de mediclón
Durante la puesta en servicio, sobre todo de forma indirecta a través de mediciones camino-tiempo o bien tacómetr0.
¿Es
Cam¡no: estático 0 hay que
-
captar el transcurso dinámico?
lvedición eléctrica de caminos en cilindros para controles PLC y en caso de válvr,las para la v.gilarcia de la posiciór de
Los siguientes parámetros técnicO físicos son de especial
importancia
en instalaciones hidráulicas, por lo que han de ser medldos teniendo en cuenta la necesidad y, además, han de ser captados los valores de
medición:
Presión:
-
Valor momentáneo con manómetro (indicación visual)
-
Valor superior e inférior con interruptor de presión (posib lidad de irdicarion visu¿ con lámpara avisado"a)
-
Transcurso dinámico de la presión con convertidor de presión (valor de medición como señal eléctrlca:valor de corrlente o blen de tensión), sobre todo para controles de proceso.
Caudal: Valor momentáneo sobre todo durante ia puesta en servicio, inspección y búsqueda de errores
-
Transcurso dinámico sobre todo para contro es de proceso y dur ¿nte el ajuste de reguladores de bomba.
conmutacr0n.
5.2 . Manómetros Con rnanómetfos se rnide la sobrepres ón de servic o
CO' eSpéCtO¿l¿pró O-ol^O'p d.d|^"d.o Lr uc c uuurd u p drd _ d> (d. - u>' dicnn< . ..1
.p
ef a lnstalaclón o¿
"¡o6l¡¿.a r ¡< rlp mon ¡n
¡¡lam¡c ¡< controlyregulacónde ¿ nsta aclón hdfáu lca, puedensef equ pados c0n contactos eléctflcos de v¿ ores irn tes.
6.2.1 D¡sposit¡vos de medic¡ón de presión con muelle tubular
9. ,)l.Co .t (a dp'a o'erode0 e>o'de
p."1r¿1 '6'
nuelle tubular La dlferencia de pfeslón e
ástiro de medlclón
eftre a presór ef e tubo de eem€nto
(l) y la pr€s ón atmosfér
ca produce u¡¿
desv ación correspondiente del extretno lbre del mue e tubu ¿r
El
traye(to ln€al de m€d c ón se tr¿rsffite a través de ufa bafrila de tracción (2) sobre e mecan smO lnd cado (3), ind cándose en la esca a (4) por medio de a agrja.
6.2.2 Dispositivos de medición con placa elástica
Fig. 15.2A. l,lanónetra c0n nuelle ILtbulaÍ
;re
g
15.20) es adecuado par¿ med rlón de od,po 0.. \o d¿bó ó1 o ód .Á 0o ¿ medios ¿ tamente v scosos 0 cr sta zantes y ef med os qLe atacan Est€
p
tipo constructivo
(F
¡r ". o. "r r "0 05 . do.
a eacio
n
)
es de cobfe.
--l 1,0.. ,¡
Rango de empleo adm sib e:
I r'-p _ rp 1'6t .¡ . dó I 'l ó 3/4 de v¿lor flna de la escaa. Lim te supef or para carga var ab 2/3 de va or f na de a esca a
0,8-
_1- -¿
e
slernpfe brevemente hasta e v¿ or f raL de ¿ esta a.
t q. 15 22. Manónetro
can pleca elástica
Estos dlsposlt vos de medició¡ senslbles a l¿s v btaciones que
de p
es
ón
(F
g 1 5.22) son menos
osdlspostvostourlluel etLlbuaf. Además, so¡ adecu¿dos pare nred clón de medios gaseosos, corrosivos, suclos 0 altamente v sc0sos.
f:mn¡< o
oc ¡1o
: ¡ lr:r ¡
6.3 Manómetro de diferencia de presión
.oró-ód 0o o ." , d" . d " a1. d da p.! 0 " "do
Bomb¿s de horm gón y de cemenlo,
r0qu€f
presiones de serv c o. La medir ón se rea za rnedlante un¿ ronstrrcción de mue e tubu ¿r o p ¿ra e ást ca. Par¿ medlclón de la
as,
pr€s ón
0!
-.amiones ianque de f¿ngo,
r.¿
€f
ó.
puntos de medición con e evada carqa dlnámlca, como (o rb o. de .. g" p -o: d" ¡ la r o ¡o1-o r
o
pfes ón, vlbfar
i¿ n 0nes t¿fque d€ fiego,
.l"r
ofes y
"pido.
pLr
saciones, 0s d spos tlvos de medición se
or o 0.do oc" ¿ c0 '; e d".ro 9.ú'01 .\0 E'€ .O
O
de p€fmtir un nando o u¡a regulacón de
La
CO r¿m Ofes tanque p¿fa agLras lera
¡eumátcos r0f e
es,
ifsta
¿c
óf
h
ff
COT
|]CLO.
dfá! ira
OtOmOlOfas d€ rf lf¿ s y
rnáqu f¿s p¿
¡,'larómetfo de d fe e¡ci¿ de pres ón con muel e tubu ar slrven pa a mpd : ¡1fp o¡rl: ¡lo ¡ o< .. ¡¡ ¡lo m¡n-O.rq d0. goó00 a
¿ a rofstfuraióf de ca t5
tanto eslos no sear altamente v srosos o r'lsla lzantes.
I
Ftg.15.24 l\ilanónetro de diferencia
de
presiórtcan nuelles tubulares
"" d oo .od" "d.io d"p" o, "l ." do ..eco óó b d¿ dópó dó.. d","d.0.0. bo "1" o Los r¡ov mlentos
carga
t0f
pres
de os e emeftos de medic óf, res! t¿ftes de a ór, proporc ofa es a as p esio¡es a medl , s€
'a...t^. aLoó.d!.óro . 0 d.do...q.l.
Ftg.
1\.23 Cans
uc.tón del nanóntetrc ian pleca elást¡ca
llna
p aca e ástica
(l)de ofdead0
di\ride
e
¡.'¿¿d,.Do o
/ óó .¿to
p0 lo lanio, c¿lq¿d¿ rof
r
ro¡réfl
esp¿c o de pres ón en l¿s d
.0, sLrjeta entre dos br das,
sti'.¿s ráma as de presló¡. L¿ ..01 ó ródoo. bi¿ ró/
pfeslón atmOlié lca. La cámara (3) está
g¿d¿(or"0" o d" ó..,Oerep od" "dco 'o'"oo a cámafa d€ nred c óf L; diferenc a de p esión entre cámara (2) v a pfesión ef a cáma a de medición (3)prolrce una flex ón de a placa ca. Esta f ex ón se transmite a t ,¡vés de lna bie a (5) meaarismo ndicado¡ ndicéndose rned.r rte un¿ ¿q!la en a esca
e ást
a
a.
d .do.
6.4 Versiones especiales de manómetros
Versión de carcasa con líquido de llenado oó.¿d¿(¿rg¿di1¿ tral¿.¿r.¿'¿ lnd cadora en ambos tlpos constTuct vos de mafórnetro debe estar le . de q-ido lgere al-e tte o c"'-a .
'".0dep r .o.d""pdiror.o
Ventajas: Poslclón reposada del va or de med
de a agula, quiere dec I una lnd caclón exacta
r¡óf, tamblén ef caso
de
viblaciores y pu saciones
en el punto de medlclón,
tig. 15.25
-
reduc da fricc ón entfe piez¿s móvlles,
-
reduc do desg¿ste, tamblén en caso de elev¿das cargas dinám cas y
l',4anónetra de diferencia de pres¡ón rcn pla(a elást¡ca elevada vida úti
[V¿'omp-O 0p
0 pp't! o 0p pé.t0 .o p¿.¿
adecuados para a med ción en medios íquidos
n-- morli' ^,^¡-,1p ^,oio,onlomañ,é
el¿
.
lc¿ e..t¿'
y gaseosos. 5e
uti izan
n'o nnon'p,hp"-
p
inna aciones de flltración.
ó¡ llefos de iquido sof espec a mente adecuados para n'redic ón y contro de pfeslÓf en bombas, rompresofes, pÍensas, ¿paT¿tos imp adores de a Ia presiÓf, lst¿lo(0 e.'10¡o rl'o.yei corsl ,.. 010P 5déLolesó gp,rd Los dlsposltivos de med c
Versión con contactos de valores límites
ón os manómetros se pueden 0 neumát cos. eqlripar con contactos e éctricos Paf¿ funciones de mando y regu ac
6.5 Válvulas selectoras para manómetros
lzaf para contro ar presión en un¿ lnsta ación puntos de d€ med tlón hasta 9 d fintos Las vá vulas 5e
ertofas pala n'tanórnetros se ut
h dráuL ca. Con válvu as de corredera rotativas, nsertadas
ef
¿
válvu a selectora,
se transrn te a un n'ranómetTo a presión del slstenra en os condLlctos
de med ción.
Este manóntetro puede encontralse sobre a vé vu a se ectora o montarse separ¿damente
en a lnstalac ón.
F g 15.26: Construcción de un nanómetro de diferencia de presión con placa elást¡ca
Los dlspositivos de med ción de dlferencia de pres ón con p aca elástca poseen dos cámaras de preslón (1, 2), separad¿s por una placa e ástlca (3) En caso de diferenc a de presión a placa e álita se abon'rba, nd cando directamente a d ferencia entre arnbas presones. La diJerencla de preslón no debe supetar el rango de ind caclón.
tlg. 15.21: incarparado
Válvula selectara para nanómetra, can manónetta
g. 1 5.28 lráirula se/erfora p¿r¿ manci,retra con nanónetro tltcatpoEdo F
e mafófetro está dlfealar¡€nte l¡sert¿d0 defiro de botóf gir¿tor o 5e pueden compro,¿ hast¿ 6 p|es or]es d€ Ef esta versión
5
Flq. I 5.30: f¿lyul.r 5€lectora pan nanóntelrc, con canextón para nanóne a sepaiada
SIerfa.
24 6B Fig. 15 31: Vált/ul¿ selectaa p¿ra nanónetro, con conerión para nanóneú o separado Ei mafórfetfo debe mo¡t¿rse por separado y r.ritlfse ¡nedl¿nt€ url tLrtlo o ffanguera con a cofexlón l\4 de a vé vu a s€lectora La ndic¿c ón d€ preslón se rea iz¿ apfetando en seftldo ax
".¡
¡oo
a contra e
l¡¡o g o o.io ¡ 6-"' "l bo o g d o o.¡.te.-e.eo
d
posición in c a ve m¿nóretroseencuentfauitldoa ¿ co¡exó¡ de tanque. U¡ ef. avam ento incofpofado fj¿ c;da posic ón e eglda.
Ftg.
15.29 Canstrua(tón de la válvula selecton a)n tnauóntetn
incorporado Ef e botóf g fatofl0 (1) se ercLreItfa el []drómetro(2)amollguado p|¡tos de med c ó¡ il"4) está¡ d spuestos ef e perínletrode ¿ rala(3) Gir¿¡doe botór gi ator0ye manglto(4) arop ado al m smo, colno se r€presenta e r F g. 15.29, se Lrfe s empre con g lrerina. Los 6
lna cofexón d€ n'redlcóf cor e ma¡óleiro
Para descargar
e
mafómetfo, entre os pur.rtos de medicio se enc!€nt ¿n posiciofes nuas.E r¡anór¡etro se ufe a tf¿vés de ia adro (5) ene manguto con e tanque (conexió¡ T) EI fiador (6) fil¡ e punto nu o o de med c ón ¿lustado Una fecha e¡ e borde de botó¡ giratorlo fdira el pLrirto de medición que se efaueftfa u¡ido cor e rn¡fórnetro
rg t))ra nanónetra separada
o dp"t"t.
aF.o o.ap.apaa
6.6 Presostatos mecánicos Los presostatos se emp ean en lnstalac ones hidráulicas para func ones
de mando y de contro
.
Los e ementos de conmutac!Ón ir"rc0fporados en el presostato abren o cieTran un cifculto de corriente electrlca ef función de a presión. Los presostatos pueden ser e
edróf tos o hidro'eléctrlcos.
Los presostatos hldro e éctricos se dlviden en dos tlpos:
a)
Presostatos de p stón: Con o sin conexión d." fugas, conexlón roscada (p,,,, = soo bar;, mont¿je sobre p acas (p,",. = 350 bar)
diferenc a de presión de conmutac ón en funclón de presión
b)
Presostatos de muel e tubular: Conexión roscada (P,,." = 400 baf), d ferencla de pres ón de conmutaclón constante o ajustable.
