Bosch Group

Hidráulica, Bases y ComponentesTraining Hidráulico, Tomo 1

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La historia de éxito del libro "Hidráulica - Bases y Componentes", mejor conocido por la mayoría de los

técnicos bajo el título "Training Hidráulico, Compendio 1", empezó ya en 1978. Desde entonces ha venido

acompañando a muchos técnicos en su formación y perfecciona miento de conocimientos, ha sido utilizadopara estudios autodidácticos y, hoy, sigue siendo una valiosa ayuda y obra de consulta para el fabajo. La

primera piedra de este enorme éxito la pusieron los primeros autores (originales), que tenían el siguiente

concepto: explicar las bases y las funciones de Ia hldráulica en dibujos seccionales de componentes indus-

triales. La ¡ntención de este proceder fue la de atribuir ya a la teoría un elevado grado de práctica.

Sobre la tercera edición:

Tanto el probado concepto como los temas han pasado sin modificación alguna al presente libro.

Los contenidos han sido actualizados y, en parte, también condensados.

Las conexiones y los dibujos seccionales han sido recolorados, ilustrando mediante matices en color las

presiones y, por consiguiente, las funciones.

Una relación de normas importantes pertenecientes a la fluídica facilita la búsqueda de información

particular.

El nuevo índice técnico hace referencia a todo el libro. oudiéndose encontrar de esta manera con

facilidad los términos técn icos.

- Las ilustraciones (figuras) del libro están disponibles en el CD ROM "HYlgraphics".

Quisiéramos dar las gracias al señor Helmut Kempf por su trabajo de revisión y redacción, al señor Udo

ostendorff por la actualización del capÍtulo "Máqulnas de pistones axiales" y a todos los colaboradores de

la Bosch Rexroth que han apoyado este proyecto,

Bosch Rexroth AG

didactic

Contenido

Fundamentos

) r r /", f ,^,-- ñr¿-..n 70

tl? P,a.rÁnñ 2A

/ / / Fnpr¡t¡))) | Fnar¡i: n^tan.l¡]))')) Lño,^!r.inat,r 2l

I ? \/alorid:d :rp or¡rión . 221)

)/1/ ;^^.^dt' i^ )6

111 Tr:n(fñrm2. nn .lp AnarnLA ..... 27u¡ ||L9'u2)) Nl:ndñ.1é l: pnprnl¡ . .. 21

? -) ? Tr:n<nñrta ¡a pñprn ¡

¡0

Capitulo 2

Símbolos gráficos según DIN l5O 1219

5rnbo os básicos............... ...

5irbo os'lrc or¿ es..

'.terres de ere-g a, ir¿r>lo mocior ! ¿rlmlla. or de a erergía...

V¿lvul¿s r sert¿b es d

Capitulo 3

Fluidos hidráulicos

331/l

35

36

36

36

36

37

37

3l3B

38

38

39

39

1

2

2.1

2.2

2.3

2.4

2.5

2.6

2.1

2.8

2.9

2.14

2.11

2.12

2.14

l. 1)

2.16

2.17

2.18

2.19

2.20

2.21

2.22

2.23

2.24

2.252.26

2.21

3

4

4.1

4.2

fnnd r.t¡ v \rnc d¡c-orp, on 43

fñnrn:t niliñ¡d .nn m¡Tpr'¡jp( 43

F.i¿o I cac de cizol ar ier .0.......................... 43

Rp<i<rpntp ¡ .¡r¡Aq tprrni.,\ 43

R:i: rnmnrp<in lid¡d 44

Buer¿corductiordetao............................ 45

No tóxlco, ni como f uido, ni como gas, ni después de su descomposlclón........................ 45

45

Buen" ril r¿oilio¿o... 45

Compatibilidad e intercambiabilldad con otros fluidos hidráulicos (cambio de f uido hidráuLlco)......................... 46

E1emplo para la se ecc ón de componentes hidláullcos adecuados..... 48

Gama de temperatura del fluido hidráulico y gama de viscosldad de os componentes hidráullcos necesarios 49

Capítulo 4

Bombas hidráulicas

1

2

2.1

2.2

2.3

2.4

2.5

2.62.1

2.8

2,9

2.10

3

4

4.1

4.2.1

4.3

4.3.1

4,4

4.54.5.14.5.2

4.5.2.1

4. s.3

4.5.4

4.5.5

Prir'. -r.< rn'lcirt ar¡/a<

Rnmh: : nrod¡ nl¡n¡t:¡l¡Bombas de husillos helicoid¿|es...............

Bomba de pistones radiales, con apoyo externo de los pisiones.....

Bomba de pistones radialet con apoyo interno de los pistones.....,..

Borba de p'stones axi¿les er corsfucc'ón de eje i'r(l'nado...........

Bomba de p¡stones axiales en construcción de placa ¡nclinada........

Rnmh¡< do n:lat¡<

51

52

52

52

52

52

53

53

53

53

54

54

55

55

55

56

56

57

57

58

6060

62

62

65

65

67

Cap¡tulo 5

Motores hidráulicos

3.2.1 lVotores hidráulicos según el princ¡pio de engranajes planetarios con eje central..,.....

3.2.2 lVotores hidráulicos según el principio de engranajes planetarios con eje cardán.,.,,.....,

3.2.3,1 lvlotor de pistones axiaies según el princip¡o de carrera múltiple con carcasa rotatoria.....

3.2.3.2 l\,4otor de pistones axlales según el principlo de carrera múltiple con eje rotatorio.....,....,,

3.2.4 Motores de pistones '¿di¿les según el principio de carrera múlt¡p1e.....................

3.2.4.1 Motores de p¡stones radiales (carrera única) con apoyo interno de los pistones...............

69

69

71

71

72

72

74

7576

78

79

81

84

Capítulo 6

Máquinas de pistones axiales

1

1.1

1.2

2

2.1

2.1.1

2.1.2

2.1.3

2.1 .4

2.1 .5

2.1 .6

2.2

2.2.1

2.2.2

2.2.3

2.2.4

2.2.5

2.2.6

3

3.7

3.1 .1

3.1 .2

3.1 .3

3.2

3.2.1

3.3

3.3. 1

3.3.2

3.3.3

3.4

3.4.1

3.5

3.6

3.1

3.8

3.9

Basps de c¿l(r 0........ 9l

E mecanlsmo motor de p stones cónicos de eje incllnado en tecno ogía de 40'................. 93

E grupo n'rotor de placa inc lnada represent¿do en forma sinrplfcada............ 99

lvl0tores y bon]bas constantes en constfucción de eje inc inado......... 101

Bombd Lolsta'1tF...... l0'

Borbo v¿ri¿b e er corsrrL(c or de eie rclir¿oo par" t rct to abie to.. 03

8o-b¿ v¿ri¿ble doble (or ,/ g'Lp05 rrOto'es o¿t¿ elos oe eje r(ii'1d00.................... 105

Bombavariableen construcción de paca incinada para ap icación unlversa ene área 1ndustria1....................................... 106

Bomba varlabe en construrción de placa ncinada para a apllcación móvl1......................... 107Bomba varlable en construcclón de placa inclinada para e reductor móvi de alta presón...................... 108

Capítulo 7

Cilindros hidráulicos

1

2

2.1

2.1.1

2.1.2

2.2

2.2.1

2.2.2

2.3

2.3.1

2.3.2

2.3.2.1

2.3.2.2

2.3.32.3,3.1

2.3.3.2

l3.1

3.2

4

5

5.1

5.2

6

6.1

6.2

6.2.1

6.2.2

7

7.1

7 .1.1

1.1,2

7.2

El cilindro hidráulico en el circuito hidráulico...

Cilindros a pistón de inmersión o a pistón sin vásta9o..,.....,,,... 115

Cilindros drferenciales {cilindros con vástago unilater¿l)................. 116

Cilind'os de doble vasrago (cilirdros con vástago bilater¿l)..... 117

Formas especiales de cilindros hidráulicos de efecto simple y d0b1e................... 117

1'9

115

Capitulo 8

Accionamientos osc¡lantes

1

2

2.1

2.2

2.3

2.4

2.5

Generalidades...,,......,,,,.

l\¡otor oscilante de pistón hidráulico con accionamiento por biela y manive1a................... 139

l\4otor oscilante de pistón hidráulico con accionamiento por piñón y cremallera.............. 139

131

Acumuladores hidráulicos y su aplicación

) 1 1 Fiomnln< do:¡ ir¡rin"

lc

:- -. r'. . ' .r i¡l^\

3 Tipos c0nstfuctivos de acumuladores hidráulicos con elemento separador..... .................................... j 54¡l

f ? ^-

,- ,l-.1^.^- r^ ^:-+^-

A 1 R n¡, o rlo <o¡ ,rlrl:rl r r1o.i"¿ I I l\/l.ni¡ió

A A Flañoñf^c .ló { i..i^^

5 Dimenslonan'tientodeacumuladoreshidroneumáticosconelententosep¿rador...................................................,.............. 160

5 t r-.rmhln rlo oct¡rln do ¡¡c

5.3 Detefminación deltamaño constructlvo de un acumuladof hidráu ico i62

5.6 Selección de tipo de acumulador pafa casos comunes de aplicación................. 164

q 6 I An m, l:rlnro< Áo ',¿ii^'q A t

^. ,ó , "¡^,^..1^ ^i-+:^

6 Prp<rrinrlnno< do <on, ¡ld:d

Cap¡tülo 10

Válvulas de cierre

1

2

3

l. I

3.2

3.3

3.4

3.4.1

3.4.2t,4 I

4

't69

¡ov170

171

172172112172173

Válvulas antinetorno hidráulicamente desbloqueables........

Vérvulas antirretorlo rLtrarente desbloqueables........

Empleo de válvulas antirretorno desbloqueables.........

Válvulas antirretorno desbloqueables srn conex'ón para aceite de fLg¿...........................

Vá'v¡las art,rretorno desbloqreables cor conexiór pa'¿ areite de {uga......,....

Capítulo 11

Válvulas distribuidoras

5 Comparación entre válvulas distribuidoras de conedera y válvulas distribuidoras de asiento..,.....,.

6 Indicaciones de proyecto para la selección del tamaño de válvula requerido.,

161

167

175175175

118178

118179

119

179t80181

181

183

183

184

185

186

181

187

188

193

193

194196

197

198

198

199

188

188

188

188

189

189

189

190

191

191

Capitulo 12

Válvulas de presión

2.3 Válvulas imit¿doras de presión de mando directo.... ................................. 203

2.4 Válvulas imitador¿s de presón precomandadas........ 2A42.4.1 Vá vu a lim tadora de preslón precomandada para montaje de p1aca.................... 2A52.4.2 V¿lvr ¿ i-itddord de pre. or o'cconaro¿oa coT oesc¿tgo.... )A6

2.5.I Deoerdert "

2.5.2.1 Linrite superlor de potefria (máx ma pres ón ajustable y caudal máximo)........ 211

2.5.3. 1

2.5.3.2 lvlovlmiento de pistón princlpal dentro de a posición de regulación por oscilaclones en la instalación hidráu ica......... 213

3.2.1.1 Conmutación del caudal de a bornba de P haciaAen P haciaT.................... .................................. 2183.2.1.2 Conmutación del caudal de a bomba de P hacia T en P hacia A.. 2183.2.2 Vá vula de desconexió

4. frTci0res................ 2t0

Capítulo 13

Válvulas de flujo

2.1.2 Válvulas estranguladoras para montaje sobre placa base y conexión por brida..........,..,..

2.1.3 Vélvulas estranguladoras y estranguladoras antirretorno para inserción en b|0ques...........2.1.4 Válvulas estranguladoras antirretorno en ejecución de placa ¡ntermed¡a.,.........,.......,..,...

229232232232233

234235

236237

238

238239239240241

241

241141

242

243

Capítulo 14

Filtros y técnicas de filtración

1

2

2.1

2.1.1

2.1.2

).1.32.1 .4

2.1.5

3.

3. T

3.1 .1

3.1.2

4

4.1

4.2A1

4.45

5.1

5.2

6

1

7.1

8

8.1

8.2

8.3

8.4

8.5

8.6

9

9.1

9.1 .1

9.1.2

9.2

9.3OA

9.5

9.5.1

10

10.1

1 0.2

1 0.3

10.4

10.5

tl11.1

11.2

1 1.3

Ensuciamiento durante la fabricación de componentes (ensuci¿m ento de componentes)...... 249Ensuciamiento durante el n]ontale de la instalación (ensuciamtento de nrontaje).............. 249Ensuciamiento dltrante el servicio de la nstalación hidráuica (ensucamiento de producción). 249

Puntos senslbles al ensuclamlento en conrponentes hldráu|icos...........,................ 251

Sistemas de c aslficaclón para e grado de ensuclamiento delfluldo hldrául c0.................. 253a ¡(i{ir.r. ñn (oñ rn N A( lA?q 253

Filtr:rinn Io <, nor{ rlo )55Ei+,^".1^ ^.^+, ^,.1 ,1-!

Comprobación de la ca idad de fabricación (Bubble point Test)..... 259

Prueba de compatibilidad con ei fuido h dráu1ic0....... 259

Determinaclón de la pérd da de presión en función de cauda................ 259

Fi trn rla on¡¡^ ! vañii ¡.i^ñ )66

Elltr¡c da nrnt¡rr Á^

Capítulo 15

Accesor¡os

2.3 Sopone pafa bomba con ¿mortiguador de ruido y refrigerador ace te-alre lncorporado....... 2183 Componentes para regular la temperatura del f1uid0................. 219

4 Fijación para amortiguación de ruidos de tubos y m¿n9ueras......................... 282

6 Componentes para función de comprobación e indicación......,....... 284

6,6 Dresostatos mecén cos.

6.11 Componentes para indicac ón de nivel en tanques hidráulicos...

6.12 Aoaratos indicadores que no están constanremenre instalados..................

289

291

292293

293293

293294294294295

297

291

291

298298299299300

300

300300

301

301

301

301

302

1

2

3

4

4.1

4,24.3

4.44.5

5

f.l5.2

5.3

6

6.1

6.2

Capítulo l6Técnicas de unión

Válvulas con conexión roscada ycartucho ins

Capítulo 17

Centrales de ac€ionamiento hidráulico

Estructura de una central de accionamiento hidráulico....,,.,,..,........fpntrrlo< non,roñ¡<

Indice de símbolos de fórmula utilizados.

Indice técnico

1

2

3

303

304

308

309

313

311

Capitulo 1

Fundamentos

1. Introducción

Dado que este capít!lo eva e títu 0 de "fundame¡tos tambiéndeseamos considerar corTectamente ¿ física. Cabe considerar que

alguna vez la física y la quimica estaban rigurosamente separadas.

Hoy en día s¿bemos que os inrites son f uyentes y que a quÍmcatambién determina decisivarnente los procesos de la vida. Los nexos,nl e'ector eor- _o<o- i(e I e" aecLtoncos

Con nuestra torma de proceder ef a qunos puntos probab emente

nos desviamos de 1a práctlca ampIanrefte difundida en la técnlca de

fluidos, pero para e lo solicitamos conrprensión de su parte. En notas

e¡ol car v¿s al pie de o pag a diraros ¿s di,e ge'r. d5

correspondientes. Con nuestro modo de proceder deseamos hacer

J dOO Ié p¿'a qLo e1 tOdos OS )p( O e) ie(- COS .05 prOce5OS ¡ ) ( 05

se describan un¡forrnemente.

1.1 Técn¡ca de fluidos

Nuestro sector especiallzado no h¿ce demasiado tiempo aún se

der ol r¿b¿ Oleo'idr¿t.¿/relror'd tsro -o )o o lLp co reg 0opor DlN, srno que también el comefc o y l¿ lndustria han adoptado L¿

denominaclón "técnica de fuidos . Cuando ha(e muchos años

aparecló la denom nación óeohid ¿u ica" a rdustrla de ace tes

minerales la recibió con gran interés, porque consideraba que este

sector se ocuparia de los prob emas de los o eoductos, dado que la

hidráulica era la teoría y la cienci¿ de l¿s leyes de flujo de medios

f uidos.

En realidad este sector se ocupaba 0e a transmisión de energía y'estando eLfluldo en reposo'só o de La transmisión de presión. Donde,

p0r ejemplo, un caudal generado por rna bomba puede producirse -

y en a mayoría de los casos se prodrcirá ' cuando un cil ndro omotor hidráulico debe realizar su t¿rea, de modO que también hay

que considerar las leyes del llujo. Y dado que esto es asi, tamblén se

s gue manteniendo en la técnrra de fluidos la cafa(terístira'hidráulica' en oposición a "mecan ca" o "neumática". Lo que

deberí¿ ev tarse es decir que en a gún Lado se ha incorporado una'hidráulic¿".

Debe considerarse que en las nstal¿clones de la técn ca de f uidos(e erp ed. ras

' ¿'acleri,ri(a: del ^ ed o de p esio^. es dec , la

capacidad de trarsmitlr presión. Y e o no solanrente es vá ido para

el lado "hidráulico' de l¿ técnic¿ cle fluidol sino también para el

lado "neumátlco".

Entre los fluidos se cuentan los líquidos, vapores y gases, es dec¡r,

r-mn on ol ¡ a r^.ññ mp7.2 .la o¡<p( Y d¡dn nr c ¡ tcrni, ¡ dc

fluidos, como ya se mencion¿ra, se ocupa de l¿s características

mecal lds de,o: flrdos. er,0. qroo\esl¿ "hdronec¿n.c¿" l eri.- .^- L. ^,^ |c, d r( d dcr(r|Le(d¡r,\d .u,, .d qJF .e10fen0s qJe ve'el r¿0¿

tas0.

1.2 Hidromecánica

f' a p" re * d-¿-l c¿ de ¿ temic¿ de f -'dos se ¿p o\,ecf¿"rr¿sleyes de ]a hidronecán¡cd. Aqui se transr¡lte presión o energia o

sol¿mente señales en forma de presión y valen las leyes de lahidrostática (necántca de lÍquidos en reposo) y de a hidrocinética¡)(mecánica de líquidos en movimiento).

1.2.1 Hidrostática

En la físic¿ se conoce la presión hidros¿á¡lca. Es ésta la presión que

¿cr-¿ qob e coda pa rLLla de -r I,q- do e lr rec o e're obie ro

lleno de éste y que depende de la altura del líquido que se encuentra

dentro del rec plente. A qu vale a paradoja hid¡05¡á¡ic¿ q ue d ice q u e

la forma del recipente no tiene nfluenca, sino sólo la altura de

líquido resulta determinante para elvalor de la presión. Ello tambiénquiere decir que la presión en la parte inferior del recipiente es super or

a la presión en la superficie. Esta realidad resulta conocida, si se

cons dera a presión del agLra en a pfofundidad de mares abienos.

En ei caso dei "mar de aire la conducta es sim¡lar.

Cabe observar que e¡ la ei¡á¿lca existe un equ librio de fuerzas, lo

que análogamente también es válldo para la hidtostática.En a base

de u¡ rec piente o en e fondo de mar o a una a tura determ nada

del punto de medición la presión allíactuante no condu(e a ningún

camb o de as cond clofes existentes.

5 af or¿ se e r era "l lrq:do e' Jl esp¿(o re ¿do coro sicede

por elemplo en a técn ca de fluldos con os ci indros hidráu icos, y se

trabaja (on presiones muy superiores a las que pudieran producirse

en alturas de 1íquldos dentro del campo de gravjtación de a tiefra, se

produce dicha presión utiliz¿ndo medidas técnicas adecuad¿s, poroomn¡ h¡mh:< hLd¡: l;r¡<

l) Est. r.cto .nfo,r¿ ampl¿ ¿ú¡ slgue denorn¡éndo5e hclfodn¿nc¿ . E1 rller¿l!r¿ l¡g es¿ coreSoondienle orig n¿ri¿mente 50 o se emp e¿b¿ l¿ p¿ ¿br¿

))dat " tt " u""e ".p .-Lq"."r ¡ rr" _es o oó-€, d d 5.e up_to

la pa ¿hf¿ hldtodynant( p¿r¿ €sa ¿cepc on. 5in emb¿rgo, nosofos re(omendanos,

¿poyándo¡os en a ¡.¡ecánt¿ de ruerpos rigido5 (DN 13317)-¿q! a d¡nán¡case

Lrt za como lerm no ¿mp a pata estáfttóy cinétka, dado qle ¿ d/rárlcá se oclp¿

de ¿51úerz¿5 y no só o de as 1!erza5 pro,ren entes de l¿ en€¡gá./rétr¿ - emp ear el

Iétnno hidtodinántaa cor.,o co¡cepto ¿ñrp io p¿ra hidrcstátie e hidtacinéfiG.

Luego se bombea líqu do al espacio cerrado producréndose unapres ón que es funció¡ de la compres bil dad deJ f uido y debe sersop0ftada por la bomba h dráu ira. Est¿ presión, denüo de reripiente,se transm te en forma uniforme hacia todos las direcciones. Estareal dad se aprovecha est¿ pres óf, rea z¿ndo ¿ base" del r-ocipiente

en lorma móvl . Se desp aza y, siempre y cuando Ja bomba hidráulicasiga entregando líqu do balo presión, se Tnueve una columna deiq u ido

"'cirdoIdl"uco ta 0o ooo pte,o sao.Le tf¿ó¡posición de reposo, pof elen]p o e¡ a h dráu ica de s{.tjeción, existeequi lbrio de fuerzas. Y e efeclo se puede denominar hidtostáticoSin embargo, si e plstóf en e ci lndro h dráu lco se mueve cornocofsecuenci¿ de la entrada de un calda balo pfesión, entonces nosó o actúa la pres ó| proven ente de una energia patencial, srctamb én una presión de ret€nc ó¡ provenienle de a energia cinétiG,que en as insta ac ones de a técnica de f u dos debe ser conslderada.En esta situación, a def n cióf de ¿s cond ciones y h¿Sta de a

insta arlón con a pa abra "h drostática" no resuita p enamentecorfecta, las cofdiciones hidrotátlcas só o predominan.

1 .3 Formas de transmis¡ón de energ ia ,5e eL( o^ '

I vef not¿ a perespecto¿ J 2

: Como pafie de a técn ca de f u dos, ¿ p€5¿f de qle ¡ h ar¿u ica ¡b¿rc¿ mlcho m¿s

que a té.¡ic¿ de 1,J dos.

' Como p¿ e de ¿ téc¡ic¿ de f u dos, ¿ pes¿t C! qLre ¿ feumáIr¿ ¿b¡rca .¡Lrcho rnás

qle ¿ téan a¡ de fuido!

Dado que en las r¡stalaciones €r /as cuales pred0rninaf lascondiciones hidrostát cas se trata esperia mente de transm siones

por presión, e las trabajan con presiones relativamente elevadas y

bajas veloc dades de f ujo, a fln de que os efectos de a h drocinéticar)se mantengan 1o más reducidos posib e.

1.2.2 Hidroc¡nética

Aqué las nstalaciones en las cuales se aprovecha a energia cinéticade iquidos f uyentes nofmalmente no se consideran como parte de

la técnic¿ de f uidos, a pesar de que desde el punto de vista de l¿

lis ra no ex st¿ un motivo par¿ ello. 5e trata de os ampliamentedllundidos reductores hidrodi¡ám cos , os cuales para denominar os

c0Tre(ran'renr€ ' com0 ya se fa propuesto mLtcnas veces detleftanlamarse reductoies h drocinéticos . Pafa este t po de reductores,

en c0ntr¿p0sición con a técnica de f uidos, no sólo valen las leyes de

la hidra(inética s no tamb én as de a hidrastática, pero sólopredominan los efectos de Ia h¡droc¡nética.

Los "reductores h drodlnám cos", denominados ¿síaún hoy en dia,de acuerdo con su importa¡cia tr¿bajan con e evadas ve ocldades de

f ujo y presiones re ativamente bajas.

Hidréu ca 2)

Neumátic¿ 3iE ectf c dad

Fue¡te de e¡efgia(A[c oramiento)

l,4otof e éct¡lco

[4otof de combust ó¡Acum! ¿dof hidfáu co

[4otor e éctrico

[4otor de combust ón

Rec p efte de p¡es ó¡

Red

Batefia

[,4otof eléctrico

[,4otor de co¡¡bust óÍt

FLrerza por peso

Fuefza e ást. (fesorte)

Elementos de

trarsm s of de e¡efgia

Tuberia! y n'r¿ ng ueras TLrbefÍas y ma¡guefas Cab es e éclricos,

c¿rnp0 n'ragnettco

P ezas m€cánlcas

pd dr Ld)¡ !Éter erL.

Portado es de enefgia Liquido5 Afe E ectfones cuefpos figidos

y e asl cos

Dens dad de fuerza(dens dad de potenc a)

gfan0€,

grandes luefz¿s,

volumen pequeño

fe ativa¡¡ente b¿ja,

Dalas pfesr0nes

baja, compare con peso

por !nidad de potenc ¿

motor e é(tr. ron motOf

h dráLr co 10: 1

gra¡de, tamaño y dis

tr bució¡ de vo umen

neces¿f 0 men0s c0n-

veniente que en la hidráL.t c¿

Va ación cont nu¿

de parán'retros

l¿ce era( ones, relafc0sJ

flt uy D!€ na,

Pof pie5 of y cauda

!!rena,pof pfesr0lr y carda

0uena a muy ouena,

ma¡do y regu ación

e écüicos

buefa

T pos de mov m e¡to4de los ¿cclonam entos

[4ovir¡ ento l]ne¿ y

fotator o láC mente

alcanzable por cii¡dfoh dráu .o y r¡otorh drá! ro

f"4ov m ento inea y

rotatof o lári neftea canzab e por c indro

neun'rá1co y motor

neLrmát co

l,¡ovlm entos rot¿lori05

preq0m nanles, fitOvr-

¡'r eÍrto lif ea : sol."noid€

- né. 'é¡:< I 'art:(

) cafTeTaS c0flas,

eveirtu¿lm. motor ineal

[,40v miento neal

y rotatorio

Iah)a 1.1. Caracterist¡(as de farnas de transnisión de energía

1.4 Magnitudes, símbolos y unidades(véase DIN '1301 parte 1, DIN 1301 parte 2 y DIN 1304 partel)

l\4agn¡tud 5ímbolo Unidad 5l S¡mbolo Conversión a otras

unidades legales

Relac¡ón

Longitud ICarrera s

metr0 m 1m=100cm=1000mm

Superficie rnetro cuadrado m 2

1 m2 = 10 000 cm2 = 1 000 000 mm2

= lo 6 mm2

Volumen V metro cúbico m 3 1m3=1000dm3

1dm3 = 1 1 (ltro)

T¡empo ¡ segundo s 1 5 -- a ¡¡¡ J¡¡¡¡¡¡¡

Veloc¡dad metro por

segundo

m

5

, m 60ms min

u=ltAceleración a metÍo por m

segundo al (uadrado 7aceleración de la gravedad (redonde¿da)

9 = 9,81m

s2

-5t-

Caudal qv,Q metro cúbico por

5egunoo

tt5

litro por minuto

ñ31 -i= oo ooo

t

min

L

mtn

f

Q =v A

Númefo de revoluciones

Frecuencia

de revolucr0neS

n

fr

revoluciones por

segunoo

revoluciones por

minuto

1

5

1

min

160s min

llmrn bus

1

', _ t

lvasa, peso m kilogramo Kg lkg=1¡9¡n m=V p

Densidad p KI09ramo pof

metro cúbico

kg--_-im'

kilogramo por kg

decimetro cúbico r-lKOOIqKO

1 --!_ -L_1_ -1-L _1_'omcmmmLL

mP=V

Fuefza NeMon N kom1N =1 _-

5Fc =m 9

Presión NeMon por

metro cuadfado

N

r2

PaPascal

r \=rea= 0,oooo1 barm-

1[¿¡= 16 -L=16u* =0,,cm- fn-

lo's bar= l Pa

N

2mm

v-;

Trabajo W loule 1l=1Ws=1Nm1 kwh = 3,6 Ml = 3,6. l0 6Ws

Potencia vatio rw =i f=1+Temperatura T, O

Temperatura en centlgr¿dos t, u

Kelvin Centigrado (Celsio) 'C 0"c 4 273 K

oK A-273.C

fabla 1.2: Magnitudes, simbolas y unidades

Entre el movimiento lineal kilindrorotator¡o (motor hidráulico) valen las

hidráuiico) y el movimiento

sigu¡entes analogías:

Cilindro hidráulico

lvlagnitud

Aceleración

2. Sobre la física

2.1 Masa, fuerza, presión

2.1.1 Masa m

Una masa en Ia tierra a causa de la gravedad produce una fuerza porpeso.

2.1.2 Íuerza F

según la Ley de NeMonl

Fuerza = masa. aceleración F = m. a. (l)

5i se subst¡tuye la aceleración general a por la aceleración de la

gravedad g (9 = 9,81 m/s2)se obtiene:

Fueaa por peso = masa . aceleración gravedad Fc = m . g. (2)

Para una masa de 1 kg se obtiene una fuerza por peso de

F" = 1 kg .g,el m/s'?= 9,81 kg m/s'?.

La unidad 5l de fuerza es el NeMon

kom2

a

Velocidad angul¿r

Una masa de 1 kg produce sobre la tiera una fuerza de 9,81 N.

En la práctica resulta suficientemente exacto realizar los cálculos para

una fuerza por peso de 1 kg con 10 N ó 1 daN en lugar de 9,81 N.

2.1.3 Presión p

Para la destfipción de pro(esos en líquidos la presión es una magnitudimportante.

5i sobre una superficie actúa verticalmente una fuena repart¡da sobre

la superficie, el cociente de fuerza F y de la superficie A se denominapresr0n p.

^: F (3)

La unidad 5l derivada para la presión es el Pascal

1\: 1 Pascat (1 Pa).

En la práctica normalmente se trabaja con la unidad bar

lbar=105Pa.

5m

+s'+-N

Algulo (á¡gulo gir¿torio, ' rad

Frecuencia de revoluciones(número de levo ucionet

1

S

Par de giro M ,_ Yg AP 4.¡

n.,n

l\¡asa m kg l\¡omento de inercia de masas

Iabla 1 .3: Analogias

En la técnica de fluidos la presión se indica con el simbolo p. Cuando

no se hace una indicac¡ón suplementaria con un índice se fata de

una sobrepresión positiva (Flg. 1.1).

]

6€=f.=t

:9 il'{-#f- x- ;-,s-'ñ-F-

0sciacionesde pres¡ón

\

E

Presiónde ruptura

Pre5ión0e prueD¿

Presión máximaPr€5ió¡ ¡ominal

Presión deseada

Presión realA presión

0e seTVlc 0

Presión mínima

Pfesión

atmosféric¿4 presión norm¿l

vacto

=

r9E

Tiempo --+

De acuerdo con el tipo de trabajo almacenado se diferencla entre:

- EnergÍa potencial (energía de pos ción, E) y

- energía cinética (energía de movimiento, Ek).

2,2.2.1 Eneryía potenc¡al

Un cuerpo que se encuentra en una posición más elevada puede

descender a un nivel determinado, real¡zando un trabajo.

El valor del trabajo acumulado depende de la fuerza por peso m .gdel cuerpo y de la a tura h

E,= (n.d.h (5)

2.2.2.2 Energía cinética

5i un cuerpo en movimiento choca con un cuerpo en estado de reposo,

el cuerpo en movimiento realiza un trabajo sobre el cuerpo en reposo(p.ej. trabajo de deformación).

En este caso la reserva de trabajo se encuentra en el movimiento del

cuerp0.

:9

Pulsa- {c 0ne5 [0e preton

Dlferencia

de pfe5r0n

-

II

Fig.1.1: lndicación de presiones según DIN 24312

2.2 Traba¡o, energía, potencia

2.2.1 Trabajo

Si un cuerpo bajo la actuación de una fuerza F se despaza un

determinado trayecto s, entonces la fuerza realiza un fabajo W.

El trabajo es igual al producto del trayecto reconido s y de la fuerzaactuante en el sentido del trayecto F.

W=F's. (4)

La unldad 5l para eL trabajo es el loule

1l=1Nm=1Ws.

2.2.2 Energía

5i el cuerpo está en situación de realizar un trabajo, entonces tieneuna reserva de trabajo.

El trabajo asíacumulado, la reserva de trabajo, se denomina energía.

Trabajo y energía tienen la misma unidad,

El valor de la energía depende de ia masa m y de la velocidad ydel

cuerp0

2r -fr v

2.2.3 Potencia

La potencia es e coclente de trabajo y t empo

-W

La unidad 5l de potencia es el vatlo (W)

1w=1+.

2.3 Velocidad, aceleración

2.3.1 Velocidad

La ve oc dad yes el cocentede trayectosydel tiempo lenel cuase recorre el trayecto

',_q

La unidad 5 de a velocidad es el metro por segundo.

