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miércoles, 22 de diciembre de 2021

VÁLVULA REGULADORA DE PRESIÓN

VÁLVULA REGULADORA  DE PRESIÓN

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Observa   el   video   UNIDAD DE MANTENIMIENTO          en  el  enlace   https://youtu.be/ocy3CZLu_fs

 


Actividad:  Observar el video  FESTO     “Válvulas de presión 10/14”  en  el  enlace  https://www.youtube.com/watch?v=v62yZFBQK2o

 

El nivel de la presión del aire comprimido generado por el compresor no es  constante. Las oscilaciones de la presión en las tuberías pueden incidir negativamente en las características de conmutación de las válvulas, en la velocidad de los cilindros y en la regulación del tiempo de válvulas de estrangulación  y de  de retardo por tiempo.

En consecuencia, es importante que la presión del aire sea constante para que el equipo neumático no ocasione problemas. Para obtener un nivel constante la presión del aire se instalan reguladores de presión en la red de aire a  presión con el fin de procurar la uniformidad de la presión en el sistema de alimentación de aire comprimido (presión secundaria), independientemente de las oscilaciones que surjan en el circuito principal (presión primaria). El reductor o regulador de presión es instalado detrás del filtro de aire, con el fin de mantener un nivel constante de la presión de trabajo. El nivel de la presión siempre debería regirse por las exigencias que plantee la parte correspondiente del sistema.

  • 6 bar  en la sección de operación y
  • 4 bar en la sección de mando

Estas son las presiones que, en la práctica han demostrado ser la mejor solución para satisfacer los criterios de generación de aire a presión y los del rendi­miento de los elementos neumáticos.

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Si la  presión de trabajo es más elevada, no se aprovecharía debidamente la energía y, además, el desgaste sería mayor; si la presión es menor, disminuiría eficiencia, especialmente en la sección operativa del sistema.

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Actividad: Observar el video  FESTO     “Valvulas de presion 10/14”  en  el  enlace   https://www.youtube.com/watch?v=v62yZFBQK2o

 

 

Funcionamiento:

La presión de entrada (presión primaria) siempre tiene que ser mayor que la presión de salida (presión secundaria) en la válvula reguladora de presión. La presión es regulada mediante una membrana. La presión de salida actúa sobre uno de los lados de la membrana, mientras que por el otro lado actúa un muelle. La fuerza del muelle puede ajustarse mediante un tornillo.

Si la presión aumenta en el circuito secundario, por ejemplo al producirse un cambio de cargas en un cilindro, la membrana es presionada contra el muelle, con lo que disminuye o se cierra el diámetro del escape en el asiento de la válvula. El asiento de la válvula abre y el aire a presión puede salir a través de los orificios  de evacuación.

Si disminuye la presión en el circuito secundario, el muelle se encarga de abrir la válvula. En consecuencia, la regulación de la presión de aire en función dé una presión de servicio ajustada con antelación significa que el asiento de la válvula abre y cierra constantemente por efecto del volumen de aire que pasa a través de ella. La presión de trabajo es indicada en un instrumento de medi­ción.

 

2.7.3 REGULADOR DE PRESIÓN SIN TALADRO DE EVACUACIÓN (Orificio de escape) DE AIRE

Funcionamiento

Si la presión de trabajo (presión secundaria) es demasiado alta, aumenta la presión en el asiento de la válvula, con lo que la membrana actúa en contra la fuerza del mue­lle. Al mismo tiempo es reducido o cerrado el es­cape en el asiento de la junta. De este modo que­da reducido o bloqueado el caudal de aire. Para que pase el aire a pre­sión es necesario que la presión de trabajo en el circuito secundario sea menor que la presión del circuito primario.

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miércoles, 15 de diciembre de 2021

VÁLVULA DE SECUENCIA

VÁLVULA DE SECUENCIA (MANDO EN FUNCIÓN DE LA PRESIÓN)

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Enlace  a  video  https://youtu.be/IKeUKOFetkM 


Objeto 

Es la válvula de control de presión que se abre cuando la presión a la entrada alcanza un valor determinado abriendo el paso a un circuito secundario.


