Mecatrónica : marzo 2015

Válvula hidráulica

Una válvula hidráulica es un mecanismo que sirve para regular el flujo de fluidos.

Las válvulas que se utilizan en obras hidráulicas son un caso particular de válvulas industriales ya que presentan algunas características únicas y por tanto merecen ser tratadas de forma separada.

Según su funcionalidad se clasifican en:

- Válvulas distribuidoras

- Válvulas de presión

- Válvulas de cierre

- Válvulas de flujo

Válvulas de presión

También llamadas válvulas limitadoras de presión o de alivio. Se les llama de esta forma porque limitan la presión de trabajo en el circuito, limitan la presión de la bomba y pueden funcionar como elemento de seguridad. Dependerá de la subclasificación.

Proporcionan las funciones de limitación y control de presión ajustable que a menudo se requieren en aplicaciones en las que es necesario controlar las presiones de manera precisa a la vez que se permite de ajustarlas de manera manual durante su utilización.

Objetivo o función

Son utilizadas para:

- Limitar la presión máxima de un sistema.
- Regular la presión reducida en ciertos circuitos.
- Evitar sobrecargas en la bomba.
- Absorber picos de presión.

Funcionamiento

Las válvulas limitadoras de presión del tipo DBT son válvulas de mando remoto con diseño de asiento y sirven para la limitación de la presión de un sistema. El ajuste se realiza en forma manual en el variador (4). Las válvulas constan básicamente de carcasa (1), cono de válvula (2) y el correspondiente asiento de válvula (3). En la posición descargada, el cono de válvula (2) presiona contra el asiento de válvula (3) bloqueando la vinculación entre la conexión P y la T.

Si la fuerza hidráulica es igual a la ajustada en el variador (4), la válvula regula la presión ajustada. Al levantarse el cono de válvula (2) del asiento (3), el fluido hidráulico excedente puede drenarse de P hacia T. Con el resorte (5) totalmente descargado se ajusta la presión mínima de 3 bar (fuerza de precompresión del resorte). Estas válvulas se emplean esencialmente, como pilotos para el mando indirecto de caudales mayores.

Clasificaciones

Se dividen en dos:

- Acción directa
- Pilotada

Se clasifican según su función:

- Alivio
- Secuencia
- Descarga
- Reductora de presión
- Frenado
- Alivio y descarga de acumuladores
- Contrabalance

Válvula de alivio

v La presión de un sistema puede ser controlada mediante el uso de una válvula de presión normalmente cerrada.

v Con la vía primaria de la válvula conectada al sistema y la secundaria al tanque.

v Cuando el sistema alcance la presión ajustada en su cuerpo, ésta abrirá y desviara al tanque el caudal excedente, manteniendo la presión en la línea.

v Piloto y drenaje interno.

Vienen en dos versiones:

- v Acción directa: Es aquella en que el resorte actúa directamente sobre el pistón obturador.

- v Pilotada (operadas por un piloto)

Válvula de secuencia

- Es una válvula normalmente cerrada que permite la realización de una operación antes que otra.
- El fluido se dirige primero a la parte del circuito que esta sin restricción alguna, al alcanzar la presión ajustada en la válvula, esta se abre y efectúa la segunda fase del trabajo.
- Piloto interno, drenaje externo.

Válvula de descarga

- Son válvulas normalmente cerradas.

- Reciben la señal a través de su piloto externo, al abrir desvían todo el aceite de la entrada al tanque, dejando la línea sin presión.

- Su piloto es externo y su drenaje externo.

- Se usan para los circuitos de alta y baja, y para descargar grandes volúmenes al tanque.

Válvula reductora de presión

- Limitan la presión máxima a la salida de la válvula, al valor ajustado en su resorte.

- Son válvulas normalmente abiertas (NA)

- Toman la señal de la presión que hay a la salida de la válvula, la comparan con la ajustada en el resorte y si tiende a superarla, cierran, generando una caída de presión.

- Su piloto es interno y su drenaje externo.

Válvula de freno

Válvula de descarga de acumuladores

Válvula de contrabalance

Aplicaciones

Protección de la bomba contra sobrecarga y cavitación

La válvula Modelo 730 sostiene la presión de descarga de la bomba para impedir la sobrecarga y cavitación de la bomba provocadas por una demanda excesiva. Al conectar la línea sensora del piloto a la succión de la bomba, la válvula Modelo 730 se transforma en el Modelo 730R, sostenedora de la presión de succión de la bomba. Si el régimen de presión de succión es variable, se requiere la válvula Modelo 736 para limitar el caudal de la bomba mediante el sostenimiento de la presión diferencial.

Salvaguardia del caudal mínimo de la bomba

La válvula Modelo 730 alivia la sobrepresión provocada por la descarga excesiva de la bomba en los períodos de escasa demanda. Para mantener una presión de descarga constante, la diferencia entre el caudal bombeado y la demanda de los consumidores puede ser recirculada a la succión de la bomba.

Las válvulas de circulación suelen estar expuestas a graves riesgos de cavitación porque la presión diferencial (∆P) de la válvula y la velocidad son generalmente altas mientras la presión aguas abajo es muy baja. Por otra parte, las válvulas funcionan en esas condiciones por períodos relativamente breves. En aplicaciones que requieren largos períodos de funcionamiento, la vida útil de la válvula puede prolongarse utilizando materiales resistentes a la cavitación, añadiendo un orificio aguas abajo o instalando una válvula reductora de la presión aguas arriba, y también combinando estas opciones.

Conclusión

En el siguiente trabajo realizado, menciona el tema de válvulas hidráulicas; como ya sabemos tenemos válvulas hidráulicas distribuidoras, de presión, de cierre y de flujo.

Haciendo una investigación enfocada en las válvulas de presión también llamadas válvulas limitadoras de presión o de alivio. Se les llama de esta forma porque limitan la presión de trabajo en el circuito, limitan presión de la bomba y funcionar como elemento de seguridad. Dando a conocer cuál es su funcionamiento, los principales objetivos de éstas, para que las podemos utilizar, además de algunas clasificaciones generales de los distintos tipos de válvulas de presión que existen, las cuales se clasifican de acuerdo al tipo de funcionamiento que realiza cada una.

De igual manera damos a conocer algunos tipos de aplicaciones importantes en el sistema hidráulico, como se dividen en acción directa o pilotada y éstas a su vez se dividen en válvulas de alivio, secuencia, descarga, reductoras, de frenado, alivio y descarga de acumuladores y contrabalance. Incluyendo imágenes para el fácil entendimiento de su funcionamiento.

Por ultimo agregando películas, de manera que el objetivo sea que el lector tenga el mayor aprendizaje del tema para su propio conocimiento.

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