2.3.2 Aceleración

Si un cuerpo se mueve a veloc d¿d no constante, entonces sufre unaate eTacton a.

La variac ón de la velocidad puede ser positiva (aumento de velocidad/

aLeler¿c on) o regat'va ldism rtr ior oe velocio¿d et"lool.

La ace eración I nea a es e cociente de la ve ocidad v dy del

tiempo ¿

La unidad Sl de aceleraclón (retardo) es e metro por segundocuadfado.

2.4 Sobre la hidromecánica

La hidromecánica es la teoría de las propiedades fÍsicas y de la

condLrcta de los líquidos en reposo (hidrostática) y en movimiento(hidrocinéticarr).

Los iíquidos se diferencian de los cuerpos sólidos porque sus paftículas

se pueden desplazar Pof lo tanto, no poseen una forma definida slnoque toman la forma del recipiente que los rodea.

Los liquidos son mucho menos compresibles que l0s gases.

2.4.1 H¡drostática

En rea idad, las eyes de la hidrostática só o valen para 1os líquidosidea es, que deben considerarse como sin masa, lbres de frlcció¡ e

incompresibles.

Con estas relaciones se capta a conducta de clrcuitos ideales, es

dec r, ibres de pérdidas. En todos os e en]entos constructivos de

lnsta aciones de técnica de fluldos de uno u otfo modo se producen

pérdidas. En los elementos construct vos que trabajan según e

princlpio de estrangulamientO, as pérdidas que se producen, hasta

res!ltan ser una condición para su funcionamiento.

2.4.2 PrcsiÓn

5i se I enan recip entes de diferentes formas que presenten las nrisrnas

superficies básicas (A, = A¡ = A¡) con amismaalturade íquido(h),se e ercerá la m s-a pres.or soo e ,: stpet'i.ie oásic¿ (or p o ).

Dado que las superficies y las preslones son l¿s mismas, de e lo

tarnbién resultarán as n'rismas fuerzas (Fr = F2 = Fr).

(6)

\7)

(8)

(e)

-t

ci^ 1t,,- ^..-)^,- L,).:,,1,.-

1) ver nota al pie respedo a 1.2

2.4.2,1 Presión por fuerzas externas

tig. 1.3: La ley de Pascal

El fundamento de la hidrostátic¿ es a Ley de Pascal:

E efecto de una fuerza sobre un iquido en reposo se reparte en

todas direcciones dentro del liquido. La magnitud de la presión en el

líquido es igual a la fuerza por peso, referida a su superficie efectiva.

La presión siempre actúa en forma veftical sobre las superficies que

iimitan el recipiente. "

Además, La presión se reparte uniformemefte hacla todos lados. Si

se desprecia la presión de gravedad a preslón es lgual en cualquiet

lugar (Fig. 1.3).

Dadas las presiones con las cuales se trabaja en nstalaciones

hidráulicas modernas, la presión de gravedad puede despreciarse.

Ejenrplo: columna de agua de 10 m = T bar.

2.4.2.2 Transmisión de fuerzas

Dado que la presión se repane uniformemente en todas direcciones,'¿ 'orra del recip'errc ca'ece de i-oo'tart,a.

Para poder trabajar con la presión hidrostática damos un ejemplo(Fig. 1,4).

Cuando la fuerza F. actúa sobre la superficie A,, se produce la preslÓn

La preslón p actúa en cua quier ugar del slstema, también sobre a

superficieA,' Lafuerza alcanzable F, (sinónimo de una carga a elevar)

e5

(10)

F,=p.4,

De modo que

'1 2

A, A,

ó

(11)

(12)

(13)

(1s.1)

(t s,2 )

'2 2

Las fuerzas se comportan entre sícomo las superfit es.

En un slstema de este t po la presión p siempre se rige pot la fuerza

F y por Ia superficie efect va A. Es decir, a preslón sigue aumeftando

hasta que pueda llegar a superar la resistencia que se opone al

movlmiento de líquido.

5¡ a través de la fuerza F, y de la superficie 4, fuese posible alcanzar

la pr€sló¡ necesaria para superar la carga F, (a través de superficie

A?), tentonces la carga F, podrá ser elevada. (Las pérdidas por

rozamiento se podrán despreciar.)

Los trayectos sr y s, de ambos pistones se comportaf de modo inverso

a las superficies

s t 42 (14)

s2 A,

E trabajo de pifón de fuerza (1) W, es gual ¿l trabajo del plstón

de carga (2) W.

w,= f,'s ,

Wt= fr' s,

Fig. 1.4: Ejemplo para la trcnsmisión de fuerzas

2.4.2.3 lransmisión de presión

Fig, 1.5: Transnisión de presión

lvlediante una barra se han unjdo firmemente entre sídos pistonesde distlnto tamaño (Fig. 1.5: 1 y 2).5i sobre la superficie A, actúalra presión p,, oistón (l)se obtiene a fue.za f,. la f:erzá F, set'ansrire ¿ tr¿vés de l¿ barr¿ soore la supe4iceA, del oiston (2),produciendo allí la presión p,.

5in pérdidas por rozamiento vale:

F,=F, y pr.A,=p,.A'

De este modo p¡ . A, = F, y p, .A, = F,

o

P1 A,

P2 A 1

2.4.3. f ley de flujo

A través de un tubo con distintas secciones transversales fluyen eniguai tiempo volúmenes iguales. Esto significa que la velocidad deflujo del fluido debe aumentar en el punto estrecho (Fig. 1.6).

En el transmisor de presión as presiones se comportan de modoinverso a las superiicies.

2.4.3 H¡drocinética

La hidrocinética 1) es a teoría de las Jeyes del movimiento de loslíquidos y de las fuerzas efectivas en cada caso, Con ellas, en parte,también se pueden explicar los'tipos de pérdidas que se producen enla hidfostática.

5i se desprecian las fuerzas de rozamiento que se producen en lassuperficies límites de cuerpos y líquidos y entre las distintas capas delíquidos, entonces se habla de un flujo ibre o ideal.

Los fenómenos y leyes del flujo ideal importantes para lahidromecánica se pueden describir suficientemente y serán analizadosen los pánafos siguientes.

r)ver nota al pie respecto a 1.2

Fig.1.6: Flujo

El caudal Q es el cociente del volumen de flujdo V y del tiempo t

Q-V/t, (7)

El volumen del fluido V también es igual al producto de la superficieA por la longitud s

5i se intfoduce A . s en lugar de V entonces se obtiene para Q

^ A.s

El cociente del trayecto s y del tiempo t es la velocidad v

Por lo tanto, ei caudal Q corresponde también al producto entre la

superficie de la sección fansversal deltuboA y la velocidad del lÍquido v

Q=A'v.

Fig, 1.7: Caudal

(16)

E caudal Q en L/min es gual en toclo el tubo 5i el tubo tuviera las

secciones tfar]svers¿l€s A, y A,, en d clas secciones ltansvels¿les se

cleberá inst¿lar una ve ocldad propia (Fig 1 8)

Q:Q,'

Qt= At' v '

Q,=4,'v,.

D€ a ís!rqe ¿ ecuac ón de cont ruid¿d

(1e)

Qt = Q z

Referrdo a la energia de presiÓn ell0 slgnLt (a

os.,:n,,+o s h+! v2 (21)

Corn pre nde:

pfe5l0n efatlcap. g. h = pres Ón por 1a altuta de l¿ co Lrmn¿ de íqu d0'

(p | 2) . v) = PresiÓn de retenc on

5 se cons clera a ecuatión de cont nuidad y la ecuac ón de Bernou ii,

se obtiene lo sigulente:

5i p0r e estrafgLr arniento de a setción transversa aumenta la

velocid¿cl, aumenta la energia de mov mlento Dado que a energia

tota permanece tonst¿fte, la erergia de posición y/o la preslÓn pof

estrafgulamiento de a setc Ón transvelsal deben leduclrse

La enefqí¿ cle pos c ón petmanece casl constafte S n embargo' a

pres ór estát ta varía en func ón de la presión de retención, es deci¡

en func ón de a ve ocidad de f ujo. (FEl 7 9: La a tura de a co rmfa

de íqu do es siempre una med da para l¿ presiÓn reinafte en ""se

luqa r. )

Ftg. 1.9. Ptesión en una estricción

Ef ¿s nstalatlones hdrostátlcas la presÓn estátca mport¿

prlfcip¿lmente, dado que a altur¿ de iqu do y a ve ocidad de flulo

pof o genera son demasiado bajas

2.4.3.3 Fricción y pérdida de presión

P¿fa ronslderar la reglLarldad de íquidos fluy€ntes habiamos

supuesto q!e las capas de liqlido se pueden desp azar libres de

fricclón eftre si y contra un cuerpo

5in embarqo, a energía hidráu ica no se puede tr¿nsm tir ibre de

pérdidas alravés de luberias. En as patedes de tubo y ef el íqu do

mismo se procluce fricc Ón, que genera caLor' La energía hidráu ica se

transforma en caLoL La pérdida de energía hidráu ica que se produce

significa una péfdida cle presló¡ para nstalaciones h dtáulicas

Ftg. 1.8. Vela(idad de fluio

2.4.3.2 Ley de conservación de la energia

La ley de conservación de energÍa, referida a un iquldo en movlrnlento'

dice qre a energía total de un c¿udal de iqu do no varía mlentras

no se lntrodLzca energía desde e exteT or ni se enlfegue energ a

hac a eJ exterlor.

La enetgia tot¿l se cornpone de:

- efefgia potenc a

- energía de posición,en funtión de la columna de liquido y de a preslón efátit¿

v

energia c nétlta

- energía de movimientoe¡ func ón de a ve ocidad de f ujo y de la preslÓn de retenc Ón

De a ísurge la ecuaclón de Bernou i

g.t,+fi+r = ron"¡,.n¡" (20)

La pérdida de presión - la diferencia de presión - se denomina Ap(fig, l.l0). Cuanto más grande la flcción de las capas de íquidoentre sí (fricción interna) tanto mayor la viscosidad (tenacidad) delliquido.

La importancia de a pérdlda de la presión (pérdida por fricción)depende sobre todo de:

- la ongitud de la tubería,

- la sección transversal de las tuberías,

- a rugosidad de las paredes del tubo,

- a .:ni.{ad ¡a.^d^< dó j h^

a velocidad de f ujo y

- a viscosidad del líquido.

2.4.3.4 Tipos de flujo

EL tipo de flujo también es lmportante para la pérdida de energía en

una insta ación hidráulica.

(p dlfpronri:n dn< tlnn< do ll ,ln

- flujo aminar y

flujo trrbu ento.

Hasta ciertas velocidades los íquidos se mueven por capas (de for-ma laminar) a través de tubo. L¿ capa interna de líquldo tene a

mayor ve ocidad. La capa externa está detenida en a pared del tubo(Fig. | .1 | ).5t se aunenta l¿ velocldad de f ujo, en la velocidad crítica

e tlpo de f ujo cambia, se vue ve anemo lnad a (tutbu enfo, F¡9. 1.12).

De este modo se inrrementa la reslstet'tc a a1 fujo y, con ello, as

pérd das h dráu icas. Por este motlvo elf ujo turbu ento generalmente

n0 resu ta deseado.

La veocldad crítica no es una magnitud definida. Depende de a

viscosidad del f uido y de la sección transversal de flujo. La ve ocidad

crítica se puede calcular y en lnsta aciones hidráulicas no deberá ser

su pera0a.

I

liñ I ll Ftriñ bñ,Dr

ttg. 1.12. Flujo tutbulento

2.4.3.4.1 Número de Reynolds Re

El tipo de fiujo se puede detefminar a grosso modo ron e número de

Reyno ds Re

Al íse consideran:t",,^t^.i,.t-,.t ¡^ fl , ^ ^^ -/.us !,ulu c | ,rr>,

= e diámetfo h dráulico en m,

en secclones transversales es igua a

diámetro interno de tubo, en otros casos

d¡= 4' A/U

= superficie de la sección transversal,

= períÍtetro,

n - vlscosidad clnen]ática en m'//s y

Áe,,, = 2399.

Este valor sólo va e para tubos redondos, técnic¿mente isos y rectos.

Con Re,,, cambia e tlpo de flujo de am naf a turbulento y viceversa.

El flulo laminar se produce con Re < Rq,*, y

e fluio turbulento con Re > Re.,r.

122)

dr

A

Fig.1.14: Pérdida de presión

3. Instalaciones h¡dráulicas

3.1 Características de las instalaciones que usan técnica de

fluidos

- Transmisión de grandes fuerzas (pares de glro) a tamaño

relativan'rente reducldo.

- El funcionamiento bajo carga comp eta es posible ya desde e

rep0so.

- La variación continua (mando y regulación) de

.velocidad,

. par de giro o

.fuerza

se puede realizar fácilmente.

- \ mple protetrior cortr¿ sobreca'gds.

- Adecuadas para desarrol os de movimlento rápidos y tanrbiénp^r'emada..e'rte lenros y cor tro ab es.

- Acum!laclón de energía con gases.

5lstemas de acc onam ento simp es centrales y

tfansformaclón decentralizada de e¡ergia hidráu ica en energía

rnecan ca.

3.2 Diseño de una instalación hidráulica

En instalaci0nes hidráu lcas se tlansforma energia mecán ca en

energía hidráulica. De ese modo es transportad¿, comandada y

regulada, para ser transformada nuevame¡te en energía mecánica.

3.2.1 Transformación de energía

Para a transfofmación de energia se emplean de ado primario

bombas hidráulicas y, de lado secundario, cilindros y motores

hidráu icos.

3.2.2 Mando de la energía

La energia hidráulica, y con e lo la potencia transmit da, se influencia

en su magnitud y sentido mediante presión y c¿udal por med o de

bombas varlables, válvulas de mando y vá vulas regu adoras

3.2.3 Transporte de energía

E fluldo h dráullco, conducido a través de tubos, mangueras, ta adros

en bloques de mando o pacas de mando realiza e transporte de

energia o tambiéf sólo a conducclón de presión.

3.2.4 Var¡os

Para el almacenamlento y el cuidado del fluido hidráu ico se requiere

una serie de instalaciones sup ementarlas, como tanque, fitro,refrigerador, elementos de calefacclón y dispositlvos de medición y

0e corlr0l.

E lementoconducido

Energia hldráu ca

|\,4otor eléctrlco

[,4otor de combustión

o manual

Fig. 1.13: Transfornación de energia en una ¡nstalac¡ón h¡dráulica

3.3 Realización de una instalación hidráulica sencilla

Fg 1.14 Principia de una instalac¡ón h¡drául¡ca

5obre el p stón de una bomba manuai se ejerce una fuefza (Flg I .14).

Esta fuerza, divid da por la supef c e de pistón, da la presión

a canzab e (p = F/A)

CLol to r ¿5 5e opr 'le e p ctor F da. . d'llo ^1",01 l" '. elTd

"je c da ,ob e e>r€ Lo .o^d.orre al"pe.or'"^Odlgo'óOle'Olroloo.l^e o óso0,e. e¡el 0o¿lo'uop L€

del p ,lo1 este el Lo d ciores de s-p" ¿ ¿ c¿rg¿ /T - p. ^l

A lgual cafga, la presión ya no sique aumentando. Por lo tanto, se

r ge pof a fesistencia que se opone a flulo de lqu do.

La carg¿ podrá Tnoverse cuando se ogra a presón necesaria para

e lo. La velocidad a la cual se mueve la carga depende del cauda

co¡ducldo a cil ndro. Referido a Fig 1 .14 slqnifica: Crant0 n'rás rápid0

se mueve el p sión de a bomba m¿nu¿l hacia ab¿jo, tanto más flu do

por unidad de tiempo es conducido a r indf0 y tafto más rápido se

e eva ra cafga.

Como segundo ejempio se va a realrzar una r¡st¿iacrón hrdráulica.

Ef esto se r¿ amp rando paso a paso la insta ac óf hidfáu ca por

más aparatos que

comandan e sent do de movim ento del c lindto (vá vu a

distribuldora)

inf ryen sobre avelocidaddel c Indro (válvr a de f ulo)

mtaf arargade ci lndro(vávua im tadora de ptesión)

- evitan e vac ado de a inst¿ ac ón a tfavés de a bomba hidráu lta,

durante e reposo (váLvu a de c erre)

evltan a entrada d€ cll ¡dro con tafga a prodrclrse un¿ p¿rada

de la bomba hidráu lca (vá vula de clerre).

Lln cl irdro hidrá!llco (5)es sometido a la fuerza F. E c llndro hldláu co

debe sa r y entfar bajo esta (¿Iga Contrarlamefte a a Fig. 1.14., a

bomb¿ hldráu ica (1) es accionada por un motor (electÍomotof o r¡otof

de combustlón)

Esta estructura básic¿ aná oga a a F g.1.14. se ndcacomolmagen

deprncipoenlaFg 1.15

Cor e motor M conect¿do, se acc ona abombahldrául ca (1) Esta

bomba asp ra iquido de rerlpiente (2)y o desp aza a as tuberias de

a insta ación hidrárlica hasta e ci ndro hidráu lco (5). N4ientras el

iqu do fo tefga que venrer ringufa fesisterrla, éste s mplem€nte

avafza por empuje.

llr ild o l dr.ul .o (5) :om"rido"l" ue "l¿ [-¿ de ¿ -ber¿f€pfesent¿ una res stencia pafa e iquldo.Aumenta l¿ preslÓn hafa

' - I ¡, i- pr rlo, ir h..t- ¡r o <o9u< q> d '\ ' ópdt u- r'n'ruev¿ e pistón dentro de c lindfo hldráu lco (5).

5 n embargo, sl el motor es desronectado, la fLrerza F vue ve a ernpujar

el pistón del ci lndrohdrául co(5) atrás a su posic ón iina (entr¿ e

pistón).Dur¿nte este proceso, a bomba hidráu ica (l)trabaja como

un motor hldráu ro.

Fig. 1.16

N4ediante la inrorporación de una vá vula de ciene (3) en a sa ida de

preslón de la bomba (1), se evita que a nstalación se vacie y en el

ejemplo que entre el rilindro hidrául co (5) (véase l¿ Fig. 1 .16).

Después de esta ampliación de a estructura de la instalaciónhidráulica, podemos detener el cilindro hidráulico (5) en cualquierpunl0,

5in embargo, si el piston saliera completamente, es decir si alcanzara

su posición fin¿ mecánica, la pres ón seguiría aument¿ndo hastaproducifse La destrucción de la nst¿laclón hldráu lca.

Por eso, se ¿ñade a la instalación h dráulica 1a válvu a llmit¿dora de

la presión (4) de acuerdo con la Fig. 1.17.

Fig. 1 ..] 7

Para protegef as inst¿laclones hldráu lcas contra l¿ producción de

una pres ón excesiva y, por consigu ente, contra sobrecargas, por

princ¡pio hay que limitar la presión máxima admisible ¿ través de

válvulas limitadoras de la presión.

Un resofte, como fuerza meránica, opr me e cono contra el asiento

de la vá vula. La presión ¿ctu¿nte en la tubería ¿ctúa sobre la superfic e

del asiento. según ia ecuación | = p.A el cono se evanta del

¿siento en cuanto a fuerza de: presión .superf cie supera a la fuerza

de resorte.

L¿ ores or ya r0 o .-e-to r ¿s. E ,¿ud¿ or-" cort - r¿ r e'doentregado por a bomba hidráulca (1)fuye a traves de avávualimitadora de presión (4) hacia el tanque (2).

Ahora hemos a canzado un¿ estructura qlre nos pern]lte hacer sa lr

con toda seguridad el cilindro hidráulico. A través de la incorporación

de l¿ vá vul¿ distribuidora (6) se quiere obtener una estructura que

también perrnita hacer entrar de nuevo el c lindro hldrául co.

Fig. 1.18

En a Fig. 1 .18 se ha dibujado la vá vu a d str buidora (6) en a posición

de conmutación b. En esta posición de conmutación no hay ningunafunción modificada en comparación con la Fig. 1.17. De form¿ men-

r¿l lleva-os a v¿l'"-l¿ d str'ouido ¿ {6) a sls l es p0. ' to-es oe

conmut¿ción posibles:

Posición de conmutación a: C indro h drául co entra

Posición de conmutación 0: Cilindro hidráullco se para

Posición de conmutación b: Ci indro hidráulico s¿le.

Para que la velocidad de m0rlimiento del pistó¡ en eicilrndro hidráulico(5) pueda ser variada, el caudal conducido hacia él debe poder sercomandado en cuanto a su volumen. Para ello se i¡serta una válvu a

de asiento (7).

Fin I lq

Con a vá1vu a de flujo (7) se puede var ar a secciór transvers¿i de la

tubefía. llna reducclón sign fica que por lnldad de tiempo ega menosfuido a cll ndro hidráu lco (5). Por lo ta¡to, e pistónene clndrohidráu lco (5)se mueve más lentamente. El fluido entregado de máspor a bomba hdrául c¿(l)fuyeatravésde aválvua lmitadoradepreslón (4) hac a el tanque (2).

Er'r a fstalac ón hidrá! ica se presertan las sig!lentes pres ones al

salir e c lindro hidráu ico (5):

eftre bomba hidráu ica (1)y válvu a de llulo (7) actúa 1a presión

ajustada en a vá vu a imitadora de presión (4)

v

- entre válvu a de f ujo (7) y c lindro h dráu ico (5) actúa una presión

correspondlente a a carg¿ F.

5in embargo, en la represeutac ón s mbólica de inst¿lacroneshidráulicas, las válvulas distribuid0ras siempfe se represeftar en suposición de feposo.

La ifstalacón obtenda al fina para hacer entrar y salir e cil fdrohidráulico (5) sometido a una fuerza F viene representada de formas mból ca en la Fig. 1 .20, y con d bujos secc onales de os apafatoshidráu icos en aFig. 1.21.

tig. 1.2A. hstalación h¡dráulica Representación simbólica según

DtN t50 | 2t9

Ftg. 1.21: lnstalación hidráulica Representa(ión rcn d¡buias seccionales de los aparatos h¡drául¡Qs

Anotaciones

Caoítulo 2

Símbolos gráficos según

DtN tso 1219

Los símbolos gráficos para equipamlentos hidráulicos deben

considerarse desde e punto de vista funciona y se componen de

uno o varios símbolos báslcos y, por lo genera, de uno o varios

símbolos funciona es. Los símbo os no poseen una escala determinada

ni están definidos para una posición determinada.

La siguiente lista no está completa, pero sirve como ayuda de trabajo

para realizar símbolos gráficos.

Denominación/Aclaraciones/Ejemplos

Símbolo

Semichculo

!\4otor o bomba con ángulo

de rotación imitado(motor giratorio)

Cuadrado

C0nexiones vertlcales hacia los ados.

Elementos de mando,

unldades de acclonamiento(a excepción del motor e éctr.)

Conexiones hacia las esquinas

Equipos de preparación

(f iltros, separadores, aparatos

de lubrif icación, intercambiadores

de calor)

Amortiguación en elementos de

ajuste, peso en el acumulador

Rectángulo

Cillndros,

válvulas

Pistón en el ci indro

Variadores

Distancias para líneas de conducción

112 11

AI

Denominación/Aclaraciones/Ejemplos

Símbolo

5ímbolos básicos

unea

cont¡nuaTuberia de trabajo,

tubería de retorno,lÍnea eléctrica

Línea punteadaTubería de mando,

conducto de fugas,

posición transitoria

r,^^- ¿J^ +..-^,, ^,,-+^L|tco \)c uazv y PultLwPara enmarcar dos o más

c0mponentes 0e un grup0

constructivo.

DobleUnión mecánica

(eje, palanca, vástago)

tlrcutoUnidades transformadoras

de energía (bombas, motores)

Instrumentos de medición

Válvulas antirretorno,

uniones giratorias,

aniculaciones mecánicas,

rodillos (siempre con cenfo)

Denominación/ SímboloAclaraciones/Ejemplos

Rectángula abiertaTanque (reclpiefte, depós to)

Ovalo

Recipiente de presión,

acumu a00r,

botella de gas a pres ón

5ímbolos funcionalesTriángulomuestra el sentido de caudal y

el medio de servicio

Re//eno, hidráulico

A,b/erto, neumático

Flechas

Rectas o inclinadas

Movimiento llfeal, trayecto y

sent do de c¿udal a través de

una válvu a, sentido de un f ujo0e cat0T

Curvas

lvlovlmiento rotator o,

Indicac ón del seft do de giro

n'rirando sobre e extremo de eje

Flecha incl¡nada

Var abilidad en bombas, motofes,

resortes, lmanes

D¡ferentes elementosfuncionales

E éctrico

Cam no o conexión cerrados

F émpntñ< ¡p ¡ | <fa lno¡ o<

eléctricos qLre actúan en sentido

0puesto

I( I fuoo'\\V-t- -L-\- -\-

3Q"

'\r.Et-lvd

II

Denominación/ Símbolo

Indlcación o comando.1^ - |^-^^"-r, ,-uc o rc rpErdrurd

Unidad de accionamiento

Resorte (muelle)

Estfangu amiento

Asiento de una vá vula antlrretorno

Tuberías y uniones de tuberías

Unión

Cruce

Tuberia f exib e, r¡anguera

Un¡ones

Conexión de purgado

Continua

Con imitación de tiempoAblerto / cerrado

Acop amiento de cierre rápido

sin válvu a antiretorfode apertura mecánlca

con vá vula aftirretorno.l^ "^^.+,,- *^--^i--

Un ón en ángulo o

giratoria con 1 via

P¡ezas construct¡vas mecánicas

Barra, movimiento linea

Eje, movimiento giratorio

Encastre, mantlenen

la posición indicada

-_ra +4,2 htl

I

\_,r-

A. , ,/^:z \-

90'

<->

+_L

A_L

_ <.-----r>

/---f---\

___w____.iz_

SÍmbolo 5ímbolo" ]

Accionamiento por carga o descafga

de pfesron

PLI Sa00f

E éctrico, lboblnado

TT=[rhIITrt---1-

rrF-

=- I

t-q-

C¿na fterno de mando

Efecto dlrecto sobfe e e emento

0e alusre

Por medio de superf c es de mando

opuestas de dlstlnto tamaño

f

Palafca

Peda, I sent do de ac(ionam ento

Pedal, 2 sentidos de acclonarniefto

Botón de tfacción

Botón de tr¿cciór y pu sador

Tope con ln'ritación de carrera

Resone (mue e)

Tope de rod lo

PaLanca de rod llo

Cafa externo de mando

r--J,f}-rilt

-{-

I'f4

Eléctflco, 2 bobin¿dos de efecto

opuesto

.,[

Ict----1-

I l-----r-----/71(Jl

ft

Arclonamlento neLrmát co/h dráu lco

Acc onam ento hidráu ico de 2 etapas

Accionamiento electrohldrául co

de 2 etapas, al meftaclón externa

de aceite pi oto

Acc onam eIto neutn¿ttco-

h dráulico de 2 etapas, retorno

externo de aceite p loto

Accionan'riento e ectroh dráulico

de 2 etapas, rentrado por resorte

de a posición n'red a, a in'rentacióf

y fetorno externos de aceite plloto

Accionan'riento electrohldf ául co

de 2 etapas, (entr¿do por presióf

de a posición medla, alimentac ón

y retorno externos de ace te pi oto

Retorno exterfo de la posición real

del elemento de ajuste

L-f loc- co 2 bobirooo, oe e e, ro Jfop-e5to .¿ ao e, el o''lo -o'lt J¿ l/\l

I ¿cc o. ¿r iorioc de e-ór-o p¿ d olo F-fll

Denominación/Aclaraciones/Ejemplos

Fuentes de energíaHidráulica

Neumát¡ca

lvlotor eléctrico

Unidad de accionamiento,excepto motor eléctrico

Transformación y acumulaciónde la energíaBonbas y motores hidr ulicos

Bomba hidráulica, general

Bomba constante,

I sentido de caudal,

1 sentido de giro

Bomba variable,

2 sentidos de caudal,

1 sentido de giro,

conexión de fugas

l\4otor constante,

2 sentidos de caudal,

2 sentidos de giro

Bomba/N.4otor constante,1 sentido de caudal,

1 sentido de giro

Bom ba/l\,4otor va riable,variación manual2 sentidos de caudal,

2 sentidos de giro,

conexión de fugas

fVotor hidráulico giratorio

Denominación/Aclaraciones/Ejemplos

Reductor hidráulico compacto

Bomba variablecon compensador de presión,

1 sentido de caudal,

1 sentido de giro,

conexión de fugas

Bomba/lVotor variable

con compensador de presión,

2 sentidos de caudal,

2 sentidos de gtro,

conexión de fugas

Cilindro hidr ulicoCilindro hidráulico de acción simple,carrera de retorno por carga depresión, cámara del pistón unidacon el tanque

Cilindro hidráulico de acción doble,vástago unilateral, amort¡guaciónajustable de ambos lados del pistón

Cilindro hidráulico telescópico,

efecto simp e

Cilindro h¡dráulico telescópico,efecto doble

Acumulador hidr ulíco(sólo en posición vertical)

Acumulador(pretensión no esté representada)

Acumulador con pretensión de gas

II-[TE-I tr l¡ l-.-----------J+qL-IJ

íI dH-L-t+z+

Denominación/Aclarac¡ones/Ejemplos

Bote a de gas a preslón

Mando y regulación de energíaVálv u I as distrib u i daras

Válvuacor2posconesde connrutación y 1 posición

de trans c ón

Vá vula con 2 posiciones

de conmutac óf, 2 conexlones,

pos c ór nirial refrada, 2 seftidos

0e c¿uoa

Válvu a con 2 poslc ones

de conmutación, 2 conex ones,

posición in ca abl€rta, 2 sentidos

0e cauoa

Vá vula con 2 posiciones

de conmutac ón, 3 conexlones,

pos r ór nicial ab erta,

2 sentldos de c¿uda

VálvLr a ditr buidora 2/2 vias,

2 conexiones,

2 posiciones de conrnutac ón

Vá vu a d strlbu dor¿ 3/2 vías,

J conex ofes,

2 poslclones de ronmutac ón,

I poslclón tr¿nsitoria,

¿ccionam ento por so eno de,

poslclóf nicial deflnida por resone

Válv! a distr buidora 5/2 vias,

5 conexiones,

2 posiciones de conn'r!t¿c ón,

acc o¡¿m enlo por carga

de presión en ¿mbos se¡t dos

tr__tr

¡Tl

r.-t-h+

vrn------r----

¡uffl'NL-rlTjri-rr \

Denominación/Aclaraciones/Ejemplos

Vá vula d Stf bu dora 4/3 vlas,

co¡ un nive de mando prevlo,

(represe¡tacló¡ detallada)

¿rc onam efto electrohid .,

4 conex ores, 3 pos c ones

de conmutación, pos crón

medla centfada por resorte,

acclon¿mlento de ern erge nc a,

fetofno externo de areite pi oto

fepresentar óf slmpl t tada

Vá v! a distr buidota 4/3 vias,

con un nlve d€ mando prev o

(fepr€sentac óf detalLada)

acrlofam. e ectrohldráu co,

4 conexlones, J poslciones

de conmLrt¿c ón, pos c ón

med a centrada por f€sorte,

válvu a princ pa de mafdo

con centrale adir ona por presion

accronam. 0e emefgenc a,

retorfo externo de ace te p oto

represent¿c ón simp lflcada

Válvulas canttnuas

Vá vu a con 2 pos c ones lina es

y una nflnidad de posiriones

de trans c ón

Vá vula co¡ 3 posiciones def nidas

y una nl nidad de poslclones

de tr¿r'rsición

Válvu a coftinua,fecu0r m ento negal v0

Vá vu a contlnua,

recubrim ento pos tivo

Servovélvu a difribrridora 4/3 vías

(elemp o tipico)

Válvulas ant¡rretorna/Válvulas de c¡erre

Válvu a antlrretorno, sln carga

Válvu a antlrretorno,

c¿rg¿ p0f resorre

Vá vul¿ antirretorno desbLoqueable,

sln pretefsr0n p0r res0fle

la vá vu a es [rlanterlda cerfada

medlafte presióf de mando

Denom¡naciónir AcraÍacrones/tJemptos

ftr[rb .',*"-.r d.roloq*ulr,con pretens 0n por mue le

La válvuia se abre med antepresión de mando

Denominación/

fffi/ejetPtot-l

Ér--tE-,

Símbolo

Ith-r

rirv'-T r,

-1-'' Ir-llMt,-T

-]-, Ir-l I [E^//t,-4L

Válvu a de cambio

Válvulas de flujoVálv!la estfanguladofa, alustable

Válvu a de ciene

Vá vula estranguladora de ¿juste

mecá¡lco

Válvu a aftifretorno estrangu adora

Vá vu a reguladora de f ujode 2 vías, con balanza

compensadora de presión

Vá vula regu adora de flujo

de 2 vías, con compensaclón

0€ pres 0n y 0e rempefalUra

vd vu d rlurduL] o u€ | !,lude 3 vias, con compensación

de presión y de ter¡peratura

---]::'(-

r-__--LFA W\t--f---I f-rii-"r-? |

I l-l

+rl¿(-lr+_-l

-_l_-t+ltYl--r-

--]-----

lT.l-lVlJ --f-

---l------l,lü,1tt tl--'t---r--

Válvulas de presión

Vá vul¿ lmitadora de presión,

m¿ndo d r€rto, alimentación nt€fn¿de ace te plloto

Válvu a lim tadora de preslón,

rnafdo d lecto,¿limentacióf interna de are tep oto, ronexión extefna de flujode luga

Válvu a imitadora de pres ón,precoTnan0a0a,

a imentación interna d€ areitepr 0Io, feloT¡o ntefn0

de aceite pi oto

Vá vul¿ lmlt¿dora de presión,

precomandada,

descarga acc onada eléctr can'tente,

al meftac ón ntefna de acelteñ

^i. ratórn¡ ihiórn^.lo ,.airo

p loto

Válvu a reductora de presión

de 2 vías,

mando directo, al mentaclónntefjra de areite pi oto

Válvu a reductora de presiór

de 2 vias,

precor¡andada, a imenta(ión

nterna de aceite pi oto,

Tetofno exter¡o de acelte pi oto

\/.r \/ : orl ¡r¡ : da ñ a<iÁn

de 3 vías,

mando diredo,

a lmeftaclón nterna de aceite p loto

r=.lli_"

Divisor de f ujo

Válvulas insertables de 2 vias(elementas lógicos)

VáLvula dif ribuldora, I bre

de fugas, diversas supelic es

efectivas

Vélvu a regu adora de f ujo

Denominación/Aclaraciones/Eiemplos

Símbolo

Válvula distribuidora,

libre de fugas en un sentldo,

superficies efectivas iguales

Acumulación y tratam¡entode fluidos

Tanque ventilado

Reciplente cerr¿do pretens¿do

Flltro

Filtro

con indicación de ensuclamiento

Separador

Filtro con separador

Unidad de tratamiento

compuesta de:

Filtro,

separa00r,

válvula reductora de presión,

manómetro y

engrasa00r

Refrigerador

con dirección de flujo del medio

refrigerante

Calentadof

Reguiador de temperatura

Denominación/Aclaraciones/E¡emplos

5ímbolo

lnstrumentos de medicióne indicadores

Indlcación de presión, general

l\4a nómetro

Manómetro de diferencia de presión

lnstrumento de medición

de nivel de líquido

Aparato para med¡r la temperatura

lndicador de caudal

Aparato para medir el cauda

Aparato para medlr e número

de revo uciones

Aparato para medir el par de giro

Presostato hidroe éctrico

Interruptor de fln de curso

Convertidor analógico

tI

a

Anotaciones

tapÍtulo 3

Fluidos hidráulicos

1. lntroducción

La función principal delfluido hidráulico en una lnStalación hidráulica

es a transmlsión de fuerzas y rnovimientos.

