Válvulas de bloqueo y válvulas de caudal oleohidráulicas.
Francisco
Javier Moreno Rivas
Mk4B
N.C.828815
1.
Introducción
2.
Objetivo
3.
Válvulas
de Seguridad
4.
Válvulas
Limitadoras de Presión
5.
Válvulas
Direccionales
6.
Válvulas
Unidireccionales
7.
Anti-Retorno
8.
Válvulas
Direccionales de dos Vías
9.
Válvulas
Direccionales de Varias Vías
10. Válvula para el Control de Caudal
11. Válvulas Reguladoras de Caudal No
Compensadas (Válvulas de Aguja)
12. Válvulas Reguladoras de Caudal Compensadas
13. Simbología
14. Conclusión
15. Bibliografia
14. Conclusión
15. Bibliografia
1 Introducción
Una vez, gracias a la bomba, se ha conseguido introducir el
fluido en la tubería del sistema o circuito hidráulico, se precisan una serie de
componentes para regular y controlar los parámetros de presión y caudal de este
flujo de fluido dentro del sistema, así como de dirigir el flujo en uno u otro
sentido según las necesidades.
Para ello se dispone de un amplio abanico de válvulas
capaces de realizar todas las funciones requeridas para el correcto control de
los parámetros. Estas válvulas regulan la presión en puntos determinados, la
dirección del fluido, y el caudal. Por ello se dividen en los tres grandes
grupos que son:
- Válvulas reguladoras de presión
- Válvulas direccionales
- Válvulas reguladoras de caudal
- Válvulas direccionales
- Válvulas reguladoras de caudal
Las primeras suelen funcionar por medio de un pistón que es
sensible a la presión; las direccionales, en su mayoría, se basan en el
desplazamiento de un vástago dentro de un alojamiento, haciendo que, según la
posición, el flujo se dirija a uno u otro orificio de salida; las reguladores
de caudal se basan en la reducción de la sección de paso de fluido y pueden
hacerlo por medio de pistones, estranguladores o de correderas.
Como su nombre indica, las válvulas reguladoras de presión
tienen como misión el control de la presión en los distintos puntos del
circuito o sistema hidráulico. En su forma más simple se trata de válvulas de
dos vías (entrada y salida) que pueden estar normalmente abiertas (paso de
fluido a través de ellas), o normalmente cerradas (no hay paso de fluido a
través de ellas). La mayoría de las válvulas de control de presión pueden
asumir infinidad de posiciones, entre sus estados de totalmente abierto y
totalmente cerrado, dependiendo de los caudales y las presiones diferenciales.
2 Objetivo
El objetivo de este informe es dar a conocer los distintos tipos de válvulas de bloqueo y válvulas de caudal oleohidraulica con el fin de reforzar los conocimientos adquiridos en clase y tener un mejor manejo de la información en cuanto a hidráulica, ademas de que esto nos ayuda a poder abrirnos la oportunidad de trabajar en un área donde se requieran este tipo de conocimientos.
3 Válvulas de Seguridad
Válvula de regulación de presión del tipo "normalmente
cerrada", es decir que no permite el paso de fluido en condiciones
normales.
Como su propio nombre indica se trata de válvulas que
limitan la presión máxima en el sistema, ofreciendo así la seguridad de que no
se exceden los valores límites de presión máxima de los componentes, o
simplemente se usan para mantener la presión máxima dentro de los parámetros
para los que se ha diseñado el circuito.
4 Válvulas Limitadoras de Presión
En este tipo de válvulas (Figura 21) entre la entrada y la
salida existe una bola o un cono que se mantiene presionado contra su asiento
por medio de un resorte.
La fuerza que ejerce este resorte puede variarse, en las
válvulas directas regulables, por medio de un sistema mecánico externo a la
válvula (Figura 22). Cuando la presión del fluido en la entrada de la válvula
es superior a la que la mantiene cerrada, venciendo la fuerza del resorte
(Figura 23), ésta se abre, permitiendo el paso del fluido hacia la salida de la
válvula (que normalmente se conecta al depósito). En el momento en que la
presión del sistema no sea suficiente para vencer la fuerza del resorte y
mantener abierta la válvula, ésta se cerrará por la acción del resorte.
