Load Sensing con explicacion.pdf

D:\malfaro\diagnostico de fallas en sistemas hidraulicos\load sensing

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Las correderas del compensador de presión y del compensador de caudal del regulador Load Sensing modulan su posición con la finalidad de controlar la presión actuante sobre el pistón de posicionamiento de la bomba así como el caudal que ésta produce.



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Posición de la bomba por “default” : El cámara del pistón de posicionamiento está despresurizada vía el regulador Load Sensing.


Posición de la bomba por “default” : El plato basculante de la bomba está inclinado totalmente.


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En el instante de arranque:



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Reserva por baja presión de aceite: Cuando la presión que actúa sobre la “corredera de margen” vence la resistencia del resorte de margen (145psi-435psi ), la corredera se desplaza hacia la derecha superando la tensión del resorte. Así se logra comunicar el conducto de descarga de la bomba con la cámara del pistón de posicionamiento de la bomba. La presión aplicada al pistón de posicionamiento vence la resistencia del resorte de posicionamiento de la bomba, esto genera una disminución del DV de la bomba hasta cerca del valor cero. Esta posición es denominada: Reserva por baja presión de aceite. En este momento, la bomba solo genera el caudal suficiente para compensar las fugas internas generadas por el sistema.


Despresurización d e la cámara del resort e del compensador de caudal: El aceite alojado en la cámara referida es drenado al tanque a través de la lumbrera de retorno de la válvula direccional.


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Despresurización de la cámara del resorte del compensador de caudal: !Observación! El aceite atraviesa un estrangulamiento fijo.


Ah or a ver emo s q ue oc ur re c uan do la v álv ul a direccional es accionada hacia la izquierda: En principio, la presión generada por la carga se transmite atravesando la sección de estrangulamiento de la válvula direccional hacia la cámara del resorte del compensador de caudal. Dicha señal de presión se aplica sobre la sección transversal izquierda de la “corredera de margen”, la cual sumada con la tensión del resorte resulta la fuerza suficiente para desplazar la corredera hacia la izquierda, logrando despresurizar la cámara del pistón de posicionamiento de la bomba, lo que finalmente ocasiona un aumento del desplazamiento volumétrico de ésta. Es así que la bomba empieza la “acción de bombeo”.


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Ah or a ver emo s q ue oc ur re c uan do la v álv ul a direccional es accionada hacia la izquierda: Después, cuando la presión corriente arriba de la válvula direccional supera la presión inducida por la carga la válvula de retención de carga “apertura” y el caudal generado por la bomba llega a la cámara del émbolo del cilindro desplazando al pistón del cilindro a una velocidad determinada. La señal de presión que llega a la cámara del resorte del compensador de caudal proveniente de la lumbrera de trabajo del actuador no desarrolla una caída de presión significativa debido a que se transmite a través de un conducto de sección transversal reducida, es por ello que la presión en toda la longitud del conducto se considera constante. Así, la señal de presión que llega a la cámara del resorte del compensador de caudal no es más que la presión inducida por la carga. Si el resorte del compensador de caudal es regulado con una tensión equivalente a 200psi y la presión inducida por la carga se asume en 600psi, entonces la fuerza efectiva que se aplica sobre la sección transversal izquierda de la corredera de margen” resulta en un equivalente de 800psi. D:\malfaro\diagnostico de fallas en sistemas hidráulicos\load sensing

Ah or a ver emo s q ue oc ur re c uan do la v álv ul a direccional es accionada hacia la izquierda: Por consiguiente, la presión corriente arriba de la válvula crecerá hasta un valor que corresponda a la resistencia desarrollada en la zona de descarga de la bomba, que en este caso es de 800 psi. Con ello se tiene que el valor de la presión diferencial de la válvula direccional es 200psi, el cual no variará si las condiciones de carga y velocidad del actuador se mantienen constantes. Es preciso mencionar que mientras la presión diferencial de la válvula direccional se mantenga también lo hará el caudal descargado por la bomba, en otras palabras, el caudal de bombeo depende de la sección transversal de apertura de la válvula direccional.


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Ah or a ver emo s q ue oc ur re c uan do la v álv ul a direccional es accionada más hacia la izquierda manteniendo la carga constante: Al aperturar más la sección de estrangulamiento de la válvula direccional, la presión corriente arriba de la válvula cae desplazando hacia la izquierda la “corredera de margen” con lo cual se despresuriza parcialmente la cámara del pistón de posicionamiento de la bomba lográndose un incremento de la carrera de la bomba y por lo tanto de caudal. El incremento de la resistencia fluido-fluido (originado por el aumento de caudal) genera un incremento de la presión corriente arriba de la válvula direccional hasta un valor que corresponde a la presión de carga (600 psi) más la tensión del resorte de la corredera de margen equivalente a 200psi. En esta situación la presión diferencial de la válvula direccional permanece en 200psi garantizando un caudal de bombeo constante.


Observación: Observación: Es Espreciso precisomencionar mencionarque queelelhecho hechode deabrir abrirmás máslalaválvula válvula direccional es el símil a considerar un nuevo direccional es el símil a considerar un nuevosistema sistemahidráulico hidráulico que quecontenga contengauna unaválvula válvulade deaguja agujaque quegenere generepor porsisimisma mismauna una menor resistencia estática pero por la que se procure envi ar más menor resistencia estática pero por la que se procure enviar más caudal, caudal,oosea, sea,tener teneruna unamayor mayorresistencia resistenciadinámica. dinámica. Recuerde Recuerdeque quelalasituación situacióninicial inicialequivale equivaleuna unaválvula válvulade deaguja aguja que genera por si misma mayor resistencia pero por la que que genera por si misma mayor resistencia pero por la quese se envía envíamenos menoscaudal. caudal. En Entérminos términossimples: simples: Δ pdinámica 1 = – Δ pestática 2 + Δ pdinámica 2 ++ Δ Δppestática 1 – estática 1 – Δ pdinámica 1 = – Δ pestática 2 + Δ pdinámica 2 Esta Estaafirmación afirmacióncontesta contestalalasiguiente siguientepregunta: pregunta:

¿Porqué ¿Porquépese peseaaque queelelcaudal caudalaumenta aumentalalapresión presióndiferencial diferencial total se mantiene constante en ambos casos? total se mantiene constante en ambos casos?


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Compensador de presión: En aquellas situaciones en las cuales se bloquea el movimiento del actuador, por ejemplo, cuando el pistón llega a su final de carrera, la presión generada en la lumbrera de trabajo crece gradualmente hasta alcanzar la presión regulada en el compensador de presión. La señal de presión se transmite simultáneamente hacia los extremos opuestos de la corredera de margen desequilibrándola y desplazándola completamente hacia la izquierda, ésto debido a la fuerza sumativa del resorte. En estas circunstancias la fuerza hidráulica supera la tensión del muelle del compensador de presión, presurizando la cámara del pistón de posicionamiento de la bomba disminuyendo el desplazamiento volumetrico de la misma hasta cerca de la carrera nula.


Retornando a la posición neutral: Cuando la válvula direccional retorna a la posición neutral la presión que estaba aplicándose en el extremo derecho de la corredera de margen cae, despresurizando todo el conducto atravesando la válvula direccional hacia tanque. Esto ocasiona una caída de presión corriente arriba de la válvula direccional, generando el cierre del compensador de presión y el desplazamiento hacia la izquierda de la corredera de margen hasta que el valor de la presión corriente arriba de la válvula corresponda al valor del resorte del compensador de caudal. Nos encontramos nuevamente en posición de reserva por baja presión de aceite.


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