Debido a las múltiples posibi idades de aplicación y de empleo de los

accionamientos hidráulicos, se le exigen a los fluidos hidráulicos

diversas funciones y características.

Dado que no exlste un fluido hidráulico igualmente adecuado para

t0dos os sectores de aplicación, al eegir el mismo deberán

conslderarse las características especificas de cada caso de aplicación.

Sólo de ese modo resulta posible un servicio libre de inconvenientes

y econ0m c0.

campo de empleo Fluidos hidrául¡cosempleables *)

Presión máx.

de servic¡oTemperaturaamb¡ente

Lugarde empleo

Constfucclón de vehículos 1.2.3 250 bar -40a+60 "C ntef or y exter of

ft4áquinas móviles de trabajo 1.2.3 315 bar 40a+60 "C nteflor y extenor

Vehiculos especi¿les 1.2.3.4 250 bar 40¿+60 'C interior y exteliof

N/láquinas agrícolas y f0restales l23 250 bar '40a+50 'C nterior y exterior

Construcción nava 123 31 5 bar -60a+60 "C nterior y exterior

consÍucción de aviofes 125 210 (280)baf 65a+60 'C interior y exter¡or

Técnica de elevación y transporte 1 2.3 4 315 bar '40a+60 'C interior y exter¡or

Niláquinas herramlenta 1.2 200 baf 18a40 'C nten0T

Prensas 630 bar 18a40 'C prefer. lnterior

Siderurgia y laminación, lundiclones 124 315 bar 10 a 150 'C lntenor

Constf ucclones metálicas e hidráulic¿s 1.2.3 220 bar -40a+60 'C interior y exterior

Co¡strucc ón de ceftra es eléctricas 1.2.3.4 250 bar 10a+60 "C prefer. interior

Construcc ón de teafos 1.2.3.4 '160 bar 18a30 'c orefer. interior

Técnlca de pruebas y slmulación 1.2.3.4 1000 bar 18 a 150 'c orefer. interior

l\/linería 1 2.3.4 I000 bar hasta 60 'c exterior y baio tie|ra

Técnlcas especiales 2 3 4.5 250 (630)baf 65 a 150 'C lntefior y exterior

*) 1 - aceites minerales; 2=fluidos hldráulicos s ntéticosi 3 = fluidos hidráulicos n0 c0ntaminantes;

4 = agua, HFA, HFB; 5 = fluidos especiales

Iabla 3.1: Campos de aplicación de accionanientos hidráulicos y fluidos adecuados pan cada caso

'.l1,,1t,.,,,.: , .., ,

2. Exigencias a los fluidos hidráuficos

2.1 Características de lubrificación y protección contradesgaste

E fiuido hidráu ico debe poder cubrir todas l¿s piezas en movlmieftocon una pelícu a coftifua. Con'to consecue¡cia de altas pres ones,

a lmentaclón nsufic e¡te de aceite, baja viscosldad y Tnov m entos

de desllzamiento entos o demasi¿do rápidos la pe icu a puede

romperse. La conSecuenca es un agarrotamtento pof desgaste(to erancia estánd¿r, p.ej. en válvulas direcciona es 8 ¿ 10 !,.n).

Además d€ agarotamlento por desgaste se diferencia entre des-gaSte por abr¿sión, tatiga y rorrosiór.

- El desg¿ste por ¿brastón se produce en caso de fluidos hidrául cos

sucios, no o nsutic entemente fitrados, por ensuciamiento conpaftículas de sólidos (p.ej. abrastones de metales, escoria, afen¿,

etc.) entfe piezas que se des izan entre sl. Las partículas extrañasconduc das en ei f uido a a tas ve ocidades pueden producirabrasión en os equipos.

La cavitación puede provocar un cambio e¡ a estructura de los

equipos y conduc r a uf desgaste por latiga. También se puede

producir un mayor desgaste en caso de ensuc amiento de os f uidos¡ ,1 -n ta p- lr. -ri r"-o. ró x rr, 5ó)

Como consecuenc a de t empos de parada pro ongados de lanstalac ón hldrául ra y el empleo de f u dos hidráu icos inadecuados

puede producirse desgaSte p0f corrosión. Se forma óxldo pof efecto

de la humedad en as superficies de des izam ento, lo que conduce¡ | n m¡vnr dp(ñ.¡qlp dp nq pn rlnn(

e6o.:

Tr

2

3

30 1A 3il 40 50 60

tTemperatur¿ de.eferpn.¿para c¿ies ce vro5d¿d S0

Fig.3.1 . Diagrana viscosidad temperatura con lmites de aplicacton para nstalaciones hidráulicas

2.2 Viscosidad

L¿ v scos dod es a (a d(te' sl có -¿. r^ p0'r¿rre p¿r¿ a se e(!.o1 de

un f uido hidráu ico.

A lravés de la viscosidad se puede saber si un medio de presión está

muy íquido o más b en espeso a un¿ tefnperatura deterntinada, cosa

que ndica si a fr cción entre las capas de íquido es menor o mayor.

La viscosidad se mide en la unidad 5l mmrA y cambia según la

temperatura. La representaciÓn de c¿rnblo de la viscos dad en funclón

de l¿ temperatura proporciona er un d agrama de coorde¡adas

doblemente logarítmicas una línea recta para eleje de la viscosidad.

Para fijar os ínrites de aplicación de !na instalación h drául c¿ es

importante tener en consideración 0s v¿ ores minimo y máximo de

viscosldad seña ados en a docun'renlación de los fabric¿ntes de los

romponentes h drául cos emp eados

2.3 lndice de viscosidad

En el caso de flLrctuariones de temperatura el fluido hidráulico -

tamb én ef un amp 1o rango no deberá volverse n "[nuy espeso n

muy flu do , dado que en t¿l caso ios caud¿les v¿rlarían en los puntos

de estrangulamiento (variación de velocidad del consumidor). El

cá cu o de índlce de viscos dad se re¿ z¿ según DIN lS0 2909. En e

diagrama viscos dad temperatura se reconoce el índ ce convefientede viscosidad del fluido hidráulico por su curva car¿cterística plana.

Los fluidos hidráulicos co¡ un e evado indice de v scosldad se

requieren especialmente en aquél .rs ¿plicaciones en que estarán

sujetos ¿ e evadas f uctuac ones de temperatur¿, com0 máqulfas de

trab¿jo móvlles, aviones y vehicu os.

2.4 Conducta viscosidad-presión

La viscosidad de los f uidos hldráu cos ¿urnenta con el incfementode a presión. En pres Ones super ores a 200 bar dellerá conslderarse

esla característica ¿l proyectar insta aciones h dráulicas. Con aprox.400 bar ya se alcanza una duplicac ón de la vlscosidad.

2.5 Compatibilidad con materiales

E flu do hldráullco debe presentar !na elevad¿ compatibilldad con

otros mater ales emp eados."n la insta ación hidráu ica, como aqué los

utilizados para rodamientos, juntas, pintura, etc. Ello también vale

para el caso en que se fugue fluido hidráulico de la instalación y

tome co|t¿cto con otfas piez¿s, como conductos e éctficos, plezas

consüuctivas meránira5, etc.

2.6 Estabilidad de c¡zallam¡ento

F- os c¿rros de ra-do ¡ e- os ¿s eT O- dera, ra r,las ol abri'ycerrat el fluido hidráulico es soli(itado mecánlcamente; el caudal de

fluldo hidráu ico se 'cizalla". Este proceso inf uye sobre ia vida útil

de f uldo hldráullco.

5i los fluidos hidráulicos (ontienen mejorad0res del índice de

vscosdad, a sensb idad a ciza amiento aumenta. En raso de

sol,c,td(ion rorrdl de (i/¿L arienro po' ,¿lv- ¿s y bo-bastenrporari¿mente se produce una reducción de la viscosidad, a cual

p¡nr pl,p Snpml ^^ "' -¡ Jd 9uciza amlento es superior a la resiste¡ca al clz¿ll¿miento de los

mejoradores del índice de viscosidad, entonces éstos en parte se

destruyen y ya n0 se vue ve a a canzar el va or or gina de viscosidad.

Se produce una reducción cofst¿nte de vlscosidad.

2.7 Resistente a cargas térmicas

Dur¿nte el func onamlento de la nstalaclón el f uido hidráu ico se

pueder"erta'rer ,o posib e. o -o n¿s oe 80"( ). Dr ¿rre " r erpode parada el fluido vuelve a enfriarse. Estos procesos, que se repiten,

infuyen sobre a vida úti del fluido hidráu ico. Por esta fazón en

rnuchas insta ac Ones se emp ean irtercambiadores de c¿ or(calefacción y refrigeración) paf¿ mantener constante la temper¿tur¿

de servicio del fluido hidráullco.

La ventaja es una curva caracferística estable de viscosidad y un¿

mayor vida útil del fluido hidráullco. Las desvent¿jas son mayores¡.r¡. rlo :f¡ (ir óñ . .la anta ñ¡r¡ .:la{:.¡ ññ

relrigeración agua/aire).

2.8 Resistente a solicitación oxidativa

Orrge o. calo', l-- y Lata ): ,rf-rer ,oore el p oteso oe er re ec-miento de ace tes minerales. Un ¿ce te mineral muy res stente a

envejerimiento posee inhibidores de oxidación, que evitan una rápid¿

absorc ón de oxígeno. Una e evada absorción de oxígeno tamb én

'a\orere ¿laco o,ion oepe/¿scor'l Lctivas.

Cobre, plomo, bronce, latón y acer0 poseen un efecto cat¿lÍticoespecialmente elevado e influyen sobre la vida útjl de los fluidoshidráu icos.

t .o: n¿ter ¿ es o p¿ es d" -atp ores p-eoe "1(or t'¿'se erelementos constructivos hidréulicos.

2.9 Baja compresibilidad

E aire dlsue to conducldo dentro de i uido hidráulico condic on¿ lacompres ón de l¿ coLumn¿ de flu do hidráuLlco. Est¿ característlca

influye sobre a ex¿ctitud de los acrlonamientos hldráu lcos. En

procesos de mando y de regulación acompresbi dad nfuyesobrelos tiempos de respuesta.5i se abren rápidamente grandes cámarasque se encuentran b¿jo presión, se pfOducen en e equipo go pes por

descarga. La compresibilidad de flu oo hidráulico se define por un

factor que depende del fuido hidrá¡ ico y que ¿ur¡enta a m¿yor

temperatura y disminuye con el aumento de presión.

Como valor normatlvo para ¿ceite mlreral para cálculos teóricos se

pu€de !tilizar un factor de compresibilidad de 0,7 a 0,8 % c¿d¿ 100 b¿r

Para el medio agua ' se puede utilizai un factor de 0,45 % por cada

100 bar.

La compresibll dad aumenta nOtab emente cuafdo se transporta ¿ire

no disuelto (burbujas de aire). Como consecuencl¿ de un tamaño de

tanque o construcclón del m smo equ vocados y entubado ircorfecto,

el aire no disuelto ya no se puede separar del fluido hidráulico,ero"ora do ^orab errer re el '¿cro de ,orpre.0i o¿d 0l d.consecuencias son ru dos, movimientOs bruscos y c¿lentamiento en

la lnfalación hidráu ica (véase tamb en efecto Dlese ).

Ba o e'eclo Diese' se et ie"de ¿ ¿uLo r''am¿cior 0e -1a -ezc ¿

a re gas. E ¿ceite mineral contiene mLrch¿s burbujas pequeñas de

aire.5iel aceite mineralse coloca rápid¿mente bajo preslón elevada,

¿s bu'br.¿: de ¿ e se co'erLor ralo qre preder ¿uto,rfl¿n¿rseLa c0nsecuencia es un elevado ¿urfento local de presión y de

temperatura, qlre pued€ deterioraf as luntas de los cornponentes

hidráulicos. L¿ vida útil de fluido hidr¿ulco tamblén se ve ¿fectada.

2.'10 Baja dilatación por temperatura

5i el fiuido hldráu lco se ca ienta a pr€s ón atmosférica, el volumen

aum€nta. En instalaciones con gran vo umen de lenado deberá ser

considerada la futrra temperatura de serv c o de la ¡stalac ón.

Ejemp o:

El volumen de aceite mineral aument¿ un 0,7 % cada 10' C de

¿unrento de ¿ temperat!ra.

2.1.l Reducida formación de espuma

Las burbujas de aire que ascienden pueden producir espumasuperficial en e tanque. Nledi¿nte la correcta disposic¡ón de tuberías

de retor¡o hac a el tanque y por medio de u¡a co¡recta construcción

del mismo, p.ei. chapas estabilizadoras, se puede reducir a un minimor¿ r^.-¡.nr dp "r rn¡ ros ¡ra ó< ^ilerale\ co-tieler ddtivosquÍmicos que reducen la formación de espuma. La tendencia del fluido

¿ lormar espun'ra auTnenta co¡ e envejeclrnlento, e ensuclamentoyel agua con0ens¿0a.

5i La bomba entrega aceite espumoso pueden producirse importantes

f¿l os en e sistema, conduclendo rápidamente a una averla de labomba.

2.12 Poca absorción de aire y buena liberación del mismo

En o posible, el fluido hldráulico debe absorber y transportar poco

¿ire; el ¿ire que eventua mente haya affasfado debe ser liberado

rápidamente. Los aditivos químicos influyen positivar¡ente s0bre estas

ex genc a5.

La liberación de aire o la capac dad de separaclón de aire se determina

según DIN 51 381.5e mide en minutos el tiempo necesario para

iberar burbujas de aire contenidas en el aceite mirieral hasta 0,2 %Vol. La capacidad de liberación de aire empeora a medida que

aumeft¿ l¿ temperatura dei f u do hidráu lco

2.13 Elevado punto de ebullición y baia pres¡ón de vapor

Cu¿nto más alto el punto de ebullición del fluido hidráulico empleadotanto más alta podrá sef la ten]peratura de serv clo máxima de lainstalac ón.

2.14 Elevada densidad

Bajo densldad de un fluido hldráulico se entlende a relación de su

rnasa con e voumen. En 0 pos ble, debe ser eLevada ron el findepoder transmitir una m¿yor potenria con igual volumen de fluido

h drául co. En los accionarnientos hidrostát cos esta c0nsideración

reviste menor importancia que en el caso de acrlonamientoshidrodl¡ám cos. La de¡s dad de ace tes minefa es osci a entfe 0,86 g/cmr

y 0,9 g/crnr.

La densidad se utiliza p¿ra convertir la relación viscosidad-densidad

(v scosldad cinemát ca) en viscosid¿d (viscosidad dinámica) o

viceversa.

En la práctic¿, para la densidad la temperatura de reterencia es 15" C.

2.15 Buena conducción de calor

El calor que se ptoduce en bomba:, vávllas, motores, c indros y

tubos debe ser transportado por el flu do hidráLrl co hacla el tanqre- pd ¡. el t¿ qLó p lrego " ro o d.io o Ló a d o.p 0i' L

paredes. Si as superf cles de tadlac ór no fuer¿¡ sut c entes, deberá¡

proyectarse intercambiadores supLeme rtarios de ca or {relr geradores)

para ev tar Lir sobr€calentam ento de a lnsta ac Ón y de f uido

hldrául co.

2.16 Buenas características dieléctricas (no conductivas)

En o pos ble, e J uldo h drérl co no debe poder tf¿nsrnitlr energía

eléctflca (p.ej. ef c¿so de cortocircu t0, rotura de tab e, etc.; os so e

noldes sue en €star sumelgidos en er fJu do hidráu co con e lin de

conducir el calor qre se produce y lcqrat una descarga ¿molt guada

de su nducido).

2.17 No higroscópico(para evitar la entrada de agua al sistema)

En insta aclones operadas con ace tes mlnerales debe tenelse €n

clrenta que e aceite m nera pefman€zca bre de agua, dado que, de

o coftfar o, se puedef prodrclr pert!fbac ones que puederl co¡duc I

a fa o de la fstalaclón. E agua puede entrat a tr¿vés de juntas d-o

ci indros y ejes, a través de telrigetadores de ¿gu¿ no estancos y

humedad que se condensa en as patedes del tanque. También al

lenar el tanque, en e nuevo flu do hidráu ico puede haber agua

(agua de condensación). 5i e conten do de agua es super or a 0,2 %

de vo umen tota , el f r do hldráu co deberá camblarse. Con a

lnstalaclón en funcl0¡amlento (especi¿lm€nte cuando se trata d.o

grandes nstalaciones) se puede tea izat una separacón de agua y

flu do h drául co mediante separadores o centtílugas.

En insta ac ones que se encüentTan ¿ a ntempefle (mayor humed¿d

eol\áof 0P t€,. t,lol o "lO0po " " !pos-(o e ld Ó ddo

de a re, el cual seca e a re que se neces ta (condicionado pol e

vo umen cambiante).

Dado que e agua posee e mayor peso específlco, durante os t empos

de parada e agua que se encuentra en e flu do hidráu ico desciende

al fondo del tanque (acete m nefa y agua no loTman un ones

quimlcas), y pot lo tafto preden vo vel a separaTse.

Si en e tanque existe un lndlcador continuo de nive de ¿cete, el

agua podrá feconoceTse c afamente. Sl se ¿bre culdadosamente e

grifo de drenaje, plifrero sa e el ag!a. En as gfandes lnst¿ ationes

lrecuentemente se montan avis¿dofes de agua en e plrnto inf€flof

de tanque, os cu¿les a un determlnado fiv€ ajustab e de agua,

pfovocan una seña de ¿larrna. No se ha podldo mponeren ¿ pléctlt¿

una est pulaclón sobre l¿ (apac dad de separac 0n de agLla e¡ un

t empo determ nado.

2.18 Poco inflamables - no combustibles

Las ¡stal¿ciones ridráu cas t¿t-nb¡en 5e empean en st0s de

producción que trabajaf con f!eg0 ab efto y t€rnpefaturas rl!yelevadas. Con e fin de poder .a cu aT e T esgo de tubelias yi o

mangueras que revlentan, en dlchos casos de ap ltatiÓn se emp eaf

f u dos h dráu icos con elev¿do pr..rnto de nf amac ón, poco ifllamab es

o no combust bles

2.19 No tóx¡co, ni como fluido, n¡ como gas, ni después de

su descomposición

Con e f n de evitar riesgos para a salud y el med o amb ente, a

emp ear fluidos h dráu icos deberán t€rerse er .uent¿ as ndicac ofes

correspondientes de fabrlcante de f Lr do h dráu co

2,.20 Buena protección ant¡corrosiva

Los fabficantes de bombas, vá vu as, motores y cl indr0s prueban estos

cof ace tes minerales que proteqen tontra corroslón. L¿ capatidad

de proterrlón antlcorroslv¿ de os ace tes rninef¿Jes se ogr¿ medi¿nte

ad tvos quím cos que fotman una peLícula h drÓfuga sobre as

supelces metáicas y ¡eutral zaf los prodrtlos cotrosvos de a

descomposlclón en caso de envejecimiento de aceite mine a

tlna vez que os cor-frponentes h d áu icos hayar sldo ensayados, el

areite m¡fefaL que quedaba ef os cornporlerltes, es conducido

nuevarnefte h¿cl¿ € ta|que. La pelítu a de a(€ te rn fera en os

c0mpofentes protege a os m smos contfa corfos¡ón hasta su puesia

en marcha. En caso de almacenaje prolofg¿do de los cornponentes

debefán tom¿rse med das ant corros vas espec ¿ es (p.€i. con acelte

conservante)

2,21 No se forman substancias pegajosas

Durafte tlempos de parada prolongados de a instal¿clÓn, durante el

sefv rio, ¿ ca enlarse y enfr arse y como consecuenr a de

efvelecim ento, eLf u do h dráu ico ¡o deberá formar substanc as que

puedan ocaslonar uf "pegado de as plezas móv les de os

componentes h dráuLltos

2.22 Buenafiltrabilidad

El f uido h drár ico de u¡¿ nst¿laclón hidráu lca se f tra perrnanen'

te¡refte durante e seryicio al ¿vanzar o al tetoTnaI o e¡ ambas

difecciones, pafa fitfar l¿s abraslones de mlsmo. E flu do hidrál ico

y a v scosidad de éste lnfluyen sobre e tamaño d€ f ltro y e matefla

de tejido fllt afte d €mp eaf.

A mayor viscosrdad mayor presión de retención (Ap). Por l0 tantO 2.25 No contaminantedeberá proyectarse un li tro más grande En el caso de f uidosh dráu cos agres vos se requ eren materiales especiales para e tejido La rnejor manera de proteger e medio ambiel'rte a ernp eafdel fitro. instal¿c ones hidráulicas se a canz¿ p anificando, constÍuyendo,

utrlrzando y ma¡ten endo cofrectarnente ias nstalaciones.

Las substanc as art vas (onten das en os fluidos hidrául cos no debe¡depositarse en los filtros. 5 en as rsta ariones se emp ean f ltros E empleo de flu dos n0 contarninantes no es uf sust tlrto para e lo.

muy linos de anchura de ma l¿ de 5 ¡r,n y meno¡ e fluldo hidráulico

debe ¿ se ¿ ¿iz¿do o rLo. oó..op rLOpddo\d,o oco'es lo'fl .oo ro o.ro^ o le, dpOe cr.-p co' ¿,sig"e^é,de emp eo. exigenc as:

buena blodegradaclón,

2.23 Compatibilidad e intercambiabilidad con otros fluidoshidráulicos (cambio de fluido hidráulico) - de fácil el m nación,

Pof camb os e¡ as íneas de producción, d stlrtas cond c ones de - fo tóxicos pafa os peces,

med o amb ente o por a ntroducc ón de nuevas eyes puede hacerse

impresclndib e !n camb o de fluido h dráu ico. En dichos casos deberá no tóx cos para bactefias,

consu taTse cor os fabr rantes de fluldo h dráulco y de os

componentes si elf uido h dráu co y os cornponentes ut lizados son - no pel qrosos para as ¿gLras,

adecuados para las nuevas condiciofes de en'rp eo

no pel gfosos pafa 05 al mentos,

.-l .0,. .rtd- , mor qre'd5deberán ser extraidos y limplados para e iminaf el ¿ftiguo fluido - no pel grosos para forrales,

hidráu ico 5 e¡ esos casos no se actúa correctamente se puede

produc r una avería tota de l¿ rstalatlón hldráu lta. no lr t:, ^ ó ( rro. a(ir¡^( kñ do, íquido y gaseoso)

v2.24 No formar lodo

- ser inodotos o, por 0 menos, de 0 or agrad¿ble.

E f uido h dráu co y los aditivos del mismo durante todo el tlenrpode empleo no deberan descomponerse y conduclr a a formac ón de Hasta el momento no existen disposiciones leqa es o norrnas que

lodo (efectos de pegado). defi¡an a conrpatibi idad con el med o amlliente" ('menor

c0ntamin¿ción )de los f uidos h dráulicos.

2.2 5 Fácil mantenim¡ento2.27 Cosros y disponibilidad

^q óloc.Ldo hdr¿ i.oqqLé.pó d"pLó.d"aqo pe ooosde

parada deben volver a remov""rse y ffezcarse requieren mucho Báscamente,deberíanutlzarsefudoshidréul(ose(onomlcosyquedesplegue de r¡aftef m entO. Aqué los fudos hdrául cos cuyos hanacanzadoampl a difusión. El o resu ta de especial lmportancia

adltlvos p erden rápldamente sus ra ¿cteristlc¿s o se evaporan¡ pafa ap lcaciones en zonas aún no industr a lzadas.

deberán contro arse (on mayor lrecuencia ef cuanto a su químlca y

a as car¿cterísticas fís cas. E ratá ogo pafa una evaluación só o pudo rea izarse en forma nicia .

La selecc ón de un f uido h drául co según puntos de v sta económlcos

Los controles de f u do hidrául co deben poder rea izarse con métodos sólo se plred€ evar a cabo caLcu ando apfoximat van'rente los costos

senc l0s. Ef situac ones 1n'rites os fabrlcantes de f uidos hidráu icos de serv cio y os costos derlvados del mlsmo. Por 0 tanto, r€su ta de

y de filfos podrán ana lzar muestras y decidlr sobre e recamblo o a suma lmpoftancia contar con información sobre ptopiedades fís cas

cortinuación de empleo. y qurmicas del fluido h dráuL co para que en el caso de nuevas

constlUcc ones, rec¿mbios o reparaciones se puedan evitar errores.

3. Vista general de fluidos hidráulicos de uso corriente

Ace te, hidráullco a i

Dase oe acetle n't neta l

CRA Fluidos hldráu cos

poco inflamables

CRA F uidos hidráulicos

no contaminantes

CRA F uldos hidfáulicos

e5pecr¿ es

CRA

DIN 51524, parte 1

aceite hidréulico HL

fl! do h dr ¡ b¿se d," ¿ce1e

minera con suf. ¿ctivas

p¿c ¿umenrar ¿ pforerc on

¿¡ti.orros va y a r€sistencl¿

DIN 51524, pafte 2

aceite hidréulico HLP

p€fo súsr ¿d c ona es para

¿q¿rrotam €nlo en elseclor

de fricc ón mixl¿.

DIN 51524, parte 2

aceite hidr. HLP-D

Como ¿ce tes hidr NtP,

d spersión y deterg€nt€s

a df€r€nci¿ de 09 ¿ce tes

ftP no €x ftn exiqe¡.i¿s

en cu¿nto a.dp¿. d¡d d€

sep¿r¿cnn 0e¿fey¿gu¿

DIN 51524, parte 1

acelte h dráulco HLP

Como aceites HLP,

Agua pufa

Tipos HFA

(95/5)

HFA-E (Emulsión)

H FA-N/

([,4lcroemulsión)

HFA-s (So uc ón)

HFA V (espesado)

80% HrO +

HFB (Emulslón agua

en ace te)

40o¿ Nr0 +60% ¿ceile m nerd

HFC (glco ¿cuoso)

40% HzO+60% q co

H FD.R

(éster fosfórlco)

HFD-U(otfa composlció¡)(por o gen€r¿1, Po loéster)

0

3

3

01

-1

3

0-t

1-(2)

-l

(HTG)

(Triglicéridos)

Po ig icoles (HPG)

Esteres slntéticos (HE)

01

0-1

01

Aceites sintét cos

(p.ej , po i-(r olef nas

y glico es)

F u dos hidráulicos

Fluidos hldráu icos

compat b es con

ace res para

laminadores

etc.

Iabla 3.2: Fluidos hidráulicos y su clase de riesgo para el agua (CRA)

VRA'Valores de rie5go

para el agua 0 hasta 1,9 2 hasta 3,9 4 hasta 5,9 >6

CRA Clases de riesgo

p¿ra e agua 0 l 2 3

Coment¿flo Por lo gral., no revsterlesgo para el aqua

Poco riesgoso par¿

el agua

Riesgoso para

el agua

lvluy r esgoso para

el agua

Iabla3.3: Valores de riesgo para el agua y clases

4. Ejemplo para la selección de componentes hidráulicosadecua dos

L¿ gru¿ de !n¿ ¡ave fdLtslria c..belá ser equ pada con unacr 0¡¿mtef.to ¡ diostar c0 de lra:.tc ón y cof Ltn (abfest¿nteh drául co Par; cargar camiones, a ¡i .l¡ debesali¡¿ descubierto L¿g u¿ ¡o lrab¿jo €n serv L o continuo

Pafa esle ras0 de apJicac ór han ile esperarse ¿s sig! eftesterfpefatuf¿51

.Ternpe ¿t! a ¿mb ente: lO.C hata +40"C

.Te¡npef¿tLrra de flu do h dráu co 0"C nasta +60.C.

De entre los f u dos h dráu cos dispoi b es en depósito se emp earáur l uido hiCráu ico 50 VG i2.

De ¡ F g. 3 2 podrá tomar para un flu do I clráLr i.o VG l2 a siguie¡tevscos dao co¡ a tempef¿tuf¿ máxim.r de flu do h clráu co:

.VG 32 .of 0't = 100 mm :'VG 12: co|r .60'C = l5 mm ¡

A 1¿ hor¿ de selecc onar componeftes hidrául ros coIvenientes, estosva 0fes m n m0s y r.ráx/r¡os de a t€mperatrlra han de ser comparadosco¡ los datos en 1os catáJogos de los componentes hiclráu cos,debiéndose comprobar tambiéf si son convenientes para acoffespond ente posib lidad de ap icac ón.

l!l r¡ ¡

F g. 3.2. Diagrana visclsidad-tenperatitra

4.1 cama de temperatura del fluido hidráulico y gama deviscosidad de los componentes hidráulicos necesarios

Para algunos posib es c0mponentes se han compueslo de los

catálogos en la Tabla 3.4 vaiores de los límites admisibles de aplicación

respecto a a temperaturaya a viscosidad de fluido hidráulico.

Estos valores han sido comparados con las exigencias de aplicacióny se ha realizado una evaluación de la posibilidad de aplicación de

estos componentes respecto a a temperatura y vlscosidad del fluido

hidráullco admisibles.

4.2 Evaluación

De la evaluación reaiizada en la Tabla 3.4 se deriva que, aparte de

bombas de paletas, pueden emp earse los otros componentes en loque se refiere a la temperatura y la viscosidad admisibles de fluido

hidráulico.

En cada proyecto o al cambiar apar¿tos deberá comprobarse de esta

forma la idoneidad. En esto debe tenerse en cuenta que es posib e

que en los catá ogos se señalen otra limitación o amp|ación de las

gamas bajo determinados parámetros de servicio (por ejemplo

Presión, Número de accionamientos).