5 Válvulas Direccionales
Son aquellas que abren y cierran el paso y dirigen el fluido
en un sentido u otro a través de las distintas líneas de conexión. Se pueden
clasificar por el número de pasos que tienen, el número de entradas y salidas
que tienen y por el número de posiciones en que pueden actuar.
Atendiendo a esta
definición, las primeras válvulas direccionales que nos encontramos son las
llamadas unidireccionales o anti-retornos.
6 Válvulas Unidireccionales
Las válvulas unidireccionales son, como su propio nombre
indica, válvulas que permiten el flujo del fluido sea en un sólo sentido, y
evitan el flujo en sentido inverso.
7 Anti-Retorno
Como muestra la figura 24, se trata de una válvula
normalmente cerrada por medio de un cono o una bola, presurizados contra su
asiento mediante un resorte.
Mientras la presión del fluido actúe en contraposición a la
del resorte, éste se abrirá permitiendo el paso del fluido en la dirección
hacia la vía opuesta; sin embargo, si la presión entra en la válvula por la
parte del resorte, esta presión se suma a la propia del resorte bloqueando
totalmente el paso y evitando que el fluido pueda ir en sentido contrario al
anterior.
Como se desprende de este principio de funcionamiento, todas
las válvulas anti-retorno precisan una presión mínima para abrirse. Esta
presión está en función del taraje del resorte. Por ello se puede variar la
presión de apertura de la válvula cambiándole el resorte interior. Este factor
es muy importante ya que entre las aplicaciones de esta válvula aquí se trata
de mantener una presión mínima en el circuito.
Normalmente el resorte de estas válvulas permite el paso del
fluido a partir de una cierta presión mínima. Para determinadas aplicaciones
interesa que el resorte de la válvula esté tarado a una presión determinada; en
estos casos el símbolo de la misma deberá incluir la referencia del resorte.
Estas válvulas son
muy utilizadas en todos los sistemas hidráulicos, y su principio de
funcionamiento se aplica en muchos otros tipos de válvulas. La sencillez de
funcionamiento de estas válvulas hace que raramente sufran averías, si bien
puede romperse el resorte o pueden presentar fugas por desgaste de los
elementos de cierre.
8 Válvulas Direccionales de dos Vías
Las válvulas direccionales de varias vías permiten el paso
del fluido desde la entrada (llamada presión u orificio de presión) hacia las
diferentes vías en que debe realizar sus funciones.
Estas válvulas pueden ser normalmente abiertas o normalmente
cerradas. El accionamiento de las mismas puede hacerse por distintos medios:
manual, eléctrico y pilotado (hidráulico).
La más sencilla de
estas válvulas es la válvula de dos vías que puede ser abierta o cerrada, según
sea su posición normal de funcionamiento.
La válvula de dos vías es una simple llave de paso que
permite que el caudal o la presión pasen o no a través de ellas. Se diferencia
de los reguladores simples de caudal (llaves de aguja) en que ésta tiene como
misión primordial el cierre total del paso de fluido, mientras que el
regulador, que también puede llegar a cerrar totalmente el paso del fluido,
está diseñado para estrangular y restringir el paso del mismo.
Ejemplos de llave de
cierre son la de vaciado del depósito (normalmente cerrada) y la de aislamiento
de los filtros (normalmente abierta). El modelo más empleado de llave de cierre
es la llave esférica, denominación que adquiere por su construcción. (Figura
25).
Estas válvulas son
muy utilizadas en los sistemas hidráulicos para aislar los componentes. Así por
ejemplo, se suelen colocar en la línea de aspiración de las bombas para
permitir que éstas se puedan desmontar sin necesidad de vaciar el depósito.
Esta aplicación, que es muy frecuente, puede ocasionar problemas si se arranca
el circuito sin haber abierto previamente la válvula.
Mediante una combinación de muchas llaves de cierre se
podría obtener la redirección del fluido a los distintos accionadores y puntos
del circuito. Sin embargo, y para evitar la complejidad que esto representaría,
se han diseñado las válvulas direccionales de múltiples vías.
