Asignaturas:
- Introducción
- asfixiante
- Válvula de control de flujo
Introducción:
En instalaciones hidráulicas puede ser importante poder controlar la velocidad de movimiento de los cilindros hidráulicos o de la hidrobomba. Para ello se puede utilizar una hidrobomba con un volumen de embolada ajustable. Sin embargo, esto es muy complejo y costoso. Una forma sencilla y económica de lograr dicho control es utilizar estranguladores y válvulas de control de flujo. Al realizar una constricción en el tubo de suministro o de descarga del cilindro o del motor, se estrangula el flujo volumétrico. De este modo se pellizca el tubo, permitiendo que el líquido fluya a través de él con un caudal de volumen reducido.
Estrangulamiento:
Con un mando de aceleración creamos un estrechamiento en el tubo. Esto se puede comparar con un grifo por el que puede fluir agua; Cuanto más abras o cierres el grifo, mayor o menor será la salida de agua.
En el siguiente diagrama, la restricción está ubicada en la línea de suministro entre la válvula de control y el cilindro. La flecha en el acelerador indica que es variable: el acelerador se puede configurar manualmente.
La presión obtenida por la hidrobomba prevalece en la línea de estrangulación. Esta es la presión máxima del sistema. Después de la estrangulación la presión es considerablemente menor. La energía de presión se pierde durante la estrangulación y se convierte en calor. El caudal que evita la estrangulación se conduce al retorno a través de la válvula limitadora de presión. La estrangulación reduce el caudal tanto en la carrera de salida como en la de entrada del pistón. Esto no siempre es deseable. Más sobre eso más adelante.
Para conocer mejor las presiones del sistema, aquí se muestra un ejemplo de las diferencias de presión que puede provocar una estrangulación:
- caudal de la bomba = 10 l/min;
- la aceleración se ajusta a 8 l/min;
- Caudal volumétrico descargado a través de la válvula limitadora de presión = 2 l/min.
Un cilindro hidráulico puede equiparse con una estrangulación que regula el caudal principalmente de tres maneras. La siguiente imagen muestra una válvula de control operada electromagnéticamente y tres cilindros. Cada cilindro tiene un control de aceleración diferente:
- este cilindro tiene una estrangulación variable en la línea de suministro. El flujo de fluido se obstruye tanto durante el movimiento hacia adentro como hacia afuera. Los movimientos de entrada y salida del vástago del pistón se producen a la misma velocidad;
- La estrangulación con una válvula antirretorno accionada por resorte garantiza que se frene el movimiento hacia afuera del pistón. Sin embargo, durante el movimiento hacia adentro, el flujo de líquido empuja la válvula de retención para abrirla, permitiendo que el líquido regrese al retorno a través de la válvula de estrangulación y de retención. Por lo tanto, el movimiento hacia afuera es más lento que el movimiento hacia adentro;
- Con una válvula de estrangulamiento y de retención en las tuberías de suministro y descarga, la velocidad del pistón se puede ajustar con mayor precisión: cuando el pistón se mueve, el estrangulamiento en realidad determina el flujo de fluido al cilindro. Por otro lado, el líquido puede regresar al depósito sin encontrar resistencia.
Válvula de control de flujo:
Las válvulas de control de flujo se utilizan en sistemas hidráulicos donde la velocidad de movimiento de los cilindros o motores hidráulicos debe permanecer constante a pesar de una carga variable. En el siguiente esquema vemos, entre otras cosas, una válvula reguladora de caudal en serie y dos manómetros.
La presión que se puede leer en p1 depende de la válvula limitadora de presión, que devuelve al retorno parte de la salida de la hidrobomba. La presión p2 está determinada por la carga sobre el pistón: cuando se somete a más fuerza contraria durante la carrera de ida, la presión p2 aumenta.
La válvula de control de flujo es ajustable y permite que el flujo volumétrico al cilindro permanezca constante independientemente de las presiones p1 y p2.
El funcionamiento de la válvula de control de flujo es el siguiente: la caída de presión (Δp) a través de la restricción en la válvula de control de flujo se mide constantemente. Tan pronto como se produce un cambio de presión, la válvula de control de flujo ajusta el tamaño de la estrangulación. La válvula de control de presión garantiza que la caída de presión a través de la restricción y, por tanto, el flujo de líquido, permanezca constante en todo momento.
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