Componentes Temperatura admlsible

de fluido hidraúlico

en "C

Viscosidad admisib e

delfluido hidráulico

en mmz/s

Evaluaclón de la posibilidad

de aplicación

Bombas de engranaje 15 a +80 10 a 300 Límites de ap icaclón

coresponden a las exigencias

Bombas de paletas

(varlables)

-10 a +70 16a 160 . Gama de temperatura sería suficente. Gama de viscosidad no es sufclente,

por cons gurente, n0 se pueden usaf

uur !o> !s Po rto)

Bombas de plstones

axiales (variab es)

-25 a +90 10 a 1000 Límites de aplicación

son superlores a as exigencias

Válvulas de cierre -30 a +80 2,8 a 500 Limites de aplicación

son muy superiores a as exigencias

Válvulas distrlbuidoras -30 a +80 2,8 a 500 Límites de aplicación

son muy superiores a as exigencias

Vá vulas de presión -30 a +80 10 a 800 Límites de aplicación

son muy superiores a as exigencias

Ia6la 3.4: fenperatura y vistosidad del fluido hidráulico de componentes seleccionados

Anotac¡ones

CapÍtulo 4

Bombas hidráulicas

'l. lntroducción

Las exigencias impuestas a una bomba h drául ca se pueden resumir

en una s0la lTase:

Las bombas hidráu icas deben conveft r energía mecánica (par de

giro, ve ocidad de rotación) en energía hidráu ica (caudal, presión).

Natura mente, en la práctica las exigencias son rnucho más

dlferenciadas.

Al se eccionar bombas hidráu icas deberán tenerse en cuenta los

5 gurentes punI0s:

- e med o de servicio,

- e] rango de presión exig do,

- e rango de velocidad de rotación esperado,

a tefirperatura máxlma y minlma de serv¡c o

- a vlscosidad nrás alta y la más bala

a sltuación de montaje (entubado, etc.),

- e tipo de accionamiento (acoplamiento, etc.)

- a vida út lesperada,

- e máximo nive de ruido,

- fac iidad de servicio y

- preclo máximo eventua n]ente ya ndicado.

Este lista todavía podría continuarse.5in embargo, las nun]erOsas

exlgenclas también den]uestfaÍr que no cualquier bomba puede

cump ir en forma óptima con todos os criterios. Por lo tanto, exlste

una varlada serie de principios construct vos. Todos los tipos

constructivos tlenen una cosa en común: se trata de bombas según

e prlnciplo de desplaza m iefto. Aqu í, en a bomba se forman cámaras

mecánlcamente estanras. En dichas cámaras se transporta fLuido

desde el lado de entrada de la bomba (conexlón de aspiración) hatia

e lado de sallda (conexión de presión). Dado que no existe una unión

direda entre ambas conexiones de Ja bomba, las bombas según e

prlncjpio de desplazamlento son muy adecuadas para elevadas

preslones de slstemas. Por 0 tanto, son ideales para a hidráullca.

2. Principios constructivos

A continuación se representarán los t pos construct vos másimportaftes de bombas hidráulicas según e1 princip o dedesplazamiento.

2.1 Bomba de engranajes a denlado exter¡or

El volumen se forma entre los flancos de os d entes y las paredes0e a cafc¿sa.

V- m.z.b.h.¡m = moolllo

z = cant d¿d de dientesb = ancho de d entes

h = a tur¿ de dientes

2.2 Bomba de engranajes a dentado interior

E vo umen se forma entre os flancos de los die¡tes, las paredesde la carrasa y a pieza de llenado.

V- ^. .b.h.r t)lm=moduez = cantidad de dlentes de l¿ rued¿ dentada nteriorb = afcho de dieftesh = altura de d entes

2.3 Bomba a rueda planetaria

E rotor tlene un diente menos que e €stator de dentado i|terorlvlov miento planetario del fotor

V = z (A,,., A",,) .b

= cant dad de dientes del rotol= ancho de d entes

(3)

2.4 Bombas de husillos helicoidales

La cámara de desp azam ento se fornt¿ entre los torni os sin f n y

a caTcasa.

v:itD dl.s.c

t< |

(4)

El factor de coffecc óf c t0n'ta en esperial consideración el engranede os pasos de rosca de os dos husi os

I

/\

Fig. 4.1. Bamba de engranajes a dentada exteriar

Flg.

Fig.4.3

F

¿ I Boqbd de engtdrt¿lcs a oenü00 t.itetnl

Bamba a rueda planetaria

]

Fig.4.4: Bombas de husillos helicoidales

tig. 4.5. Bonba de paletas

Fig.4.6: Banba de paletas

Fig. 4.1 . Bomba de pistones radiales

2.5 Bomba de paletaspa etas comprimidas desde el lnterior

El volumen se forma entre e estator circular, e rotor y las paletas

V=2.¡.b.e'D

b = ancno de as paletas

(5)

2.6 Bomba de paletas (dos carreras)

Por a curva nterior de doble excentrlcldad de estator se pfoducen

dos procesos de desplazan'riento por vuelta.

tr ._2 2, n ^2 ,2,v=7tO -d-).k.b- lD -d).b (6)

vane wldthvafe stroke per revolut on (-2)

2.7 Bomba de pistones radiales,con apoyo externo de os plstones

LOs plstones rotan en el ani lo exterfo Jijo. La excentricidad

determina a carer¿ de pistón.

¿ 2.-V: .2e ' z

z = nÚmero de pistones

2.8 Bomba de pistones radiales,con apoyo interno de os p¡sto|es

El eje excéntr c0 rotante pfoduce movlmlentos radiales osci antes

0e p sron.

d,.2 xV: ^ .2e. z

v

(7)

(8)

Fig. 4.8. Eamba de pistones radiales

z = numero de pistones

2,9 Bomba de pistones axialesen construcción de eje inclinado

Los p¡stones en el cjlindro, cuando rota el eje, realizan una caneraque es funcrón del ángulo giratorio,

u:"n, .(2rn sina). ¿ (9)

z - núrnero de pistones

2. 10 Bomba de p¡stones axialeser coTsnucc ór de p'aca ircliraoa

Los pistones rotatorios de desplazamiento se apoyan en una placadeslizante (placa inclinada). E ángulo de inclinación de la placa

inclinada determina la carrera dei p¡stón.

V: ¿ .(2rn tana)., (A)

z - número de pistones

Las bombas de paletas y de pistones se ofrecen siempre concilindrada constante o variable, las bombas de engranajes sólocon cil¡ndrada constante.

Fig.4.9: Bomba de p¡stones axiales

Fig.4.10: Eomba de p¡stones axiales

P rincipío

de desplaza m iento

Tipo

constructivo

Versión Cilindrada

B. a husilos he icoidales

Fig. 4.11. Ejecuciones de bonbas hidráulicas

3. Criterios de selección

E¡ a introducción se menc onaron una seT e de rriterios de selecclón

p"'" rra bon b" ' idr"r r ". fr ¿b¿1. .e esu er d)c¿'¿r'e \ti.¿sde os dlst Írtos pr fc pios de construcción.

5e calf can según el sisten]a:

1 = nruy bien / muy grande

2 = bien / gra¡de

3 = media¡o

4 = D¿JO

4. Descr¡pción del funcionamiento

4.1 Bombas de husillos helicoidales

A igua que as bombas de engranajes a dentado interio¡ as bombas

de husil os he co da es se c¿racterlzan por un nive de ru dorm-mon,o h- n P^ o- - ,-/^n J /,8o, Prl rlu,du,\d) Po d rcd, u) y uPc,o).

E¡ dlchas bombas se encuentfan dentro de a tafc¿s¿ 2 ó 3 hus loshe lcoidales.

E husll o u¡ido a a máquina de acc onam ento con rosc¿ hacia a

defecha transmite e mov mlento q ratoflo a osdemáshusi os,que

tienen rosca hac a la zqu erda

5e forma un espac o cerrado entre os fi etes roscados de los husi os,

e cual trarspo[a por reducc]ón de vo umen desde la conexión de

¿spifación hasta la conexlón de presióf de a bon'rba.

El o conduce a un caudal !n lorme, práct camente llbfe de pu sationes

y, cor e o, a L.rna m¿rcha mry si enciosa.

Flg.4.12. B0nba de husillas helicaidales

Magnitudes características ¡mportantes

Iriter¡o ?ñfi

Tpo

oÍ'3-i;iiÉÉ<<

Rango út

de TOtac ones2 2 2tt 2 2

1tt1

231

rllR¿ngo útqe pleslon

Ra nqo

de viscosld¿d

22 3

2 3 331111N ve máx

de ruido

Vida útil

ti'.*

41

1212

2

2

2

1223333I1112222l_-

3223331Borfba de engf¿nales a de¡tado exlef of

Bomb¿ de engfanajes ¿ dent¿do intef or

Bo'¡b¿ a rueda p anet¿f ¿

Bor¡b¿ de husilos he co¡da e5

Bomba de pa etas, una (arref¿

Bomba de p¿ et¿s, do5 a¿rrer¿s

Bomba de p sto¡es fad ales con apoyc nterno

Bomba de p sto¡es fad ¿les con apoyo externo

Bomba de p sto¡es ¿xi¿ es co¡ ele nc lrado

Bomb¿ de p stones axia es con p aca nclinada

AIP

EP

ZRP

55P

FZPE

FZPD

RKPI

RKPA

AKP5A

AKPSS

Iab a 4.1: Calif¡cacianes de bonbas hidráultcas

Las ca ificac ones s empre deberáf consider¿rse en relaclón con los

demás prlnc plos constructivos. Dado que la cal ficac ón de los cr ter os

depende de l¿ aplicar óf, est¿ t¿bl¿ puede conslderarse ton'ro ayuda

pafa compafar rafacterÍsticas, corno pof ejemp o, vida út 0 five de

ruidos.

Ci indrada:

Preslón de servicio:

Rango de rotaclones:

T 5 hafa 3500 cnrr

hasta 200 bar

1000 h¿sta 3500 mi¡ r

4.2 Sombas de engranajes a dentado exterior

r.-6.i r^\'r'1.. oF. -o.o.a r¿ leÁ l¿,d.-,..r¡oren gran0es cantr0aces.

l- -or VO ¿di.¿oa dS(¿¿CIC )t(é Oa5 l-L\d5.

pfesión relatlvamente a ta y fed!r.r. peso,

precr0 0¿lo,

gran fango de velocidad de rotac ór ir

ole\,¿do ¿rgO de rerr,pel¿,, o . S. lod

4.2,1 Func¡onamiento

l3 BonLt¿ dc p'tg'd,'.1F' ¿ op :a o,tc"a

F)9.414. Banbas de enqanajes a dentdda exte al

2 B lda 6 TaPa

I C¿rcasa 3 Eje 9 luntas

L¿s bomb¿s de eng anajes a dent¿d0 €xlerior poseen juntas con

nt€fst c os. De €ste modo se producen perdidas de ado de ptes ón

F,aP-^Pro ui -' ul

d sminulr e cauda que se piefde por dichos lnterstlclos a medlda

Qre opo,6 o.*e'l,r -eop'r'ra o L'.¿d" oi"e 5l de .dode la tapa en los lados fronta es de l¿s ruedas de¡tadas a través de

un campo de presión ¿xial.

r ¡ pl -mnn dp n o<i¡n .o n p.pnr- on r- l-JUd \o)U . P

sistema

lvlagnitudes características importantes

Cll ndf¿da:

P es of Tn¿xim¿

Fig.4.

-d iedd derr¿ca llt g51o .,' ao ¿ l" ¿qlnd 0o o rolo- e-ro(motor eléclrico, moto Dlese,elc.) mc l¿nte Lf ¿rop¿nrento La

ueda dentada (7)y la uedadentada(81 se pos c o¡an med anle os

mancales (4 y 5) de modo t¿L de que e' e rnov mlento gir¿tof 0 as

."d¿ d"r-¿d¿ e g ¿-e Co . i.," f.0..d. (d^oroS do de,pL.z¿ ne|o.e'o r", p los flo',.o.oe o,d entes, apared nterna de la cafc¿s¿ i, ¿s supeff c es fronta es de

os m¿nca es (4 ) 5).

En e momento de la puesta en march¿ en d chas cámaras primero,1. r '. r¿ ¡, . - or l-r1¡ ño .,D<

^n p a)qoiPUroo)v,o\u)

dr oqLAroe,Lell oe'"I-0" ódp r dlio . De e lelo00,!prodLrre una depfesión en a t!beri¿ de nspirac ón A medida qre a

depresión aument¿ elfLuid0 fluye deLtaÍr : re a la tubefia de ¿spir¿ción,

hasta ¿kanz¿r a bomb¿

A,o'¿ el lu,oo 5e ,rd,<o0rt¿ on ,¿s ;'d, 0é os dien e: , so

-0. d-ce ¿ si'te-¿ d¿.(o¿L¿.p ¿ oco"ro depe.oCondición para e funr:ion¿miento de i¿ r,omba es, por o ranto, que

¿s cárn¿ras de los d entes sean suf c efl! ,rerte est¿nc¿s romo par¿

t,¿r po-¿ a," o'l , do ) r qró ó p o or pc d,do..

0 2 h¿st¿ 200 cnl

h¿si¿ 300 bar (según lN)

Rango de rotacrones: 500 h¿st¿ 6000 m n

4.3 Bombas de engranajes a dentado interior

La caf¿cterístir¿ principa de estas -omb¿s es su muy balo five de'oo.Do p o.eenp¡or ep" " -'F" I d"l.oesta.O oi¿

(prensas, méquinas p¿r¿ plást cos, ¡r¡qulnas herf¿mient¿, etc.) y en

vehiculos que irabal¿n en espacios :erados (estib¿dore5 e eclricos

pof ho qui ¿, etc.).

t g 4.15. Bontbas de engta]ajes a ii-"ntado lntenal

4.3.1 Func¡onam¡ento

F|g.416. Banba de engfatla]es a derttada tntetnt

E rotof dentado está u¡ do a la m¿r rln¿ d€ ac(lon¿nlenlo Cof el

movlrniefto de rotación de otof derrtadO y de ¿ rueda dentada

¡ierlor aumert¿ elvo um€n entre os ' ¿ncos de los dleftes. [a bomba'' aspl[a

Este ¿umento de vo umen se produce en un ángu o de giro de aprox.

120". Por e5ta razón la cánata or desp azanrienlo no se erra

epe ll orer e 5 -o p ol .¿ "l -p I O¿C O.

Eslo cofduce a Lr-r¿ maf(ha Sumamente tI¿nqLrll¿ v ¿ Lrna n'lLy buena

(onducta de aspirarlón.

r-pl." ro de 'c p "/d cie rlp' ¿oo " "urdo eIo soota,i'vor ot orde vo umen.

La r¿mafa que sigre a la pieza de lenado efá unlda a ¿ co¡exión

de pfes ón. Aqui sp rpduce € !o !men ent'e os f ancos de osdientes,

e f uido es desplazado

En e serto de engrane dentado ¿ forma especia de los dlentes

fesu ta ventalos¿, d¿do q!e entfe e rotor dentado y a rueda de¡tada

(e dlferencia de las bombas co¡ de¡t¿do exlerior) practltarnenle n0

ex ste un espac o mue 10.

En dichos espacios nue|'tos el vOlLrTnen de ¿ceite se comprime. Elo

p oduce pulsaclóf de ples ór y, po €nde, rlr do.

L¿s tlombas de engran¿jes ¿ dent¿do ¡nterior represerlt¿das

práct ramenle f0 pfeseftan pu saclón de p es Ól y son sLtmaTfente

5 enc os¿s

C¿rcas¿

Rotof dent¿do

Magnitudes característ¡cas ¡mportantes

C ndrada: I hast¿ 250 cnr'

Pres ón de se vlcio:

R¿fgo de fot¿(iores:

hasta 300 b¿r (segúf TN)

500 hasra 1000 mi¡ (según TN)

4.4 Bombas de pistones radiales

Para el sector de a ta presión (preslones de servicio superiores a 400 bar)

se emp ean bombas de pistones radiales. Para prensas, máquinas

para e aboraclón de plásticos, en hidráu ica de sujeción para máquinas

herramlenta y en muchos otros sectores se requleren presiones de

servlcio de hasta 700 bar 5ó o las bombas de pistones radl¿les pueden

trabajar sat factoriamente a preslones tán elevadas también en

servicio continuo.

Una bomba de pistones radlales, con apoyo lnterlof del plstón, trabaja

del sigulente modo:

E eje de accionamiento (1)en e sector de 1os elementos de abomba

(2) es excéntrlco. El elemento de la bomba se compone del pistón

(3), del buje de cillndro (4), de la rótu a (5), de un resorte de preslón

(6), de la válvula de aspiración (7) y de a válvu a de presión (8).

La rótula está atornillada en a carcasa (9). El pistón con e patín se

encuentra s0bre la excéntrica. E resorte asegura que durante el

movimiento de rotación del eje extéftrlco e patín slempre apoye

sobre la excénfica y e buje del cilindro apoye sobre l¿ rótula.

Flg.4.18. Bonbas de pistones rad¡ales

Fig.4.17 Bomba de pistones rad¡ales can apoyo interno del prstón

Figura 4.19: Fase 1

El pistón se encuentr¿ en el

punt0 Tnuert0 super 0r La

uE)!r d¿d Er rrlpresenta 5u menor vo urnen. La

vélvula de aspiración y a vá vu a

uc Prs),u,, c>rd I rqi,dud>.

C indf¿da:

Pres ón máximar

Rango de rotariones:

Fase 2

Dur¿nte el movlmiento rot¿tofro

de eje el pifón se mueve en

s€nt do de eje centra de a

exce nt rira. La cámara dedespl¿zan'l ento se ¿granda, por

¿ depresión que se produce se

¿bre la válvula de aspiración. A

Lravés de a ranur¿ en la

excentflca y el taladfo en el

pistón f uye iquldo hacia a

rám¿ra de despl¿zarnief to.

Fase 3

E pistón se encuentra en el

punto muerto nlerlor,la cámar¿.la .lo<ñ ¡,rñ óñi^ o<i¡

complet¿mente llena (volumen

máximo). La vá vula de

aspiracrón y a vá vula de presión

están cerrad¿s.

Fase 4

Con el movim ento rot¿torio de

a excéftr ca el plstÓn se m!ev€

en sentldo de ¿ rÓtula. E fluldo

en la cám¿r¿ de despl¿z¿miento

se comprlme. Pof l¿ presión que

se produce se abre ¿ vá vu a de

pres ón e¡ ia rótula, el fluido¡t ,,^ - .-^.,uyEd,ro, o o ud guqur ru>elemeflos de la bomba

Por regla general, las bombas poseer un número impar de e ementos

de bomba. E motivo es que una superposición de los caudales de los

d SL lO: e er" -OS Oe 0o Oa en € C¿<^ .p - Irar ¡ .: r'\ r -o

una elevada pulsación de caudal.

Magnitudes característ¡cas importantes

0,5 hasra 100 cm3

h¿sta 700 bar (según TN)

1000 h¿Sta 3000 min (según TN)

180'

Fig. 4.20. Pulsación de caudal para bombas de pistanes radíales.ñn I ) 1 t I alanonrn< dp hnnh¡

4.5 Eombas de paletas

Resultan usuales dos tipos de bombas de paletas:

de una carTera y

0e cl0s carreras.

Ambas construcciones poseen e mismo grupo constfuctlvo princtpalque se compore de rotor y de paletas.

Las patetas e| e rotor se mueven r¿di¿lmente. Lo que varía es ]aforma del asidenominado estator, que imita la carrera de las pa etas.

ttg.4.21. Gtupa cansüu(tivo píinc¡pal de una bonba de paletas conrotor y paletas

4.5.'l Bomba de paletas de dos carreras

Fig. 4.22

Ei anrll0 o est¿tor posee una superf cie interna doblemente excéntrica.E lo conduce a que cada paleta reallce dos carreras por vuelta clele]e. Las cámaras de desplazamiento se forman c0n el roto[ dos paletas,a superficie interna del anillo y las placas /aterales de mando.

F 9. 4.23

En la zona de n'renor distancia entre rotor y estator (Figura 4.23) elvolumen de la cámara de desplazamiento es ntínimo, Con emovimiento rotatorio del rotor el vo umen de a cámara dedesp azamlento aumenta. Dad0 que las paletas siguen el borde delestatof, está dada la efanqueidad de cada cámara.5e producedepres¡ón. La cámara de desplazamlento se une al lado de aspiraciónpor medio de ranuras atera es de mando. Como consecuencia de ladepresión fluye lÍquido hacia la cámara de desp azamiento.

Fig.4.24

Se ha a canzado el volumen máximo de a cámara de desplazamiento(F gura 4.24). 5e lnterrumpe la unión hacia e lado de asplración.

Fig. 4.25

Con el slgu erte movimierto rotatof 0 e volr.rmen de a cámara de

despl¿zan'riento se reduce (Flgura 4.25). Las rafuras atera es en as

p ar"s de n"ndo ¡or oJrol P 'l: oo ¿ ave, ce lr c"r" l¿c ¿ l"conexlón de presión de a bomba.

Este proceso se produce dos veces a cada vu€ ta de eje.

Con e lin de gafantzar un apoyo seguro de Ias paetas sobre el

esiator, las cámar¿s detfás de as paletas deben recib r aceite. E lo

qui€re decit que en el rango de presióf actúa toda la pfeslón del

sistema detrás de a paleta.

Por o tanto, la paleta es apretada contra e estator ron toda a iuerza

d"p"'or .lpef ,ie d" l¿ p"1".". A p"ri d"J dpe,odeterminada y, en func ón de as prop edades lubrificantes del fluldo,

' o ^ ¡ prla i.lé,, mn.,.a (p,oPr¡u,ou( -\du yPd

produce desgaste. P¿r¿ reducir a fuerza de cornpreslón, a partir de

aprox. 150 bar de presión de servicio, las bombas de pa etas se

equlpan con paletas dobles.

F g. 4.28

F|g.4.29

A través de un bisel o de un¿ ranura se conduce e flu do bajo pres ón..-,^ t.. ^,.t ,. ,ra 1. ñ¡ pr:. I é\ mpnnt n tp fuc or PJ -.! J.

dada la menor superficie efectiv¿.

Por lo tanto, la fuerza de compreslón queda prácticamente

c0mpe|5404.

Fig.4.26. Bonba de paletas de dos caneras

Fig.4.27

4.5.2 Bombas de paletas de una carrera

La canera de una paleta se limita ¿ través de un estator con vía

circul¿r interna. Por medio de una posic ón descentrada del estatorhaci¿ el rotor se produce la varlación de volumen de las cámaras de

desplazamiento. En princiDio, el Droceso de llenado de l¿ cámara(aspiración) y el vaciado de la misma, es igual al de las bombas de

Porcro) uE uu) ro¡rcror.

Fig. 4.30: Eomba de p¿letas

4.5.2.1 Bombas de paletat variables

Bombas de paletas de mando directo con cilindrada varia-ble (Figura 4,32)

En este tipo de bomba la posición del estator se puede influenc¡¿r

con fes dispositivos de ajustel

- Tornillo de reajuste para cilindrada (1)

La ditancia estator-rotor determina directamente la cilindrada de

la bomba.

- Tornillo de reajuste de la altura (2)

Aquí se varia la posición del estatof en sent¡do vertical (influye

directarnente sobre el ruido y la dinámica de la bomba).

- Tornillo de ajuste para presión máx, de servicio (3)

La pretensión del resorte determina la presión máxima de servicio.

Ei proceso de transporte de esta bomba ya fue descrito ba]o 4.5.2,

En lunción de la resistencia en el hidrosistema se forma una presión.

Esta actúa en la bomba en el sector marcado en rojo y actúa sobre la

superficie interna del estator

La fuerza de presión en este sectof se puede fepfesentar como vector

de fuerza (Fo). 5i este vector se divide en sus componentes verticales

y horizontales, se produce una gran fuerza (F,) , que es absorbidapor el tornillo de ajuste vertical, y una pequeña fuerza que actúa

contra el resorte de presión(Fh).

lvlientr¿s la fuerza del resorte (F,)sea superior a la fuerza (F,), el

estator permanece en la posición indicada.

5i aumenta la presión en el s¡stema, aumenta la fuerza (Fo ) ¡ por

ende, (F, ) y (F, ).

Si la fuerza (Fn)supera la fuerza del resorte (F,)el estator se desplaza

de la posición excéntrica a una posición casiconcéntrica. Elvolumen

en las cámaras de desplazamlento se redu(e hasta que el caudal

efectivo a la salida de la bomba sea nulo. La bomba sóio enfegarátanto aceite como el que fluye como fuga a través del intersticiointerno hacia eltanque. La bomba mantiene la presión en el sistema.

El valor de la presión se puede influenciar directarnente a través de

la n¡ptpn<ión dpl rp(nrto

Las bombas de paletas con cilindrada variable y función de

excentricidad cero (Q = cero), al alcanzar la preslón máxima tarada,

siempre poseen una conexión de fugas. A través de dicha conexión

se drena el aceite que fluye a través del intersticio dentro de la bomba

del sector de presión (rojo) hacia la carcasa (azul).

Con el aceite de fugas se elimina calor por ficción y se asegura la

lubficación de las piezas internaS en servicio de carrera nula.

Fig.4.31 Bamba de paletas de una carrera

fe

t"Fig. 4.32 Bamba de paletas de mando d¡recto

Bombas de paletas precomandadas con cilindrada variable

El princip o bésico de estas bonlbas es n-., srmi a'a de las boml¡¿s

¡1op¿o'asCera doC,re\ o Id\d,Jp,er¡ od.o'0rro d,po ,.0,de vari¿ción del estator.

t ";oo.e re.e'.edorleps-ol" d 0.,'o o-"'I0.¿qodocor p esLof en ug¿ de moverse p0f !n0 ir !ar 05 €50l1es 0€ ples 0n.

An'rbos p stones de poslciof¿m enlo tlefer dist nto diametfo (f€ ¿ción

de superllcies aprox. 2;1)

Detrás del p stón de pos . ofan ento cc el diámetfo Dás gr¿nde se

e., rpr "d'.,, pJo ró D"lo eso re|r( '¿o D p-p roer "dcl a

1¿bonL.J.e e,lo:O Sóe.C.p- óe p 0f ó,rór'¿.

_"p".0 q "5e¡O o^ p.üO-_ oS".O O--eoLro aS0p

¡n< dor' -< ¡loL n .rn¡ rlo n¡ ¡n:m onL-oL ¿ol oq, l"do D, t"9o\¿,." p . depo. o oraa.o^dsg ra n0e.

5 as p'"5 s¡or det,"s de ¿n.bos p s e. 5o't 'g'alcs e e:toto,pefmanele en la pos c ón lrd c¿da, daC:,s as drstrntas supe J c es en

/os p stone5 de posiciorarniefto.

tt. L 2J Rññl, dé Mlpta<

.t- ¿ JA. -¡,1. J.ó .^ "".o.. . ,

".0,1.¿. d¿d,

4.5.3 Función del regulador de presión

E r€gu ador de presión detefmina a pfes óf máxima de s stema.

-d5 e.gol ¿. I O-4. ¿( ¿ reg' "do d" 0 e. O O'1:

- E evada d nám ca

Es dec ¡ os procesos de regu ación de pres Ón deben ser ráp dos

(50 a 500 ms). La d ¡ám ca depence de t p0 conffuct v0 de a

bomba, del requ ador y de slstema hidráu co

Estab idad

lodos os s stemas hldfáu lcos cof pf€s ón fegu ad¿ t endef en

mayor o menot grado a osc ar. E egu ador debe poseet un buen

compfomiso entfe d ránr ca y est¿b ld¿d

Rendlm¡en1o

En pos c ón de tegu ac ón se condL,ce ura pate del caudal de a

bomba a través deL regulado al tanque. Est¿ potencia de péfdlda

deberÍa ser bala, pero tamb én se debe asegurar a difámlca y la

estab lidad del regu ador en la r¡ed da necesaf a.

F g. 4 35. Reguladar de presión, bonba en posición de transp)rte

Li presión dá servicio es inferior a la presión náxina aiustada en el regulador de presión

4.5.4 Montaje del regulador de presión

El regu ador de pres ón se tompone de p stón fegu adol (1), carcasa

(2), resorte (3) y djspositlvo v¿f ¿doI (4).

En aposción ncia el resorte empula e pistÓnreguadora aposicón

indlcada en la carcasa del regu adot

E flu do h clrául co ega a tfavés de can¿les en la bomba a p stÓn

regu ador. E pistón egu ador dispone de un la adro ongitudln¿L y

dos taladros ttansversa es. Además, una t0befa I n'rlta e caLldal que

pu€cle clrculaf a tlavés de pistóf fequlador. Ef 1a posiclón indicada

f uy"" 1¡c¡u,Oo, que se entuentfa bajo la preslón de sistema, sobte e

t¿ aclfo ong tud fa y e ta adlo tf¿nsvets¿] h¿c a e pistÓn qrande de

poslclon¿miento.

La conexión a ta¡que es1á cerrada medi¿l'lte uf ¿ nelvadur¿ en e

p stón regu ado.

La pres ór actua en € s¡stema h dráu co actúa contfa a superlic e

anu ar de pistón regrlador I\4 e¡ttas la fuerza F. resu tante de a

presión sea inf€rl0r a a flerza opuesta del tesotte F', a bomba

permanecerá ef e estad0 l¡d cado. Detrás de ambos pistones de

posirionamiento actúa a m srna presiór

5i (0n e armento de pres ón en el s stem¿ h dráullco ¿umenta la

fuerz¿F-,el p stón regulador se despl¿z¿fá contr¿ e resorte.

En el regu ador se abre la unión hacia e t¿nque. ELfluid0 que drena¡: raf, rr nn dp nro< ¡n np ,-< .lpl n;<hn ñr.rnrlp dp

posiriofam ento. El pilón de posicion¿miento pequeño aún está

sujeto a la pfesión del sistema y desp aza e estator contra e pistón

de posicionamiento gfande, sujeto a pfesión redutida, aproxi-

madamente a la posición medl¿.

5e produce un equ ibrio de frerzas:

'-per',r'e del pistor peoLD.0 ¿ rd pr¡¡ o- -

superficie del pistón grande x baja pr€s 0n.

l r cduddl Lleg¿

¿ cp o. rd p.esror del si5 '¿ sp r¡¿1t¡ere.

\rro( o) d F)ld pu¡qr L d !- p( u ud rrla canzar a presión máxima tarada es b¿ ¡. El calentamiento delfluidopeTmanece balo y € (onsumo de e¡erg ¿ resu ta mln n'r0

Si en elsrfema hidráulrco la ptesión vuelve a disminuit, el resone en

el regu ador de presión desp az¿ al plstón regu ador. De este modo

se cierra a unlón ¿l tafque y loda a presión del sistema actú¿ detrás

del pifón gr¿nde de posicionan'riento.

El equilibrio de fuerzas del pistón de posicionamiento des¿pafece y

el pistón grande desplaza el estator a l¿ pos clón excentflca.

La bomba nuevamente lransporta haci¿ e hidloslstema

.a5 oo¡o¿q .¿ ¿o e, do p¿letas q-e t'"b¿ a' segú' el o rr pio

descfito t¿mbién se pueden equipar con un¿ seÍe de otras v¿r antes

de reguladores, cor¡o ser:

- Regulador de caudal,

- regulador de presión'caudal o

- regulador de potencia.

F g.4.36. Reguladar de presión, bornba en posic¡ón cera¡ a nra<ián rlp \p^/i(io rcrresDande di valor de ajuste del regulador de presión.

4.5.5 Regulación de caudal

En a regu ac ón de cauda, e caud¿ de a bomba se adapta ¿ Lrn

'rd-ce e ".d"l " rro.e, d"véru p c td!u.un diafragma medidor (que puede se un estfangu adof, u¡a vá vula

d str buldora proporci0na , etc ) La diferenc a de ptesión en e

d afragma medidor se torn¿ corno magn tud de regulac ón.

-o ple)Ol 0ed leOe O',:'og 'lo ^"0dol 5e -O d,\eo o ,0e (ó

frontal de pistón del regulador Esta presión tamb én actúa detrás

del plstón pequeño.

La pres ón detrás de d affagnra nred d0r ( ffef or a a pres ón delante

de mlsmo) se conduce a través de Lrf tondu(to a a cámafa de

resorte del requ ador.

En el pistón de1 regulador y ef e p stó r de posiclon¿m ento se produce

!n equ lbrio de fuerzas.

En a pos ción ¡d c¿da la dlferenc ¿ de pres ón en e d afragma

med dor es igra a la fuerza del rescrle en el tegu adot.