9 Válvulas Direccionales de Varias Vías
En estas válvulas hay un orificio de entrada y según la
válvula, diversos orificios que pueden ir hacia los accionadores o distintas
partes del sistema, y un orificio de retorno hacia el depósito.
La figura 26 muestra una llave de bola de varias vías. Como
se puede observar, al hacer girar un mando externo (no reflejado en la figura),
se mueve la bola interior y hace que las diferentes vías se intercomuniquen,
permitiendo o cerrando el paso del fluido en las diversas direcciones.
Además de las válvulas direccionales rotativas, existen las
de desplazamiento lineal (las más empleadas), en las que la conexión de las
vías se realiza desplazando una vástago con un determinado relieve por el
interior de una camisa en la que se hallan las distintas vías.
Todas las válvulas direccionales pueden ser manipuladas de
tres formas distintas: válvulas de accionamiento manual, en las cuales la
acción de apertura y cierre o movimiento del vástago o bola se realiza por
medio de una palanca que es accionada desde el exterior; válvulas direccionales
eléctricas, en las cuales esta función se realiza por medio de solenoides o
electroimanes que accionan el vástago; y válvulas direccionales de
accionamiento hidráulico en las cuales el desplazamiento del vástago se realiza
mediante presión hidráulica.
Así mismo existen
combinaciones entre las manuales e hidráulicas y las eléctricas e hidráulicas.
Para válvulas de gran caudal la fuerza necesaria para
desplazar el vástago puede llegar a ser muy elevada. En estos casos el
accionamiento manual o por solenoide no ofrece fuerza suficiente para desplazar
el vástago. La solución consiste en aprovechar la presión hidráulica del
sistema para pilotar el desplazamiento del vástago.
Este pilotaje se hace
externamente o internamente por medio de otra electro-válvula de pequeño tamaño
que envía la presión de pilotaje a uno u otro extremo del vástago.
Cuando se usan electro-válvulas pilotadas se ha de tener en
cuenta la presión mínima necesaria para el pilotaje. En algunos circuitos, con
vástagos de centro abierto (presión conectada a tanque), no existe presión
suficiente para pilotar. En estos casos es necesario intercalar una válvula
anti-retorno calibrada a una presión ligeramente superior a la necesaria para
el pilotaje, y tomar éste inmediatamente antes del anti-retorno. La figura 27
muestra el funcionamiento típico de una válvula de vástago.
Al desplazar la
corredera hacia uno u otro lado la intercomunicación de las vías cambiaría de
una hacia la otra.
Estas válvulas son frecuentes en todos los sistemas
hidráulicos para dirigir el flujo hacia uno u otro sentido del actuador.
Ejemplo
Funcionamiento de una Válvula de Comando con Válvula de Alivio Incorporada
La válvula de comandos se encuentra en posición de reposo,
en donde se puede apreciar que el aceite ingresa y sale en forma libre por el
canal de by-pass. (Figura 28) y las conexiones a cilindro Ay B , están
cerradas.
El vástago de la válvula fue desplazado hacia la derecha
cerrando así el canal del by-pass. En este caso el aceite se dirige por la zona
de válvula de alivio, realizando la apertura de la válvula de retención y
llegando a la conexión Ay de allí hacia el cilindro produciendo el movimiento
del mismo. En este momento, la válvula de alivio, controla la presión del
circuito (Figura 29). Por la conexión B, se produce el retorno de aceite
proveniente de la contra - cara del cilindro.
En la figura 30
observamos el desplazamiento del vástago hacia la izquierda, generando el mismo
efecto que el ejemplo anterior (Figura 29). En este caso el cilindro cambia de
sentido de movimiento produciendo el retorno de aceite por la conexión A.