Fig.15.35. Cansttucc¡ón del presastata tle pEtan E presostato de piStÓf Flg. T 5.3
5 se
compofe básicamente de carcasa
(1), microlnterruptor (2), torn llo de posiclonamiefto (3), tope (4), pistón (5)y resorte de presiÓf (6). Los bornes conductores de c0rlente están separados por una lámina a
s
adora
(T
0).
qultaf a placa de (9) Glrando el (8) seguridad y torn lo de aflojar el identifrarlón (3) pres óf d€ conmutaciÓn a pos seaiusta c onamlento tornll o de (3) pos con e tornll o c Ofamlento lo de Luego se debe fijar e torn Para ajustaf la presión de conmutación se debe
de seguridad
(9)y montar la
p aca de ldentlllcac
La presón a rontloar actúa sobre
e
sobre e tope (4)ytrabaja contra
óf
plstón (5). Este pifÓn (5) se la fuerza
de resorte de presiÓn
Fig. 15.33: Presastatas de pston
apoya
l
protege el nricroifterfuptor contra destrutciÓn erl tas0 de
(6) ajustable en forma contlnua. Eltope (4)tra¡smite el mov mlento de plstón (5) a m crointerruptor (2). De este modo, de acuerdo con (7) eL circulto e éctrico, se conecta o desconecta. Un tope nrecánlco sobrepresión.
Fig 15.34: fugas
Presastatos, izquierda
sin
y derecha con canex¡ón de
^
d "re . o de lo: p e>oiLo
O. dé
p, Or. 0s p e)05tot0
t{rbu ar también son ¿decuados para ser emp eados e.Oelrole. r 90 e\. oro -ód o dÁ p os ol
de n Lel
cof
e
fluidos
1
2
ttg.15 36.
Presast¿ta de plstón
E p esostato hjdro
e éctr coFig. 15.36 se compone báslcamente de )J rp,nr pdpnp nn,., 9 UPUU- U¡O-¡U P\U
e
errento de ajuste (4) y nricro rtefrupto (5).
l¿pre
0"
opo,o qobó
0 -roo
"
p¿-o
i
lLécobÉ"1
de
eso-e
resorte de pres ón (3), ¿juslab
161
p /.
or /7)
-(r"p(o'2
.ó
boot0rt ¿ ¿[.e.ó0p
forma coniinLr¿. EL p ato d€ resorte (6)tfafsmlte el movlmiento d€ pifón (2) a micfo nt€r uptor (5) De e en
e..e nodo de ¿.Le do !01 lo .r,o p p.i o ¡. o p o o do
r
pf s onefo (8) se puede
de presión de conmutación
|
fijaf a pfesión
.odo. lo- 0 €.o.Loto, de
alJStada.
p..or odlee -.depp or dp
O
5
i8
j/
r oó "núpt.p
- A",¿ rcn O.Íetet d tAt
-dpe,o ¿.0 lroo oL..osob ee
conrnutación es dependi€nte de a preslón P¿fa a canz¿r una rfenoT
de presión
d'erer o do p p5 O , d" .o .r , ¿.i0. .ó o.t .O .otó.ordpfrq...D"d" od" ag"de ro or po d.o,ó,o.d" f n¡< < { orz:< do {r rri¡¡ , ó -"p .r-¿ y p --01 r. .01
!nlda
e o, ahstéresis.
P.ó.O.
¿
e
nruel e se desdob a
mismo transmite
e
y
r.eLp- bll¿r
'2.t0
.t¿nte
a'¿cro
a pa anca de accionamiento (3)
mov miento del mue e tubular al a iunc ón prevista,
mlcfo ntefruptor (4) De este modo, de a(uerdo con
ó ' j t0 ólp.-
CO
sé
.0
o( o
O
de .O^o.
o lo p e,iOr de
cofmut¿rlón qued¿ determ nada p0 a distanr a de r¡ crolnteffuptor (4) a a pa anca de connrut¿c ón (3). La preslóf de conmutac ón se ajusta medi¿nte uf botóf girator o odo ed d1r" dd . ¿. o o qo dp odo ¿-go d" ¿j ,\re
d "gL nó
- trp.é
rof 2 puntos de nruel
Fiq. l5 ]1 . Pte\ost¿ta de nuelle ttbul¿t
e
"
I J'o p r r ló
| ^ó-i.
"l
rlé COnm-tdCOn C6n5t¿nte
¡. do m p p rh ,-r -mh on ñ ,p¡én <é, o.r i/:dñ( de conmuta[ óf. En esto se transm te e movi[¡ento
trbu ar (2) cofsecut vamente
a los dos mlcro nterruptores (4).
5.7 lransductores de presión
La pres ón a med r d
fiende u¡¿ membrana
ha s do d me¡s onado de acuerdo ron
e
de medición cuyo espesor
rango de presión a medir.
de a membrana de med c ón se (orv¡erte medl¿nt€ b¿rdas extefsOrfétf cas e¡ una vaT ac ón de resistencia. Amp ficadores integfados o exterfos de med ciór producen las La deformación e ást c¿
señales eléctrlcas norma zadas desead¿s. N1€d
ante med das construrtivas se evltan golpes de presión en
membrana de nred c ón. De este modo,
dóó-"d¿da¿r¡d ¿. ¡
e¡
a
serv c o normai y en caso
¿ pje-.o er r ¿ cL o"-¿.sd.rroo.de preslón suelen s€f feslstertes a rápidos p cos de pres ón.
F
g. 15.39.
"
Sensares de pres¡ón
Sensor€stenen a m slóndetransforrar una presión deforma ineal en un¿ señal eléctrlca (p.ej. 0 hasta I0 V ó 4 h¿sta 20 mA).
5e ll,,"r b.o
od or" no-ó,eod,o,e l"'o ri;,
tamb éf en e sectorde aboratofio.
í{B Los transduclores de presión son:
-
a prueba de p cos de pres ón,
-or
.dLl'
estab es
F
¿
ld oro
F
ld"'¿'y
a ternper¿tura.
g. 15.4a: Funcionan¡enta y canextón de un
de nedición
q. I 5.41 Jeriof
sensar de pres¡ón
ún nenbrana netdliG
de presión e indicación de ptesión
6.8 Pfesostatos electrónicos
E pfesostato e edrón co ha s do co¡cebldo como combinaciÓn de convert dof de ptes ón, indicadot y c0|mutador ana izador. A diferencia de los presost¿tos mecán cos e, pfesostato electrÓrllto no posee piezas mecánicas móv es, de modo que se pu€de pa( r d€ !n
_^l 'd Lpu o)o ^r'1l P,uu-oPL
.
1.
r.ja(.]a -n -,nnm-
frecuentes del pfesostato e ectrónlco son lnd raciones de preslón y
dod"666p56.,o o1o¡lo d" ¿or lmteer'd"..orna ó^qo1ó ¿..Cr"." "r\ aoq ¿¡ -.bloa -e0(iol/req ¿'or
presostato e ectrónlco tamb én se puede emp eal como regulador a dos posiciones, p.ej. en a conmulac óf de acumu adoles de carga en 00rn0as y c0mpresofes.
El empleo de un mlcroordenador en el pfesofato offece una gran f ex bll dad de adaptación a cad¿ caso de apl caclón y, lo que resulta más importante, una mayor seguridad de servicio. E mlcroordefador controla
a semiconductor
sensor de ptes ón, al enchufe y
a
os grupos
constructlvos fternos. E fufc onam ento de] ofdefador m smo
€ sefsoT se reco|,lote lnternamefte. En caso de fa las el ordenador se encarga de que se tome ufa posición progtamada de reposo de relé. El roftroi p€rm te una ind caclón de La presiÓn p (o
defecto en
que se ha produc do en
e pres0stato.
De este modo, el usuarlo obtiene
información suplementarla sobre os plcos de presión que se producen. E presostato es universa mente adecuado pala su empleo en hidráulica ytécnlca de pfocesos. lln¿ interfazV24 rstalada p.'rmite e rortfol y aprogramacónde equipo por medlo de un ordenador extefno 0 a co¡exiÓn ¿ una lmpresola para protoco lzaf.
l
24V¡10%
Ftg 15.42 Presostato electrón¡rc
I
Cafacterístlcas esperla es pafa presostat0s electf0ulc0s s0n: C ase de
exactitud < 0,5 para
La
p¿rte d€ n'redic ón e ind cación de
pfesr0n,
-
e
emento de medlclón de sem conductores,
electfón¡ca de eva uación integrada, F
coftpensac cLratr0
-
0f
contactos iffltes independ efte5 entfe
si,
diferencla de conmutación de retroceso aiuslabl€, puntos de conmutación ajustab es de forma d qita y sal da de tensiór de 0 hasta
5
g.15.43. Conexión de carga de acumuladot can presastato
electrónico con salida de relé
0e lernpefatufa,
V
tonexóf d€ secuencia de bombas y para grandes nst¿ aciones hidráulicas se recomi€nda emplear presostatos comandados por microprocesadores. Par¿ estaclones de ¿cumul¿dores con
se
controla ndependientemente de ordenador. Cualquier fa a por
6.10 Componentes para medición del caudal
6.9 Componentes para med¡ción de temperatura
P¿ra medir el c¿udal en insta atlones hidráu lcas se dlspone de diversos métodos
6.10.1 Medición d¡recta tlp0 de medición se emp ean métodos que tf¿balan según -, ip o dc ¡loL¡ o 61 ¡ ¡ o
Paf¿ este
.'p
"^:o1r¡
Contadores co¡ tufb na y
contadofes con rueda de pa et¿s.
Ftg.15 44. Canvert¡daÍ de nedtdón de tenpelatura 6.1 Para comprobar a temperatufa
de medio de seiv
co
0.2 Medic¡ón ¡ndirecta
(eventualmeft€
en re ació¡ con una refr qer;:c ón o ca efacclón) se emp
ean
tefmómetros d€ var la ron sonda. Estos s€ montan deftro de tanqLle de lquido. Con el fln de Tnar:eneT toustante ufa temper¿tura
!i
lTaf telmÓt¡etfos de toftacto o deseada, freruent€mente se termostatos, que rof€ctan, seqúf e caso, e s st€Tn¿ de feff gefac Óf o de c¿ efacción.
Este tipo de medición inc uye todos os s stemas de med c Ón qre trabajar según e pr rtlpio de pres ón de retenclón, como p.el.
-
Di¿1raqma,
esrrangu ador y
dia, ¡ pos b lldad de control más senc L ¿ llu do es una lnd caclón de flve de a(elte con ur tefmómetro lnteqrado en e depós to de a ifslalac Ón
Estos elementos lndlcadofes se cafactefiz¿n por un pequeñ0 volumen
hidfáu ira.
co¡structivo.
Pafa
e contro vlsua
de cada
cue.po en llolación.
y económ ca de la tenrpefatura del
t g. 15 45: Aparata
de nediclón de caudal
Una medlclón indlrecta del caudal también puede sef fea llad¿ a tr¿vés de a meditón de la velocdad de carrera de un c ndro hldráulico o de nú¡relo de revo uclones de un mofor h dláullco Los métodos de medic ón que
trabajar con ultr¿so¡ do o áser hasta
el mome¡to tesultan te ativamefte caros e¡ lfstal¿tlones h dtáulic¿s
y,
pol lo tarlto, no se ut iz¿n
6.11 Componentes para ind¡cación del nivel
6,1 1,2
lndicador del nivel de líquido
en tanques hidráulicos
¡
Pa
cste tipo de medklo-es
¡le rrplo fd r¿oo
6.1 1.1
e5
es
!c pteoet
r,i
z¿l
l ot¿do.es,r'lo
¡e r,,e Ce io:
do
Interruptores flotadores
Flg. 15..l7: /¡r0ra,rdo¡es de ntrel de itquilo Los fdic¡d0fes de n,'"o ce iqu co se pueden m0ftar ef rec pientes rld au a0s cof :elf-rof-ie: o nse'l¡d00 aOf terfrÓn€1r0 tor sofde. ¡dica¡ e rvel deliqudoen 0s fe(lp eftes hi0 áu kos.
de
E roftro quido A qLreda
po
iqu do
ric. I 5..i6: /rae¡/up¡o¡es íio¡¿Co¡:s Cof este een.eltto se pJece ¡le
rr
iou do
tofl o1¿T. rrre ]taxfito
e'Lr¡ l¿rtlle
le
l¡ilr ll0
5 e rci¡ccr pase r,'o de cs !Lrt05 aa 'eC ciór, :lls::clo en .]ra v¡r l¿ cie ¡¡ed c o¡, accion¿ !f r0ftart¡ Lrilr ind!tc ór Esi¿s€¡¿ se torar.rte ¿ -|r ¿p¿r¿ic ire cor'rirc o b e iIOicc¿ ,.n.i ;urc ót, p.e,. desco¡ex ó r Ce ¿ ¡sl¿ acló¡ er raso I r, nve demasiado bajc de
q
105
o :¿ o:
o
|teliJpi0ieS I Otat0Tes t¿nt0 eI
pr,lo5
ale
.]rs[o rer
o.
s!
torfflt¡r of A¡.r:erle c:
or
rletr Ia¡os (0lr nt¿s de 005
r,ees r¡éxlr¡o'l
'" " q "
r¡i¡lro,
a
luta
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ve pa ¿
e c0¡1fo ¿ltomátiaO de u¡ rive
de
flve s€ a[co]a un (ontacto Esta Jt ¿t¿r¡¡o de toftr0 o hace que se prodluca
debajo de Cicro
5er't¿ se lr¿fsmiie ¿ Lrf
s
6.1 2
r-rrcL"o-ro2.