Construcción 

La válvula de secuencia servopilotada. Consta de dos unidades con los siguientes componentes importantes para su funcionamiento: 

(1) Cuerpo: Unidad de pilotaje: (2) cono de pilotaje, (3) muelle de compresión y (4) tornillo de ajuste.

Unidad de pilotaje principal: (5)  Embolo de válvula con orificio de estrangulación (a) y orificio interior (b) y (6) y muelle de compresión. 

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Funcionamiento 

Estando la válvula cerrada, el líquido a presión fluye por P hasta la admisión. Por el taladro de estrangulación (a), pasa hasta el cono de pilotaje (2), que es mantenido sobre su asiento por la tensión previa del muelle (3). Esta tensión previa y la presión de apertura de la válvula son fijadas por el tornillo de ajuste (4). 

El líquido actúa con la presión Pl sobre el lado  de admisión del émbolo (5). A través del orificio de estrangulación (a) detrás del émbolo de válvula Y delante del cono de pilotaje se forma la presión P2 igual a la  P1.

Si, al aumentar la presión, la fuerza actuante sobre el cono de pilotaje (2) sobrepasa el valor ajustado de la fuerza del muelle de compresión (3), el cono se abre. El líquido fluye por T hacia el depósito. 

Al abrirse el cono (2), la presión P2 disminuye. La cantidad de líquido que fluye a través del orificio de estrangulación (a) ya no permite que las presiones se equilibren. 

Se origina una diferencia de presión   aplicada al émbolo de válvula. 

Al aumentar más P1 aumenta también más la diferencia de presión. 

Por esta diferencia mayor, el émbolo de válvula (5) se levanta de su asiento venciendo la fuerza del muelle de compresión (6). El líquido a presión puede fluir entonces hacia B y pasar a otro sistema. 

  

Aplicación 

Se utiliza para accionar otros sistemas hidráulicos  al aumentar la presión hasta un determinado valor. 

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Fig.   Aplicaciones  de la  válvula  de  secuencia


Símbolo según ISO 1219    Válvula de secuencia, servopilotada.

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Fig.   Especificaciones  técnicas  de  una  válvula de  secuencia


REGULADOR DE PRESIÓN DE TRES VÍAS

REGULADOR DE PRESIÓN DE TRES VÍAS 

(REGULADOR DE PRESIÓN CON ORIFICIO DE ESCAPE) 

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Ver  video  de  apoyo     https://youtu.be/f_LF_jcC7vM

Objeto 

El regulador de presión con orificio de escape sirve para regular (aminorar) la presión de entrada a un valor ajustable de la presión de salida. Al mismo tiempo pueden eliminarse los golpes de presión provenientes del consumidor; la presión puede ajustarse también a un valor más bajo, sin flujo.

Construcción 

El regulador de presión consta de los siguientes componentes importantes para su funcionamiento: (1) Cuerpo, (2) émbolo ,(3) muelle de compresión, (4) tornillo de ajuste, (5) junta y (6) tapa del cuerpo .

Funcionamiento:

En la posición inicial, el muelle empuja el émbolo (2) contra el cuerpo (1). El líquido que entra con la presión P1 pasa hasta la salida B. La presión que se forma por el punto amortiguador de estrangulación (a) produce una fuerza F2 El émbolo es desplazado hacia el muelle hasta que reina equilibrio de fuerzas con Ff. Al mismo tiempo se estrecha el borde de regulación. La presión P2 disminuye. El mecanismo de regulación es el mismo que en el regulador de presión sin orificio de salida, con la diferencia de que se amortiguan los golpes de presión provenientes del consumidor o un aumento de la presión, y de que el líquido puede fluir al depósito por T. En ello, se cierra la tubería A. Este regulador de presión funciona, pues, también como una válvula limitadora de presión. 

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Aplicación 

En las instalaciones hidráulicas se utilizan hoy casi sin excepción reguladores de presión, de 3 vías, puesto que con ellos se ahorra la válvula limitadora de presión. 