EN LAS VALVULAS DE
COMANDOS CON VALVULA DE ALIVIO INCORPORADA, LA CONEXION DE ENTRADASE
REALIZASIEMPRE DELLADO DE LAVALVULADE ALIVIO
10 Válvula para el Control de Caudal
Las válvulas
reguladoras de caudal son las que delimitan el volumen de líquido por unidad de
tiempo que pasa a través del sistema. La más sencilla de estas válvulas es el
grifo de cierre o llave de aguja, en el cual, según se va abriendo el mando de
regulación, el caudal que pasa a su través incrementa. Sin embargo, este tipo
tan sencillo de válvulas reguladoras de caudal no están compensadas, por lo que
la retención que produce se transforma en calor. Son, pues, válvulas poco
utilizadas debido a la generación de temperatura.
Las válvulas reguladoras de caudal tienen también muchas
aplicaciones dentro de los sistemas hidráulicos ya que sirven para variar la
velocidad de los movimientos.
11 Válvulas Reguladoras de Caudal No Compensadas (Válvulas de Aguja)
El método más simple
de regular el caudal es mediante la válvula de aguja. En la válvula de aguja un
cono conectado al mando de regulación abre o cierra el paso según se separe más
o menos de su asiento. Es decir, a medida que se va aflojando el mando se va
incrementando el área de paso de fluido, permitiendo un mayor caudal (Figura
31). En este tipo de válvulas el caudal regulado esta influenciado por la
presión del circuito ya que al incrementar la presión también aumentará el
caudal que pasa a través de la válvula (eso sí, con una mayor pérdida de carga
y aumento de temperatura).
12 Válvulas Reguladoras de Caudal Compensadas
Las válvulas de regulación compensadas mantienen el caudal
constante independientemente de la diferencia de presión del fluido. Así,
mientras en las válvulas no compensadas el caudal se incrementa en función de
la presión, en las válvulas compensadas el caudal se mantiene constante a pesar
de la variación de presión. Estas válvulas compensadas son las más utilizadas
ya que mantienen las velocidades de los actuadores dentro de unos límites mucho
más definidos que las válvulas no compensadas.
La figura 32 muestra el funcionamiento de la válvula
reguladora de caudal de tres vías compensada.
Cuando la presión en la línea de caudal regulado se
incrementa, la corredera se desplaza hacia la izquierda incrementando el paso
de caudal hacia el orificio de regulación.
Dentro del grupo de válvulas reguladoras de caudal
compensadas nos encontramos con las válvulas divisoras de caudal, que son válvulas
con una entrada y dos salidas de caudal regulado. Estas válvulas pueden
suministrar dos caudales a partir de un caudal primario, por ejemplo cuando se
trata de mover simultáneamente dos cilindros.
La figura 33 muestra esquemáticamente una válvula divisora
de caudal.
13 SIMBOLOGIA
14. Conclusión
Este informe nos ayudara en las practicas futuras para poder identificarlas válvulas que posiblemente utilicemos a demás de nos facilitara su uso.
Nos ayudara a poder identificar visual mente una válvula a demás de que podemos conocer su accionamiento si es mecánico, eléctrico o electrónico.Sabremos cuantos tipos de válvulas existen y sus usos ventajas y desventajas y en qué lugar las ponemos encontrar.
Además que ahora sabemos la definición correcta de que es una válvula y como se clasifican cada una de ellas sus vías y posiciones dependiendo para que valla ser utilizada.
15. Bibliografia
http://sitioniche.nichese.com/valvula%20distribuidora2.html
http://es.wikipedia.org/wiki/V%C3%A1lvula_hidr%C3%A1ulicahttp://www.sapiensman.com/neumatica/neumatica_hidraulica15.htm
http://www.forofrio.com/index.php?option=com_content&view=article&id=42:valvulas-especiales-&catid=9:actualidad&Itemid=54
Válvulas de bloqueo y válvulas de caudal oleohidráulicas.
RESUMEN
Como su nombre indica, las válvulas reguladoras de presión
tienen como misión el control de la presión en los distintos puntos del
circuito o sistema hidráulico. En su forma más simple se trata de válvulas de
dos vías (entrada y salida) que pueden estar normalmente abiertas (paso de
fluido a través de ellas), o normalmente cerradas (no hay paso de fluido a
través de ellas). La mayoría de las válvulas de control de presión pueden
asumir infinidad de posiciones, entre sus estados de totalmente abierto y
totalmente cerrado, dependiendo de los caudales y las presiones diferenciales.