Aparatos indicadores que no están constantemente instalados
..
,
accesib es s n ¿i n'rent¿(lón Ce red po se pLieden e m¿cen¿r A n smo
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ores de medi(lón
Flg.
Adaptadof de rosca p¿fa coner 0f de (aptador de preslón rninlcorexiones de Tned r on e.sieftes
a
Apaf¿to electfoflc0 para mecl r el ra!d¿ i rango de mediciór 6 h¿sta 6C - min y.10 h¿st¿ 600 L nrir
- Tfafsdu(tor
e ectrón co de pre:
rango de med¡ción 10, 1 00, 2.
-
-1,
I
I50
J50 bar
Convert dor de temp€r¿tuf¿, fa¡rgo de med c
-
!n;
óf -25 hat¿ 100'C
Ap¿rato de medk on manual.
Jr op¿r¿LoJe
d " o'-o'
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dó
ór o, .ed".0; "'c"
de captac, r de datos para e servicio er lnstalaclo¡es h dráullcas. D¿0, sLr conslr!cc ón compacta y ¿ a ,r e, lo o' de e'erg.a po r 'o de "c .T . ¿d0 ¡s e a O¿bl"
móvil y
e en'rento
l5 49: Rep/eJ€rtación
qesion de setriúo)
de dos valotes de nedición kaudal
l,
Anotac¡ones
Capítulo 16
Técnicas de unión 1. lntroducción Los distlntos aparatos
de un sistema hidráulico se lig¿n entre
formando circuitos h dráulicos med ¿nte un ones adecuad¿s. Estas unlones deben cump ir elevad¿s exlgencLas: Deben ser cofvenientes al flujo, es deci¡ ocasion¿r pocas pérdidas de presión,
deben ser fáciles de const¡uir, de rnont¿r y de mantener, deben resistir en forma duradet¿ e evadas preslones (y picos de presión dinámiros),
Fig. 16.2. Válvulds estranguladords para nontale en tuoos
deben ser constantemente estaIc¿s y
Este
deoen resistir (arga) 0 n¿micds oscilac'ores de las piezas
y reparac ón.
tipo de válvulas tara vez requiere n'lanten Íliento, gerler¿lmente posee sólo 2 conexiones y no ocasiona gran despliegue de montaje
constructlvas).
elTraining Hldráulico, Tom0 3, se ha dedicado un capitulo propio a tuberias, manqueras, racotes, b ldas, etc., cor¡o una parte de la técnica de uniones. En
En este
3. Válvulas con conexión roscada y cartucho ¡nsertable
rapítu o se tratarán las placas de conexión, placas de mando,
slstemas de concatenaciÓn, ett.
2. Válvulas para inserción en tuberias H0y en dia
en
a hidráulica sólo ex
Ste| pocos equlpos que se nsertan
directamente en el 5ist€ma de tuberias.
A este grupo pertenecen, por ejemplo, las válvu as antlrretorno de montaje simple y las válvulas estrangulador¿s senci las.
Fig. 16.3. Válvulas l¡mitadoras de la presiÓn en construcc¡Ón de cartucho Las vá vulas como p.ej. válvu as limlt¿doras y reductoras de presiÓn
pueden insenafse dlrectamente en e sstema de tuberías En este 1a c0Írsfucción en cartuch0.Todos los eleme¡tos funciona es se encuentl¿n dentro de un cartucho lnsertable con ronexión roscada, colocado dentro de la carcasa. En caso de caso se ha impuesto
mantenirniento y rep¿raclón se extfae el cartucho con'lp eto, de modo 0e nO lenFr qLe d0r I e s':teno de -lbeti¿S.
FiT. 16.1. Válvulas dnt¡rretarno para montale en tubas
Los carturhos de vá vu as 5e pueden emplear en mucnos ca505 También se utilizan par¿ insertión sobre placas de mando y placas intermedias (ver próximos párratos).
4. Válvulas para montaie sobre placas
4.1 Esquemas de conexión normalizados Los esquemas de conexión de 1as vá vu as para montaie sobre p aca están norma izados según DIN 24 340. Las sigulentes f gLlras muestran a
gunos esquemas típlcos de conex ón.
-da'+ -@- ,
@'--
a+AP
--\:r-
\--
|
tl
Ftg. 16.4: Válvulas distr¡buidaras para n0ntaje sobre placas En muchos campos de emp eo, pero esper a mente en insta aciones estaclonari¿s, se pref eren vá vulas para montaje sobte p acas. Las ventajas de este
-
Fig. 16.6: Esquena de conexlón farna A6 DIN 24 34A Esquena de conexión fN6 enpleado preferentenente para válvulas distribu¡doras, pera tanbién para válvulas de presión y de fluio.
tlpo constructlvo son:
Las vá vulas se pueden desmontar
A
fácllme¡te co¡ e fin de tea izar
Y
el mantenrnt ento.
Id),oT".ot esseerlLet dt pt Lt 't."1. oS-pp'','ede o.,odo y estancarnrento es p ana.
# ,@
A
/-l-\
E estancarniento con an los hern'retizantes eláStlcos es muy conflab e.
A
Y
il@
\Ll ,IT
/1-.
-éT}
Y
g. 16.1: Esquema de (onexión farna Al A DIN 24 J1A Esquena de canexión fNlA preferentenente empleado para válvulas F
distribuidoras.
>-+
ttg. 16.5:
q_ ,$Ji ,r
+J Y
'^ ^@-'@-c,-l'
Válvula de pres¡ón pard mantaje de placa
\Y 'q,
-Y
g.16.8: Esquena de rcnextón farma AI6 DIN 24 340 Esquena de canexión fN16 enpleado preferentemente para válvulas distribuidoras preconandadas de este tanaño naminal. F
Norma n'refte la superficle de corexión
de
¿rr ba v l¿s roscas de s¿l da abajo, ur¿
a
as válv!l¿s se ercuent a ad0 de la otfa. Dado que
p.ó o r¿oó da \ol dd sp eqre,ór ..1-o "sp"r,o opodLl" ¡¡.o, ¡rfo- p¡erer'óe_^orgo 0eqr e o ,por "6o 6r,¿60 de
as vávulas. Los ca¡¿Jes se corducen entonces h¿ci¿ l¿s roscas
c]e sa id¿ ¿ tfavés de talaCros rncl
rados y tr¿¡svers¿les.
4.3 Placas en serie
r.e ref-e"p
le
>e
¿l
"€
¿.
.¿ 0r .o
5r
' ¡r a< ¡ :
princ pa es de bomba y de tafqLre
F¡9. 16.9: Esquena de canexióo
Fso-et¡¿decotc"or
La
5i el tam¿ño
425 DIN 21 31A
llt)5¡.ete F p tpp^ Dcao)l ¿ ó.¿t-d)
¡ominal de
l¿s válvu ¿s de
na¡do es gua
o só o dlf ere
e r, ri.e.,ó) I¿rot Áróleo rO l"je.Ob"p. d Á .o e
disü¡butdot¿s precanandadas de e\te t¿natja nan¡nal.
de denomin¿n P, A, B, X, Y Las de¡ominaciones s¡rver romo oflentación. E sert d. itr el rua trabaj¿| as vá vu as y qué conex ones habrá que em , €¿r se pLtede extfa€r de as descr p(lones d€ func on¿n¡ento ire 0s equipos y de os esquerfas L¿s roÍrexiones
de distfibución
de a vá vul¿ rorn¿ - erte f0 es s r¡é1 l[a. lvledi¿ rte pas¿dores de aluste o roscas de f,. c ón dlspuest¿s ¿ltefnada efte La t jación se ev ta el
moft¿je lncorrecto de .. lálvu
¿.
4.2 Placas de conexión individual E modo más senc iio de i gar cob e 01" os dp
l:ore or
,¡
vá1.
. asese
d..'o , . "
montaje de l¿s válvu as
--b"do de d,.Lr".
p oca
entre si
F¡g 16.11 . Placa en ser¡e de lN 6 c)n úrcateDdcióB rett¡cdl L¿s p acas €n serle
co¡ cof(¿lerac¡óf montados veftic¿
es lorm¿n
un dades de mafdo compart¿s par¿ v¿rios consunr dores Requ eren un minimo de espac 0, no neces tan entubarse entre si y
poseef poros punlos de estancan'r enlo
F
g. 16 10 Placa de cooelan
4.4 Placas y bloques de mando Cuando se tfata de mandos complicados se requieren b oques de mando construidos y fabrlcados ifdividua nrente.
y placas
tig. 16.14. ltlator hidraposicionador can nando integrado en la placa adaptadara P0r motivos de térnica de mando resu ta ventajoso mont¿r las válvulas de mando o más cerca posible del consumidor. En el caso idea as
va vulas están montadas directamente al cilindro o al motor Las p acas
Fig 16.12: Blaque de manda específico del cliente
adapt¿doras poseen de un lado ei formato de conexión del cilindro o
del motor, del otro lado, el formato de conexión de la válvuia de En caso de requer rse só]0
!n¿ pequeñ¿ cant dad, estas plac¿s
de
mando se fabrcan a panir de bloques de acero en os cuaes se taladran c¿naes de unión. Las placas de mando se equipan con váivuias insertabies, cartuchos insertables, !álvulas para montaje sobre plac¿s, pefo también con roncatenariones verticales completas. 5us ventajas se ponen de manifiesto especialmente para el caso de d¡ámetros nominales grandes (a panir de aprox. DN 40). Ningún oü0 t¡po de construcción permite mandos tan rompactos (on una rant dad mínlma de puntos de estancanr ento como ¿cor]struccón sobre placas de mando.
grandes prensas hidráullcas se ejenrplos tipicos de este t po de placas 0e mando. En
encueffaf
mando. Los lados libres se aprovechan para conexlones de tuberías y más vá vulas.
5. Técnicas de concatenac¡ón
5.1 Concatenaciones vert¡cales Dentro de una cadena de mando para un consumidor hidréulico se
requieren varias funclones, que se alcanzan med ante dist ntas válvulas, p.ej.:
-
La función ananque parada sentido se comanda (on una válvula distr buidor¿.
4.5 Placas adaptadoras
-
-
L¿
lunción "velocidad" se comanda con una válvula de flujo.
La
funclón fuerza"
se com¿nda pof rnedio de una válvula de
presr0n. La función "bloquear' se comanda por medro de una válvula antiretorno correspond¡ente.
-
La
función
de
control de presión" se comanda mediante un
pre50stat0.
Co¡ e fln de reunir en unidades de manera cornpacta estas funclones que se rep ten, se h¿n desarro ado válvu as de flujo, de presión, de bloqueo y distribuidoras en construcción de placa intermedia. Una o más placas intermedi¿s montad¿s debajo de una vá1vu a sobre
una p aca de conex ón producen una unidad func onal sumamente compacta. Fig. 16.13 Seruoc¡l¡ndro con mando integrado en placa adaptadora
5.3 Concatenaciones de sistemas Pafa tareas de mando que se repiten lrecuentemente se ha¡ desarrollado placas de mando qle se pueden !ni; iofmando una concatenación de sislema.