A través de canto de mando (X) ef e regu adol coustartemente

drena acelte p oto, de n]odo que en e pislón qlande s€ lnsta a un¿

determ nada pres ón

llo,,. p.n I tol r,p.t. .n, ., nle,ogle.

5i, p el., s€ aument¿ a secclón trafsversa ene dafragmamedido¡a diferenc a de pres óf se reduce

Por el o e fesorte desp aza e1 p stón reguladof. La secc ón tf¿|Sversa

en e carto de ma¡do se fedute y aumenta la pres ón detfás de

pistó¡ grandÉ.

El estator se desp aza en sentido de mayot excentricldad, a c I ndrad¿

c€ a 00TnDa aLrmenta.

Como co¡secrencia de la mayor c lndr¿da ¿umenta a ¡p e¡ e

diafragma med dor hast¿ que se vue va a un estado estab e.

(z1p en e d afragma medidol l luerz¿ d€ resorteene fequlado0

Los reguladores de pres ón y de cauda son selecclortab es y ajustab es

de diversas maneras (mecánica, h dráu ica, e éctr ca).

La combinaclón de regu ador de carda y de presiÓn perm te re¿J zaf

acc onamientos hldráu icos suffamente económ cos (véase Load

Se n sing).

0_

0_

o_

F g.4.31 Regulador de caudal

Anotaclones

Caoitulo 5

Motores nrdraullcos

1. lntroducción

Los motores h dráu lcos conv erterr enefgia h dráu lca en energia

mecá¡ica.

A qua que en el caso de as bombas hldráu lcas, existe entre 0s

motores hidráLr icos un¿ v¿riedad de pf nc pl0s constructlvos y tlp0s

de rofstrucclóf Dado que n ngún t po de consfucc Ón puede cumpl r

ópt mamente con todas as exlgen. ¿s, par¿ tad¿ caso de apl taclón

deberá e egirse e rnotor más ad€cu¡do.

Velocidad de rotación

5ólo pocos r'r"rotofes pLredef ser utllll¡dos con ve ocidades de rotac ó¡

muy baj¿s y tamb éf a velotidades de fotac Ón superior€s a 1000 mir I

Pof lo t¿nto, los rnOtofes h drául cos se pueden div dir en

m0t0fes de marcha táplda (n = 500 h¿sta 10000 min )ymotores de marcha ent¿ (n = 0,5 h¿sta I 000 m f- )

Par de g¡ro

E par de gifo que puede set enttegado por e motor hidráu ico

dependede ac indfadayde a dlfe'encia de presiÓn sobre e motof

h dráu ico. Los motores hldráu lcos de match¿ enta n0fma mefte

han sldo concebidos de modo ta que a teduc das ve ocldades y¿

entreqar Tn0mentos e evados. Estos motofes LSHT (L0w spe€d Higfr

torque) se tratafáf er un palraTo a parte

Potencia de accionam¡ento

La potenci¿ entfegada por un rnotof hldráuL to depende delcauda y

de a diferencla de presló¡ e¡ e motor h dtáu co Dado que a potencia

resuLta d rectamente ptoporciona ¿ ¿ ve ocidad de rotaclón, os

motores de ma cha tápida son adecrados para ¿pl tatiores con gran

ex gencr¿ de potenc a.

2. Princip¡os constructivos

F g 5.1. Matar de engranales

Ftg.5 2. l\lotor de rueda planetar¡a

F g.5.3. l\,4ota¡ de paletas

F g.5.4. M0lor de pistanes nd¡ales can '1P1yo interrta de los ptstDnes F g 51: l¡otor de pistanes ax¡ales etl canstrucc¡ón de placa ¡ncl¡nada

t q.5.5. Motar de pistanes radtales ¿e carrera núltlple Qn apaya

externo de las PtsLanes

Ftg.5.8. Matar de p¡stones axiales de carrera múhiple con eje fijo

Ftg.5.g: Motar de pistlnes axiales cle carrera múltiple c0n carcasa

tuatr1.5 6 Motor cte pistones ax¡ales €n construcciÓn de eie incltnado

3. Descripci0nes del func¡0namiento

3.'l Motor de engranajes

De acuerdo con su construcc ón, los motores de engraf¿les son muy

s milares a las bombas de engranales (véase capitu o "Bombas

h dráulicas ). Las dlferencias están ef el campo de pres Óf axla y en

e hecho de que Los motores ¿ engraf¿jes, tOnceb dos para dlstlftos

sentldos de rotac ón, dlsponen de una conexión de fugas

El fluido hldrául co que lega al n'rotof hldráu lco actÚ¿ sobre os

engrafales.5e produce un par de g 0 que es entfegado s00re el ele

del motor.

Los motores de engrana]es se ap ican itecuentemente en a h dráu ica

de móvl es y en a técnlc¿ ¿grarla para atc onar clnt¿s transp0rtador¿s'

separadoTes, veft adores, transpottadores sin fin o sop adores

tig 5.10. Mator de engranaies

Los motofes a engranales y los mot0res de p stones axla es (vease

capítulo " Mláqu nas de p stones axi¿ es ) peÍtenecen a los de rnaÍtfla

ráplda. Los motofes hldráulcos de marcha rápida se emp ean en eL

rafgo de rotaciones superiores a 500 min r' Pafa ap ltatiOrles con

velocidades de rotación lnlerlores se emp ean motores de march¿

rápida con reductor o motores de marcha enta Los rnotores de

mafcha lefta o LSHT (Low speed-hiqh totque) presentan sus meiores

caractefíst r¿s y fendlntientO a ve oc dades de totac ó¡ infetiores a

500 m nr.

Ftg. 5.11 l\4otor de enEanaies

Magnitudes características ¡mportantes

C lfdrada: ¿Prox t hasta 200 cmr

Presión de setvicio máx : hasta 300 bar

Rango de rotaclones; 500 haf¿ 10000 firin

P>

L

3.2 Motores ISHT(Motores hidráulicos de marcha lenta)

3.2.1 Motores hidráulicos según el principio de engranajesplanetarios con eje central

fvoro e( de e^g ¿r¿jps >€ .3 á. € 7or oo s- g a c.' d'¿dd r s rs

pequeñas din'rensiones.

El motor hidráu lco [ec]be o entreg¿ el f r do h dréul co ¿ través de

conexiones de tubefías

En elconn'rutador (2), que está pfens¿do en acarcasa(1)sec0nduce

e fr- oo a l|".e> de - (a,d e) or J d es l'l 16 o.- ¿s.o q t rOi

n¿les de l¿ placa de mando (10). La piai: de mando esta un d¿ a

través de un dentado con el eje (4). Por o:¿nto, e rotof (6)y la plara

de mando (10) giran a a n'rlsm¿ velocld¿d

E lo se alcanza porque por vue ta del eje de acc onam ento se ptoduce'o-.rr^a. ronr.o\r<dolo nl¡ ,e,tO

Ranuras de mando ub radas radialmente (11)en la placa de mando

rfean una unión entre ei ronmutador (2) y /as cámaras de

desplazam ento. Fstas se forman con a superflcie ft€ffa de l¿ rueda

dentada inter or (7), la superflcle exteriof del rotor (6) y os rodi los

internos (8).

En e c0nmut¿dor la m tad de l¿s l6 f¿nuras long tudinales está unida

¿ '¿do do o't¿ pres 0r y d o' " n r ad, ol rado de bala o'es o..

lodo, ras rac " as de desp "lariel o q ó 10-6 arPo-prteaur¡entan su vo urnen, están unidas a tr¿vés de la placa de mando

con el lado de alta presión. Todas as cámar¿s con dismlnución

momentáfea del volumen se ef(!eft.an un das con e ado de baja

pfes 0n.

,^ ¡^,, ^ ^..,,..^h,^^rd p -ru sr t/uvurd u 'd u- ¿o \-tuE o\ruo \uu -c,rotor y que produce e p¿f de glro. Aqui l¿ rueda dentada lnterlor (7)

<e apoya sobre o: odillo< e¡te ores {9)

i<-

Fig.5.12. Nlatar de engranajes planetaios

Cada vez que se alcanza el volumen mayor o menor de la cámara se

conmuta. Por vuelta de eje se producen 8 variaciones de vo umenpor cámara. Por lo tanto, se producen 7 x 8 - 56 procesos de

desplazamiento. E lo explica la cilindrada re ativamente alta por vuelta.

Fig. 5.13

Válvu as antirretorno internas conducen el aceite de fugas interno

hacia el lado de baja presión correspondiente. Si la presión en este

sector supera un valor determinado resulta necesario unir la conexióndo f¡¡¡< rnn ol t¡nnra

Fig.5.14'. Motar de engnnajes planetar¡os con dos extremos de eje

El eje saliente central permite instalar frenos de retención o utilizar

dos extremos de eje, p.ej. como accionamiento para transductor de

rotaciones (véase Fig. 5.14).

/l>4.\,

3.2.2 Motores hidráulicos según el principio de engranaiesplanetarios con ele cardán

En este principio constructivo el par de giro no se conduce a través

de la rueda dentada inter¡or sino a favés de un eje cardán interno

(1)desde el rotor (2) hacia el eie saliente (3).

v'¡.4-.-T \--:- '

|...-.

.-. \t_h.f .-1'¡-\+7 |

---l

Fig. 5.'15

El fluido hidráulico conducido hacia e motor hidráuliro se reparte a

través de ranuras (4) en el ele saliente y se conduce a través de

taladros en la carcasa hacia las cámaras de desplazamiento. Del mismo

modo también se descarga el fluido.

Magnitudes característ¡cas importantes

Cilindrada: aprox. 10 hasta 1000 cm3

Presión de servicio máx.: hasta 250 bar

Rango de rotaciones: aprox. 5 hasta 1000 min r

3.2.3 Principio de motores de pistones de carrera múltiple

tre,lep r!po.or ,. -cL .o por \ ¡"r¿ déeo,¿i¿ ¡,-61¡o¿1i76varias caTrefas de trabalo. Pof e o estos motores tienen grandes

ci indradas y, por ende, e evados mOmentos sal entes de glro.

r>6 -./

==- 8

lFig. 5.I 6

A través de conexlones de tuberias (1)y de mando (2) se unen

ventanas de mando (3) con el lado de alimentaclón y de descatga

del motor. Según la posición momentánea, as cámaras de c indto

5e enan o se vac an.

E pistón apoya a tfavés de un¿ bola o de un rod llo (7) sobre la cutva

de carrera (8).

La fuerza (Fr)que es convert da ef par de giro depende de la fuerza

Fo(superf c e de plstón x pres ón de serv clo)y de ángu o de la curva

0e carTera ü.

Los n'rotores de pistofes de carrera mú tlp e se distinguenf rrda^ ert¿ -rFr-p \eg-1 dosiioo' or st.ctivo':

. El árbol está fijo, e control y as a imentac ortes se encuentran

' ieg ¿oo\ e e,. L¿ C¿r(¿rd gi " eiero o. vease a SeCC 01

3 .2.3.1).

. El árb0l efá fijo, e control y las ¿l mentaclones se encueftran

integrados ef é1. El árbo glra (ejemplos, véanse as Secclon€s

3.2.3.2 y 3.2.4).

.5 11

o =Angu o de giro, ángu o en la eva de carera

F, = Fuerza axla, fuerza de p stóf

Fr = Fuerza tangenc a

Fr, = Fuerza normal, fuerza ejerclda en la eva de carteta

LOs motores según el princ p o de canera mÚ t pLe poseen muy buenas

propi""dades de marcha lenta y se emp ean para mú tiples ap icaciones

Fig

3,2.3.1 Motor de pistones axiales según el principio decarrera múltiple con carcasa rotator¡a

Este trp0 constructivo requlere un espac o de montale re at vamente pequeñO.

E n]¿ndo y as conex ones de las luberlrs están iftegr¿dos en e eje de motor

Fig.5.1B. Motor de pistones ax¡ales (oi carcdsa rotatoria y ábolfijo

Fi}.5.19. Matar de pistanes axtales con carcasa r)tdt)ria en el acc¡)nanient) de

rueda

Dos curvas de carrera (4) están fij¿mente

La,d¿' ¿ e.a ( 1. .0, g r-pos ,o1e' ¡is'o'se apoyan axia mente en las curv¿s de

carer¿ y tr¿nsmiten el p¿r de giro a la

carcasa rotatori¿.

Los resortes (3) se encargan de que los

pr5tones en cL¿lqurer situ¿c or dp :etvi.'oapoyen sobre la curva de carrera. 5l se retiran

os resones y actúa poca presión (1 bar) en

la cámar¿ de la c¿rc¿sa, en estos motores

es posibJe una marcha lbre.

Este tipo de motores, gracias al rnínimo

espacio de montaje fequerido, es

convef ente pata acc onar ruedas o

cabrestantes.

Magnitudes característ¡cas¡mportantes

Cilindrada:

200 hasta 1000 cml

Presión de servicio máx.:

hasta 250 bar

R¡ñn^.lo r^r:ri^nó<

5 hasra 300 min '

Par de glro máx.:

hast¿ 3 800 Nm

_J1-___r--rr- -._14._.--il=-----1':--n-:-]L---'_-----=:---=:::-:.'.

F g 5.20 l'/ofo/ i/lJe¡¡rb/e 5r, a¿/..-).r j'ele ¡fo

F q. 5 2 L tab/ ej¡rn¡e ao/npietO - LrirbOi de cebie re.¡b e la funciÓrt de /a rarcasa p;r.: ei mo¡tf lrje/ ¡;bie

3.2.3.2 Motor de pistones axiales según el principio decarera múltiple con eje rotatorio

En estos motores el mando y las conexiones de tuberías (6) se

encuentran en la carcasa (5),

Ademá1 la curva de canera (4) está fijamente unida con la carcasa(2) mientras que el grupo rotor/p¡stón (3) está acoplado a través deun dentado (7) con el eje de acc¡onamiento (1).

Cada p¡stón realiza varias carreras por vuelta del eje.

En este t¡po constructivo se puede realizar un segundo extremo deeje o montar frenos.

Vá"0

tig. 5.22

Magnitudes ca¡acteríst¡cas importantes

Cilindrada:

Presión máx.:

200 hasta 1 500 cm3

na$a 250 bar

Rango de rotaciones: 5 hafa 500 min-'

Par de giro máx.: hasta 5000 Nm

3.2.4 Motores de pistones radiales según el principio de

carrera múltiple

En este tipo constructivo los pistones (3) dlspuestos radialmente se

apovan a través de rodlllos (8) sobre a curva de canera (4). El f uido

hidráu ico llega a a cámara del cilindro a través de taladros axiales

en el mando (5). Cada pistón es cargado o descargado con fluido

hidráu ico por vuelta del eje tantas veces como la cantidad de levas

exifente en a cuTVa de carrera. El par de giro que se produce como

consecuencia de la forma curva de est¿tor es transrnitido a través de

un dentado (6) desde el grupo rotolpistón (3) al eje sallente (7),

En a carcasa (1) se ha integrado un rodamiento de rodrllos cónicos

que puede absorber elevadas fuerzas axla es y radia es. En la carcasa

de mando (2), a través de un anastre, se puede montar un freno de

dlscos (9).

5i en la cámar¿ anular (10) el vaLor de la preslón de aflojanriento de

los frenos resulta inferior a un valor determinado, e resorte de disco

(1 1) comprime el paquete de disc0s (12).

El freno ha sido accionado.

5i la presión de aflojamiento supera el valor necesario, entonces el

pistón de frenado (13) es desplazado contra el resorte de disco. El

paquete de láminas queda descargado y el freno aflojado.

F-

../

F19.5.23

Fig.5.24: izquierda, no connutado, 1A0% velocidad de rctac¡ón,

100% par de giro; dere(ha, cannutada, 2a0% velocidad de ratación,

50% par de giro

Conmutación a media cilindrada

En algun¿s versiOnes de los motores de pistones radiales se puede

reducir la ciLlndrada a la mltad. Para el o, a través de una vá vula enp -¡.¡^ a. r¡ ¡rrrp.¡ ¡ip -.rLr'^.ór^ e¿l norlA'¿ mI¿d de Os

plstones con fluido hidráulico. Los pistones restantes están unidos a

la parte de descarga del motor. El motor march¿ con doble velocidadde rotación pero con medio par de glro

Marcha libre

Si ambas conexiones A y B se unen sin presión y simultáneamente a

Tr¿ves de conex;on "1" \e cdrg¿ l¿ (d (",¿ ton -l ¿ o es.or oe 2 b¿,

los p stones son empujados dentro del grupo rotor/plstones. Los

'od'l os1a'o¿po)d1sob e d cLrva de d'erayole'l'erodeeesepuede girar libremente.

Magnitudes características importantes

Ci indrada: 200 hafa 8000 cmr

Presión de servicio máx.: h¿sta 450 oar

Rango de rotaciones:

Par de qiro máx.;

t hasta 100 m n I

hafa 45000 Nm

3.2.4.1 Motores de pistones radiales (carrera única) conapoyo interno de los pistones

Fig.5.25. l\'4otor de ptstanes rad¡ales

Los crlindros y pifones está¡ d spuestos en f0rma efrellada a rededor

de eje excéntr ro rentral.

De acuerdo con a posición de eje excéftr c0 de 0s 5 (10) p stones 2

ó 3 (6) estáir u¡idos con la a lmentar ón ( ado de pres ón) y os

p stones restartes con a descarga (ado de tanque).

A f¿vés de mando (1) se al me¡ta¡ as cám¿ras de os ci lndros con

f uido hidráu lco.

E mando se compone de p aca de mando (2) y vá vr.r a dlst lbu dora(3)

fvllertfas que a p aca de mando está firrremerte uflda con a cafcas¿

med ante pasadores, a vá vu a distr buldora gira con igua ve oc dadrlo '¡t¡ri¡n oa aDat.a.tt.^

Los taladros er l¿ válv! a d strlbLr dora rrean Lrna ufión con a par¿¡^ ---¡^,, -^^ ,.1^ t^. ^.r^r-rL ol uu , .u, o, ol d o- l- | I lp'

Fig.5.26. M0t0r de ptstjnes rad¡ales

La transmrsión de fuerzas del prstón a eje excéntr co puede realizarse

de varias ma¡eras:

En a vers ón según Flg 527 os pistoresse conduce¡ en la carcasa

y apoyan sobre anlllos especialmente fornados sobre el eje excéntrico.

Durante el movim ento rotatorio del ele se produce u¡ movrmlento

relativo e¡tre pistón y ani lo. Par¿ reducl'la fricción la supeficie de

apoyo de p stón en e ani lo está descafgada hldrofáticamente.

a

Fi¡ q t7

En otra versión la presión de serv cto actúa sobre e eje excéntrico,

Los pistones y cilindros apoyan sobre superflcies eléricas y siguen,

libres de fuerzas transversalet al eje excéntrico.

Las superficies de contacto en la excéntrica y en a carcasa están

práctlcarnente descargadas hidrostáticamente, de modo que la frlcción

resu ta minir¡a. Esta construcción permlte un eJevado rendimlento y

una buena conducta de marcha lenta.

F]9.5.28

Magnitudes características importantes

Cilindrada:

Presión máx.:

l0 hasta 8500 cmr

hasta 300 bar

Rango de rotaciOnes: 0,5 hafa 2000 minr (según TN)

Par de glro máx.: hasta 32 000 Nnr

3.2.4.2 Motores de pistones radiales con cilindrada

variable

La construcción básica de estos motores hidráulicos es igual a la

descrita en la Se.c1ór 3.2 4 1

La diferefcia con respecto a los motores hldráulicos c0n cilindrada

constante es el eje excéntrico

Se compone de dos eles (1 y 2) y de la excéntrjca mÓvil (3)'

A través de Ias conexiones de mando (4) se cargan de presión las

cámaras del pistón en la excéntrica (5 y 6) Si en la cámara del pistón

(6)actúa la presión superior,la excéntrica se desplaza hacia elsentldo

de menor excentricid¿d.5i en la cámara (5)actúa una presl0n rnayor

que en la cáman (6), entonces la excéntrica se desplazará en sentido

de mayor excentricidad.

De este modo se puede conmutar la cilindrada del motor hidráulico

entre un valor mínimo y un valor máximo, fijado mediante topes

mecanLc0S.

Fig.5.29

gran excentflcidad excentricidad reducida

Fig.5.30

Para e ajuste continuo de ¿ ci lndf¿da res!lta necesaflo requ af la

posiciór de a excéntr¡ca.

Como valof conlpar¿tivo pata a excentrlcldad se toma a magnitud

de mov mlento pendu ar de p stón.

El c¿pt"oot ¡gro¡¡p¿tl,)L- dJ't¿.pr o {'oor e¿). ¿..¿ ",comparada con e va or nominal.

5i los v¿ore ed ) tomr"l ¡9-6¡¡ilora ovesde.r¿r'¿l..¿reguladora y de as conexiones (4) según si la desv ación es pos tiva

o negativa se carga de presión a támara del pistÓn (5) o (6),

v¿riá¡dose co¡ e o a exce¡trlcldad en el sent do deseado.

lunto con captadores de ve ocldad de rotac Óf se pueden emp ""armotofes de plstones radla es ton c indrada var ab e para

acclonan'rientos en clrcuitos de reg! ¿c ón de lazo telr¿d0.

Magnitudes características importantes

Cllindrada:

Preslón máx.:

200 hasta 5500 cm,

hasta 300 bar

Rango de rotac ofes: t hasta '1000 min

Paf d€ glro máx.: hasta 22 000 Nm

Fig. 5.3 1

Anotactones

Capítulo 6

Máquinas de pistones axiales

'l. Introducc¡ón

Para la ejecución de una máquina de pistones axi¿les como bomba om0t0r es mportante n0 só 0 e prin( piO func onal, por elemplo s se

üata del principio de ejes inclinados o p acas ncl nadas, sino tambiénsi el uso está prevlsto para !n cifcu to abieno 0 cerfado.

1.1 Circu¡to abierto

Abieno signlfica que en el caso nor¡ral la tubería de aspiración deuna bomba conduce por debajo de n ve de un f uido, cuya superficiese encuentra unlda en iorma abiert¿ cof la presión atmosfér ca. Unacompensac ón segura de pres ón enl e el aire en e t¿r'rqLte hidráulicoy el aire de medio ambiente g¿rartiza un¿ perfecta conducta deaspiración de /a bomba. Las resistefc as en l¿ tuberia de a jmentació¡

no deben producir un¿ caída de presióf por debajo de la a tura deasp¡ración/del imite de aspiraciónLas maqu nas de pistones axiales so¡ autoaspirantes, pero endeterminados casos aislados se cargan con baja presión dei lado deasplración.

En circuito abierto el fluido hidráulicc es conducido a traves de vélvu asd stf br.ridofas h¿cla e co¡sumido y tamb én de regreso hacia eltanque.

C¿facterístic¿s tipicas que signific¿| circu t0 cerrado:

- Tuberías de ¿spirac ón:qfan d ámetfo, pequeñas longttldes

- váivulas distribuidoras:anchos nominales que depender de f ujo

- fitro/refr gerador:

secciones transversales/t¿mañ0s aofstructivos que depenclen deI ujo

- tamaño del tar'rquel

vari¿s veces el caudal máx. de l¿ ¡omba en lltros

- disposición de a bomba:

encima, al lado o debajo del deposito (tanque)

- numeros de revoluciones:

lim tadas por la a tufa de aspirac ón

- ap0y0 de la ralga en e retof|o ¿ I avés de vá vulas

E c rculto ab erto es estándar para muchas apl caciones industr a esy móvlles. Desde la máquiÍr¿ herr¿¡ efta, e accion¿ñrient0 cle unaprensa h¿st¿ os reduttores de cabrest¿|tes y rnóvi es.

ttg.6.1. Máquina de ptstones axtales

- Eje inclinado

cansnnte

Fig. 6.2. C itcu¡ta abierto

1.2 Circuito cerrado

Se denom na cerrado a rn s stema hldr¿ullro cuando e f uidohidráulico que retorna del consumidor es conducido de nuevo

d rect¿mente a la bomba hldráu ca.

Existe un lado de alta y un0 de bala presión, según a d ercón de

ca 9a (mon'rento de toma en e consun't dor).

| <ó¡ | r ¡" -I r'p .l ¡ z¿ -ed orre .¿ . rl¿S

limltadof¿s de presión, que descafgan ¿ ¿do de b¿ja pfesióf. El

f r ,¡1¡ no m:noro do¡t ¡ io ri'r rn

5ólo hay que sust tu r fugas pernranentes er a bonbayen el motorldononden rlp ñ(.1:rn<.la <p !l.l.l

p^, ¿nri opra .r ó ñ .é ". -r '6I r€ ,r¿ bornb" "r^ l¿rallr dada, que tra¡sp0rta permaneftemef:e de un tanque pequeno

sufc efte cauda de flu do (vo umen de al mentación) a través de

una válvu a aftirretorno hacla e ado de oaja presión E volumen

excedefte de la bomba de a lmentación que tfabaja en el c rculto,, " r , .p . .., ". 4a, .¿ .ul¿ lr -¿do'¿ d" t¿

presrón de ¿l mentaoón. La rarg¿ del l¿¡o de baja pfesión perm te

magnltudes de serylclo más e evad¿s de ¡ bomb¿.

,.", ¡^ , , ,,^ ^,. ¡^ ^ -. -.^ ,... ¡^ ^.,^-^duuPd o) oqu o>!qP)u c)¿xia es:

- Válvu as distr buidofas:

anrhos fon'rinales pequeños para el r0"i1f0l p loto

Filtro/refrigeradof:

peq.e.¿ .e(,,0. e, ¿r'.psaosde'.0 rofra-o'(01 Jfi.os

toi rqu( \ucPU) tur.-- o der¿s bo- b¿, o ,il ¿ espcltur u, >u d i rc óuoprouu o roul

y a cauda del sistema

- Númefo de revoluciones:

eP.ddo aore.l-.espor ¿ -etlo or

- u )PU> t u/

I bre, opclon¿l

- ACC]OnaTn enlo:

totalmente revers ble al bascui¿r sobr¿ la pos ción nu/a

- Apoyo de a carg¿:

a tfavés del motol de acc ofamlento

- Retofno (recuperación) de la energie le frenado.

Fig.6.3. A,láqu¡nd de pistones axtales

Ple(a in(l¡nada

vafnDle

1(

Fl., ^l

a¡r.üitn refildn

l¡l lii f1 rEtQa!]d

'\,

2. Principios de funcionam¡ento

2.1 Eje inclinado

2.1.1 Principio de eje inclinado

El mecan smo propulsor de eie fc ifado es una máqu na de

desp azamiento, cuyos p stones de desp azamlento están dispu€stos

en forma lnc inada respecto del eje motor

l1

0

Eje motor

Pistón cónico

cilindro

Placa de mando pafa .l = constante

Riñones de mando

R¡ñones de mando (r = variable

Posic¡ón 0

Placa de m¿ndo para

h = carera del pistón

A = Superfic¡e del p¡stón

Dr = D¡ámetro de la c¡rcúnferencia giro de los p¡st. sobre el eje con tr = 0

a = Angulo girator¡o (p.ej. 25')

Vs = Cilindrada geoméirica IcmsVuelta]

x = Cantidad de pistones (p.ej. 7)

Ve = x 'A 'Dr 'sen fr

Ftg.6 6. Unidad canstante con necanisna prapulsarde pistón cónico

Fg.6.5: Representactón de una construtción de eie tntltnada can ángula gtrat1 a a cjnstante a vattajle

0

Fig.6.7 . Principio de eje inclinado

Función como bomba:Glrando e eje molor, el cilindro es arrastrado sin cardán a través de

pistones articulados y com enza ¿ rotar En los agujeros dei c lindrolos pistones recorren una carrera, cuya m¿gnitud depende del ángulo

de inclinación del e/e inrlrn¿do. El flu do es conducldo hacia la bomba

de lado de baja presión (entr¿da) y trafsportado por os pistones del

l¿do de alta presión (salida) harla e s stema.

Función como motor:A diferencla de la función de bomba, aqu se conduce aceite de presión

a través de Ia entrada. Los pistofes re¿liz¿n Lrna carrera, que es

transformada en un movim ento de rotac ón por la aniculac óf del

pistón en la br da motr z. El cil ndro es ¿rf¿strado por los pistones y

en e e,e roro .e prod ,ce rr oa de gi . ,¿l ecre l'l¡.do que s¿letl ,\/p ¡r pv:.¡pnta h:ri¡ pl <i<tom;

Angulo giratorio:Ei ángulo de inc inacióni giratorio de la Jn dad constante es definidopor la carcasa y, por ende, es fijo. En una unldad variable este ángulose puede ¿just¿I en torma contlnua deftro de clertos limjtes. [,4edl-

ante varlación del ángulo qiratorio se producen (arreras dlstlntas delpistón y, por lo t¿nto, una cillfdrada var ab e.

2.1.2 Descripción de la función

Las un dades de pistones axiales seqúf e prlncjpio de eje incllnado

con c lindrada constante o variable pueden trabajar corno bombas

hidráullcas o cOrno motores hidráullcos Como bomb¿, el caudal es

proporcional al número de revoluciones de accionamiento y al ángulo

giratorio. 5i se utiliza la unidad como motor, e número de

accionamiento {de salida) es propofc onal respecto al volumen

afluente de líquido.

'I

I = Eje motor

3 = Supeff. p¡stón

4 = Cilindro

5 = Carrera de prer¡ón

6 = Carrera de aspir.

7 = Placa de mando

8 = Punto muerto super¡or PMS

9 = Punto mueilo ¡nferior Pl\41

10 = Ranura de mando lado pres

(con sent¡do de giro indicado)

11 = Ranura de mando lado aspir.

(con sentido de giro ¡nd¡(ado)

Ei¡ 69 P¡:nr ¡in ¿. atp r..l,n)d1 - D;" a5 (Onjlru\lt\d5

El par de giro absorbido (bomba) o entregado (molor)aumenta con

la diferencia de presión entre los lados de alta y de baja pfesión. En

servicio como bomb¿ se rorvien" er e q;¿ .re(¿rrr¿ e1 er p g ¿

h drostátlca. V¿riando el ángulo g ratorio, las bombas y los motores

variab es pueden var ar su ci lndrada, es decir, varlar el caudal de la

bomba o el volume¡ de absorción del motor

Función

... como bomba en el circu¡to abierto:Al rotar el eje n'rotor, a través de siete p stones ¿rticul¿dos djspuestos

circuiarmente en la brlda motriz, elci indro comienza a rotar. El cilindro

se desliza sobre la placa esférica de mando, en a cual hay dos ranuras

en forma de riñón. Al rotar, cada uno de los siete pistones se mueve

en os agujeros del cilindro desde el punto muerto superior PMS

hacia e punto Íruerto nferior PMI y viceversa, rea izando una c¿rrera

en función deL áfgul0 qlrator¡o. E movlmjento del pistón desde e

punto n'ruerto lnferior hasta el punto muerto superlor en el agujero

del clllndro da la carrera de asplraclón, A través de la ranura de mando

del lado de aspiración entra el v0 umen de fluido al agujero del cilindro,

el cual corresponde a 1a superficie del pistón y a su canera. 5i continúa

l¿ rotación del eje motor, en la carrera del pistón desde el punto

muerto superior hasta el punto muerto inferio¡ e1 fluldo es empujado

hacia la otra ranu¡a de mando (lado de presión). Los pistones, cargad0s

por 1a presión hldráullca, se apoyan contra e eje motor.

... c0m0 m0t0r:E iufrlonar¡iento corno motor es ¿ inversión de funclonamientocomo bomba. Aquíel fluido hidráulico es conducrdo hacia los agujeros

del cilindro por ]a p aca de conexio¡ y ¿ través de una ranura de

mando. sobre a ranura de n'rando del lado de presión hay 3 o 4aguleros del cilindro, 4 o 3 del lado de fetorno, pud endo encontrarse

un agujero cerrado sobre el punto nuerto ¿ través de la p aca de

mando. E par de glr0 salente se produce con]o consecuencia de a

fuerza que actúa sobre el eje moto¡ producto de a presón y la

superficie del pistón.

Variador (en un¡dades variables)La variación del ángulo giratorio de eje incl nado se produce p.e].

mecániramente por medio de un husillo de posicionarniento o

hidráu i(amente por n'red o de un pistón de pos c onamlento.

Aqui ¿ parte hidráulica del ci indrode grupo rotor se bascula con la

placa de rnando y, según el tipo de ( r(uito y 1a función, se mantiene

rnecánica o hidfáu camefte en posi(lór cero o posiclón inical,Cuando el ángulo aumenta, ¿ument¿ a clLindrada y el par de giro; en

caso de reduccióf los vaiores se redrcen rorrespondientemente.