Válvulas de Seguridad
Se trata de válvulas que limitan la presión máxima en el
sistema, ofreciendo así la seguridad de que no se exceden los valores límites
de presión máxima de los componentes, o simplemente se usan para mantener la
presión máxima dentro de los parámetros para los que se ha diseñado el
circuito.
Válvulas Limitadoras de Presión
En este tipo de válvulas entre la entrada y la salida existe
una bola o un cono que se mantiene presionado contra su asiento por medio de un
resorte.
Válvulas Direccionales
Son aquellas que abren y cierran el paso y dirigen el fluido
en un sentido u otro a través de las distintas líneas de conexión. Se pueden
clasificar por el número de pasos que tienen, el número de entradas y salidas
que tienen y por el número de posiciones en que pueden actuar.
Válvulas Unidireccionales
Las válvulas unidireccionales son, como su propio nombre
indica, válvulas que permiten el flujo del fluido sea en un sólo sentido, y
evitan el flujo en sentido inverso.
Anti-Retorno
Se trata de una válvula normalmente cerrada por medio de un
cono o una bola, presurizados contra su asiento mediante un resorte.
Estas válvulas son muy utilizadas en todos los sistemas
hidráulicos, y su principio de funcionamiento se aplica en muchos otros tipos
de válvulas. La sencillez de funcionamiento de estas válvulas hace que
raramente sufran averías, si bien puede romperse el resorte o pueden presentar
fugas por desgaste de los elementos de cierre.
Válvulas Direccionales de dos Vías
La válvula de dos vías es una simple llave de paso que
permite que el caudal o la presión pasen o no a través de ellas. Se diferencia
de los reguladores simples de caudal (llaves de aguja) en que ésta tiene como
misión primordial el cierre total del paso de fluido, mientras que el
regulador, que también puede llegar a cerrar totalmente el paso del fluido,
está diseñado para estrangular y restringir el paso del mismo.
Estas válvulas son muy utilizadas en los sistemas
hidráulicos para aislar los componentes.
Válvulas Direccionales de Varias Vías
En estas válvulas hay un orificio de entrada y según la
válvula, diversos orificios que pueden ir hacia los accionadores o distintas
partes del sistema, y un orificio de retorno hacia el depósito.
Todas las válvulas direccionales pueden ser manipuladas de
tres formas distintas: válvulas de accionamiento manual, en las cuales la
acción de apertura y cierre o movimiento del vástago o bola se realiza por
medio de una palanca que es accionada desde el exterior; válvulas direccionales
eléctricas, en las cuales esta función se realiza por medio de solenoides o
electroimanes que accionan el vástago; y válvulas direccionales de
accionamiento hidráulico en las cuales el desplazamiento del vástago se realiza
mediante presión hidráulica.
EN LAS VALVULAS DE
COMANDOS CON VALVULA DE ALIVIO INCORPORADA, LA CONEXION DE ENTRADASE
REALIZASIEMPRE DELLADO DE LAVALVULADE ALIVIO
Válvula para el Control de Caudal
Las válvulas
reguladoras de caudal son las que delimitan el volumen de líquido por unidad de
tiempo que pasa a través del sistema. La más sencilla de estas válvulas es el
grifo de cierre o llave de aguja, en el cual, según se va abriendo el mando de
regulación, el caudal que pasa a su través incrementa. Las válvulas reguladoras
de caudal tienen también muchas aplicaciones dentro de los sistemas hidráulicos
ya que sirven para variar la velocidad de los movimientos.
Válvulas Reguladoras de Caudal No Compensadas (Válvulas de Aguja)
El método más simple
de regular el caudal es mediante la válvula de aguja. En la válvula de aguja un
cono conectado al mando de regulación abre o cierra el paso según se separe más
o menos de su asiento.
Válvulas Reguladoras de Caudal Compensadas
Las válvulas de regulación compensadas mantienen el caudal
constante independientemente de la diferencia de presión del fluido.