¡¿r
pra,
a. de '.nardo de tr¿ co rc¿te'rdcio r dp 5 )'e-o sp e0 r pdr p¿ o -ortole \ob e p d(a5 lt¿Tbie. co1 pldc¿'
cor rél,ll¿s
intermedi¿s como roncatenación vertical).
Fig. 16.1 5. CanGtenac¡ón verticai Este tipo de construccrón genera
,/err(¿1. ec.erre..elte
a
mefte se denom na conc¿tenarión
\¿\ul
q-e
<,e
p C.prr'ó
vá vula dlstribu dora.
¿
b¿ es
"r¿
5.2 Concatenaciones long¡tudinales
Fin l6 l1 ann.2te .iñndp<¡
d'¿J'iro.."s
o "(e1'¿511^
e o\ds posio ld¿de,
6. Bloques de mando móviles 6.1 Construcc¡ón monobloque
crear mandos complejos mediante nLrTneTosas p acas de conexión, de unlón y de separaclón
Ef el s€ctor de máqulnas de trabajo móviles rigef eyes pfopl¿s. Los L ',,^' oq rro -¡r ¡rn r¡r r.l:. r '^' a5 -OV ó\ Sp dile enCrdn
o ¿c¿s
e.
ser o 10
de concatenación como para m0ntar las vávulas de un mando ndiv dual una al ado de a 01 :. En estos casos os s stemas mangueras de concatenación hor zonta ofrecen a posib lidad de
h
lotab e-oñte de los del s"cto' 951¿6'6¡erio
Fig. 16.16. Concatenación
longitdinal
L¿ flexibilid¿d de las concatenarl0nes LorgitLrdin¿l€s tamb én tlene su precio. 5e deben fabricar y almacenar numeros¿s p aras distlrtas. La concatenac ón nrisnra posee qfar cantid¿d de plezas y una serie
0e punlos 0e eslancarnlenlo.
Flg. I6.18: Bloque de ntando nóvil (monobloque)
Estos canales suelef ef¿r fund dos, os pistones se desp azan o o .d'l lo. ¿ccior" r""ros de 0, ^ct¿ nó ro e- e bloq s0brepuestos; l0s [¿rtuchos nsertab es complementan as funcio¡es de mand0. Los rana es fund dos tesuLtan especia mente tonvenientes
o o
"
a f ujo; e formato externo olfece
un t po de construcc
on que permlte
de espaclo. Efe t po de (onstrucc Óf es pos b e porque en e settof de ap caciones móvi es se emp ea un elevado número de bloques de mando guales. Ef e sector estacjonalLO 0s
ahorro de materia
0
oqLé'
es y
0e '"r do' ".ler o-p
Ie
Jor 01slr.!. ola. -1 (o..
6.2 Construcción en sandwich Con el fin de ofrecet mayor flex bi idad
e¡ el caso de menor númeto
de u¡jdades, os b oques de ma¡do móv es tan'rb éf se sepafan en placas de vá vu as. Varias de estas p acas, montadas ndiv dua mefte de acuerdo con e caso de ¿plicación, t0fman un b oque de mando en co¡strucc ón s¿ndw ch.
F1g.
16.19. Bloque de nando
nóvl
en sandwi(h
Anotaciones
Capítu o 17
Centrales de accionamiento hldraullco 1. Introducción muy La estructula constluctlva de accionam entos hidtául cos es por 0: elemp torno condiclofes, dlversas las más var acla y clepende de
-
Potencla de a{-clonan'rie¡to La
ucal
- Cantldad necesarla de fluldo en e slstern¿ - Exigencias dependientes del luga de uso na - Cond clones de espac o dentro de a maqu - Condiciones y exlgencias medio¿mbienta es - Condiciones tllmátlcas
-
Condic ofes de n]ontale Posib lidades de transPorte
exlgerclas mÚ tiples respecto a un atciofarnlento hidráullco completo tambléf resu tan elecuc ones variadas de ¿s cerltlales De €stas
(qrupos)de acclonamiento h dfáullco 5in embargo, por regla general' hidráulico por medio i-. uutu ,1. ,otpon.t ,entrales de attlonamiento cle módu os estandardizados individuales
éctrlca de Dentro cle un grupo hiclráulico se t ansfotma a efergia e quimlca de un a recl (pot medio de un electron]otor) o a enefgia en energía de combustib e (por medio de un motot cle combustión) y e pal glratorio presión. En ambos casos se convlene el mov mlento presión y en de qiro del motor de acclonamlento erl un caudal
mediante u¡a bomb¿ de desplazamlento
tlg. 11 2. Cenüal estandar Caracteristicas
de a centl¿l Flq 17 2:
Rerloiente est¿ble de ac-oro sln Grailas a silem¿ cle mÓdulos' pos billdad de amp iaclón
plO0and
oOJ'IO
Buef acceso a todas las unidades corlstruct vas en el área industrla 1,4ú tip es posibilidades de ap icac ón
- Larqa vlda út - Bajo nivel de €m siÓn de ru do - Según el clisposillvo de regulaciÓn I
Propiedades NlveL
de a ceftral Fig 17
reajuste, cauda adapta00
1:
rn!y baio de ruldo de servlcr0
lvlúltlples poslbi idades de uso: Constructlón gener¿l de rna q u lnas Máquinas de fundiclón pot nyeccton 'D. pos,".o,, e."do e' ' o\ce1sor6\
-
-
ConStIUcc on de Prefsas Laborat0rl0s, escuela5
Caucla aclaptado, según Ftg. 17.1. Central de accianam¡enta hidráuli'o
eL
d spositivo de regu ación-reajuste
2. Estructura de una central de accionamiento hidráulico Como centra de acclonamlento hidráu ico o centra hidráu ka se denom¡nan grupos constructivos en accionamientos hidráulicos que estén con'rpuestos por lo menos
-'t
por os s quie¡tes elementos: I I
-
i
Bonrba (1) con motor de acrlonan'riento (2) Recipiente para la reserva de liquido (3) F
I I
I
I
t--
i
ltfo (4)
I
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¡
I
'I .-
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rr',h{d /r---'.2 M
1(
',
'¡-lrl
..,'1
I
V\V
)
T,
P
L:._ t g.
11
T
--3
Flg. 17.4. Esquema de distribución de una central pequeña
f
.3. Esquena de canexiones de una rcntral sinple
de
acc¡an¿miento h¡drául¡co L¿s
reftrales de acrionamiento hidráuliro son equipadas de diferente (O rp50O'td eltec . ge-C ¿). U1o Ce1-idl de
.r¿ ar¿ Spg-- or
accionamiento hidráulico de equipamienr0 abundante está compuesto p0r:
-
Bo¡rlla (1) con motor de accionamieft0 (2) como !nidad constr!c tlva
- J|ec -
p
elte pa a la eserra de
rq
ro
/l)
Aparatos de control para - el nivel de líquido (indicación de n lel de a(eite) a ten'rperatufa (termometro) ¿ presión (manómetro) (6)
-
g.
|/
.\.
Fig.
17
.6. Central pequena
L
Cat
le lonEtudin¿l de und central paqttpñ¿
Aparatos para el cuidado del liquido de presión
-
Fitro (4) Refrigerador
Calentador
Vá vulas para
- \/¡ v, l¡< ñ:r: - A.r^nJ ddo
e
aseguramlefto de a preslón (5)
f, n.i^np( ¡é .nni,o
h dr¿Ll co pa
.
Jr¿ reso .d de elerg a de p'es o
r.
En las siguientes Figvas 1l.1 hast¿ 17.9 asi romo Fig.11 .1 y 11 .2 se reconore que e equrpamlento y el tar¡año construrtivo son bastante diferentes.
Propiedades de la central Fig. 17.7: Recipiente est¿ble de aluminio
-
Modo de construcción modul¿r Ejecución comp¿cta del grupo Posib lidad de adaptación ndividual [/ iliiñla< ñ^< h id¡do< iJo ,
-
Posibilidad de opciones adicionales
-
c(t1
¡- .r,ra r'\^.(i¡;Á1 ( ,.¡ " -..'en
nT
el
tO t¿C
I
Fig. 11.1 : Central estándar modular
Propiedades de la central Fi9. 17.8:
- Qa.i^;añro a
-
Estructura Írodular de contro es, conjuntos constructivos de acumu ador, c0fjuntos construclivos de refrigerador
-
Grupo motor-bomba Circu to de clrculación f ltro-refriqerador Grupo básico con grupo de bomba, accesorios de fecipiente (filtro de le.adol \er .'ac.or. rdic¿c0r del 1\,el dea(eite.t¿p¿de I mpieza, salida), filtro de retor¡o, interruptor de flotado¡, termostato
Fig. l7 .8. Centralestanddr
Drn¡ od:rlo< da
-
¡.anrr: Fln 1l
q
Recipiente estab e de acero Estructur¿ modular de controles, conjuntos t0nstructivos de acumuladof, conjuntos constructivos de reffiqerador
Fig. 11.9: Central de praye(ta
Grupo motor-bomba Volumen de recipiente
hafa
1250 ltros
3. Centrales pequeñas
En la
gama nfer
o
de potencia, de hafa aprox 2 kW se emplean
centra es p€que¡as muy comp¿ct¿s p¿ra sery t Estas ,:entfa es presentan c erta5 c¿factelist tas.
o de desconex ó¡
E rnotor de acrionam ento y la bomba están integ ados en el tanque, De este modo es pos b e una ronstrucc ón muy (ompacla. Las vá vu as de mandr: se d sponen externamefte romo concatefatlón ongitud nal (véase a Flg. 1 7.I 0).
por 0 tanto tf¿b¿jan b¿jo aceite".
a centra no se req!lere flngúf entubado. U¡a centta de pres€nta 1a mínima iaftldad pos ble de puntos de este tlpo
Dentro
de
est¿ncaml€nto D¿d¿ ¿ constru[t]Ón muy cornpacta a supetlicie de a ce¡tf¿ en romp¿rar Ón con a poteIt a de acc onamlento es tnuy reduclda En serviIi0 cont fro esta Superlitie no a cafza torf0 para entfeg¿r ¿ potenc a de pérd da como ca or ¿l med o amb ente. La sobreca eftari¿. Pof lo tanto, estas centT¿ es naf sLd0 concebid¿s para serv cio de desconex ón Servlcio de desco¡exlón qulefe decif que, al a canzatse a pres ón de seIV cio, a centl¿ se des,:onecta. Para e ma¡do de dlcho servlco de desconexlorl se
rentra
r€q!
eTe
u¡ presostato E
breve. E rlco depende cap;c dades hidrául cas
Ftg.11 14. Centr¿l pequeña oma nadria de suleú1n y aacionanienta
I
clc o de conex Ón
¡o
debe set demas ado
de ¿ relación entr€ 0s consumos
y
as
Una capacidad hldráu co es, p e]., un acumu ador pefo t¿n'rbién a compreslbl ldad del f u do e¡ ¿ tuberia o a elasticldad de !ra manguera. Las fugas ¡tetnas e¡ as válvu as de mando aumenta e consrmo de energía de presión y acort¿rí¿f e cic o de conexió¡ Por o tant0, en estas ceftf¿ es pequeñas, se emp ean plelerenternente váivu as de aslefto, que ttabajar s n fugas
rte
nas.
E serv c o de desconexlón descrlto t ene sentido especi¿lm€nte ef func ones de sujeción.Aquíhay que mantener dufante mucho tlemp0 una presiÓn sl¡ tenef consumo. Po. este mot vo, fretuentemenle este t po de centf¿les
F
g.
11
.11. Se(ión transveÍsal de una ceitral pequeña
s€ denom nan centr¿Les de sulec 0n
0tro principio constructivo de centrares pequeñas de accion¿r¡iento es un¿ forma constfuctrva hor¡zont¿ de acuerdo con F)9. 17.12.
Fig. 17.12. Central pequeña - 4 tó t¿tlutttud LUltt En el media y a la derecha con
notor de carriente continua
Estas centrales pequeñas se han creado por medio del uso de motores
de corrlente continu¿ (12, 24 y 48V) en vehiculos y djspostlvos transportadores. lvledlante el montaje de motOres trifásicos modificados, estas centrales pequeñ¿s t¿mbién han dado buenos resultados en equipos hidrául cos
u
\or pu uc
oPL
lorru'
y! p omnl¡ mpq¡q -J ' nn
elevadoras, debido a su forma constructiva plana necesaria.