S ro "ubie'¿ ur árgulo oo rc r¿( o'. ¿ ci ro'ada se a g-al a

cero. Comúnmefte se emp e¿f v¿r ¿dores rnecánicos o hldfáu icos,

que a su vez se comandan o regulan r¡ecánic¿, hidráulica o

elédrirar¡ente. Algunos ejemplos conocidos son: variad0r por volante

-arL¿ . -¿^do e ect'0 0 ooo'c o d. 'egLl¿c or oe pra< or,^^, .. ^^,-t^ ^^+^-. .cau,ot u,i uc Pvrc¡ r o.

2.1.3 Bases de cálculo

GeneralidadesE¡ ambos c¿sos, en serv cio como bomba o como rnotoT, comoc0nsecuenria de l¿ constrlrcción de ejes Inciifados el par de giro se

produ(e dirert¿mente en el eje motor. Los pistones cargan al cilindrocon fuerzas transversales muy reducidas, o que inf uye positivamente

,ob-e ¿ cordrcr¿ de desgaste. e erd r,e'ro y eJ n omerto de

arranque. Gracias a la placa de mando esférica está dado un apoyo

del ci indro ibre de pares, ya que todas as fuerzas actuantes sobre el

c lndro pasan a través de un plrnto. Desviaclones laterales como

consecuencia de deformaciones elásticas n0 conducen a m¿yores

pérdidas por fugas entre cilindro y placa de mando.

En march¿ en vacio y durante el ananque e cilindro €s oprimido

conf¿ la placa de mando mediante los resoftes de disco montados.

En caso de aumento de presión e cil ndro está ba anreado mediante

fuerzas hidráu icas de modo ta que tambiér, en caso de elevadas

cargas en l¿ superfic¡e de mando, entre cilindro y plara de mando

permaneftemente existe una pe ícula de f uido, rnantefiéndose las

fugas dentro de un margen reduc do.

Sobre el eje motor se encuentra el luego de cojinetes, que absorbe

as fuerzas ax a es y fadiales que se producen. P¿ra estancamie|to

del grupo motor hac a afuera se emplea un anillo obturador radial y

juntas tóriras. Gracias a la arandel¿ de seguridad se mantiene todo

e gTUpo m0t0l deftfo 0e a carc¿sa.

Bomba constante de e¡e incl¡nado

\,,ñ,r,audat o, :i8o; '"' (Ymin) o' =Íéffis¡ncr* 1 (l/min)

var¡able de eje incl¡nado

Ve.", .n .sincr'11,o

Núm. revol.acc¡onamiento

Q, 1000n = vn r1- (mrn 1)O. .1000 sinú-.,n =.- l:: lmtnrlvoñá. stn(( tlvol

Par de E¡ro deacc¡onam¡ento '':h;lk : 1# f;"oo ,"'r

.. Vo.", . Ap . sin (1

'u" = 2é n '1,*.

sin.r*_ 1,59 .Ve.", .Ap .s¡n(¡- 1¡O.rl"h aino;",

(Nm)

Polencia deaccionamiento

n= :J#,r = $;oi r*"r

*: $oor*' ¡;" = 3;o1n!, ,**,

",:;##'':I;oi r*''r

''= 3já*., u.; : H* cwr

Iahla 6.1. )btenc¡ón de las nagnitudes para las bambas

Motor constante de eje inclinado Motor var¡able de eie inclinadoi,:*:brro#"""'5,. (r/min)

_Qi 1000 s¡nrr-""\"1 (m¡n.)vq.,^ s¡n a

',=];:'"^,'l;l]lt :lI9oo 1;;;4! "'"rtL trrn¡(Nm)

.,=##1 : *; (kw)

1**l r,-$t'r ,r*.rr*r,=*9;1! llL (kw)

Iab a 6.7. Obtención de las tanañas pata las njtares

Q¡ = Caudalde la bomba (l/min)

Q¡ = Caudal de absorción del motor (l/min)

lvl = Par de giro de accionamiento (Nm)

M2 = Par de gio de accionamiento de salida (Nm)

Pr = Poteñcia de accionam¡ento (kW)

P, = Potencia de accionamiento de salida (kW)

v, = Volumen geométrico de carrera por vuelta (cm')

Vq,- = volumen geométfico máx de carrera por vuelta (cmr)

n = Número de revoluciones (min')

2.1,4 Fuerzas del grupo motor

En as Flg. 6.9 y 6.10 vienen reptesentadas as fuerzas deL rnec¿nrs-

mo motor. La descomposición de fuerzas se produce en la brlda motrlz'

Esta cofverslón de par de gito en fuetza de pistón en a bonrb¿ y

v ceversa en e motor garaftiza rendim entos Óptimos Una J/uple

clescomposición de fuerzas slgniflca también sÓ o u¡la vez ufa perdl

da de tendimle¡tol

N4r = Par de giro (Fuerza de acc¡onamiento)

FL = Fuerza de sopo{e (Fuerza de apoyo)

Fr = Fuerza de p¡stón {Fuerzá de alta presión)

Angulo de giro máx. (diferente según elt¡po construdrvol

Angulo de g¡ro ajustado (puede encontrarse entre 0 y 'r.*)

Rendimiento volumétrico

Rendimiento mecánico'hidráulico

Rend¡m¡ento total ht, = rt*L'rl.h)

Pres¡ón d¡ferencial (bar)

Ftg.6.10: Desompasición de fuerzas en la br¡da naÜ¡z del nator

T-Votumen o =Y:^l . (t/min)de absorcton rvuu . rtvo

Núm. de revol. de ñ -O 1000 rl,"r

{m¡n1)accionam. de sal¡da Vs

Frg.6.9: Descanposición de fuerzas en la b da notr¡z de la bonba

.:... M

*Fx

M

F¡

= Centro de una esfera supuesta

= Rad¡o de dicha esfera

= Centro de gravedad del camPo

hidrostático de presión de cojinete

= Suma de fuerzas de 3 ó 4 p¡stones

= Fuerza del campo hidrostático de

presión delcilindro

FM = Fuerza resultante en la esp¡ga central

6.ll Descomposición de fuerzas en la placa de nando cott su sttperfioe esféri'a

En a observación de los pares de qiro se h¿ fetodado un segmefto

de grupo motor h dráu ico y se ha rep esentado slmplll tado en estado

pufarnente estát co con áfgu o g latorlo 0'

En a pfáctica, ton el qrupo motof b¿scrllado, se producen ptocesos

de carga dlnámica, dado qLr€ c0nstantemefte ¿ctúa a ta pfes ón sollre

3 o 4 superficies de pistones.

2.1.5 El mecanismo motor de pistones cónicos de eie

inclinado en tecnología de 40"

En a Fig. 6.12 vene fepreseft¿do en u¡a

q ro 1!10:

- Centfado de Punto g ratofio,

arfastre del clind osn cardáf,

sopo|1e del c]l ndro lbre de Pafes,

mecan 5m0 Tn0t0I aut0centrante,

- placa de mando esfér ca,

- coj fete de rodiL os tón cos,

cafcasa c0n anqlr o oe

- plstones tón cos de ura s0 a plez¿ tor 2 ani los de p stón

lubrlflcación a!tomática de coj¡netes \'

descomposlclón de fuerzas del plslóf d fectamente ef a br¡da

r¡ 0If z.

Eje motor

Cojinete de rod¡llos cónicos

Brida motriz

Cilindro

Placa de mando f¡ja

Superficie deslizante €sfér¡ca con campos hidrostáticos de

Cenlro

Placa de conexión

Anillos de p¡stón

Pistones cónacos

Carcasa

t g.6.12: Mecan¡sn0 notar de pist}nes cónicos de eie incltnado

en tecnolagía dP 44"

2.1.6 Tipos constructivos / Ejemplos

Fig.6.13 Unidad canstante (ángulo giratorio fijo), cono bomba o

nator pan circu¡ta abierto o cerrado

Motor constante

Moto¡ var¡able

Bomba variable

Bomba/motor variable

Fi}.6.14: lJnidad var¡able (ángulo gírato o variable) cono bomba

en circu¡to abierto con reajuste s¡n escalonam¡ento del volumen de

oespEzantento

lVotor variable para circuito abierto y cerrado, giro unilateral,

ángulo giratorio variable en forma continua, posibilidad de

sentido de giro hacia ambos lados.

Bomba variable para circuito abierto, giro unilateral, ángulo

girator'o va'iabre en fo'na conti'rua. E5 posibre un soro

sentido de giro de accionamiento.

Bomba vari¿ble para circuito cerrado, giro bilateral, ángulo

giratorio variable en forma continua a través de posición cero.

Son oosibles los dos sentidos de oiro de accionamiento.

A, B Conexiones de presión

T, R Conexio¡e5 de ace¡te de fuga5 conex¡ón de aspira(¡ón

U Conex¡ón de enjuague

l\4otor constante para c¡rcuito abierto o cerrado, ángulo gira-

torio fiio, posibilidad de sentido de giro hacia ambos lados.

Ia6la 6.3: Ejemplos para ejecuciones con sinbolo y diagrana esquemático

2.2 Placa inclinada

2.2.1 Principio de placa inclinada

El grupo rotat vo de p aca inciinada es una máqulna de desp aza

rn ento, cuyos pistones de desp azam ento se encuentran d¡spLrestos

ax a mente a eje motor.

5e apoyan sobre una placa ncl nada.

1 9

2

Ftg.6.16. Bomba variable con variadar eléctra hidráulirc, regula

ción en función del número de revaluciones y bonba auxiliar

integrada

h = carrera del pistón

A = superficie del pistón

Dr = Diámetro del círculo de referencia para o = 0'

ú = Angulo g¡ratorio (p.ej. 20')

Vq = cilindrada geom. lcmr Vuelta]

x = Número de p¡stones (p.ej. 9)

h = D.tancl

V, = x'A' Dr'tan .r

8

1 = Placa incl¡nada

2 = Eje rnotor

3 = Posición 0

4 = P¡stón

5 = Placa de mando

6 = Riñones de mando

8 = Cilindro

9 = Patín

;;r*rr*r*r* r*.*rr"^, or rb, *^rd, k* r'r***t,n*t ,¡'l '* ¿*'to ¿' n¡'*' '"'* vatldbk

89't 62 34 10 12

Ftg.6.17 . Principio de placa incl¡nada

Funcionamiento como bomba:Cuando e eje motof g ra, el cil ndro es arrastrado por el dentado. Los

pistones rea izan una carrera, fijada por ia placa de desp azamiento(placa incl nada). El fluido lleqa a la bomba por el lado de baja pre,

slón (entrada)y es transportado pof los pistores hacla el sistema de

lado de alta presión (salida).

Funcionamiento como motor:En r0ntraposición al funcionamiento como bomba, el fluido hidráu-ico aquíse al menta a presión por a ertrada. Los pistones realizan

Ura r¿'Ie"a "0I¿I0r ¿ J, ¿f"¿51'¿ l ¿L ( lI0 0 P C,o ¿ SL .e- ¿ ltdVeS

del dentado, hace girar al eje motor. El fru do sale por €l lado de bajapresión (salida), s endo conducido nuer,¿mente al sistema.

Angulo giratorio:En ¿ unld¿d constante la inclinación ie ¿ para de deslzamientoestá fljamente maqu nada en a carc¿s¿. En l¿ unldad vaflable el

ángulo de inclinación de la placa inclinada se prede variar en formacontinua dentro de cietos línites. Vari¿fdo el ángu o de inc inación

de la placa inclinada se produce una ca rera de pistón d stinta y, con

eL o, una cll ndrada variable.

2.2.2 Descr¡pc¡ón de la función

Las unidades de pistones axiales segúr el principio de p aca jncllna

d¿ con cllindrada const¿nte o v¿riab e pueden trabalar con'ro b0m

bas hidráulicas o como motores hidrárr icos.

Al utilzarl¿scomo bomba, el caudal es proporcional a número de

revoluciones de acclonan'rienlo y al éfgu o giratorlo. Al utll zar as

coTno Tnotol el número de revolucio¡es saliente es proporcional al

caudal que ie llega.

ArrastrePlaca de mandoPunto muefto tuPer¡or PMsPunto muefto interior PMI

Ranura de mando lado asp¡r(con sent¡do de giro indicado)Ranura de mando lado pres.(con senr¡do de g¡ro indicado)

t g 6.18. Princip¡o de placa inclinada - P¡ezas canstructivas

El par de g ro absorbido (bomb¿) o enüegado (motor) aumenta coÍr

r¿ d Íererri¿ de pre: or ert'e e' .0odea d/e 0e0oapesocA funcionar como bomba, la energía mecánic¿ se convierte en ener-gía hidrostática. Al funcionar como motor, se ronvierte energia hi

drostática en energia mecánica.Variando el ángu o g ratorlo, en as

bombas y los motores variables, se puede cambiar la cilindrada, es

decir, variar el caudal de la bomba o las rotaciones del motor

Funcionamiento... como bombaAcc,oradopor e noro de"rcrol¿rer -olp.ej.Dese on olo'pec-tfico), el eje molor gira y arrastra con el dentado al cilindro.

El cilindro gira con el ele motor arr¿sirando los 9 pistones. Los pisto-

nes se apoyan mediante patines sobre la srperficie de deslizamlento

de a placa inc in¿d¿, reconiendo una caTrera. Los patines son n'ran-

tenidos y (ofducidos forzosamente sobre a superficie de desliza

miento mediante un dlsposltivo recuperadof.

En e transcurso de un¿ vuelta cada pistón se desp aza a través delpunto muerto inferlor o superior a su poscrón inicial. Enlre punto

muerto (aqui e p stón invlefte su sentido de n']0v mlento) y punto

l-erto ,ie^ o e .oLo'e .^¿ (a'er¿ co-rp'er¿ A tr¿vés de'¿s do,r¿nuras de mando en la placa de mando ingresa o se transporta el

volumen de fluido correspondlente a la superficie del plstón por su

carfera. En a carrera de aspirac¡ón el fluido es aspirado o, mejor

dltcho, enpujado en cirruito abierto por la presión atmosférica y en

circuito cerrad0 por l¿ presión de alimentación dentro de la cámafa

del pistón que se agranda.

Mientras que en a carrera de presión e fluido es desplazado desde

los agujeros del pistón h¿cia el sistema hidráulico.

5

= Eje motor

= superl del p¡stón

= Carrera del pistón

= Placa desl¡2ante/placa incl¡nada

= Ang. de varia(¡ón

= Cil¡ndfo

...c0mo moI0rEl fu¡c o¡am ento como n'rotor es alnversió¡de tu¡co¡amientocomo bomba. En este caso e fluido h drául co es co¡ducldo de hi'droslstema a motor hidfáu lco. Por a p ¿ca de conexlón el flu do

legd ¿ tr¿,p d" ". ¿r ,aid"n¿rdo¿ los ¿o-pros do'ci ildo0pL.restos a ia ranur¿ de mando en forma de riñón de ado de pre

sióf se encuentran 4 o 5 agujeros del cll ndro. En la otra ranura de

mando son ento¡ces os restantes aguleros de t indro os que están

unidos con el ado de retorno 0 tamb én se ercrentfan parcialmente

cerrados por la brida de unión entre as nervuras de mando.Do'(dgasooee oslo^e5Le)edes ¿oo'd0aca ". ^¿d¿ ¿.i"abajo, arrastrando consigo e ci indro por e cua es guiado. E ci

indro con os nueve pistones glra con e eje motor y os pstones

Tecorren una carreTa. La presión hidráu lca produce el par de giro en

e cil ndro y, con e lo, a rot¿clón del eje nrotor. El caudal que lega

detern]ina e número de revo uciones sal ente.

Variador (en unidades variables)ldv¿ ¿c,o-der dlql'o0e fLl rdLo d" do¿co c "dd'p eai/¿p.ej. n]ecán camefte a través de un pivote o h dráulicamente mediant€

un p stón de posirionan'riento. La p aca inclinada se mueve co¡ laci

lidad, está apoyada sobre roj fetes de deslzamiento y a pos c ón

cero esté centrada por resofte. Al aumentar el ár]gu o g ratofio t¿m

blén aumenta a cllindrada y e par de qiro; en caso de reducción,

estos valores se feducen correspond e|temente. 5 fohayáfguodeinc lnació¡ la ci lndradaesigua acef0. Norma mente se emplean

v¿rladores de efecto mecánico o hidráu ico, os cuales, a su vez, se

comandan o regu an mecánlca, hidráu lca o eléctricamefte. Variado-

res muy uti lzados sof , por elemp 0 mando e ectro proporcional,

eqlla. or oe o esio' 'reg ro. or 0ó co er¿ rl'¿), reo¡ ¿c'or dp

potencla.

2.2.3 Bases de cálculo

q, =YelI rl'et (u.in¡

Bomba conslante de placas incl¡nadas Bomba variable de placas ¡ncl¡nadas

Generalidadeslas bombas y los motores de p ara inc ln¿da resultan adecuados

para empleo en circuito ableÍo y ceff¿do. Dada su corstfLtccion, son

emp eados mayormente como bomb¿ en circu to cerf¿do. A íla ven-

taja se efruentfa €n a posib lidad de moftar en su arrastfe bomb¿s

¿uxliares o accesoras y de aprovechar € tipo cornpacto de cons

trucclón de vatiador y de las vá vu as Este tlpo de constfucc¡on [om

pact¿, qLre ahorra espacio y pesO, ¿demás gafaft za una e evad¿

vida útil, ya que 0s patines están apoyados h drostátlcam€nte (cojl

netes de deslizamiento) La descomposlción de fuerzas (fuerzas de

p stonelpaf de giro) se feaLz¿ ¿ través de patín ef ¿ placa int lna-

da. La parte hidráulica delgrupo moto¡ es dec I eltjl fdro c0n pisto-

nes y p aca de mando, se en(uentla er equi ibr o de fuerzas. E apoyo

del eje n]otor permite a absotción de fuerzas externas. E prncpio

de a superficie de mando esférlca, cuya lubfificac ón, pretenslón del

ci indro medlante resortes de disco, etc. es tomparab e con a func ón

de gr!po r¡otol con sistema aeje nclrlado.

'n .tan(I.Ivol*'-looo tanc-,,

(l/min)

Q, .1000 tan(1.",'- Voñát .tanq lvol

Núm, revol.accionam¡ento

Par de giro deacc¡onam¡ento

o. 1000n =vq r (mln '

(m¡n¡)

t"=¡o;.4., =1,sg .Vs

^p100 . rl.h(Nm) .. Va.a" Ap tancr

' 20 n . rl-h tan ({.,^

e,:?'oqrl : $;f r*r

t'= $L* = qJo

",- n",

_ 1,59.vs."" Ap tanll ¡¡¡¡¡100 ll.h .tanc¿.",

Mr'n9549

(kw)

^ o, ap'' 600 rl,"r' I-h = ffi ,**,

^ 2rr'Ml n' 60 000

Iab a 6.4. )btención de las nagnitudes para bonbas

Motor conslante de placa incl¡nada Motor vaf¡able de Dlaca ¡ncl¡nada

Volumen

fl1TT'ó"o, = rvr*f .,"", tv,nint

^ 2r'Mr'n Mz n

''= so oo¡ = ss¿o t^vv'

^ O,.^p ._ -_ o,.^p.rl,",= Joo .,l,d.rt-. = ;0 ' " (kw)

o, =ru#d ü".,'#i,,,.¡ (r/min)

P,:;¡oo;e1:f;| r**r

r,= ,9;;^o .rr".,.r1.¡ = 9. ^P

trr 1*w)

I

I

lJ"ll"i",Jill'"jfi." n :$r'10q0 11""r (m¡nr) " =$":3i3"1:1"'rl1"r lmin'¡'s '9

pardeg¡¡ode "^:vn

fp rl-. -1.59

V" Ap r¡.. ¡¡-¡ ¡¡^-vn-o^ AP tanrt Ilñ" -1.59

vs.a" Ap tan(( ll.' ¡r,l-raccionám. de salida '"'': 20 i = loo trr'"l '""= 20 n tanu,"^ - loo lanu.",

Polenc¡a de _acctonamtento

de sal¡da

Iabla 6.5. )btenc¡ón de las magnitudes para notores

a, = €audalde la bomba

= Caudalde absorc¡ón d€lmotor

= P¿r de giro de accionamiento

= Par de giro de accionamiento de sal¡da

= Potencia de a((¡onamiento

= Potencia de accionamiento de salida

= Volumen geométr¡(o de carrera por vuelta

= Volumen geométr¡(o máx de carrera por vuelta

= Número de revoluciones

a¡

n

(l/m¡n)

(l/min)

(Nm)

(Nm)

(kw)

(kw)

(cm')

(cm1

(min')

Angulo máx. dé g¡ro (diierente regún el tipo construct¡vo)

Angulo de giro ajustado (puede encontrarse entre 0 y (¡.*)

Rendimiento volumétf ico

Rendimiento mecán¡co-h¡dráuli(o

Rendim¡ento total (rtr = rt"d rt'h)

Pres¡ón d¡feren(¡al {bar)

2.2.4 Fuerzas del grupo motor

L¿ descompos clón d€ as fuerzas se produce en la p aca lnclinada en

os patlnes y en e cll ndro.

Los p¿tines del plstón están apoyados h drostáticamente, g¿rantizandouna elevada vida útil de los grupos n]otores.

M, = Par de giro (fuefza de acc¡onamiento)

FL = Fuerza de soporte {fuerza de apoyo)

F* = Fuerza del pistón (fuerza de alta presión)

M¡ Fx

M, = Paf d€ giro (fuerza de acc¡onamiento de salida)

FL = Fuerza de sopo{e (fuerza de apoyo)

FÉ = Fuerza del pistón (fuerza de alta presión)

Ftg.6.19. Desrcmposición de fuerz¿s en la placa incltnada de /a Fig.6.20: Desconposición defuerzas en la placa inclínada delmotorbomba

2.2.5 El grupo motor de placa inclinada representado en

forma simolificada

ttg.6.21 Principio básica de un grupa nator de placa

incl¡nada

Las p¿rtes básic¿s de un grupo motor de paca lnclinada son las

siguieftes: Ciindro(1) - Pistón (2) P aca inc inada / P ano lncLlnado (3)

Como se ha explicado en la descr pc ón de funcionamiento (p.ej

como motor), aquí e p stón es cargado por e fluldo h dráui co pro-

veniente de la bomba y apretado contra e p ano inc lfad0.

Fig.6.22. Fuerzas en el p¡stón

La descomposlclón de fuerzas en el punto de apoyo (cojinetes de

des izam ento) con el p ano nc inado produce ufa tomponente de

-eud oe sooo -o y ot'a d" lret-o oe pa de q ro 1F -e p ¡ r tplstón se des lza hacia abajo a o largo del plano nc inado, rea iza

-^d (a-re o, ar as a corsgoel .i rdo ur o.o'l e e"rTolo.5'^eno¿ go 0¿00 qre el o. o Oer o 0e 5r j,oqo de a uste e o

agujero de ci indro puede bascula¡ en el momento de desprenderse

(a arrancar)actúa una rnayor fesistencia a la fricción (rozamiento de

adherencia) que durante a cafreT¿ Tnisma (rozamiento de des iza

ma--or. l-slo doble descolposir,o 0e Leuo) es ¿ ¡¿ tsd 0d ¿ el

fendim ento de arranque a go menor de la placa incl nada con tes-

pecto a 1". frp,e 0a\(o*oosicior o" f re. as e. c¿so de e e lcir¿-do. En a práctica este rendimlento de ananque en servlclo como

motor puede resu t¿r importante, careciefdo de importancia en el

servlclo como bomba.

2,2.6 Tipo constructivos / Eiemplos

F g.6.23. Bamba variable paÍa c¡rcu¡to cerrada

Ftg. 6.24. B0nba variable para circuito ab¡erto

Bomba va¡iable Bomba variable para circuito cerrado, giro en ambas direccio-

nes, ángulo giratorio ajustable continuamente a través de

posición cerq sentido de giro de accionamiento posible hacia

ambos lados miento oosible hacia ambos lados.

Ejecución tipo tándem mediante montaje de una segunda

bomba en el arrastre.

Bomba variable Bomba variable para circuito abierto, cerrado o para circuito

semrcerrado.

Angulo giratorio ajustable continuamente.

Sentido de giro de accionamiento y sentido de transporte

posibles hacia uno o dos lados, según el tipo de circuito.

Montaje de bombas auxiliares en el acc¡onam¡ento pasante.

Motor constante Motor constante para circuito abierto o cenado,

Angulo giratorio fijo.

Sentid0 de giro posible hacia ambos lados.

Posibilidad de accjonamiento pasante para montaje de freno.

Bomba variable

.n-^ttF 1l

:-r---t¡tF' -lftt )lvli

-"w

Bomba variable para c¡rcuito abierto, giro en un sentido,

ángulo giratorio ajustable continuamente.

Sentido de oiro de accionamiento oosible sólo hacia un lado.

Bomba variable Bomba variable para circuito abierto, giro en un sentido,

ángulo giratorio ajustable continuamente.

Sentido de giro de accionamiento posible sólo hacia un lado.

Con bomba de carga montada en el accionamiento pasante.

A, B Conex¡ones de Dres¡ón

T, R, L conexiones de ace¡te de fuga5U

Conex¡ón de asp¡radónConexión de enjuagu€

Iabla 6.6, Ejenplos de ejecuciones con sinbolo y d¡agnna esquemático

3. Tipos construct¡vos de máquinas de pistones axiales

3.1 Motores y bombas constantes en construcción de ejeinclinad o

Fl¡

C¿ra(t€rist ras lrnportanies:

_ a.o.o5._"d" do rl.do ¿.". to-....e' .^

- pistones rón cos con ¿ni los de ir !tón para est¿fque z¿r

- soporte fobusto de rodamlentos ile rodi os cófkos (on e evadavroa ur i,

b lda y extremo de ele en S0 ó !AE estándaf,

cofex ón p¿f¿ ¿ce te de fuga y cor ex ón p¿ra efju¿gue de (ojif€te

es posib e el montale direrto de r¿ váivula de fienado,

- p esióf fOm na hata 400 ba preslón max ma hasta 450 b¿l

3.1.1 Motor constante

Trabaj¿ romo motor t¿rto en crrrr, o ¿bierlo como rerf¿do. Aplic¿,c ón er el sectof ndustri¿l móv ,, estar or¿rio, donde se requiera

ufa c indrad¿ constante paf¿ ¿ tr. rsmlsón hidfostátca d€ polef-c a.

3.1.2 Bomba constante

A tr¿ves de ¿ cofrespondiente p ¿c, de conex ón, e rnotof const¿f-1e 5e conv efe en una bomb¿. Es1,i es rofve¡ ert€ para e r rr!llo¿b eno.

6.25. 5¡nbolos ttg.6 26. Motot constante

3.1.3 Bomba (onstante para camiones

' ., bo bo lL g o I co' o- .d 4. " r'i .d) e-Oe\'¿le- r é red¡-( ¡p ¡.a, t -d- o¡ , -m nnp. "n - ¡ rlo rp¡ o

r fse un inversoT del sentido de giro (p.ej. en caso de canb o de re

ductor), g r¿rdo s mplemente la p aca de rofex ór, a bomba para

r r(u 10 abierlo tendrá otro senl do de g ro de accionarn efto.

rlLJ. o. . Du L,ó -J ),dt ,. ld d td .. fPS

3.2 El motor variable en construcción de eje inclinado

ttg.6.28. Motor variable en únstrucción de eje incl¡nado

Caractelístlcas lmPotantes:

Graclas al motor variable se dispone de un mayor rango de

regulaclones en reductores hidrostátlcos'

cumpLe con las exiqencias de elevaclo rúmero de tevoluciones y

elevado Par oe g ro,

- reclucción de costOs pof ahorro de recluttores o por la posibilldad

de emplear bombas mas Pequenas,

reducido peso por unidad de potencia,

- buena conducta de arranque,

- diversos dispositivos de regulaciÓn y de vatiaciÓn'

glro unilatel¿1,

preslóf nomlnal 400 bar / presiÓn máxlma 450 baf

3.2.1 EI variador automático, función de alta presión

En motoles vaflables según e principio de eje inclinado' el par de

ql,o se pro,ir.. cljrectamente en e átbol de rnotor' E cllindro es

árrastrado sin cardán pot el pistón cónico Por desplazarnleft0 de la

Lente de manclo por el plstÓn de posicionamiento ¿ lo larq0 de La via

circular de cleslizamiento se varí¿ el ángulo giratorio del gtupo mo-

tor. Con La condjciÓn de que el caudal de la bomba y la alta preslón

per[nanezca¡ jnvatiables,

- e número cle revoluclones aumentafá y se feducif¿ el par de glro

en caso cle reducirse el ángulo

- el par de giro aumentatá y se reducirá el número de levoluc ofes

en caso de aurnentaf el angulo

La cillfdfada se aiusta automáticamente en función de la presión de

iervicio. Al ser alcinzada 1a presión de servicio aiulada en La válvula

requLadota, medlda lnternamente d€ A 0 B' el motor bascula de

u'- -lt

. Po oeb¿io do olor o" o J)le oe'rn¿re-p pr pl

'0¡ _ qnránqulo minlmo g falorlo

'.........:....::....:.....|.

I

Fig.6.29: Princip¡o básico del realuste

Válvula reguladora

ML¡elle de aiuste

Cilindro de ajuste

Ftg.6.30. Reguladar de Presión

Fig.6.31 . Linea Gn(teística del reguladjr de presl1n

3.3 Bomba variable en construcción de eje inclinado paracircuito abierto

Fig.6.32: Sínbolo

I PU ro, rE>.

Grupo motor de p¡stones cónlcos ¿xi¿les,

- arrastre sin cardán del cil¡ndr0 mediante pistones cónicos,

- rodamientos robustos de arga v da úti ,

:i,,<té dal r¡,,¡| ¡o\/ hr<t)\/

regLl¿cion de polenc,¿ con (¿r¿r'prr\1.(a hrperbolira e¡a(rd,

regu a(ión de presión, var adores hidrául cos y e écficos, posible

servicio Load-Sensing,

rango de a ta presión hasta 350i400 bar y

aplicación posible en sector móv ly estac¡onario.

3.3.1 Aplicac¡ón en el sedor de alta potencia

La bomba var ab e es una bomba para circuito ab erto con retornointerno de a(eite de fugas. El grupo motor según el principio de eje

inclinado reúne robustez y buena capacidad de autoasp ración. E

apoyo de eje r¡otor tamb én permlte absorber fuerzas externas. En

caso de exigencias máximas respecto a la toma de fuerza y tiempoden¡a'cld,seLti iz¿LTg'Loomo-o cor coj retesoe a'gavda.Una variacón del ánguo g ratorio de grupo motorse produce des-plazando la lente de mando mediante ei pistón de posicionamientoa o la'go de lra vra Li'cr'a'de de'p azor ertoEn caso de aumento de áng!lo, aumentan e cauda y e par de giro

de accionamiento necesario.

En caso de reducción de ángulo, se reducen el caudaly el par de giro

de accionamiento necesar o (el ángu o máx mo giratorio es de p.ei.

25 ó 26,5', el minimo, de 0"). La bonrba se regula en func ón de iapresión de servicio o se v¿ría como consecuencia de señales de m¿n-

do externas. La energía de pos c oramlento necesar a se extrae de

lado de presión.

Fil.6.33: Bomba variable en construdón de eje ¡ncl¡nado, pdrd

c¡rcuito ab¡erto

Ftg.6.34. Pt¡ncipio básico de reaiuste

I = Regulador de potencia

2 = Regulador de presión

3 - Cil. posi(. (pistón posic.) _

aa¡

Fig.6.35: Bomba con reguladlr nontado de potencia y presión

3.3.2 El regulador de potencia

El regu ador mantiene constante el par ¡e giro l\4 [Nm] de la bomba.

Junto con e nÚmero de revo uclones de accionarnrento constante n

Imin ]se obtiene Ja funclón reguladore de potencla.A la potencia

mecánica de accionamiento indlcada P = lt/ . n IkW] se e opone la

potencia h drául cadesalidaP-Q.p kwl [,4ientr¿sque la pfesón

de servicio p [bar] depende de la carga el caudal Q lLinrinl puede

'r),i¡r<o r^ñ o ;n¡,,1^ ¡ir:i^rlñ

De modo s mll¿r a un ord€nadof e fell!l¿dof cofstantemente multplica presión y caudal y compara el resultado ron el valor ¿justado.

En el c¿so de desvlaciones hacl¿ arrib¿ se reduce e ángulo g ratorioy, a revés, se ¿!menta. Los reguladores de potenc a son ajustables.