VÁLVULAS DIRECCIONALES HIDRAULICAS
FORMULARIO
1. Se trata de válvulas que limitan la
presión máxima en el sistema, ofreciendo así la seguridad de que no se exceden
los valores límites de presión máxima de los componentes, o simplemente se usan
para mantener la presión máxima dentro de los parámetros para los que se ha
diseñado el circuito.
a)
|
Válvulas de seguridad.
|
b)
|
Válvulas direccionales.
|
c)
|
Válvulas limitadoras de presión.
|
d)
|
Válvulas unidireccionales.
|
2. En este tipo de válvulas entre la
entrada y la salida existe una bola o un cono que se mantiene presionado contra
su asiento por medio de un resorte.
a)
|
Válvulas de seguridad.
|
b)
|
Válvulas direccionales.
|
c)
|
Válvulas limitadoras de presión.
|
d)
|
Válvulas unidireccionales.
|
3. Son aquellas que abren y cierran el
paso y dirigen el fluido en un sentido u otro a través de las distintas líneas
de conexión. Se pueden clasificar por el número de pasos que tienen, el número
de entradas y salidas que tienen y por el número de posiciones en que pueden
actuar.
a)
|
Válvulas de seguridad.
|
b)
|
Válvulas direccionales.
|
c)
|
Válvulas limitadoras de presión.
|
d)
|
Válvulas unidireccionales.
|
4. Las válvulas unidireccionales son,
como su propio nombre indica, válvulas que permiten el flujo del fluido sea en
un sólo sentido, y evitan el flujo en sentido inverso.
a)
|
Válvulas de seguridad.
|
b)
|
Válvulas direccionales.
|
c)
|
Válvulas limitadoras de presión.
|
d)
|
Válvulas unidireccionales.
|
5. Estas válvulas son muy utilizadas en
todos los sistemas hidráulicos, y su principio de funcionamiento se aplica en
muchos otros tipos de válvulas. La sencillez de funcionamiento de estas
válvulas hace que raramente sufran averías, si bien puede romperse el resorte o
pueden presentar fugas por desgaste de los elementos de cierre.
a)
|
Válvulas anti-retorno
|
b)
|
Válvulas direccionales de
dos vías.
|
c)
|
Válvulas direccionales de
varias vías.
|
d)
|
Válvulas reguladoras
de caudal.
|
6. Estas válvulas son muy utilizadas en
los sistemas hidráulicos para aislar los componentes.
a)
|
Válvulas anti-retorno
|
b)
|
Válvulas direccionales de
dos vías.
|
c)
|
Válvulas direccionales de
varias vías.
|
d)
|
Válvulas reguladoras
de caudal.
|
7.
En estas válvulas
hay un orificio de entrada y según la válvula, diversos orificios que pueden ir
hacia los accionadores o distintas partes del sistema, y un orificio de retorno
hacia el depósito
a)
|
Válvulas anti-retorno
|
b)
|
Válvulas direccionales de
dos vías.
|
c)
|
Válvulas direccionales de
varias vías.
|
d)
|
Válvulas reguladoras
de caudal.
|
8.
Son las que
delimitan el volumen de líquido por unidad de tiempo que pasa a través del
sistema. La más sencilla de estas válvulas es el grifo de cierre o llave de
aguja
a)
|
Válvulas anti-retorno
|
b)
|
Válvulas direccionales de
dos vías.
|
c)
|
Válvulas direccionales de
varias vías.
|
d)
|
Válvulas reguladoras
de caudal.
|
9.
Son aquellas en que el actuador incide directamente sobre el carrete
a)
|
Válvulas de acción
directa.
|
b)
|
Válvulas de acción indirecta.
|
c)
|
Válvulas pilotadas
|
d)
|
Válvulas
semi pilotadas.
|
10. Son aquellas que poseen una
válvula de acción directa, que dirige el aceite piloto a los extremos del
carrete de la válvula principal.
a)
|
Válvulas de acción
directa.
|
b)
|
Válvulas de acción indirecta.
|
c)
|
Válvulas pilotadas
|
d)
|
Válvulas
semi pilotadas.
|
MAPA MENTAL
muy buena información. gracias
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