Encontrará lnformación detallada sobre la planificación y la (onstrucción de lnstalaciones hidráu !cas en el Tra¡ning Hidtáulico, Toma 3.
Anotaciones
Indice de símbolos de fórmula utilizados CapÍtulo
1
Capltulo 4
Aceleración
A
Distancia
A
Superficie
Ancho
Retardo
b o
d
Diámetro
o.
D¡ámetro de p¡stón
o.
Diámetro hldráulico
D
Diámetro de tornillo
E
Energía
e
Excentricidad
F^
Fuerza axial
Eo
EnergÍa cinética Energía de posic¡ón
F-
f
Frecuencia de revoluciones
F,,
F
Fuerza
F^
g
Fv
J
Aceleración de la gravedad l\4omento de inercia de masas
n
Fueza de muelle Presión, horizontal Vector de fuerza Fuerza, vertical Altura de diente
I
Long¡tud
k
Carera de ala
m
l\4asa
m
Módulo
n
Número de revoluciones
o
Caudal
Presión
r,
Radio primitivo
Presión total
S
p p"* p; P O Re Re",,,
Presión estática
z
Caudal
q
Cantidad Angulo giratorlo Diferencia de presión
^p tf
Pi:
Número de Reynolds Número característico pafa el camb¡o de flujo laminar a turbulento Carrera
I
T¡empo
t
Temperatura (grados centígrados) Par de g¡ro
M
Fuerza ax¡al, Fuerza de pistón .N
Volumen
.T
Trabajo
c
Angulo
s^p
Pérdida de presión Temperatura (grados centigrados) Temperatura (Kelvin) Viscos¡dad cinét¡ca
p
Densidad
I
Aceleración angular
o)
Velocidad angular
3,14159
Capítulo 5
Temperatura (Kelvin) Velocidad
o
Paso
Volumen
Potencia
s
.r
Diámefo de árbol
Vector de fuerza, Fuerza normal Fuerza tangencial, Angulo de giro
Angulo de curva de carrera
Capítulo 6
Capítulo 7
A
Superficie de pistón
Retardo
-1
Diámetro prir¡itivo F¡,orz: do .rlt: nroción
5uperficie A ,.D
5uperf icie
Suma de fuerza de 3 ó 4 pistones Fuerza de soporte (Fuerza de apoyo)
4.. A^
Fuerza fesultante sobre el pivote central Componente de fuerza del par de giro
E
5uperficie de pistón 5uperf¡cie anular lVódulo de e asticidad
F
Fuerza
n
F F .K
F .M
F -N
F,
Componente de fuerza del par de giro Fuerza delcampo de presión hidrolático delcilindro Carera de pistón
ef
ectiva de amortiguación
Fuerza de frenado
I
m
lvasa movida
M
Corriente de control Centro de gravedad del campo de presión hidrostático sobre cojinete Punto central de una esfera supuesta Par de g¡ro
lvlomento de inercia para sección circular Carg¿ de pandeo Longitud l¡bre de pandeo
n
Número de revo uclones
S
Presión de servicio
P
Presión de trabajo
Po
Presión de servicio
Pr
Pso
Presión alta
Ps'
Pst
Preslón de control
F
h H ''s
M
P¡o
P
Potencia de accionamiento Ca
udal
r
Radio de la esfera supuest¿
S
Camino de reajuste
-K
s
Longitud de amortiguación Carrera
Longilud l¡bre de pandeo Factor de seguridad Presión de servicio Presión media de amortlguación Pra(iÁn (^hra pl .ñiinpté
d
Presión de control Velocidad de canera Velocidad máxima de pistón Aññr l^ da h¡<. ramiéñr^
g
Relación de superficies
V.-
Tensión de control
Velocidad de canera Cilindrada geométrica Cilindrada geoméüica máx. at t^4,^A^ ^^^^Ar.,.^ ^:^ rr,ru,ouo 9cuL
V^
ct
Volumen de ajuste Caudal de aceite de ajuste Cantidad de pistones Angulo giratorio ajustado Angulo giratorio máx. Angulo giratorio mÍn,
p
ap 4P.,, rl.¡ qt
n
Angulo de reajuste Presión diferencial Presión diferencial máx. Rendimiento mecánico-hidráulico Rendimiento total Rend¡miento volumétrico
Capitulo 9
C. Ci p. po p¡ p2 Q TB T1 l2 Vo
Factor de corrección para modificac¡ón adiabática del estado Factor de corrección para modificación isotérmica
del estado Sobrepresión media de servicio Presión de llenado de gas Presión mínima de serv¡c¡o Presión máxima de servicio Energía necesarla Temperatura de servicio Temperatura min¡ma Temperatura máxima
efectivo de gas efectivo ideal de gas efectivo real de gas de gas con p1 Volumen de gas con p2
Volumen 0.,, Volumen V0,"" Volumen Volumen Vo
Vr V2 AV r
Volumen útil de gas
Fvn.nénio ádi2h;ti.n
Presión de entrada
Capítulo 10
F FF AK AR A1 A, A3 ps, p, p2
Carga en el cilindro Fuerza de muelle con fricción Superf¡cie de pistón en el cilindro
Presión máxima de servlcio
P6
Presión de apertura Presión de ciene Presión de control
Superfirie cón¡ca principal
o o
Sr,rperficie conica de desc¿rga prev,a
R
Desvlación regular
Superficie del pistón de control
I t f.
Tiempo
tE
Tiempo de oscilación transitoria
A
Ancho de sobreoscilación Diferencia de presión
Superficie anular en el cilindro
Presión de control Presión en la conexión B de la válvula Presión en la conexión A de la válvula
Capítulo F
o
11
Fuerza de masa
^o.
^o
Caudal
Caudal máximo
Tiempo de la señal de conmutación Tiempo de oscilación inic¡al
Diferencia mínima de presión Diferencia de caudal
Fuerza de flujo
Capftulo 13
F
Fuerza de res¡stenc¡a
F
Fuerza de viscosidad
P
Presión de servicio
a
Sección transversal de apertura
Presión de servicio máxima
A
Sección Íansversal de estrangulamiento
o f t t1
t-2 t Ap
Superf¡cie de pistón
Caudal
Caudal máxlmo Tiempo de retardo de reacción Tiempo de conmutación
A1
Tlempo hasta que se hace efectiva la fuerza de flujo Tiempo para establecer la fuerza magnética
o
Tiempo para conectar el pistón de control Diferencia de presión
Superficie anular
A2
Superfic¡e de estrangulamiento
b
Ancho Diámetro de as¡ento Diámetro hidráulico Fuerza de muelle
.l h
Carrera Tramo de estrangulamiento
P1
Presión intermedia
Capftulo 12
A
P¡ Superficie de asiento o superficle frontal
del pistón de control Superficie de asiento del p¡stón pr¡nc¡pal Superficie de pistón o cono Superf¡c¡e de ¿siento de la válvula piloto
F..
Constante de muelle Fuerza de muelle Fuerza del muelle del pistón principal Fuerza hidráulica
c
Fs
Fuerza de flujo
P¡
Presión de salida
c
F,
Presión de carga L¿
o^
A,,
Pres¡ón de bomba
S
U
UOA
I
caudal sobrante camino de pistón Perímetro humedecido Velocidad de flujo
CX
0
Coeficiente del flujo volumétrico (cauda., Angulo de apertura de la sección transversal de estrangulamiento en sentido rad¡al Angulo de apertura de la sección transversal de estrangulan'riento en sentido radlal Pérdida de presión
^p !\ p
Pi: 3,14159
Densidad Viscosidad cinética
Capítulo 14
f
Factor de aumento de la viscosidad Factor para condiciones del medio ambiente Caudal para el dinrensionado del filtro Caudal de dimensionado
o
Caudal nominal Caudal de bomba
.}
Caudal de sistema Cauda/ efectivo
R
Relación de filtración Pérdida de presión en estado de dimensionado
^o ^o
Pérdida de presión en el eler¡ento de indicación Pérdida de presión en el elemento de filtraje Pérdida de presión en la carcasa
Capítulo f 5
A c PK
Superficie efectiva Capacidad calórica específ ica Potencia de refrigeración necesaria
Pu
Potencia de pérdida
t
Tiempo de servicio
T,
Temperatura existente del aceite Temperatura deseada del aceite
r2
c AT p
Cont€nido de depósito Coeficiente de transmisión calórica Aumento de la temperatura Densidad del aceite
Relación de normas y disposiciones impottantes En la siguiente relación v¡enen resumidas las normas y dispos¡ciones legales más importantes que han de ser respetadas en la fiu¡dica.A la mayoría de
estas normas se ha hecho referencia en el libro.
Número de la ho¡a de Denom¡nac¡ón normas DrN
l30r-1
DrN 1301-2
Publicación,
nota
Nombres de unidad. sionos de unidad
2002-10
Unidades;
1918-02
Piezas y múltiplos de uso general
DrN 1304-1
Signos de fórmula;
1994-03
Signos de fórmula generales
DtN 1304-5
Signos de fórmula;
1989-09
Signos de fórmula para la mecánica de los fluidos
DrN 1314
1977 -02
Presión;
Términos básicos, unidades DrN 1318
Nivel de intensidad sonora;
1970-09
Términos, Procedimientos de medición DrN 20 066
M¿ngueras (tubos flexibles);
2002- t0
Medidas, exigencias DtN
2391-t
Tubos de acero de prec¡sión sin soldadura con especial
1994-09
exaditud de medldas; Medidas DrN 2391-2
Tubos de acero de precisión sin soldadura con espec¡a¡
1994-09
exactitud de medidas; Condiciones técnicas de sumin¡stro DIN 24 315
Hidráulica de ace¡te y neumática; Unidades
DrN 24 339
-
1967-03
Comparación
Recip¡ente hidráulico de acero;
1993,06
N4edidat exigenciat comprobación; Tamaños nominales 63 a 1250
DtN 24 340-2
Vélvulas hidráulicas;
1982-11
calibres maestros de agujeros y placas de conexión para el montaie de válvulas d¡stribuidoras DrN 24 340-3
Válvulas hidráulicas;
1982-1
1
Calibres maestros de ¿gujeros y placas de conexión para DIN 24 343
el montaie de válvulas de presión v válvulas de bloqueo L¡sta de mantenim¡ento e inspección
1982-02
para instalaciones hidráulicas DtN 24 346
Instalaciones hidráulicas;
1984-12
Bases de ejecución
DtN 24
550-l
tiltros h¡dráulicos; TérminoS presiones nominales, tamaños nominaleg medidas de conexión
1998,01
DIN 24 550-2
Fitros hidráu icos; Elementos de
fiho
1993-l y c¿j¿s de
f¡lfo;
Criterios de evalu¿ción, exiqencias
DN 24 s52
Acumu ¿dores hldráulicOs en sistemas hidráu icos.