La reguación comenza en e ángulo nráx. glratorio. La posición al

finalizar la regulación está dada por l¿ presión máxima.Ambos valo'r€s fin¿les también pueden lmilafsepo ostorn losdet0pe.Cudado: Al aument¿r el ángulo máximo ajustado en la bomba ex ste e

riesgo de cavit¿clón y en los motores h dráulicos, e peligro de sobre

gifo LAI armentar el ánqulo minimo alustado en el ranqo de altapresión se podria sobrecarg¿r e motof de acconamiento.

1 = H¡pérbolas teór¡cas de potena¡a

Fórfnula hidráulica de potenc¡a:

p=Q.plkwl=constante

Posible adaptac¡ón de Ia potencia por recamb¡o del paquete de

resolles

Pérd¡das de potenc¡a en las zonas grises

no es girable por 0, es decir, caudal sobrante contra alta pretión

produce calor,

oo'

1 = H¡pérbolas de potencia

Fórmula h¡drául¡ca de potenc¡a:

P=Q.plkwl=constante

Optima adaptación de potencia por ajuste externo contiñuo de la

fuerza del resorte,

G¡rable por 0, es de(it no hay (audal restante, menor

(alentamtento

Ftg. 6.38 Regulador hlperból¡co can línea caracteristica hiperból¡cd

toedl

1 = Válvula de mando

2 = Angulo girator¡o Brazo {variable)

3 = Pr€sión de servicio

4 = cilindro de posic¡onam. (on p¡stón de pos¡c.

5 = Pistóñ de med¡(¡ón

6 = Sopo|te basculante

7 = tuer¿a del resorte (ajustable)

8 = Brazo de palan<a (lijo)

Fig.6.37. Regulddor de potenda

O l/minl O Il/mrnl

F g.6.36. Regulador de nuelle con lnea caracter[stica aproxtmada

La presión de serr/icio actúa a través de un pistón de medición en el

pistón de posicionam¡ento sobre un soporte bascuiante (véase la

Fig.6.37). Una fuerza de resorte ajustable externamente se le opo-ne; determina el ajuste de potencia, 5i la presión de servicio p supera

el valor de cálculo admisible en la fórmula de potencia P = Q . pIkW], a través del soporte basculanle se acciona la válvula de mandoy la bomba bascula hacia atrás. E caudal se reduce hasta que el

producto de Q . p nuevamente corresponda a la potencia disponible.

La hipérbola ideal de potencia ha sido alcanzada, el accionamiento

nose ha sobrecargado, dadoque "su potencia ha sido regu ada .Ala inversa, el caudal de la bomba, de acuerdo con la presión de ser-

vic¡o, apoyado por el resorte de reposi(ión. puede ascender hasta su

valor máximo.

3.3.3 Bomba variable doble con 2 grupos motoresparalelos de eje inclinado

Fig.6.39: Estructura básica de la bomba doble con un árbol deacctonam¡ento

Fig.6.40: Bamba doble de reajuste con un árbol de accionaniento

Especialmente en caso de aplicac¡ones móv¡les es ventajosa la com-binación de dos bombas de reajuste con un engranaje de distribu-c¡ón. La ventaja consiste sobre todo en que se necesrta solamente un

érbol de accionam¡ento. Además pueden disponerse en el engranajeotras bombas auxiliares oeoueñas más.

Como complemento de la regulación de potencia en una bomba

simple, p.ej. en dos crrcuitos paralelos se utiliza la bomba doble con

regulación a suma de potenc¡¿t es decir que la potenc¡a total de

accionamiento se repane en relaciÓn a las presiOnes sobre ambos

crrcurtos.

Aquí se emplea como valor de medición la señal de alta presión

oromediada en la válvula de sr.¡ma de oresiones.

La característica hiperbólica ideal se alcanza cuando las fuerzas de

par de giro actuantes sobre el soporte basculante del regulador de

ootencia están en eou¡librio.

El par de giro formado a partir de la fuerza de alta presión F, y del

trayecto giratorio s solamente debe ser tan grande como el par de

giro mecán¡co que se obtiene de la fuerza ajustable del resorte Fr y

del brazo fijo de palanca a.

Dado que el sistema hidráulico indica la presión de servicio p y labomba sólo puede variar su caudal Q, un exceso de potencia significa

una reducción automática del ángulo g¡ratorio de la bomba. Aquí el

valor del trayecto giratorio s se reduce hasta que el par de giro hid-ráulico resultante nuevamente corresponda al par de giro mecánico

indicado.

En la práctica se utilizan reguladores simples o combinados. Las va-

riantes más comunes son, p.ej., regulación de carga límite, regula-ción de tres circuitos. Load-5ensino. etc.

1 = Regulador de poten(¡a (regulador h¡perból¡co)

2 = Fuena resorte (ajustable)

3 = Válvula a suma de pres¡ón pr + p¡

4 = Señalde alta pres¡ón promed¡a

Ft9.6,41: Regul¿dot a aLna de potendas

t

3.4 Bomba variable en construcción de placa inclinada para

aplicación universal en el área industrial

Fig. 6.42. Pr¡ndp¡o básie

La bomba var abie en construcción d€ ii ¿ca lnd nada resu ta un ver-

salmente adecuada para ap icaclón er os diferentes tipos de circui

tO (" d sOoro de .urp o,oS .d rdo.re> / \e SrO.ó 1.e¿.,e los

Tab as 6.7 ¿ 6. l4).Encasodeusoene área estac o¡¿ri¿, a bomba (que este trabajan

do en circu to cerrado) podrá ser comp etada con los correspondien'

res edLires) booued"."r-¿:-o ¿do.bo-b¿S¿- ¿e)ó el

accionam ento p¿s¿nte (¿rastre),dep¡slto y reiriger¿dof hast¿ for

mar ufa estariór de accionam e¡to h dfáu lca completa.

También es pos ble un circu fo sem ce ado ncorporando vá vu as de

rea iment¿ción. De esta manera podr¿ compensarse por ejempo a

d lerenria vo umétflca par¿ e serv c o de c indros dllerenciales.

3.4.1 Aparatos de reajuste de bomba

La regulación Load Sensinq y €l seryi. o l\,4ooring (giro pasante) asi

coro ¿ egr orio ¡e. , do a sor rp. z¿olo ^ od ¿ 116 a<te L po oe

bomba.

El slstema de la regulación de número secundario de revoluciones

g¿rantlza en comb nac ón con la bomb¡ de regu ac ór por presión y

un motor de regulación secund¿fla u - e evado n ve ded¡ámcaderegulaclón, una regr ación ex¿cta de ¡úmero de revoluc ones, una

-e10 0oler. . dp oerd d. . -'¿ 'e( .oe ¿r O' ere'gp-i(¿.La fequlación del número de revo uc ores la rea lza una unidad de

ea.Ls-p de t¿l r¿'e ¿ qLe se 0.po ga d"l pa o" g 0 relesdr o

oa "e r.nerodere,oLro-e!e,ig l¡ t5-op¿rl"g: oo. p^ "rad

con pfesión aplicada) proporc ona respecto al volumen de despla'zan'riento y por consigulente tambiér propor(i0fa respe(to a áfguo de glro. El ángu o de glro (c¿m fo de ajLrst€)es retrocon'runic¿do a

tr¿ves de un tr¿nsmisor de r¿mino incJrtivo, el número de revolu( o-aó<¡-..ó<'o r.é1o ¡^'). r-o :0.

Fig.6.43 Bonba vdr¡dble en construcción de placa ¡ncl¡nadd

3.5 Bomba variable en construcción de placa inclinada para

la aplicación móvil

1 = Pivote g¡rator¡o para reajustar la bomba

ti1.6.44: Bomba variable en construcción de placa

inclinada con reajuste necánico

En caso de una bomba variable en ronstrucción de placa inclinadapara engranales hidroestáticos en circu¡to cerrado pueden integrarse

todas las válvulas necesarias para ello asícomo una bomba auxiliar.

Dado el tipo de construcción la bomba puede ser ampliada sin pro-

blemas a una bomba múltiple. Por ejemplq en la versión indicada(Fi1.6.4$,la variación del ángulo giratorio del grupo motor se rea-

liza directamente med¡ante un perno.

En posición 0 el caudal de la bomba también es igual a 0. Al pasar

por cero el caudal varía su sentido de circulación sin golpes.

En la variación manual del perno, éste se encuentra directamente

unido a la placa inclinada del grupo motor. El ángulo de giro delperno corresponde al ángulo giratorio de 1a bomba. El momento de

variación que normalmente se realiza mediante fuerza manual o depie es influenciado por alta presión y ángulo giratorio. La limitariónde canera y de ángulo de la mecánica de posicionamiento o un po-

sible centrado de oosición 0 debe realizarse directamente en la mecá-

nica de posicionamiento. Además de la variación manual del perno

aquí también se emolean variadores hidráulicos.

Fig.6.45: Bonba var¡able con ckcuito cerrado

3.6 Bomba variable en construcción de placa inclinada para

el reductor móvil de alta presión

La bomba variab e representada en a Fig. 6.46. está equ pada como

grupo completo con todos los componentes para elcircuito cerad0.

Un variador hidráulico con distintos equip0s de acci0namiento hare

pos Dre a lrp c¿ 00..0¿ "0. . JJ. 0 (0- L1 n0i0r (o5sla-la 0

varlable se obtiene el " reductor móvil automático.

Antsóft óo p(ó.-,loo "l 'oo.l,¿qc rJtOmO,, eT tUTCOT

Oe rl.mero de revoluciones". La bomba es nfluenciada por el número de

revoluc ones del accionamiento, por a presión de servi(io y, eléctri'camente, por 2 solenoldes de cofmutac ón (vease Fiq.6.47).

La energia de posicionamiento se extrae del rircuito auxiliar. La veloci

dad de posicionam ento de a bomba se reduce con estfangu adores.

Est¿ regulacón ha sido concebida para accion¿mientos de trasla-ción con motores de combustión. Aqr-ri se ha considerado el hecho

de que en os motoTes de combustlón, rnlentf¿s m¿yof sea e número

de revoluciones mayor sera el aume¡to del par de giro y que, en el

r¿so de solicitaciones en el límite de par de giro, se produce una

reducclón de ¡úmero de revo uciones. Por lo tanto, la potencia de

uf motor de combustlón queda descr ta exadamente p0r su número

de revoluci0nes momentánea. Con ad¿ptaciones adecuadas del lado

hidráu ico, de aL í resulta un engranaje ópt mame¡te requlado.

F 9.6.46. Bomba variable en constÍucc¡ón de placa ¡ncl¡ndda con

regulador para reductor (engranaje) móvil

Fig.6.47: Bonbd variable en un reductor nóvil

3.7 Motores constantes en construcción deplaca inclinada

tig.6.18: I oto constante en cons1L,::,on de placa tnclraCa

Ventalas tetncas V de esp¿co e¡ ri ,p¿r¿rór cof e eje lr'rc r¿coen o que se relrefe ¿:

- conexlón en ser¡€ (pfesióf de sun.l

- montale de un freno (accionam er -.r pasar'rte)

d u)(ldLiu iE) Ll,rd,u¡r.

ro moiorp\cor\o|ese. -or',1 u rdeee rc.oPod".e.o-das presiones con válvu a cofr¡!ta0r'a moftada (150/.100 llar)son--r (of\e re'le)polae roe -oo6 pa.l-.¡mñp¡.,.ñn r,,1l .lp ó,é\o¡ pl '^ nara h.1,ñ.r-r , o, r.zop¿rla5dede)r-o-e ogao "le.¿do'.ed"".1-bld.dy una afg¿ vida útil.

P rFdpf 't,onta,,e I P¡ o, t,p.ari.o le "t" .C O.

3.8 Motores variables en construcción deplaca inclinada

F t.6.J9. Llarot ¡¿ri¿ble en constuccton de placa inclinada

E ¡rotor er a F g 6.49es !r notof derormltac ónen(ofstrLrrclórld€ pl¿c¿ nr inad¿ qL.re puede rofmut¿f entfe dos pos c ofes.Tab¿ja er'r azona meda de pfesór (2801350 b¿f) en clrrLrto abieftO

0 (efrac0.

C¿r¿cteristrcas Io¡structiv¿sl

f¡otor,lloto de r0¡,rrt¿c ór f¿riab e

- Ro- ' <to hi¡] : |,.ñ ^

oló.i r^ ¡lo ¡^(. -. .pL 0s'ol .d..o06 0

mltac of Tnoft¿Ca

Gam¿ d€ vaf ¿cióf I : 2,5

Pos bi ld¿d de montar lfefo m€cérico de reter(ión

Estos froiores t¿mb er pueden sef fea zados corno rnotof peque¡0

de nserc ón en construcción (omp¿ct¿.

3.9 Reajustes y reguladores

Las sig u ientes lablas proporcionan una vista generalde las diferentesposibilidades más usuales de reajuste en bombas y motores.

Las diferencias se encuentran, entre otrot en:

- el tipo de circuito,

- la transmisión de fuerzas (hidráulica o mecánlca),

- el comando (directo o precomandado),

- la característica (posición y posibilidad de ajuste),

- el mando (sin mensaje de retorno):

- mecánico-manual,

- mecán¡co-elécfico,

- hidráulico-mecánico,

- hidráulico-eléctrico,

- hidráulico-hidráulico,

- la regulación (con mensaje de reiorno):

- hidráulica-mecánica e

- hidráulica-eléctrica.

Los elementos constructivos electrónicos (amplificadores) que sirven

de amplificadores de señal no se mencionan en la relación.

D€nominación: Variador manu¿l Variador mecánico de pivot€ Variador a el€ctromotor

Línea c¿racterística:

Signos de fórmula: vs= volumen esp. de desplazam¡ento s=(arrera de vari¿ción P = ángulo de variacrón

0bservaciones: [,4ecánico-manual

proporciona¡¿ la c¿rera de variación s

ángulo de !a ación Ppara bombas en sefv¡cio reversible

Mecánico-elécldco

con motor eléctrico de engranaie

Tabla 6.7: Variadores para bombas: necánico - manual

Denomlnación: Variadof hidráulico de mando d recto

func¡ón de pres¡ónVariador hidráu ico función de(afef¿ ,

Var ador h dráulrco funcion de cafrera

Línea c¿racterística:

Signos de fórm!lal Vc = vollrm en esp. de desplaza m iento p!, = presión de rn a ndo s = carera de va Tiación p = ángu lo de varia.ión

0bservaciones: HidÉulico-mednico

proporcional¿ l¿ pfesión de mando p5r

Hidrául¡.o.mecán¡co,

proporcional a | ángulo de variación F

Hidráulico-meónico,

proporcional a la carrera de variación s

Iabla 6.8: Variadores para bombas: h¡dráulíco - mecánico r)= banda muerta en posición cero

Denominaclón: Varl¿dor h dráullco función de presión Var ador h dráulico func ón de

presron l

Variador hrdraulico func on de pies on

Line¿ c¿racterist c¿l

5 qnos de fórmula: Vs = volLtnren esp. de detp ¿zar¡lento ps, = pres ón de mando = b¿nd¿ mueria en posic ón cefo

0bservaclonesi proporco¡¿l¿ la preslón de r¡ando ps,pafa bombas en clrcuto ab¡erto o e¡ servico revefsib e

Iabla 6.9: Variadares para bombas; hidráulico - hidráulico r)= banda muerta en pos clóf cero

Denomin¿clón: Var ador e éctrico co¡ so eno de

proporc o¡alVar ador eléctrico con solenoide

pfopofc ona

Linea c¿facteii5tlca:

Signos de fórmu a: v _ ro umer e,o o" dp ol¿r.1p .o I Lor " l'de n¿ndo

-]*"*0bservacio¡es

Tabla 6.10: Variadores para bambas: hidráulico ' eléctr¡ca

Denominaclón: Var ador h drául co

e¡ dependencia de l¿ cant dad

Va¡ adot hidráulico

co¡ servová vula

V¿riación elecl¡ó¡ica

Linea cafacteriSt c¿l

5lgnos de lórmula: V^ = vo umen esp. de clesp ¿zarniento V, = .antjd¿d ace te ajrfe ll = tenslón de rn¿ndo p., = ¿lt¿ presión | = coÍ ente de mando

0bservaciones proporcionalrespecto ¿ a cant dad de

aceite de aiuste V5 en tery c o leverelble

E éctfico-hidr¿ulico con 5evová v!larnonlada proporciof¿l¿ 1¿ cofrienle de

mando

con válvu a propofc¡o¡a Tnontad¿ en servclo

feveBible, con ¿mp lf cadof e ectrónico,

posible función de regu ación

Tabla 6.1 1: Variadores para bombas: hidráulico ' en función de la cantidad

Denom faciónl Regu ador de presión Reqr ador de caudal Regul¿dof de pr€sló¡ y (auda

L ¡ea c¿f¿cleT 5I ca:

f

5 gnos de fórmu a: Q = c¿Lrd¿ P = ¿1¿PreSon

0bserv¿cronesi Pre5 on con5l¿¡te a.,srslemd medr¿nie

¡dapt¿clón de c¿u¡¿ de ¿ bomb¿

[¿uda conlanle de 1¿ bomba rn€di¿nle

¿d¿pt¿c ón de ¿ presió¡ de s stema

A la regu ¿(ion de caldal elá sobrepuesto

!n req!l¿dor de presión ¿juf¿blemec¿¡ came¡te

Tab a 6.1 2: Regulador de bonba: h¡drául¡co

DenoÍri¡ación: Regu ¿dor de pote¡c a Requ ador ¿ sum¿ de potenctas Regu ador de presióñ, c¿udaly poiencia

L ne¿ catactefrst (¿:

5 gnos de 1órm! a: Q = c¿uda

0bseruacio¡es: Reg! ¿ción ¿ par r.flanl€ de ¿c( o¡¿miento;

Polercia = Paf dc q ro x Número de

revolucroles

e¡ c¿so de serv a o p¿r¿ e o de dos bomb¿s,

po sumé de pres ón dútf b!clón ¿llomát ca

de a potencr¿

A regLrl¿dor de pres ón y a¿udalestá

sobrep!esto !n reqL ¿dor de polenc¡a

Tab a 6.13: Regulador de banba; hidráulico

De¡omin¿c ón: Re9! adof de pres ón co¡ Lo¿d-Sensinq Reg! ¿dor de pote¡cl¿ con cort€ de presión

y Load-5ens¡ng

Regul¿dor electrónico de pres¡ón y

c¿udal

L ¡ea c¿raalerislrca:

Signos de fórmula: p.. = alta presió" p,. = presión hicr. Q=caud¿l ,= señ¿lelécfic¿ p = presión teorlca

0bsery¿cio¡es: ñr¡ (a.( ñ^ .¡. (^f'o.^(. ñn ¡a

regLrlddor de prerrn. En dependencia d€ la

pre5 ón de c¿rg¿ !e reaju't¿ a bomb¿.

lunto con un fegLr ador de polefcia 5e lm ta el

rnomento de accon¿miento máx Elr¿udal de la

bomb¿ se vari¿ en lLrnción delconsumido¡

co¡¡o a ternatva a L.gu ador h dráLrlco

de combinación /a vari¿nte elecfón ca

Tabla 6.14: Diferentes rpguladores de bomba

Denomin¿cló¡: Variador htdiáulko fl¡c ón de la presión

0e man00Var ador hidráulico a dos posic ones

Linea c¿racterísticai

Signos de lórmu a: V! = Vo lr¡en especifico de desp ¡zamlento p5 = presónde¡r¡ndo

0bserv¿c o¡es: proporcionala la presió¡ de mando p5, Reaj!sle de dos punto5

T¿bla 6.1 5: Variadores pard notores: hidráulica hidráulico

Denoml¡ac ón: V¿riador eléctfico con sole¡oidepf0p0rcr0n¿r

Reajuste e éct¡co de dos puntos con

50lenoide de conmLrtac ón

Linea caracteristic¿:

Sigros de fórmula: V! = Vo u.nen espe,:ifico de desp azam ento I = cofriente de nrando

0bservaciones: co¡ 5o eno de pfoporclona co¡ so €no de de conmut¿ciónRa:,(rp ¡p ¡^( n .r.(

Tabla 6.16: Var¡adores para notares: hidráulico eléctrico

De¡ominac ón: Regu ador automál co f!¡clón de a tapreslón

Regu ador de rot¿c o¡es con fegu ¿ción

secund¿ria

Reajuste hidr en función de

númefo de r€vo Lrcio¡es

Linea caractefistica:

nr(min')

5ignos de fórm! a: V, = Vo umen especil co de desp ¿zamie¡to ps = presión de gervlc o ¡ = númefo de revoluclones p =presóndemando ,= señalelécfca

0bseryac onesi ,, Regulador h d¡á u co, rcgu dció¡ ¿ulomáI ra

dependlente de alta pres ó¡; ad¿pt¿ción independlente

a p¿rde gio necesario en elcofespond ente caso

L¿s bombas con efa regulació¡ se emplean

con ¿ ,,Reg!lación secunda¡ a" coT¡o moto¡es

L¿ reguaclón hidráu c¿ dependiente de número

de ÉvolLrclo¡es es ¿ b¿se de ,,E¡gmnale Móv "

regll¿do de form¿ auiornóvi

Tab ¿ 6. l7: Regulador de motor

Anotac¡ones

CaoÍtulo 7

Cilindros hidráulicos

1. El cilindro hidráulico en el circu¡to hidráulico

Además del motor hidráu ico, e¡ un ctrcuito hldráu co hoy en dia e

c lindro h drárl co es un equipo inslstituib e para la transformaciónde energía h dráu ica en energia mecárica. Es, por o tanto, e miembro

de un óf entfe el cifcu to hidrár ico,' a máqu na de ac[]Onamiento.

A difere¡c ¿ de motor h dráullco, el cual rea iza f¡ov r¡ e|tosfotator os (glratorios), el c I ndro hldrátl co t ene la func ón de real zar

movirnientos de traslaclón ( nea es) y, sim! tánearnente, trarsmlt r

lLrerzas.

La luerza máxima posib e de ci indro F deperde, despreciando a

frcción, de a preslón deserv cio máx ma adm s b e pyde a superficeETECI VA A.

F=p.A tnkN

Pafa e accionamlefto con ci ndros hidráu icos ef mov mientosInea es de máquinas de trab¿lo se obt eren as s guientes ventajas:

El accionan'r ento directo con cll ndros hidrárlicos es senci o en su

montaje y fác Imente ub cab e para el constructor de máqulnas.

Al no haber conversión de Tnov n ento rotatofio en movim entoineal, e ¿cc onam ento de c lindro posee buen fendin'tiefto.

Un ci indro hldrárl co puede preseftaf s! fuerza n'ráx m¿ de rl indro

d" o'.".0 \ otr6de)Oee COr".ZOl¿St¿e'ro oo o ¿ er¿.

Jr ¿ "r r¿dopr"sor or" "lapo b d.dde n " d" ro ""senci la la fuerza de carera.

- La ve ocidad del pistó¡ de un ci indro h drául co depende de cauday de a superficie de pistóf efectva. Si se rn¿ntiene corstante el

carda, tamblén sefá constante ¿ ve ocldad del plStón desde e

romienzo hasta e flna de a c¿rref¿.

- De acuerdo con e tlpo constrLrctivo de un ci ndfo h drá!lico, éste

soro 00d o o opo , ioro ' ." .,o> d" p e, o of-eza'd"p"'¡ ,tfacc 0n.

E dimensionam erto de c ¡dros h dráu lcos permite corstruird,, o ar o lo d"0 "r0oter ro.0 .0t¿> ed,r,d.,d" rol

"-a.

|..¡1.'<¡p.¡ r¡.rr )ro or o.d"..rd0, dor_l o,>o

""ip ¿ or " descerso. " blooreo. e de.po.a-er .0 0"c¿ gd'.

2, Tipos de cifindro según su efecto

De acuerdo con sLr efecto os ci indros hidráu cos se divlden en:

c lindros de efecto simp e y

cil fdros de efecto dob e.

2,1 Cilindros de efecto simple

lo..i rdo d¡p.¿ to\ ó pLéO¡. é.1 "g"r ," "" 11 ." d0. o epo,i, o de p.ro ,oio .e pLeOe le.¿r ¿ c¿oompdi-nrp,n nn¡n¡do ñi<rnn ññn, ¡fprrnnp ,n-

fuerz¿ extern¿ Básramente osci lndros de efecto s mple lienef una

superfic e efect va.

2.1.1 Cilindros a p¡stón de ¡nmers¡ón o a p¡stón s¡n vástago

Fig.7 1 Cilindro a ptstón de inners¡ón o a pistón sin vástega;

izquierda; sin tjpe interno, derecha; con tope intern) (pistón guia)

En est¿ vefs ón de ci ndro, de acuerdo con l¿ lnsta ac ór técnic¿,<n¡<on pdon lr,n.¡i rf pr¡-.rlp,nr- .. -p'es 0-.

De¿c." do o "l .¿ od".p .. o o- rd o ópi. o. - .d dgo

pueden rea zaTSe con o sin tope nterno y p stón guia. La magnitud

de a fuerza de pres ón se calcula en todas las ejecuc ones medlante

lanrrtpicacónde a superf c e del váfago de pifón pof apresión0e seTV c o.

t^"" -4.^. . !^-.1^,- -,.^uu óP-'u, . vo 'ogu _-,P_ó o !u,u- ul.pn dn dp . I ott- ¡o¡m o¡ 'rn - l- n¡r. nn n,, -lc0mo p.ej. en prensas hldráu ras con pistór lnteriof, dlspos tivos de

e ev¿r of, etc.

Cargando La s!perfice efectiv¿ ¿ tr¿vés de a conexión de tuberiaA rnn n p nn ¡lp.p if i¡ é . r.in c¡lp f-l t crn'n¡ dp n <r¡n

debe producirse por e peso propio de mismo o por e1€.to de una

fuerza externa.

2.1.2 Cilindro con retroceso por resorte

Los cilindros con resortes de reposición se emplean allí donde faltaa fuerza externa de repos c ón. Los resortes de repos ción se pueden

disponer en el interior del clli¡dro o fuera de misnro. Dado que 1os

resortes só10 pueden recorrer carrefas y geferar fuerzas llmltadas,psto, \e e-0 ea o)Oec d me¡e er "c dros pFq_e.os".5e tl .z¿1

en la constru(ción de utillales como c Indros de sujeción o como

'er.¿m e-to de _ O.. a." O¿t¿ e¿l.1dt opdr¿( Oles

l$. / .). (tltndrl\ de peton de efeLta simple. izqttietda tonresorte ¡nterno, derecha: can resorte externo

La s. ida (. ) de .á51.90 sp og'¿, gar do l¿ ."oe Ice efect""o

de pistón con presión de serviclo a través de la conexión "A . El

mov mlento de entrada de vástago se rea za por medio del resorte

de reposición.

--=flmt19.1.3. Cil¡ndrls de tracción de efetto sinple; ¡zquterda: con

resjrle tntetn0, derecha: can res1tte extern0

Cargando la superficie anular efect va con presión de servicio a travésde conexión "8" se logra la entrada del vástago. El rnovimiento de

s¿,d. (==) ,e realiza por red.o de esor-p de."pos - or

1

2.2 Cilindros de efecto doble

Los c I ndros de efedo doble poseen dos superf cies de efecto opuesto,

de igual o de dist¡nto tamañ0. Disponen de dos conexiones de tuberías

independleftes entre sí. Mediante a mentacón de un medio de

p es ó' ¿ t ave5 de r¿s corer'ores "A" o '8" el pistór puede

Iransmitir fuerzas d€ tracción o de compres ón ef ambos sentidos de

ca' e'¿. Esre ripo de c I rdro .F e-0 ea e. prá( "(are'rte todos r0\

campos de aplicación.

los ciiindros de efecto doble se subdividen en cilindros diferencialesy cil ndros de doble vást¿go.

2.2.'l Cilindros diferenciales(cilindros con vástago unilateral)

-ffi^Fi\.1.4. Cilindro d¡ferenc¡alcon vástago de pistón un¡lateral

En a mayoría de los casos de aplicación l0s cllindros se realizan c0n

un solo vástago Los clli¡dros diferencla es poseen un pifón, el cua

está unido fijamente a un vástago de diámetro menor. El nombre de

cillndro dlferencial se deriva de las superficies efectivas de dist ntotamaño (diferentet. La relación de superficies entre superficie del

pistón y superficie anular se denomina fador q. La fuerza máxima

transmis ble depende para e movimlento de salida de a superficie

del pistón y para el movir¡iento de entrada, de ia superficie anular y

de la pres ón de serv c o máx ma admislble. Es deci¡ que a iguaL

presión de servicio la fuerza de s¿lida es mayor en el factor r¡ a lafuerza de entrada. Las cámaras a lle¡ar en cada caso, d¿da a carrera,

son iguales en longitud, pero distintas en su volumen dadas las

diferenc as entre superf c e del p stón y superficie ¿nuLar. Por el o ¿s

velocidades de carrera se comportan de modo inverso a las superficies.

Es declr:

- Gr¿n superficie - marcha lenta

- Pequeña superticie - marcha rápida

2.2.2 Cilindros de doble vástago(cilindros con vástago bilateral)

2.3 Formas especiales de cilindros hidráulicosde efecto simple y doble

Exlsten casos de apl raclón en ios cuales os c lindros de efecto s m

p e 0 doll e sólo pueden ser empleados tomando med dassup ementarias. La Íl'rayor parte de dichos casos son ongitudes de

cafrer¿ ron rotas de rnontaje sumamefte reduc das o grandes fuezasa mlnimo diánretro de pisión. Efas y otras exigencias condujeron a

u¡¿ serie de versiones espec ales, cuya fabr cac ón fesu ta surf¿rfefte(ompl cada

2.3.1 Cilindros tándem

Fig. L7 . Cilindro tánden

En los cllindros de efe(to dob e en vers ón tánd€m s"ó unen dos

. I dro' dp rodo "l dp 9 " "l ." t¿90 d" u o d" e los pte:o e

sobre a superfice de pstón del otro a través de a base de esteliro. o. m:¡ <o¡ odon

'r ,r-\'du pu u ,r\ upr ' -

or ,^i o" dp.'.o-" .r cL-é'-d ¿op ordesericio, .o

d ámetros externos feduc dos. C¿be tener ef cuent¿ a mayor ofg tud

construCtiva

2.3.2 Cilindros de marcha rápida

Los ci ndros de marcha ráplda se emp ean especi¿ mente en a

-or , ..r;o d" p " ." l- ".-"-ipo o" rd o ip r- o 0 )erp¡ lp : : f ,o ;¡ rnm¡ or: do r':h: n <, on er te _e _¿ 9o Iro po e

dóo -0e ¡c"er",l\ode o:lor "l¿, dero odop tor d"nor.'o

ráp da. L¿ supel r e efediv¿ total se ure más tarde con la bomba

'd ¿, -. . ttd ó.0p ^ ot do, pd d,lre ¿ ."o ot 0p .c . . ¿. oa

nrps nn p inlpr rnlnrp< dp fn dp ar rqo

vefr¿las:

Gr¿n ve ocidad de marcha rápida por vo ur¡e¡ pequeño

r ¿ f re 7¿ ¡lo 16^ p o '61 por qrdl <-pp ['e e'o \¿ dol p . ol

|;-7T,r+f=.j t:T-JTr*t q 1.5. Cilindro de doble vástagl on vástaga b aterd de plstón

Los ci l¡dros de dob e vástago poseef un p stó¡, el cu¿ es1á unldofij¿mente ¿ dos vástagos de diámetro menor La fuerza máximatr¿nsmlslb € ef ¿mbas direcc ofes depende de las superfic es anularesde igual tamaño y de a presón de seruicio máxma admlslble. Es

deci¡ que a gual pfesión de servco as fue zas en ambos se¡tidosson igua es Dado que as superficies y l¿s long tudes de c¿rTera son

idéirtic¿s de ¿mbos ados, también o son l¿s cámaras a llenar De a í

fesulta que as ve ocid¿des t¿ntbién son igua es.

Par¿ casos esper a es de ap cac óf os c indros de dob e vástago se

pued€n re¿ izaf con dlst rtos diámetros de p stón.

Fig.1 .6. Cilindro diferenctal con vástago bilateral de pistón

L . o '5 ro' L- a , d \r o0€ 5€ 0FpO ol J€] 0,1-o

slmi ar a os c indros diferenc a es) en a relación de superf c es r¡ de

ambas superfic es anulares entre si

2.3.2.1 Cilindro de marcha rápida de simple efecto

- [/a cha ápida (e) a través de conexión "A1 "

Reasplración ¿ tr¿vés de conexión ci€ nea 5

- Fuerza de cornpresión (-) a través !e conex Óf A2"

- Retroceso medlanle peso ptopto o fue l¿ extern¿, fetofno

de "A1 ' y "A2

l-l

9.

