sábado, 7 de marzo de 2015

Válvulas de presión


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:

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






-             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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sábado, 14 de febrero de 2015

Filtros para aceite hidráulico




Un filtro hidráulico es el componente principal del sistema de filtración de una máquina hidráulica, de lubricación o de engrase. Estos sistemas se emplean para el control de la contaminación por partículas sólidas de origen externo y las generadas internamente por procesos de desgaste o de erosión de las superficies de la maquinaria, permitiendo preservar la vida útil tanto de los componentes del equipo como del fluido hidráulico.

Objetivo
El objetivo del filtro hidráulico es extraer los contaminantes perjudiciales de la corriente de fluido hidráulico que pueden causar daños a los componentes internos del sistema. Es crítico que el filtro esté instalado correctamente para que funcione bien. 


Para lograr los mejores resultados, todos deben instalar un filtro hidráulico de la misma manera y en forma correcta. Cada filtro hidráulico de conexión roscada Baldwin incluye diagramas para identificar el procedimiento correcto de instalación de ese filtro específico.






Formas de instalación


Un filtro puede ocupar diversas posiciones dentro del circuito hidráulico, ofreciendo prestaciones muy diversas según se explica a continuación:
Filtro situado en la aspiración de la bomba: es la mejor posición si lo que se pretende es proteger a la bomba. No obstante, aumenta el riesgo que se produzca cavitación en su aspiración debido a la pérdida de carga que se origina en el fluido por su paso por el filtro. Por ello, si se coloca el filtro en esta posición, éste debe ser de un tipo que ofrezca poca pérdida de carga localizada, como puedan ser los de tipo de mallas metálicas y los filtros de superficie con huecos de tamaño grande. Evidentemente, esto se traduce que el grado de filtración conseguida no sea muy buena. El tamaño de las partículas filtradas colocando el filtro en esta posición son relativamente grandes, encontrándose en el rango de los 50 a 100 µm.


Filtro situado en el conducto de impulsión: dada su situación, en la salida de la bomba se sitúa en la línea de alta presión. Esto condiciona que los filtros así situados requiera de una mayor robustez. No obstante, en esta posición se consiguen filtrados más exigentes, estando el tamñano de las partículas retenidas en el rango de los 10 a 25 µm.

•  Filtro en el circuito de retorno al depósito: a diferencia de los casos anteriores, colocando el fiiltro en la tubería de retorno al depósito se evitan los problemas de resistencia a la presión, o los riesgos de cavitación en la aspiración de la bomba. Para esta posición, el tamaño de las partículas que se consigue filtrar se encuentra entre 25 y 30 µm.





Filtro situado en circuito independiente: Para circuitos con altas exigencias, el filtro se puede situar en un circuito independiente que también realice labores de refrigeración del fluido hidráulico. 



Tipos de filtros
Según la complejidad estructural de la máquina, su entorno de funcionamiento o su importancia en la secuencia del proceso productivo en el que se encuentra integrada, el sistema de filtración hidráulico puede estar construido por filtros de diferente diseño y materiales situados en puntos específicos del equipo.
En función de su situación, las características de diseño y la naturaleza de cada filtro puede ser diferente de manera a responder de manera eficiente a su función, de manera que se distinguen:
·        Filtro de impulsión o de presión: situado en la línea de alta presión tras el grupo de impulsión o bombeo, permite la protección de componentes sensibles como válvulas o actuadores.
·        Filtro de retorno: en un circuito hidráulico cerrado, se emplaza sobre la conducción del fluido de retorno al depósito a baja presión o en el caso de filtros semi-sumergidos o sumergidos, en el mismo depósito. Actúan de control de las partículas originadas por la fricción de los componentes móviles de la maquinaria.
·        Filtro de venteo, respiración o de aire: situado en los respiraderos del equipo, permite limitar el ingreso de contaminantes procedentes del aire.
·        Filtro de recirculación: situados off-line, normalmente sobre la línea de refrigeración que alimenta el intercambiador de calor, permiten retirar los sólidos acumulados en el depósito hidráulico.
·        Filtro de succión: llamados también strainers, se disponen inmediatamente antes del grupo de impulsión a manera de proteger la entrada de partículas al cuerpo de las bombas.

·        Filtro de llenado: se instalan, de manera similar a los filtros de venteo, en la entrada del depósito habilitada para la reposición del fluido hidráulico de manera que permiten su filtración y la eliminación de posibles contaminantes acumulados en el contenedor o la línea de llenado de un sistema centralizado.


Montaje de un filtro

Limpieza en un filtro
Diversas normas internacionales especifican las características de construcción o diseño relativas a los sistemas de filtración hidráulicos:
·        ISO 2941: Elementos filtrantes –verificación del índice de presión de colapso/ruptura.
·        ISO 2942: Elementos filtrantes –verificación de la integridad de fabricación y determinación del primer punto de burbuja.
·        ISO 2943: Elementos filtrantes –verificación de la compatibilidad del material con los fluidos.
·        ISO 3724: Elementos filtrantes –determinación de la resistencia a la fatiga del caudal utilizando un contaminante formado por partículas.
·        ISO 3968: Filtros –evaluación de la presión diferencial frente a las características del caudal.
·        ISO 10949:Directrices para conseguir y controlar la limpieza de componentes que van de la fabricación a la instalación.
·        ISO 11170: Elementos filtrantes –secuencia de pruebas para verificar las características de rendimiento.
·        ISO 16889: Elementos filtrantes –Método de evaluación por recirculación del rendimiento de filtrado de un elemento filtrante.
·        ISO 18413: Limpieza de componentes –documento de inspección y principios relacionados con la recogida de contaminante, análisis y recopilación de datos.
·        ISO 23181: Elementos filtrantes –determinación de la resistencia a la fatiga del caudal utilizando fluidos de alta viscosidad.
·        SAE ARP4205: Elementos filtrantes –método para evaluar la eficiencia dinámica con un caudal cíclico.


Conclusión
En el trabajo elaborado, hace mención acerca de la importancia que tiene un componente de filtración de un sistema hidráulico, además de las funciones que éste realiza. Como ahora ya sabemos que es el encargado de purificar y limpiar nuestro aceite hidráulico, extrayendo los contaminantes que pudieran existir dentro de nuestro circuito, de tal manera que previene y evita daños a los componentes mencionando la función de cada uno de ellos.
De igual forma, entendimos los distintos tipos de filtros y sus aplicaciones dependiendo de la posición en la que lo encontramos situado, ya que tienen diferentes características de filtrado  y grados de exigencia, ahora podemos encontrarlos en la aspiración de la bomba, o en nuestro caudal de impulsión, sobre el circuito de retorno a nuestro tanque o ya sea en un circuito independiente. 
Tenemos en cuenta al igual, el montaje correcto para un filtro hidráulico, mencionando paso a paso nuestros puntos a realizar. 
La norma ISO 18413 es encargada para el mantenimiento de nuestros filtros hidráulicos, ademas de otras normas externas relacionadas con éste componente de filtración.


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Cuestionario

Bibliografía