1990-05
Términos, ex¡gencias gen€ra¡es Hoja adjunta 1: Ejemplos de conexiones Hola adjunta 2: Contraposiclón de D N 24 552 respecto al Reglamento sobre recipientes a presión asícomo a las ReglasTécnicas sobre recipientes a presión DtN 24 557
1990-11
Fillros de venlilación; [/]ed das de conexión
DtN 24 950.1
Mangueras (tubos f lexibles);
1978-07
Términos DtN 31 051
'r985-01
Entreten¡miento; Térrninos y med das
DtN 31 052
I981-06
Entretenimiento; Contenido y estructura de instrucciones de entretenrmient0 Muñones roscados, agujeros roscados para uniones
DrN 3852- l
2002-0s
roscadas de tubos, grifería;
Pdrte 1:Uniones'oscadas con roscd frna métr:ca; lvledidas de construcción DIN 3852-t
1
l\,4uñones r0scados, agujeros roscados para uniones
roscadas de tubos, gfiferÍa, tornill0s de
Muñones roscados Forma
1994-05
cierei
E;
l\.4edidas de construcción
DtN 3861
2Q02-11
Uniones roscadas de tubos no soldadas; Anillos cortantes; Formas constructlvas
DIN 51 381
cornprobación de ¿ceites de lubricación, aceiies de
1988-12
regulador y líquidos hidráulicos; Determlnación de la propiedad separadora de aire DtN 51 519
1998-08
LU0flCantes;
Clasificación de viscosidades ISO para lubr¡cantes líquidos para uso industrial DtN 51 524-1
DtN 51 524-2
LÍquidos hidráulcos;
1985-06
Aceites hidráulicos;
PáJina 4: Refurencia
Aceites hidráulicos HL; Exigencias mínimas
a
otfts n0fmas
Líquidos hidráulicos;
r
985-06
Aceites hidráulicos;
Aceites hidráulcos HLP; Exiqencias minimas DtN 51 524-3
1990-08
Líquidos hidráulicos; Aceites hidráulicos;
Aceites h dréu icos HVIP; Exiqencias rninimas DIN EN 853
1997 -02
Mangueras de goma y tubos flexibles; Tubos flexibles hidráulicos con capa de tela metálica
DIN EN 854
1997 -02
Mangueras de goma y tubos flexibles; Tubos flexibles hidráulicos con cap¿ textil
DIN EN 856
1997-02
Mangueras de goma y tubos flex¡bles; Tubos flexibles hidráulicos con espiral de alambre
DtN EN tSO 8434,1
Uniones roscadas metálicas de tubos para la fluídica y aplicac¡ones generales;
Parte 1: l.Jnlones roscadas de anillo colrante de
24'
1991-11
DIN
tso 1219-1
1996-03
Fluídica;
5ímbolos gráficos y esquemas de conexiones; Parte 1: 5imbolos qráf¡cos DrN
r50 r219-2
1996-r
Fluídica;
1
5ímbolos gráficos y esquemas de conexiones; Parte 2: Esquemas de conexiones
DtN t50 2909
1997-10
Productos de aceite minerali Cálculo del índ¡ce de viscosidad sobre la base de la viscos¡dad cinemática
DtN tso 3019 2
1991-09
Fluídica;
Bombas y motores hidráulicos;
¡/edidas y denomin¿ciones para bridas de montaje y extremos de árbol DtN 150 s884
't989-12
Av¡ac¡ón y asüonáutica; Sistemas y componentes fluídicos;
Procedimiento para la toma de muestras y determinación de la suciedad sólida en liq!idos hidráulicos DruckbehV
1999-07
Reglamento sobre rec¡plentes a presión; Recipientes de gas a presión e instalaciones de llenado
(Reqlamento sobre recip¡entes a presión
ls0
2941
-
DruckbehV)y Disposición administrativa general
Fluídica;
't974-03
H¡dráulica; Elementos de filtro; Comprobación de la tesistencia a la rot!ralal reventón
ts9 2942
1991-09
Fluidica; Elementos h¡dráulicos de
f¡ho;
Comprobación de la cal¡dad impe(able de fabricación
tso 2943
1998-11
Fluídica;
Hidráulica; Elemenlos de
fiho;
Comprobación de la compatibilidad del m¿terial con los liquidos de paso
t50 3724
1990-1
Fluídica;
',l
Hidráuli(a; Elementos de filtro; Comprobación de las prop¡edades de fatiqa de paso t50 4021
1992
Fluídica; Anél¡sis del ensuciam¡ento por sustancias
11
sólidat
toma de muestras de líquido hidrául¡co dels¡stema en mard¡a
t50 4406
Fluídic¿;
1999-12
Líquldos hidráulicos; Clave de números para el grado de ensuc¡amiento por partÍculas sólidas
Advertenc¡a: Usted podrá obtener normas DlN, disposiciones legales técnicas, documentos lS0 o documentos estadounidenses de la editorial Beuth Verlaq GmbH, la diecc¡ón de Internet esrwww.beuth.de,
Amoftiquatjón 203, 213
lndice técn¡co
Amortióuación de golpe de conmutación 206 AmortiiuaciÓn cle posición final 120'124,129 AÍ¡ortlguatlÓn del ruido 275
Abrazaderas 282 Abrazadefas de tubo 282
Análisls de Particulas 252
Accesor os 275 295 Accesorios para hiclroacumuladofes I 57-159
An¿logías 20 Ancho de sobreosci ación 213 Angulo de incllfaclÓn 97
Accionamiento de irnán T 81 Acrionamiento de rueda 76 Accion¿miento de válvu as dlstflbuidoras 181'l83 piLoto 188 ALimentaclón/5alicla externas del aceite
piloto 187' 1 8B ALlmentaclón/sallcla internas del ¿ceite
- de forma elécttica l8l - de forma hidráulica 183 - de forma mecánica 183
149 152 Anrortjguaclón de sacudidas y osci aciones - Aumento del tiemPo de ciclo 144
-
- Compensación de atelte de fuga 149
de form¿ neumática 183
- Compefsaclón de fuefzas 148 - Demanda cliferente de acelte 143 Reduccjón de tlernpo de carrefa 145
lmán de cofriente alterfa 181 lmán de corriente tontlnua 18l 'l83 - Palanca de mano Accionamiento eléctflco 1 81 Acclo¡amlento hidráu ico / neumático 183
liquido 146 5eparación de medios 152 153 Arbol de acclonamiento 89' 90, 93, 95' 96 Area de vlscosidad 42, 43 Reserva de
Acrlonamlento metánlto 183 Accjonamientos qlratorios 137 139
Aumento de Ptesión aütoasPirante 87
- Paletas 137 - Paletas giratorjas 137 Plstones alternativos 1 39 - Pistones giratorios 138
Bloque de setvoconttol 136
Pistofes ParaLelos 138 Acelte hldréullco a base de aceite minefal 45
Bloques de contro 300 Bloques móv les de control 301-302
4l
- ConstrucclÓn mofobloque 301 ConStrucción tiPO sandwich 302 Bomba de Pistones axiales 54, 90, 94 Tlpo construdivo de ele inclinado 54' 90,94
- Densldad 44 Aceites vegetales 47 Aceleración 22 AceLeraciÓn de la gravedad 20
flpo constructlvo de placa incllnada 54,90
Acumu ador (v. Hidroacumuladot) Acumulador de Plstón l4l, 1 54, I 56, 160 Accesorios 157 159 Acumulador de membran¿ I41 ' 1 54, 1 55, 160 Dlsposlc ones de segurld¿d 165 )5 160 -AL,f J,¿do dp el.q¿ 160 154' 141, Acumuladot de Pistón Acumulaclor cle presiÓn (v Acumulador hidtáulico)
Boml¡as 51 67
- Bomba de Pistones axiales 54 - Bombas de anlllo dentado 52 Bombas cle husi los hellco dales 52, 55 -Bombas de Palet¿s 53' 60 67 Bombas de plstones radiales 53' 58, 59 'Bombas de tueda dentad¿ exteflor 52' 56
I¿ l\l
- Bombas de ruecla dentada lnteriof 52' 57 - Regulador 62 67
Acumulador de vejiqa 141' 154' 155 Advertenc as de mantenimiefto - Fi tros 248'251, 256
- lmpurez¿s 249 Advetef cias de Proyecto Balan(e téfrnito 279 Cartlcho de filtro 248 251 279 Potencia de pérdida en nstalarlofes hidráulicas Agua 41 , 42
Aire, no dlsuelto 44
p"l A.u-.e oe t¿rte ¿
n.i.
a oa,
t'"apo
Oa
""'os d
OLido
¿' I89
-o"lrrL.¿ or pr vdr/L o(
d
¡' 6¡ri6'os t88
AijmentaciÓn/sallda externa del ateite piloto 188 1 87' 188 AlimentaciónAa ida intefna de ¿ceite plloto Altura de asPiración 87
21
BLoque de seguridad Y bloqueo 157
'
Aceltes mlnetales
Anqulo qlralorio 90, 91' 96, 97 Anarato de cafqa de nltrógefo 159 Al¡ icacio¡es cle hlclroacumuladores I43 1 53 Actlonamlefto de enrefgencia 146 147
Bonrbas de anil o dentado 52 Bombas cle husi Ios hellcoldales 52, 55 Bombas de Paletas 53' 57'67 - de canera dob e 53,60
- de carrera simPle 62 reajustabLe, de mando directo 62 - reajustab e, Precomandas 64 Bombas de pistofes radlaLes 53' 58, 59 Bombas de flreda dentada 52' 56' 57 Bombas cle rueda dentada exteriof 52, 56 Bombas de rueda dentada interior 62, 57 Borde de contro 201 Bypass 202
Cabeza de cilindro 119, 120-122
Cilindro Plunger 1 15
Cabeza de filtro 263
Cillndro síncrono 1 16, 1 17 Cillndro tándem 1 17 Cilindro te escópico 1 18, 119 Cllindros hidráuiicos de efecto dobie 1 1 5, 1 16 Cilindros hidráulicos de efecto simple 1 15
Cala de
filtro 263
Cálculos
- Carga de pandeo 128 - Casos de carga de Euler 128 de cillndros 127'129 Fuerza de frenado 129 Lugar de estrangulamiento 230
Circuito abierto 87 circulto cerrado 88 Circulación libre 206
- Pandeo 127 - Pandeo de Hooke 127 Pandeo elástico 127
- Pandeo no
e
ástico 127
- para bombas 91,97 - par¿ motores 92,98
'
Potencia de pétdida 279 - Radiación térmica 279 camblo de estado adlabátlco 167 Cambio de estado del qas 161 - adiabático 161
- isocórico
Circuito 87 abierto 87 - cerrado 88
.]61
- isotérmico 161 - politróplco 161 Cambio de estado lsocórico 161
Cambio de estado isotérmlco 161 Camblo de estado polltróplco 16'l Capacidad de conductibilidad del caLor 45 Capacidad de separación de agua 45 Capacidad de separación de aire 44 Carga de pandeo 128
clase de riesgo para el agua 47 Clasificación del grado de ensuciamiento del líquido hidráulico 253 Coeficiente de resistencia 230 Coeficiente del flujo volumétrico (cauda ) 230 COjinete a cámaras hidrostáticas 13.], 134-135 Cojinete a cuña hidrostátlca 131-133 Collnete artlculado 125, 126 Cojinete giratorio 125, 126 Cojinete hidrostático 131-13 5 - Cojinete a cámaras hldrostátlcas 131, 134'135 - Cojinete a cuña hidrostátlca 131-133 Columna de lÍquido 25 Comportamiento dinánico 212 213 comp0rtamiento viscodidad/presión 43 Compresibilidad 44 Corirprobación de filtro 259 Concepto de filtración 271
Cartuchos insertables 297 Casos de carga de EuLer 128
Condiciones hidrostátlcas 18 Conexión de Graetz (v. Conexión rectificad0ra) Corexlón rectificadora 1 68 Constructión con tlrante de cilindros 1 1 9- 1 21
Caudal 24 Cavitación 42 cenraje de preslón 186 Centraje por muelle 185 Centrifugadoras 245 Cefo de aspiración 261 Cilindro (v. Cilindros hidráulicos) Cilindro de marcha rápida 1 17, 1 18 Cllindro de pistón buzo 1 15
Construcción de asiento 167 Consfucción de ejes inclinados 54, 70, 89, 90,93, 94 - Funclón de bomba 90 - Func ón de motor 90 Construcción de placas inclinadas 54, 10, 95'99 - Función de bomba 96 - Función de nrotor 96 Construcción redonda de ciLindros 119, 122-124 ControL de posición final en válvulas distrlbuidoras 189
Cilindro dlferencial
control de valores límite 287
Carera muerta en válvulas reductoras de la presión 226
1
16
L ln0I0 nt0rau co | )- lJ0 -
Convertidor de medición para Convenidor de presión 291 Corosión 43
Tlpos de fijación 125-126
- C lindro diferenciaL 1 16 -de efecro dobLe 115, 116 - CiLindro de marcha rápida - de efecto simple 1 15
1a
temperatura 293
Curvas características VáLvulas reductoras de la presión 225-226 1
17, 1 18
Cilindro de doble váfago 1 16, 1 17 - con reposición por muelle 1 16 Cllindro de pistón buzo (Plunger) 1 15 - Construcción redonda 1 19, I22 '124 - \ervoct tn0T0 tJt rJo
- Cilindro tándem 1 17 - Cilindro de pistón buzo 1 15 - Ci indro telescópico 1 18, 1 19 - Construcción por tirantes 1 19-121
Estranguladora 230, 231
Densidad 44 Densidad de fuerza 18 Densidad de Potencia 18 Dependencia Presión/Caudal 208-210 Depósitos a Presión 141 Depósitos a presión, postconectado 156 Desaireación (purga de aire) 120-122 Descarga de válvulas de presión 206 Desgaste abrasivo 42 Desgaste Por corrosión 42 Desqaste por fatiga 42 presión 226 ó.iiiu.ion ¿. *qutu.ión Válvulas reductoras de la
43 Diagrama de viscosidad/temperatura 42, Diámetro hldráulico 26, 230 Diferencia de Presión 21, 69 1 79' 199 óiferencia de presión por una válvula distrlbuidora 165 para hidroacumuladores Disposiciones de seguridad 158 Dispositivo de llenado y comprobación 97 Dispositivos de reajuste
Efecto Diesel 44 Eléctrica 18 1
54
4/
Encadenamiento longitudinales 301 Encadenamientos de altura 300-301 Encadenamientos de sistemas 30'1 Energía 21
hidráulica 27 - cinética 18, 21, 25 - potencial 18, 21, 25