Los reguladores de presión, de 2 vías, se emplean principalmente en botellas de gas y en instalaciones domésticas de agua. 

a.

Símbolo según ISO 1219       

Regulador de presión de 3 vías 
(regulador con orificio de salida).

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Actividad: Ha de establecerse un sistema hidráulico según el esquema siguiente:   Debe empujarse un rodillo enderezador contra la chapa, por medio de un cilindro hidráulico y una presión aminorada (válvula reductora de presión). 

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Actividad:   Realice todas las acciones solicitadas en el ejercicio  Drilling machine


Drilling machine

Training aims 

To teach the student how to design a control circuit with reduced  output pressure

To show how to explain the mode of operation of a 3-way pressure  regulator 


Problem definition

Drawing the hydraulic circuit diagram 

Practical assembly of the circuit

Measuring the travel and back pressures

Setting a counter pressure

Assessment of the effect of using a pressure regulator


Exercise

A drilling machine is used for work on various hollow workpieces.  The workpieces are hydraulically clamped in a vice. It must be  possible to reduce the clamping pressure to suit the design of the   workpiece. It must also be possible to vary the closing speed by  means of a one-way flow control valve.

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Actividad:  Simula   en  el  software  Fluid  sim H  el  circuito descrito en  el  video “ VÁLVULA REGULADORA  DE PRESIÓN  CIRCUITO HIDRÁULICO”  en  el  enlace https://youtu.be/NsqGo79hVj4

Solution description

In the first task in the exercise, the travel pressures are measured; The inlet pressure can be set to 15 bar (as shown on p2.2) only after  the piston has reached its forward end position or is opposed by a  resistance. This is demonstrated by task 2 (piston in forward end position).  This task also shows that the pressure regulator maintains a  pressure of 15 bar even without through-flow.  The valves (4) and (6) provide a bypass of the pressure regulator to  allow a faster return stroke to be achieved.  If the advance stroke is opposed by a resistance, as in task 3, a  flow pressure of only 12 - 15 bar is achieved, despite the system

pressure of 50 bar. By closing the throttle valve (9), it is possible to  increase the counter pressure until the pressure gauge p2.2 shows 15  bar; the piston will then stop, i.e. the pressure regulator will close.  In task 5, it is demonstrated that increased counter pressure during  the return stroke causes the valve to the tank to open, resulting in  only the set pressure of 15 bar being attained. The piston can be  pushed into the retracted end position. With the piston in this position,  as in task 6, the 15 bar pressure is initially maintained. Due to  internal leakage within the valve, the pressure then falls below 15  bar, causing the pressure regulator to switch from A - T to P - A. As  no pump delivery is reaching the line to the pressure regulator via  the 4/3-way valve, the pressure falls to 0 bar.

VÁLVULA REGULADORA DE PRESIÓN SIN ORIFICIO DE ESCAPE

REGULADOR DE PRESIÓN, DE DOS VÍAS  (REGULADOR SIN ORIFICIO DE ESCAPE) 

Ver  video  de  apoyo     https://youtu.be/f_LF_jcC7vM

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Objeto 

El regulador de presión sirve para reducir la presión de entrada al valor de una presión de salida ajustable. 

Construcción 

El regulador de presión consta de los siguientes componentes importantes para su funcionamiento: (1) Cuerpo, (2) embolo, (3) muelle de compresión, (4) tornillo de ajuste y (5) junta. 

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Funcionamiento 

En la posición inicial, el émbolo es empujado por el muelle de compresión contra el fondo de la válvula. El líquido que entra con la presión P1 pasa hasta la salida con la presión que se forma aquí, pasa por el conducto a la parte inferior de la superficie A del émbolo. 
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Sobre el émbolo actúan las siguientes fuerzas: 

Ff = Fuerza del muelle, constante o ajustable (N) 

F2 =  P2*  A    (N) 

P2= Presión en el lado de salida (Pa) 

A =Superficie del émbolo (m2) 

La presión P1 no genera ninguna fuerza sobre el émbolo, porque actúa sobre dos superficies en sentido opuesto, con lo que F1 es igual a cero. Como no actúan otras fuerzas sobre el émbolo, el caudal de líquido en el intersticio anular (a) se ajusta de modo que la fuerza del muelle viene a resultar igual a la fuerza de la presión del líquido. 