Factor de comPresibilidad 44 Filtración suPerficial 255
t\lÍo 245'273 Advertencia de Proyecto 248 251 - Advertencias de mantenimiento 248'751'256 -
- Cesta de aspiración 261 - Filtro de aspiración 261 - Filtro de flujo Princip al262,269 - Filtro de flujo secundario 26),269
tiltro de seguridad 263 Filtro de trabaio 763,210,211
Filtro de asPiración 261 ,flujo Filtro de PrlnciPal 262, 269 Filtro de flujo secundario 262,269 Filtro de lecho Profundo 255 Filtro de línea 262 Filtro de llenado y ventilación 266, 270 Filtro de presión 254, 262
tiltro de Presión alta 262
- Control 27
- Filtro de Presión baja 262
fr¿nsPone 27 - Conversión 27
F!ltro de retorno 264-265
18,21, 25 (v Energía cinética) movimiento Eneróía de potencial) (v Energía posición de Energía
EnergÍa cinética
Energía de Presión 25 '18, 25 EnergÍa Potencial 1
8
Eniuclamiento por materia sólida 252 Entrega de aire 44 Esquemas de conexión 298 Estabilidad contra el cizallamiento 43 Estática 17 Ester fosfórico 47 Esteres sintéticos 47
204' 209 Irapas"de p'esiór e'] válvJlas de preción
- Finura de f¡ltro 257, 258 - SelecciÓn 27'l 273
Elementos de filtro 256, 271
Enqranaie hidrodinámico
Estranqulador¿ de hendidura 231 Estranquladora de regulacion 238 Estranguladora Periférica 23
- Flltro de línea 262 - Filtro de llenado y ventilación 266 270 ' Filtro de ProtecciÓn 270, 271 - Filtro de retorno 264-265
Ecuación de Bernoulli 25 Ecuación de continuidad 25
Lmuls on
- Sección transversal 201, 230 Estranguladora de aguia 23'1
1
Desgaste por abrasjón 42
Elemento separador 141, Elementos de cierre 167
- Estranguladora de aguja 231 - Esfanguladora de hendidura 231 - Estranguladora Periférica 231 - Formas 232
Filtro de seguridad 263 Filtro de trabajo 263, 270, 271 Filtro de ventilación 266, 270 Filtro por gravedad 245 Filtro protector 270, 271 Finura de filtro 257, 258 - Valor 260 - 258, Fluctuaciones de la Presión 21
flul0lca l-lut005
l/ l/
Fluidos de difícil inflamación 45, 47 Flujo de aceite de fuga 203 tlujo laminar 26 Fluio turbule¡to 26 Fondo de cilindro 119,120 122
Formación de espuma 44 Formación de Lodo 45 Formas de transrnisión de energía 18 Fuente de energía 18 Fuentes de ensuciarniento 248 Fuerza 20 Fuerza de cilindro
1
lmán de corriente alterna 181 lmán de coniente continua 181 lmpulso de presión 21 lmpurezas 249 lndicación de deptesión 267 Indicación de nlvel en recipientes hidráuLicos 294 Indicación de presión de retención 267 lndicación de presión diferencial 267 lndlcación del nivel de aceite 293
15
Fuerza de frenado 129 Fuga 180 Función de mantenimiento de la presión 224 Función de reducción de la presión 224 Funclón limitadora de presión 224
Indicación del nivel del líquido 294 lndicaciones de ensuciamlento 267-268 Indlcación de depreslón 267 Indicación de presión de retenciÓn 267
- Indicación de presión diferencial 267
Gas (v. Cambio de estado de gas)
Gas ideal 162
ndice de viscosidad 43
GLicol de agua 47
lnhlbidores de oxidaclón 43
Go pe de presión 21 Golpes de atenuación de tensiones
I69
Gravitaclón 20 Grifo eférico 283 Grupo compacto 306, 307 Grupo de proyecto 305 crupo estándar modular 305 Grupos (v. Grupos hjdráulicos) Grupos estándares 303, 305 Grupos hjdráulicos 303-307
lnstalaciones hldráulicas Conversión de energía 27 - Estructura 27, 28-31
- Principio 28 - Propiedades 27 lntercambiador de calor 280-281 lnteruptor de fLotador 294 lnterruptor de preslón 289'29A, 292 Interruptor de presión de muelle tubular 290 Interruptor de presión de pistón 289-290 lnteruptores e ectrÓnicos de presión 292
- Grupo de proyecto 305 - Grupo estándar modular 305 - Grupos compactos 306, 307 - Grupos estándares 303, 305 - Grupos pequeños 304
.Joule 21
Grupos pequeños 304
Lente de control 89
Juego en componentes hidráulicos 250, 251
Ley de la conservación de la energÍa 25
Hidráu ica 18
Ley de Newton 20
Hidroacumulador 14T - 165 - Accesorios 157-159 Acumuladorde membrana 141, 154, 155, 160 Acumulador de pistón 141,154,160 - Acumulador de vejiga 14'1,'154, 155, 160
Ley de Pascal 23
- Dimensionado 160-164 - Disposiciones de seguridad 165 - Ejemplos de aplicación 143-1 53 Tamaños constructivos 1 62 Hidrobombas (v. Bombas) Hidrocinética 17, 18, 24
Hidrodinámica 17 Hidromecánica 17, 22, 24 Hidromotores (v. l\¡otores) Hidrostático 17, 18, 22 Higroscópico 45
Ley de paso 24 Leyes hidrostáticas 22
Límite de potencla 202 Límite de potencia de una válvula - dinámico 178, 198
difrlbuidora 178, 198
- estático 178 Limite de potencla en vá vulas de presión 211-212 - inferlor 211-212 - superlor 211 LÍmlte dinámico de potencia 178, 198 Límite efático de potencia 178 Líquidos hidráullcos 41 49 - Aceites mlnerales
4l
-Agua 41 - Compatibilidad 43 - de difícil inflamación 45,47 - Densidad 44
- Dilatación debida a la temperatura 44
.HE
47 - HFA 41, 47
-HF941,41 - HFC 47 - HFD 47
-HL
47
- HLP 47 - HfG 47
lvotores 69-85 - oe marcna tenr¿
- Líquidos especiales 41 - no contaminantes 4'1, 46
I
)-t\
- Diferencia de presión 69 - l\4otor de inserción de pistones ax¡ales 77 - lvotor de paletas 69 - lvlotor de pistones axiales 70, 76 - l\4otor de pistones radiales 70, 79-85
- no tóxicas 45 sintéticos 41 - 5olic¡tación oxidativa 43
-
Solicitación térmica 43
-Vida útil 43, 44
l\4otores de anillo dentado 69 lvlotores de pistón multicarrera 75
LÍquldos hjdréullcos HL 47
Motores de rueda dentada 69, 71 lvlotores de rueda planetatia 69, 12-14 Número de revoluciones 69 Par de g¡ro 69 l\,4otores de anillo dentado 69 lvotores de marcha lenta 72-75 l',4otores de pistones multicarera 75
Líquidos hidráulicos HLP 47
- Acumulador de membrana '141, 154, 155, l6oEstranguladora de
Liquidos hidráulicos especiales 41 Líqu¡dos hidráulicos HE 47 Líquidos hidráulicos HFA 41, 47 Líquidos hidráulicos HFB
41,47
Líquidos hidráulicos HFC 47 Líquidos hidráulicos HFD 47
Líqu¡dos hldráulicos HTG 47 Líquidos hidráulicos no contaminantes
41,46
Líquidos hidráulicos sintéticos 41 Listón de tubo 282 Load Sensing 112 Lucha conüa el ru¡do 275 Lugar de estrangulación 229
l\4¿gn¡tudet unidades, símbolos de fórmula 19 N¡aletín de medición de servicio 295
medición 238 Motores de rueda dentada 69, 7l Vlotores de rueda planetaria 69, 72'74 Motores LsHD (v. lvlotores de marcha lenta) Muelle de placa 285 Muelle tubular 285 N4uescas en la conedera de control 203 l\¡ultiplicac¡ón de fuerza 23
[¡, lri^li---iA^ A^ 1A ,viu,!P,,ro\ru, uE P ^.^.,A^ sr,! | ¿+
l\,4anómetro 285-287 Manómeüo de presión diferenc¡al 286
Neumática 18 N¡trógeno 161,'162
Máquinas de pistones ax¡¿les 54, 70, 16-78,87.113 Masa 20 Mecánica 18 Mecanismo de accionamiento 92, 93 Medición de la temperatura 293 del caudal 293 ^/ediriónde filüo 255 Medios
Nivel sonoro 277
- Filtr¡rión
Pandeo 127
- Filtro de profundidad 255 l\4ontaje de placa 298 lVontaje de placa como válvula de presión 205 l\,4otor de inserción 77 Motor de paletas 69 Vlotor de pistores axiales 70, 76, 77. 89, 90,96-97 - con caja gifatoria 76
Pandeo de Hooke 127
- Motor de inserción 77
Película lubricante 42 Pérdidas por fricción 25-26
-llpo
constructivo de eie inclinado 70,89,90,94
- Tipo constructivo de placa
lnclinada 70,96-97
Número de revoluciones 69 Número de Reynolds 26 Oleohidráulica 17 Oscilaciones en válvulas de presión 213
Pandeo elástico 127 Pandeo no elástico 127 Par de giro 69
Parádoxon hidrostático 17, 23 Pascal
20,23
Pasos de
tubo 282
Peso 20
l\4otor de pistones radiales 70, 79-85
Pistón de ajuste 64-66, 97
- Conexión de liberación 86
Pistón de amortiguación 203
- de canera simple 81-83 - mult¡carrera 70, 75, 79 - reajustable 84, 85 l\4otor girator¡o de paletas 137 l\4otor giratorio de paletas giratorias 137 lvlotor giratorio de p¡stón alternativo 139 Motor girator¡o de plstones giratorios 138
Pistón de cilindro 120-122
lMotor giratorio de pistones paralelos 138
Placa 230 Placa de control 90, 93, 96, 299 Placa de control
eférica 93
Placa incl¡nada 96 T¡dLd! dudlJLduord5
)vu
Placas de conexión individual 299
Placas de hiler¿ 299
Presiones según DIN
Poliglicoles 47
Portadof de bomba 275'278 Portador de energía 18 Posic ón 0 (Posiclón cero) 175 Posición central 175, 182, 185
Procedimiento de contado de partículas 252 Procedimiento de filtractón 246, 254 - Centrifugado 245 - Filtro de gravedad 245 - Filtro de presión 245, 262
Posición cero (Posición 0) 175
- Prensas de filtro 245
Pos¡c¡ón de cenüaje 175
Propiedades antidesgaste 42
Poslción de conmutación 175,111 Posición de reposo
I75
24312
Propiedades antilubricantes 42 Propiedades dieléctricas 45
Potencia 21,22
Propiedades dinámicas 227
Potencia de accionamiento de salida 69
Protección anticorrosiva 45
Preapertura 169, 17 3, 11 4 Prensas de filtro 245 Pres¡ón absoluta 21 Presión atmosférica 21 Presión de ajuste 21
Puls¿ción de presión 21 Punta de presión 2'1, 213
Presión de apertur¿ 2'1, 168 Presión de comprobación 21
Ranura de control 90 R¿scador 120, 122
Presión de control 170
Reajustes
Pra
ñrolloñr.l^ l6l
Presión de punta 21 Presión de reacrión 21 Presión de retención 18, 25 Presión de reventón 21 Presión de servicio 21
21
Punto de inflamación 45 Punto muerto 90, 96
1 10-11 1, 113 - hidráulico-eléctricos 11 1 - hidráulicos 110, 111, 113 - lmán de conmutación 1 13 - manual 110 - mecánicos 110
- por e/ectromotor 1 10 - Técnica proporcional 113
Pres¡ón de servicio 21 - estátlco 25
Reajustes de bomba 110-11 1, 113
hidrostática 17,23
Reajustes de motor
Presión de ajuste 21
Recomendación de filtro 258 Recubr¡miento 203
- Presión de apertura 21
1
10-1
1
1, 113
Presión de comprobación 21
Refrigerador 279 281
Presión de punta 2'l
Refrigerador de aceite-agua 281
Presión de retención
18,25
- Presión lnicial de arranque 21 - Pres¡ón máxima 21 - Presión minima 21 Presión nominal 2l - Presión normalizada 21
- Presión por fuerzas externas 23 - Presión por gravedad 23 - Presión real 21 Presión teórica 21 -Presiones según DIN 24312 21 Sobrepresión, negativa 21 ' Sobrepresión, positíva 21 Presión diferencial por un filtro 259 Presión estática 25 Presión hidrostática
1
7,23
Refrigerador de aceite-aire 278, 280-281 Reglamento sobre depósitos a presión 165 Regula€ión de alimentac¡ón 241 Regulación de alimentación en derivación 241 Regulación de transcurso 241 Regulador 62-67, 103-105, 1 12, 113
-
D¡nám¡ca 65
Estabilidad 65 Pistón de ajure 64-66 Regulador de canera cero 62
- Regulador de cauda) 66, 61
-
, 112
Regulador de motor 113 Regulador de potencia 66, 104, 112 Regulador de potencia con Load Sensing
Presión minimas 21
- Regulador de presión 65, I 12 - Regulador de presión con Load Sensing - Regulador de presión/caudal 66, 1 12
Presión nominal 21
- Rendimiento 65
Presión inicial de arranque 21 Pres¡ón máxima 21
Presión normalizada 21 Presión por gravedad 23 Pres¡ón real 21
Presión teórica 21
1
12
Regulador de potencia de suma 105, I 12 - Regulador de potenc¡a/presión 103 1
12
Regulador de motor 113
Tamaño de particula 245
Regulador de potencia 66, 104, 112
Tamaño de partículas 245
Regulador de potencia con Load Sensing
1
12
Tambor de cable 77
Regulador de potencia de suma 105, I 12
Tasa de retención 258
Regulador de potencia/presión 103 Regulador de presión 239, 240
Técnica de encadenam¡ento 300-301
- postconectado 240 - preconectado 239 Ron,,l:dnr do nrociÁn
Á(
1
- Encadenamientos de altura 300'301 -Encadenarnientos de longitud 301 - Encadenamientos de sistema 301
1?
Técnica de unión 297-302
Regulador de presión con Load Sensing
1
l2
Tela no tejida de fibra de vidrio 255
Regulador delcaudal 66, 67, 112
Termómetro 293
Regulador Presión/Caudal 66, Relleno de glicerina 287
Test mult¡pass
1
12
258,260
Tiempo de conmutación 179
Pondii! do :ñ^d;^,,:.iÁn ?n?
- Posición de centraje 175
Rendimiento 65 Rendimiento volumétrico Resistencia de flujo 26
- precomandadas 184-1 88 - Válvula de asiento 116,119,191 197 -Válvula de corredera 176, 179, 180-189
I 81
Retardo 18,21
Tiempo de conrnutación 179, 189
R¡ñón de control 89, 96, 97
Tiempo muerto 2'13 Tipos constructivos 101- 109
Salto de arranque 242 Selector de manómetro 287 Sensores de presión 291
Servocilindro 131-136 SÍmbolos 40-39 Accionamiento giratorio 33, 1 37 - Acumuladores 36 - Aparatos de medición 39 - Eomb¿s 36 - Cil¡ndros 36 - Componentes mecán¡cos 34 - Filtros 39 F'roñro( onor^Árir,< ?6
- LÍneas 34 - lVotores 36 - Reciplentes 39 - Refrigeradores 39 - Símbolos básicos 33 - 5ímbolos funcionales 34 - T¡pos de accionamiento 35
T¡po constructivo de eje inclinado 101-105 -T¡po constructivo de placa inclinada 106-109 Tipos de fijación de cil¡ndros 125-126 Tipos de flujo 26 - Flujo laminar 26 - Flujo turbulento 26 -
Tobera de amortiguación 203 Tolerancias en componentes h¡drául¡cos 251 Toma de aire 44 Toma de oxígeno 43 Trabajo 21 Transmisión de energía 17, Tubo de cilindro
l8
119,120-122
Unidad de accionamiento de ejes inclinados 93-94
- Fuerzas 92 Unidad de accionamiento de placas inclinada 95-99 - Fuerza 98, 99 Vacío 21
- Válvulas 37-39
Valor
5ímbolos de fórmula 19 5Ímbolos gráficos (v. Simbolos) (nh¡onrociÁn na^irivr )1
Valores caracteristicos Válvulas limitadoras de presión 208-213
0 258,260
- Comportamiento dinánico 212-213
Sobrepresión, posit¡va 21
- Dependencia Presión/Caudal 208-210 - Límite de potencia 21 1-212
Sonido corpóreo 275
Valores caracterist¡cos Válvulas reductor¿s de p(esión 225-221
Sonido de ¿¡re 275
- Curvas características 225-226 - Desviación regular 226 - Propiedades dinámicas 227
5onido de Iíquido 275
Válvula antirretorno gemela 171 Válvula antirretorno recíproca 1 7 1 Válvula de asiento 176, 202 Válvula de Bypass 168 Válvula de circulación 217 Válvula de desconexión de presión 218 - con descarga de válvula distribuidora 219
Válvula de conedera 176, 179, 180-189,203 Válvula de desconex ón de pres ón 218 - con descarga de válvula distribuidofa 219 VálvuLa de montaje en tubería 297
Válvulas distribuidoras
1
75-199
- Accionamiento e éctrico 181
-Accionamiento hidráullco/neumátlco 183 Accionamiento mecánico 183 - de mando directo '181-184
Vá vula de seguridad 202
Denominación 175
Válvula de tensión previa 168, 216 Válvu a de unión rcscada 204, 297 Válvula dlstribuidora de corTedera 116,119,180 189
- Diferencia de presión 179, 199
- sin aceite de fuga 189
- Límite de potencia 178, 198
Válvula distribuidora de corredera libre de aceite de fuga 189 Válvu a reductora 220-227 Vá vulas
antirretorno '167 173
Fuga 180
- Posición 0 '175 - Posición central 175, 182,185 - Poslción de conmut¿ción 175 - Variantes de pistón 177 Válvulas distribuldoras de conedera precomandadas 184-188
- Construcclón de asiento 167 - desbloqueables 1 69-1 72 Elementos de ciene 167 l\¡ontaje de b oque 168 ' Presión de apertura 168
- Ajuste de
carera 189
Ajuste del tiempo de conmutación 188 - Alimentación externa del aceite pi oto 188 - Alimentación intern¿ del aceite piloto 187 - Centraje de preslón 186 - Cenfaje por muelle I85 -
Válvulas antirretorno desbloqueables 169-172 - con conexión para aceite de fuga 170
desbloqueables recíprocamente I 71
- Empleo de 172 - Presión de control I70 - sin conexión para aceite de fuga 169 Válvulas de asiento como válvula de presión 202 Vá vulas de ciene 167-173
Válvulas de conexión adicional de presión 214 Válvulas de conmutac ón de presión 214
- Control de posición finaL 189 - 5allda externa deL aceite piloto 188 - Salida interna del aceite piloto 188 símbolos 185, 186 Válvulas distribuidoras de mando dlrecto 181-184 - Accionamlento
eléctrico 181
Válvulas de flujo 229-243 Válvulas de llenado 173 174
Acci0namiento hldráulico / neumático 183 - Accionamiento rnecánico 183 Válvu!as estrangulado ns 229, 232'231 - Conexión de brida 233 - dependiente de la viscosldad 232-237
Válvu as de presión 201-227
- Estranguladora fina 237
VálvuLas de corredera como válvula de presión 203 Vá vulas de corfedera
giratorla 179, 190
independiente de la viscosidad 237
- de filtros 259 - Estructura 201
- Montaje de bloque 234 - N/ontaje de placa 233
- Etapas de presión 204, 209 - Pérdida de presión 25
l\,4ontaje en tubería 232-233 - Presión absoluta 21 - Preslón atmosférica 21 ' Presión de reacción 21
- precomandadas 203 - precomandadas 204 - Vá vula de circulación 217
-Válvula de conexión adicional de la presión 214 -
VálvuJa de desconexión de presión 218
Válvula de secuencia 216 - Válvula de tensión previa 216 Válvula reductora 220-227 - Válvulas de as ento 202 - Válvulas de conexión de presión 214 -
- Válvulas de corredera 203
-Válvulas ljmitadoras de presión 202-213 Válvulas de presión de mando directo 203-204 Válvulas de preslón precomandadas 204-207 Válvulas de retardo 236 Válvulas de secuencia 216 Válvulas distribuidora de asiento
de nrando d recto 191-193 -precomandadas 193 195 - 5ímbolos 19'1, 192, 194, 196
I76, 119, 191'191
Presión de reventón 21 -Válvulas estrangulad0ras antirretorno 232-235 Versión de placa intermedia 235 Presión,
horizonlal18,2A,22,23,25
VáLvulas estranguladoras antirretorno 232-235 Válvulas estranguladoras dependientes de a viscosldad
232 237
Válvuias estranguladoras independientes de la vlscosidad
Váivulas iimitadoras de presión
202'213
237
206 212-213
-Am0niguación de golpe de conmutación -Componamiento dinámico
206 203-204
- con descarga 'de mando directo
- Dependencia Presión/Caudal 208 - Ftanas de oreslón
202
204
Válvulas reguladoras de flujo 3 vías 243 Válvulas reguladoras de flujo de 2 vias 239-242 Vástago de pistón 116, 120'122 Vatios 22 Velocidad 22 Velocidad crítica de flujo 26
210
- Función - Func¡onamiento - Límite de potencia - Medidas de amortiguac¡ón
202 202,211-212 213 Montaje de placa 205 - Osc¡lac¡ones 213
Velocidad de flujo 24
'
crítica 26
Velocidad de paso 25 Viscosidad cinemát¡ca
- dinámica 44 V¡scosidad dinámica 44
- precomandadas 204'207 -
Valores característic¿s
208-213
Válvula de unión roscada 204 Válvulas de asienlo 202 - Válvulas de corredera 203
Válvulas de seguridad 202 Válvulas reductoras de la presión 220 227 Advertencias de aplicación 227 - Carera muerta 226 - Caudal de ¿ceite piloto 226
-de mando direcro 220-221 -Función 220 - Func¡ón de mantenimiento de presión 224
- Función limitadora de la presión 224 - Función reductora de la pres¡ón 224 - Funcionamiento 220 ' Valores característi(as 225-227 - Válvula reductora de la presión de 2 uias 222'223 - Válvula reductora de la presión de 3 uias 224-225 Válvulas reductoras de la presión precomandadas 222-225
Válvulas reductoras de mando directo 220-221 Válvulas reductoras de presión de 2 vías 222-223 Válvulas reductoras de presión de 3 vÍas 224-225 Válvulas reguladoras d e flujo 229, 238-243 -
Aplica(ión 241
'
Regulación de alimentación 241
-
Regulación de alimentación en derivación 241 Regulación de transcurso 241 Regulador de presión postconectado 240
Regulador de presión preconectado 239 - Salto de aranque 242 - Válvulas reguladoras de flujo de 2 uías 239-242 -Válvulas reguladoras de flujo de 3 vías 243
26,44
Viscosidad cinética 25, 42-44 - cinemática 44
Zapata deslizante 96
Correcciones respecto a la Edición RD 00 290/2003 Páginas
20,36, 52, 53, 54, 55,75,78,84,89 9r,92,93,97,98, 100, 105, r28, 133, 112, 156,161, 170,171 177,182, 192, 191, r94, 19,
249,211,212,213,215,218,222,223 234, 238, 252, 253, 254, 219, 3A9
231 , 233, 236, 231
,