Ff  = F2                            Ff = P2 * A                                  P2 = Ff / A

De la ecuación se desprende, que la presión P2 depende únicamente de la magnitud de la fuerza del muelle Ff. Si aumenta ésta, también aumentará la presión P2; si disminuye, también disminuirá dicha presión (de modo directamente proporcional). La fuerza del muelle Ff se ajusta mediante un tornillo y es prácticamente constante ya que la deformación del muelle es muy pequeña.

La regulación puede tener lugar únicamente cuando P1 es mayor que P2. 

Aplicación 

Se utiliza en máquinas herramientas, cilindros de fijación, con presión reducía en un circuito secundario. 

Desventajas 

Los reguladores de presión en ejecución de dos vías tienen las siguientes desventajas: 

1. Si no hay flujo hacia el consumidor, no pueden ajustarse de una presión mayor a otra más baja. 

2. Se necesita una válvula limitadora de presión, adicional para los golpes de presión hacia atrás provenientes del consumidor. 


Símbolo según ISO 1219 

Regulador de presión, de dos vías (llamado también válvula reductora de presión).

Es una válvula que mantiene en gran medida constante la presión de salida, aunque varíe la de entrada (ésta debe ser empero mayor). 

La posibilidad de regulación del muelle está marcada con la flecha. 

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Actividad: Observar el video de FESTO Hydraulics  

“Hidráulica - Válvulas Reguladoras VLP  Y  VRP”      http://www.youtube.com/watch?NR=1&v=bH1DS_BElng&feature=fvwp


Actividad (Movimiento de una carga sin sacudidas): Ha moverse una carga sin sacudidas con un cilindro de doble efecto, en la carrera de avance del émbolo. Al efecto, ha de establecerse un sistema hidráulico según los esquemas  1  y  2  y determinar su efecto.


Material didáctico 

(1) Grupo de accionamiento, (2) Válvula limitadora de presión  (2)  y (2a), (3) Válvula antirretorno, (4) 3 manómetros (5)  Válvula distribuidora 4/2, (6) Válvula de estrangulación y antirretorno, (7) Cilindro de doble efecto, (8) Cable y lazo, (10)  Herramientas, (11) Hoja de protocolo y  (12) Examen de conocimientos. 


Estructura del circuito hidráulico  I 

Al accionar la válvula distribuidora 4/2, el caudal de líquido enviado por el grupo de accionamiento pasa por la válvula reguladora de caudal al cilindro del trabajo y actúa sobre la superficie del embolo;  al  mismo tiempo, el líquido de retorno del lado del vástago sale sin presión. Según el peso de la carga, el émbolo remueve  con sacudidas más o menos fuertes.

Este <<deslizamiento con sacudidas >>, llamado también <<Stick-Slip>>, se produce por el rozamiento variable producido por el deslizamiento y la adherencia. El embolo no solo es   empujado por el líquido a presión, sino también <<extraído>> por el peso de  la carga el << deslizamiento con sacudidas>> pude presentarse también sin que haya una carga que tire y cuando las velocidades de arranque son lentas y las resistencias de trabajo varían.

Dicho <<desplazamiento con sacudidas>> no es conveniente y se evita estructurando el circuito conforme al esquema II.

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Estructura del circuito  hidráulico  I I

Después de accionar la válvula distribuidora 4/2, el caudal del  líquido,  como el  circuito I, pasa al cilindro y actúa sobre el embolo con la presión pe2, que puede hasta alcanzar pe1 =pe máx. Ajustada a la válvula limitadora de presión (2).

La válvula limitadora de presión (2a), montada en la salida, se produce en la cámara del vástago   del  cilindro una contrapresión  pe3. Esta contrapresión esta ajustada de modo que el embolo  <<no esta sometido a esfuerzo hidráulico>>. Con ello se evita que el embolo se <<deslice con sacudidas>> y  ya no es posible <<tirar>>  del embolo.

El movimiento de avance tiene lugar entonces de forma uniforme.

La válvula limitadora de presión (2a) actúa como <<válvula retenida>>.

                   

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Aplicación

Se utiliza, por ejemplo, en maquinas herramientas, para que el carro de la herramienta avance uniformemente y sin sacudidas (se protege la herramienta y se obtiene una superficie de mejor calidad).


Actividad: Realice todas las acciones solicitadas en el ejercicio Bulkhead door

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Bulkhead door

A double-acting cylinder is used to open and close a bulkhead door.  Closing must be carried out smoothly and at a constant adjustable  speed. The speed is adjusted by means of a one-way flow control  valve. A pressure relief valve must be fitted to provide counter-holding  and prevent the heavy door from pulling the piston rod out of the  cylinder during the closing operation.

Training aims

To familiarise the student with a circuit for the hydraulic clamping of   bulkhead door

To demonstrate a comparison of circuits with and without counterholding


Problem definition 

Drawing the hydraulic circuit diagram 

Practical assembly of the circuit

Measuring the cylinder advance-stroke time with and without a load  and with and without counter-holding

Comparison and assessment of results

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Solution description

Assemble and check the circuit. Mount the cylinder (7) on the profile in such a way that it can advance downwards. First close the shut-off  valve (4). Switch on the hydraulic power pack and then use the pressure relief valve (3) to set a system pressure of 50 bar.  Open  the shut-off valve and adjust the pressure relief valve (6) in such a  way that the piston rod advances in approx. 5 s. The throttle valve  setting should be retained while manipulating the circuit using the weight (8), with counter-holding provided by the pressure relief valve  (3.1). For the return stroke, a non-return valve (9) is required as a  bypass for the pressure relief valve. After the measurements have  been completed, first remove the weight and then retract the cylinder.   Now depressurise the circuit by closing the shut-off valve and then opening the pressure relief valve (3.1). Dismantle the circuit only  when the pressure has fallen to zero, as shown by the pressure gauge (2.2).

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Circuit diagram, hydraulic. with counter-holding


Actividad: Realice todas las acciones solicitadas en el ejercicio Bonding Press 

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Bonding Press

Training aims 

To teach the student how to specify the pressure for a double-acting  cylinder

To show how to choose either a pressure relief valve or a pressure   regulator

Problem definition

Drawing the hydraulic circuit diagram 

Practical assembly of the circuit

Measurement and comparison of system pressure, travel pressure  and final pressure

Assessment of the suitability of a pressure relief valve and pressure  regulator


Exercise

A bonding press is used to stick pictures or lettering onto wood or plastic panels. The working pressure must be adjustable to suit the  base material and adhesive used and must be capable of being  maintained for a long time while the directional control valve is activated.

Develop and compare two circuits. The first should use a 3-way  pressure regulator to adjust the press  pressure, while the second  should incorporate a pressure relief valve connected into the bypass  line for this purpose. A 4/3-way valve should be used for activation in  both cases.

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 Solution description

In the case of the circuit with the pressure regulator, the shut-off   valve must be opened to retract the piston rod. Due to the pressure   intensification effect, the system pressure of 50 bar is not sufficient to   open the pressure regulator from A to T.

 

Conclusions 

If a pressure relief valve is fitted in the bypass, the overall system  pressure will fall to 30 bar during the advance stroke. If a pressure  regulator is used, the system pressure of 50 bar is maintained, and only the cylinder is supplied with the reduced pressure of 30 bar. This allows further actuators to be supplied with full system pressure  by the same hydraulic power pack. Check, however, that the pump   delivery is sufficient for this.  he pressure relief valve gives an advantage in this application,

since, in the case of long standstill periods with the directional control  valve actuated, the pump need only develop the set pressure of 30  bar.


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