+

Fig.1 .8. Cil¡ndra de narcha rápida oe sinple efecto

2.3.2.2 Cilindro de marcha rápida de doble efecto

- Marcha rápida (e) a través de cor,ex ón A1

Reasp ración a través de cofex ón rle linea 5

- Fuerza de compres ón (e) para pistón de tr¿bajo a través de

cofex ón A2

- Retroceso ¿ través de conex ó¡ B , fetofnode A1" y '42"

carrera nu ¿ (espes0rde base, ongltudes d e g uiat anihosde estancarnientq

frlación). Ello quiere decir que la longitud de mont¿ie es sólo un po(o mas

qrande que lfa etapa L¿ ongltld de cilndro teescópco retroced do

normaimente se encuentra entre la mitad y un cuafio de su longrtud de

canera En funclón de su cota de n]ontaje estos cillndros se rea izan de dos'

tret cuatf0 o c nco n ve e5.5e empean c lindros te escÓplcos en ascensores

hidráulicos, plataformas basculantes, vehículos utilltarios, platalormas

elevadoras, construcción de antena' etc

2.3.3.1 Cilindros telescópicos de simple efecto

Fig.7.10: Cil¡ndr0 telesóp¡ca de simple efecto

Sr os o toles,e (¿rgor o ta\p.de cote^io1 A'. s¿lpr -ro.osotro. La presión se rige por a magnltud de la carga y por la superficie

efectiva. Consecuentemente, el plstón cof a supefic e efectiva mayor

Sare pfrmer0.

A presión y caud¿l constantes comlenza e movlmiento de salld¿ con

a fuerza más grande y a baja veloc dad y final za con la fuetza más

ña¡ ,añ¡ v ¡ 'olnridrd plov¡d.r

l¿ fuerza de carrera a emplear debe estar dimensionada pata la

superficie electiva más pequeña del pistón. En elcillndro telescópico

de efecto simp e e orde¡ de mov miento de entrada es inverso como

ronsecuencia de l¿ carga externa. El o quiere decir que e pistón con

a menor superf cle se tras adará plirnefo a la posición final.

A1

A2

Ar

Ftg.1 .9: CiLndro de marcha rápida tie doble efeda

2.3.3 Cilindro telescópico

,ó p<-ri . ,( <6 iré p- . de lo>. ird.o> 'ro.r. "<pof su menof ong tud de montaje ¿l estal retloced dos, ton fespecto

¿ cilindros norma es" con caTTeTa (lmparab e. Cor¡o consecuen(i¿

de os .¿st¿go. q-e a p .(o d'r ¿ ot¿ de "o rta.e e, gL¿r ¿ l¿

lonoitud tota de carera dividida por a .¿ntidad de etap¿s más la cota de

2.3.3.2 C¡lindros telescópicos de doble efecto

Fig.7 .11: Cilindro telescópico de doble efecto

En los ci indros te escópicos de dob e efecto la sa ida se produce delmrsmo modo que en los ciIndros le escópicos de simple efecto.

E orden del movimi€nto de entrad¿ de l¿s distintas et¿pas s€ rlgepor el tanraño de a superf cie anu ary de la carga externa.Aq!i, a

ser cargado con pres ón ¿ tf¿vés de ia ronexión "8", el pistón ron lamayor superfirie anular marcha primero a la posición fina.

Los cilindros telescópicos de dob e efecto tamb én se pueden rea izarcomo cilindros telescópicos de doirle vástago. En esta versión las

d stintas etapas sa en o entran s multáneamente.

3. Princ¡pios constructivos

La construcc¡ón de un cilindro hidráulico depende en gran medidadelcaso de ap icación. En máquin¿s herr¿mienta, n'r¿qLrinas de trabajomóvi es, hidroeléctricas, industria de acero y siderurg a o en otroscasos de aplicación. Para cada caso especif co se han ldo desarro la¡doprincipios adecuados de construcción.

En b¿se ai ci lndro diferencla de efecto simp e o doble que se ut iza

con mayor frecuencia representaremos los principios c0nsfuctivosma5 u5ua les.

Básicamente se dlferencian d0s tipos constfuctivos:

Constiucc ó¡ por tlrantes y

- construcció¡ redonda.

3.1 Construcción por t¡rantes

En os c indfos de tirantes a cabeza del c li¡dro, e tubo del cll ndroy la base del c lindro están unrd¿s firmemente mediante b¿rfas de

l,¿(( or (til¿rtes). lor fll rdro: de tl,¿nles se ca'atrc izan por rr-

cOnstrurrlón especia mente compact¿,

Dada la construcción compada que ahorra espacio, se empleanespec ¿lmente ef a industria de máquin¿s herramienta y en

irst¿ ¿c ore, de 'abri, ¿c or e' ¿ rd:'r' ¿ ¿.torro ,/ (omo po

elemplo. rentros de maquinado.

F g. 7.12. Cilindro hidráulic) Construcc¡ón por tirantes con b da

rectdngular en ld cabeza del cilindro

7 14.2 17

- Cabeza y base deL cllindro unidas mediante t rantes al

tubo del cilindro

- Euje guía roscado a l¿ cabeza de cllindro

- Juntas ef versión de anillo desliz¿nte y collarín

12 11 'tO

'20 1314.1 21

8 Buje amortiguador 14.2 Empaquet¿dura del pistóf (versión

9 Buje amortiguador 15 separador10 Buje de rosca 16 Empaquetadura del váfago'11 Jirante 17 junta tórica'12 Tuerc¿ 18 Anillo de apoyo

13 Banda guia 19 junta tóric¿

14.1 Empaquetadura del pistón (versión "f") 20 Válvula ¿ntirretorno con purgado

21 Válvulaestranguladora

Añrortiguación biLatera de fln de canera, bujes

amOrtiguadores (on s0porte de flOtac¡0n

- Válvula estranguladora y antirretorno de ambos lados

Purgado en la cabeza y en la base

1 Cabeza

2 Ease

3 Vástago

4 Tu bo del cilindro

5 Brid¿

6 Buje guia

7 Pistón

A")

13 14.1

Fig.7 .13. Cilindro hidráulico en construcción por t¡rantes con fijadón por brida en la cabeza del c¡lindro

I

Ejecución como Fig. 7.13, pero

- con ojal de articulación en la base del cilindro y

- sln ¿mortlguaclón de fin de cufso (bujes amortiguadores,

válvula esfanguladora y antirretorno se suprimen)

tt9.1.14. C¡l¡ndra hidtáulico en construcción por t¡axtes can ajalde articulación en la base delc¡lindro

Cabeza y base de cll ndro u¡idas mediante t rantes atubo del cilindro

Bule guia insertado y tapa de bf da en a cabez¿ de

Anrortlguac ón de f n de curso: Lado cabeza, bule amoftiguador

flotante, lado base, perno amoftiguadof

- Válvu a estranguladora y válvula ¿ntifretorno de ambos ¿dos

- P '¡.rrln pn l: r:ho;: v on : h:<ocll ndro

- Versión de JUnta: Junta compa(ta/collarín o anill0

deslizante/collarin

tig.7 .15: Cilindro hídrául¡co en construcc¡ón por t¡r¿ntes con ojal de articulación en la bdse del cil¡ndro

Ejecución como Fig. 7.15, pero

- sln ¿moftiguaclón de fin de curso (bule amortiguado¡ perno arnofiguador,

válvula estr¿nguladora y antirretorno se suprimen)

tig.7 .16. Cilindro hidtáulica en canstrucción par tirantes can ojal de art¡culación en la base del ciltndro

3.2 Construcción redonda

En los c lndros hidr¿u cos de constr, ¡¡io¡ reCor'rrl¿ ¿ cabeza del

ci ¡dro, e lubo de c indro y a base ile c indro estár f mefirente

unldos mediante tornll os, sold¿dur¿s i- :fi 0s de retención.

f\ rr<, - r," , ' , ,-l dd..O50e.O .((Oredo¡d¿ resultan ¿decuados tambie' p¿ a ser emp eados bajo.^n.1 .

^.a( o\r,am:< ¡! ^óa'r. Án

Los c¿mpos Ce ap irarior de os c ird :! h drá,,rlicos de cofstruccióf,edonda so¡ la ron5t.ur[ión gene .: de máquinas, fábr cas de

¿r¡ Ir¿cióf, 1ácricas s rlerúrgic;s, hidrL;: eclr c¿s, astlllefos y técfic¿de t err¿ i rme y er a t¿ r¡ar.

Fig.7 11 . Ciiindra nidráulico Consnucción redonda

1 C¿bez¿

2 Base

3 VáS1¿qo

4 Tubo de l: I fdfo5 Brida

6 Buje guia

7 T¿p¡

8

9

10't'l't2

't4

Bule amort gu¿dor

Buje amoniguador

Placa

P stófBr da

Sepaf¿dof

Emp¿Q!et¿dura del vást ago

15 lufta tór ra

16 EmpaqLret¿dufa de pistón (versión A')17 Junta 1ófica'18 Ani o de mu€ e de gancho

19 Vá vul¿ ¿¡llrfetorno con purgado

20 Vá vu ¿ estrangulador¿

C¿bez¿ y b¿se oei clindro ¡¡iC.,, red¿nre bridas ¿ tubo delc ind'oBuje gui¿ ¿to.filado o guia C r'.::amente en ac¿cez¿det uolo

- iu¡t¿s de periil angu ar

Amortrguación bil¿1er¿l de fin Ce curso

- Válvu a estf¿ngL adora y ant rretofno de ambos l¿dos

- Purqado en l¿ c¿bez¿ y en a base

Fig. 1 .18. Cilindto h¡dtdulica Consti...ctón redonda con brida en la c¿beza del cilindra

Ejecución como Fig. 7. 18, pefo

- GLrí¿ de p stón en atóf rojo- 5in ¿mort g!acióf de fln de curso

- Suleción del plstón med afte buje foscado

Ftg. 7 19. Cilindro hidraultca Constt ,,.c¡an redonda can e jtnete de art¡culac¡ón en la base del cilindro

Cabeza de c indro un d¿ por trr da a tubo de cll ¡dro- Base del c lindro so d¿d¿ en e :lbo de ci l¡dro

Gu¡a de vásteqo difectamente rq l¿ c¿beza del c indro

-V",," rr-¡ Dpér"qt- -lp.,.ó. rro.t¿ó(.Or¿

- Amortiguacion bi ateral de fin de curso

- Vá v!l¿ eslrangu ¿dora y antlrfetoffo de ambos ados

o medianle bardas guia - Pufqado ef a cabeza y er La base

F¡9.1 2A. C¡lindra hidtául¡co Cons: ,¡(ian rcdonda con cojnete de articulacion en la base del cilindro

. r "be.. d"l ird o,orrosc ,.q- 0 po, ..er/¿,ér-ro0¿

B¿se del ci indro sold¿d¿ e¡ : iubo de cri ndro- C,¿del ."st¿god.ec or e or a..be"de cl.doo

mediante banda guía

- Versión de juftas: Junt¿ comp¿at¿rcoi¿rin o retenes irontaies

- An'rort guac óf de fin de curso só o en a b¿se

PLrrgado sólo en ¿ base

F\q.7 .21 Cilindro hidráulico Con;:¡ucción redonda con cojtnete de antrulaoón en la base del cilindro

Iabeu¡ de ¡] rdr!.tto r .rd¡

0¿5e aie i -a ! :¡ tl¿a.t ar LLltl

G!i¡ la \r¿!t;qo d etr'¡rie'lte É

letr ; rt-" b¿:r't.t ilL ¡

';er!lóf al," L ft¿: lu'i¡ a0l-¡rt¿it0 ¿'irl o eterre! ffc'1¿ es

5 | ¿ro t!¡¿tol de 1 [ le t,]llil: il rd!.i a¿brl,r iit i rdr¡ o

Fr.7 2l: a'irittiir i)idf¡rira¡ [oirs¡ir,., ilrr ietitrd:] aorl aolr/rÉ¡e 0L',1/¡/a,/iáaiór¡ ¿il j; !¡se oÉiaiii/ro/i,]

faber.r fi-. a l¡d o r¡ |¿ ¿ lLl-. re al rC 0 ¡red.lrle rfan o de seqrr Cac

B¿se de c ¡d ¡ so d¿d¡ ¡ :-rlti re t lrri- ll

Gria de vi:tago d ectame¡te t :r a¡¡ez. de a rC 0 ¡.red ¿.rte r¿ rd¿s !lr i¿

!'erslÓf de lLr rt¿: lLrri¿ c0lrp¿it¿ia0 ¿fil 0 et€¡es ffo¡:¿ es

5 r ¿moftqJ¿ró r ¡e l t de aliso

F l. 7 2l: filiilt¡o irr¡i¿jiri'¡¡ aofjili , i iji I iÉOrrd,-r .tii i.r,riiii€¡e aiÉ .liliaiii;cioll e¡ i.l b;se dei ¡i/indm

F O,

B:se,i¡¡bez¿Ce cl rdros¡C¿.,,¡ tub¡de a lta 0

G¡i; Ce tást¿q¡ r'ed ¡ tle ba rrr,. LtLr ¿

\,iel5 0f ce L rla: J!¡:¿ t0¡'p¿ct¿ra0 afif c etef."5 1lo¡-ia É5

- 5 n aro1q:acón de ln de r so

7.24r aiijrdr0 tid/.i!ii.f aO/rj¡i, :¡ion ie¿orri; ¡o¡ L:i.:dro 0É i/F.io¡r pir ia base dei crirnoro ¡,r;J¡Jqo de pi5¡ó,

4. Modos de fijación e inditaciones de montaje

Además de las indic¿ciones re ativ¿s a ¿ presión de servic o, ¿l

Oione. o cle prsto^ 1 d"l /¿,Ldgo lo g. td de ,a e'¿ f rp z¿ de

tr¿cc¡ón o de rompresión también es rnrponante saber cómo y dónde

se lnserta e ci lndro hldrául co; es d€.ir, cL]á deb€ sef € r¡odo de

tijación.

En las l¿bl¿5 /,1 y /.2se han represerrtado múltlples posibllidades

para la fijación de c lindros.

Rótu a en la

b¿se del ( fdfo

Al montar cillndros hrdrául cos, segÚn el modo de fijaciÓn, habrá que

(onsiderar dlversos criterios. En las tablas /.3a y 7.3b se menctonan

os se s modos de fljación más f ecuentes con as indlcaciones de

montaje cof respondientes.

Los modos de fjación cojinete oscllante y rótula en ¿ base de ci i¡dro

se emplean en más de l¿ mit¿d de 05 casos de aplic¿ción.

Br d¿

feclan9uiar

en a caDeza

delcil ndro

Per¡o

€¡ ¿ 0¿5e

del c ndro

T¿ ¿dfo5

¡osc¡dos en la

base de cilindro

Flj¿ción de ple

con chavet¿

F l¿ción del ple

c0n l!nta t0lcapar¿ rionr¿le €n

p aca

Bflda

cuadr¿da

en ta caoeza

del cilifdro

4r=-ffi t-g,di@iqt-H qffi--TrrF

ffitf (@)-F

,iJ@'c'@tl"

W1(@Ff;JB¡É6I-

fH+THJ

l@-rirJgl

t#61 F l¿cro¡ de p e

ffi

Brida

feclangu ¿r

en la DaSe

del c ndro

Brida

cL.ra0ra0a

en la Dase

del c ndro

Perno

bascul¿nt"o

en la cabeza

de c indro

Per¡o

bascu ¿nLo

en el medlo

de cillndfo

F¡jac on del pie

del lado front¿

ao¡ C¡¿vela

J r¿ntes

prolongados

e¡ ¿ cabez¿

de ( Lirdro

Tir¿ntes

proLongados

en l¿ base

de c l¡ndro

TambLén posillle como ciind¡o Ci doble vást¿90

Horqu ¿ en ia

b¿se del c indro

'11

-l

l

_l

Iabla7.l . Modos de fijacion de c|lndros hidráultcas de tirantes

osc antes

de cl lndfo

Rótula en a

I Br da e¡ a

c lr¡dfo

Br da en a base

de c lindto

rPerno

bascu anl€ en e

med¡o del c ndro

I F jaclóf deL p e

' T¡mbién poslble como c ndfo de dob e vást¿go

Iabla 1 .2 : Mados de f¡jac¡ón de (ilindtls hidráulicos de construcción redonda

Coj¡nete oscilanteen la base delc¡lindro y ojo de

vástago con

cojinete osc¡lante

r!o¡d

5ó o se adm te un

0esp azamre¡I0

ax al ene 5et100de b¿scu am¡ento

Coj¡nete oscilanteen la base delcilindro y ojo devástago con rótula

X/ot¿

Las inexactltudes en

a para elldad d."

ele se c0mp€fs¿¡adic ona mente

Rótula en la base

del cilindro y ojo de

vástago con rótula

NOIA

Desplazar¡ie¡to axial

tfansversal a seft do

0e 0asculam ento,

montaje ibre de

tenS 0nes

PTefere¡te¡¡ente

montale v".ft cal

En caso de so icitac ó¡máx ma (tfacclóf o

compresión) los

rorn os de fijac ón

en a br da no debef

cafgarse. Pof elo¡lohon nrptp <p l¡<

casos de monlale

repTesenraoos.

Tabla 7.3a: lndicac¡ones de montaje

Brida en la basedelcilindro

N0ta

Preferentemente

montaje vertiCal

En caso de solicitación

máxim (tracción o(ompresión) l05 tornillosde fijación en la brida

no deben cargarse.

Por ello deben preferirse

los casos de monta,e

representados.

Perno basculante enla cabeza del cilindro

/v0fa

Este modo de fijaciónpermrte, p0f la f¡en0rlongitud de pandeo, un¿

mayor carrer¿ admisible.

En caso de mont¿je

horizontal hay que teneren cuenta la rnayor

carqa de los cojinetes.

Fijación del pie

rvofa

Los tornillos de filación

deben ser protegidos

contra solicitación de

cizallamiento.

Para absorber las

fuerzas del ci¡indro

deberán preverse

contrafuertes.

Perno basculante enla base del cilindro

ruo¡¿

Este modo de fijaciónpemrte, por ta mayof

longitud de pandeo, una

menor carrera admisible.

En c¿so de montaje

horizontal hay que tener

en cuenta la mayor

carga de los cojinetes.

Pefno basculante enel med¡o del c¡l¡ndro

Not¿

En caso de r¡ontajehorizontal la suspensión

delcilindro en la posición

del cenfo de gravedad

conduce a una carga

conveniente de los

coj¡netes.

Tabla 7.3b: lnd¡cac¡ones de montaje

5. Pandeo

5.t Pandeo sin flexión

Cuando se emplean cilindros con gran longltud de canera se producen

problemas especiales de estabilidad.

Por motivos de cálculo dichos casos los div¡dimos en los sectores de

- tensión de pandeo no elástica el cálculo se realiza según Tetmajer

v

- tensión de pandeo elástica o de Hooke, su carga límite crÍtica se

determina según Euler.

En los cllindros hidráulicos el cálculo básicamente se realiza según

Euler, dado que los vást¿gos mayormente se consideran como banas

esbeltas.

La carga de pandeo y a carga máxtma de servicio se calcu an de

s guiente modo:

f F,I

!a qd 0e Po-oeo n-" 1'enN 1)- rA¿

es declr, con esla carga se produce pandeo I

Cd q¿ ro'. oe se i,io ¡- -; "n N (?\

s( = longltud llbre a pandeo en mfn

F = módu 0 de el¿stlcldad (2, T 1 05 para acero) en N/mml

J = n'lomenlo de lnefc a pala sect. tfansv tifc. en mm'

= (dr '¡) / 64 = 0,0491 ' dl

5 = coeficiefte de seguridad (3,5)

La long tud libre a pandeo a emplear deberá tomarse de os casos

de carga según Et)er (ver Tabla 2.4, Para s nrpl f car' en e cálcuLo

no se considera el refuetzo por el llbo del cill¡dro. Para t l ndlos

estándaf, cuya poslclÓn de mOntale tas nunca se conOte, e l0 Ollece

a seguridad necesaria para la absorcÓn de a tensÓn de fexiÓ¡

superpuesta.

5,2 Pandeo con flexión

5e debef considerar especla mente os cll ndtos osc lantes - segur

Euler r¿so 2 , montados en fotma horzontal o muy incLinados'

Aquí, a Ja tefs ón de compresión se e agrega además la flex Ón por

peso pfop 0.

Esto debe tenerse en cuenta espetialmente en ci jndros grandes de

graf peso y gfan long tud de cartera.

Caso 1

Un extfemo bTe,

uÍl extremo f lamenteSUleraoo.

Caso 2

(caso básico)Dos extremos

articLr¿dos

Caso 3

Lln extfemo ¿It (Ll ado,

Lrn exfem0lrj¿menle

sujetado.

Gulaf a carg¿ cLrdadosamente

dado que pueden produclrse

tefslo¡es

Caso 4

Dos extremos fja¡¡ente

suletados.

sx=21 sv.= l/2

Situac¡ónde montajepara cilindrosh¡dráulicos

Po(o corlvet ente,

seguramef te se ProducilántefS 0fe5.

Representac¡óngráfica

Iabla 1 .4. Casos de carga según Euler

6. Amortiguación de fin de curso

6.1 Amortiguación de fin de curso en la base del cilindro

El pistón (1) está atornl lado ¿J vástago a rr¿ves del blle amonigu¿dor (2).

Al harer entraf el bu]e amoft guador cónlco (2) en el agujero de labase del cll ndto (3) se reduce a serción transversal pala €l f!idoo re ," e de l. -ár¿ ¿ dp' oi,to'l 14 ¿sr¿ 'eg¿ " (e.0. [ '1,00solamente puede escurrirse de la cán¿ra del pistón (4) a través deltal¿dro (5)y de la vá vu a estrangrladora ajustable (6). En la válvu a

estrangul¿dofa (6) se ajust¿ e efedo amonlguador. Cual]to menoT

¿ sección tr¿nsversal de flujo tanto m.:ror el electo de ¿m0rt guaciónde fin de ctrso.

tig.7 .25. Amortiguación ajustable ie fin de curso en la base delcilindro

La lofma constructiva de la válvul¿ estrangu adora evita que pueda

desenroscarse hacia afuera e perno estrangu ¿dor (7) a ¿justaf la

amortiguac ón de f n de cursO. E ajustede a amoniguación de fin de

curso realizad0 se asegura por med o de la contr¿tuerca (8).

" \ol/. ¿ drti 'eroflo,9J Sr.e con ",-do p¿ o So t Op ¿ 0o,C'olde fin de curso. Con ela se evlta e punto de estf¿ngu an]iento. El

purgado de los c lindros se leva ¿ cabo con el tornilio purgaCor (10).

En ci i¡dros sif amort güaclón de fln de curso €l torni lo purgador es

de serie.

La válvu a estranguladora y la válvu a ant netorno han sido rea izadas

comopiezas nseTtallles de c0nstruccón déntica y pueden s!stitulrseentre si.

6.2 Fuerza de frenado

La amortlgu¿ción de fin de curso debe permit ¡ un retardo contr0lado(frenado) de l¿ velocidad de carre a en ambas pos cLones de fin de

c!rso.AqLr todas as energias actuantes, como producto de masa en

movimienlo por ve ocidad de caffer¿, ro deben superar la capac dadm¿ri-¿ dp l¿ dro ligud' ion "l co n,enzo de a r;s¡n¿. Ld ere,gr¿ d

'e1a es(0.ó d¿ "'¡."0 e'¿¿ OIg-¿. O. o'.¿ "b¿")eg,r e o cio o de est ¿"rg rd"r e'to de ' 'l ro dp louido.

6.2.'l Cálculo de la fuerza de frenado

[¿ fuerza de fren¿do de un ci]indfo hldréul co con noftaje h0rizon

ta se ca clr a de siguiente modo:

Durante movmlento de ¿vance F =m.¿+A .p (3)

Dlrante mov mlento de fetroceso Fi = n'r . ¿ + Ai . p (1)

F = fuerza de fren¿do en N

rn = m¿sa movida en kg

a - retardo en mls. {a = v i (2 s) )

v = ve ocldad de cafrera en m/s

s = ongitud de ¿n]ort guac Ór en m

A. - superfirie de p sión en cnr

A. = superf r e anu ar en rmp = presión del sisten]a en N/cm

I b¿r = 10 N/cnr

En movimientos v€rtlca es de carrera de cil ndro a l¿ fuerza de frenado

F., de acuerdo con el sentdode mOv miento, se le debe sumar orestar la fuerza por peso (compuesta de r¿rga externa, p stón V

véStago)

Para este rálculo se püede desprecrar e] rozamrento propio del cl i rdro.

6.2.2 Cálculo de la presión media de amortigua(ión

NOrmalmente a presión nomifa del ci indro no debe ser superadapor a presión media de amortiguación.

P - F./A.

p : ore5 o¡ nedla dp ¿notlou¿cio't et \ImF, = luerza de fren¿do en N

A,roo'reeóct\¿oe¿^.otigroco^er'-

1 bar = 10 N/cm

5 a re¿lizar el cálcu o se obtlene un valor dem¿siado e evado para

la presión de amortiguacrón, entonces se deberá alargar a longitudde amoftiguación o feducir la pfesión de sistem¿.

Anotaciones

7. Sistemas de servocilindros

Los sistemas de servoc lindros form¿n un grupo pfoplo ertre os

rllindros hidráu icos.

No se d fe e'cio¡ . cof o os 'c rdro: 'd-sr a es, -o\ 'es . segLr

su construcción, sino según el principio de apoyo delvástago (cojinete

hidrostático).

Los cllindros con cojinete hidrostático se emplean en todos ios casos

en que se ex ge bajo rozamlento y/o elevadas frecuenc as de osc ación

con amplitudes reduridas.

os siste"os de se roc'i-d o( se "-p ó¿' prpe..d neate e'r

simuladores de movlmientos, máquif¿s paf¿ prueba de materiales y

eqL pos ! er lodo\ aqlellos Ldso. " 9 ,e se reqrie ¿ n a, n¿dinámica y ex¿ctitud de acclonarni€nros lineales.

.os <stem¿s d" se'\oc, -dos <e.orpore' b¿sic¿re.te de o'9fupos:

- servocilindros,

- sefvoDloque 0e man00 y

- alé.irÁnir: .1é m:nd¡ v ré¡ l.¡.iñ¡

7.1 Servocilindros

. a e ecc or oe t,po Lo's rcri.o d" .i rd o qr-e deler-irada po'

cuatr0 caracterSlrca5:

- rozamiento admisible del cilindro oajo condiciones de servicio,

- rarga de fuerza transversa del vasiago,

, rol¡r'rl>rlo< npro<:' :< rlol rll ¡d'¡ v

¿mplitudes mínlmas o movil'nientos de requlación.

En función de las condiciones de emp eo se utiliz¿n básicamente dos

princip os constructivos

Ser"ori .rd o, cor LoJreLe¿ (Li L,d o'.¿t.¿ de .astago. sirjuntas cargadas por presión.

- Servoci ¡ndros con rojinetes a céfr¿ras hidrostátic¿s del vástago,

) lu, ro> roLgouoi PU P c) u

Servoc¡l¡ndro con servabloque de mando montadoF¡ 7 )R

i.1 .1 Cojinete a cuña hidrostática

Los servoci indros con coiinete a cuña h drostát ta se puedef emplear

para Los rangos de velocidades de hasta v,.,= 2 m/s y con cargas

transversa es reducidas (p.e1. lnfLuenclas de a masa prop a, fuerzas

de lnerci¿).

Los servoclllndros con cojlfete ¿ cuña hldfostática están deados para

presiones de servicio de hasta 2T 0 bar y para fuerzas nomin¿les de 1

ha(a 4000 kN.

Los modos de fijación pos bles son: Rótu a de I¿do de a cabeza y de

a base, br d¿ de ado de a cabeza y de La base, filación de p e o

perno ltascu ante

Los servoc indlos se equlpan con un sistema interno nductvo de

captación de rafrera, qLre tlabaja ibre de contacto. Con este slstem¿

de raptación de canera se mlde a cartera del p stÓn y s€ tfansm te

como va or Tea a la e ectrón ca de regulac ón.

Las juntas lfsertadas en e selvoci rdTO fo se comprimen con apres ón de la cámara. Por lo tanto, (on este prlncip o de apoyo se

obtienen va ores extremadarnente balos de rozam ento. 5e evtafnf uencias stlck-s 1p molestas. Estas buenas propiedades han sido

representadas en os d agramas de fuerzas de rozamiento (Flg. 7.30).

Rea lzando una comparac ón, prede observarse que os va ores de

fuerza de rozamie¡to para e servoci ndro so¡ inferlores e¡ elfactor3a4

Ftg. 7 .27 . Servocilindro rcn rcj¡nete a cuña h¡drastát¡G

Fig.1 .28: Esquena Seruadlindro rcn caiinete a cuña h¡drastát¡ca del vástago de pistón

A,B=preslóndetralr¿loL=acetedefugasP=pfesÓndeseruicio/pres'deltojinetel=captado[decarleTa

Fig.7 .29: Esquena Coiinete a uña hidrostát¡ca del vástago de ptstÓn

Li presión de cojinete en el coiinete a cuña es idéntica a la presión de servicia (p)

200

150

zcLL(ú

LL

'100

50

0

50

100

zcolr-

'1 00

50

0

50

100

Ftg T 30 Mec1icióndelafuerzadefricctonconpr'=210bar'¡-0l.mtsv,s:!la0mn;(É(luierda) servocilindra can c,jinete a tuña hiir.statrca, lclerecha) c¡lndra h¡dráulica con junta de anilla deslizante

Pr= 100l" P

I .¡¡

7.1.2 Cojinete a cámaras hidrostáticas

En c indros hidréulicos expLrestos i¿ :- ¿ ve o[ic¿des mu! e ev¿d¿s

corno rnuy oalas y a eevadas cargo,cle iuerzas tfarsvefsales se

enrpl€¿r coj ¡etes a cámaras h drosl.rt aas

.. ó ; ,,. óa I do.LoL." ".¿" de¿OO:

odópé50o dese. o'.-.780 .!.o..0¡ ". dpl0h;si¿ 10 000 k 1..1.

. odo de'",0 ro.b"..B d¿e :"b"7¿ o e ob..-oo"ro'r¿scu ¿ e. LOs moCos ce flj¿r ón tiri r €n se pueden comb n¿r.

Los servoc I fdIOS se eq! p¿r ion !r ! st€tfa fductivo fte no de

- " 1 . l' .01d-to Cor e,te r,, eT o

de captacól de r¿ rer¿ se mlde ¿c¡ t¿de plsto.t ysetiansmiteo o. 0,óc o -o¡ 0,.-d lere o

Este pr rc ¡rio rof sl rctlvo p esent¿ [., ]rio támar¿s ep¿rldasen a

perferia Ce aojlnete, que flpTmef ., vást¿_qo (L¿tfo campos de

presión acoplacios, centrárdolc.

La pres ón de apoyo ef e se(lof aofres ,'rnde, s n actu¿ciÓ¡ de llerzas'r 'ceS¿'a.. 00 Cpape)Or C, , oo'5; Obrpei ¿S.go¿[tU¿ L]r¿ Iue 7a llallSlers¿, S€ SulTlt l¡l ¿ ples0n 0e ¿p0V0 ell A

cárn¿ a oprest¿. De este fiodo e vási,iro se nafl e¡e ef e med o.

.o o 0".6. ".o ro, poo O a

h drostétic¿s (representad¿ er F g T.3,isoflgranrentevá daspafa

os ¿ rán¿r¿s. Per0 t¿mb e¡r son r¿f¿ c'rstl(¿s paf¿ ¿ so lcit¿rión

ile roj nele a cáma a5 h d oslat cas pi, u ra lue za t afsve sa , dado

I "" s-"9o o eqo o dpo.r' o0 pe'(ed" o. e'-0.-od'o.:rco-or!0(ool -'ta le o/ o or "0.

ttg.7 .31 . Servocilirdra con cojnete d únans h¡drostattcas yser\tabloque de ndDda nantado

A, B = presión de trabalo L = acelte de fugas P = presión servicio/pres cojinete 1 = captador de carrera

tio.7.32. Esquena servocilindro con cojinete a cámaras hidrostát¡cas delvástago

h=so"h P

Fig.l .33: Esquema del coi¡nete a cámaras h¡dtostát¡cas del vástago

7.2 Servobloque de mando

( o. "l ir oe ro "d., "."_¿ ¿ ó r.ó o bLd é, p 0p ódode

d námlcas de os acronanl entos h dráu cos, las ong tudes de

tubefi¿s ent e mando y seryoci indro debe¡ sel 0 rnás tortas pos bles.

P¿ra lograr esto, e seruob oque de mardo se llla diredamente sobfe

el servoc indro.

E entubado hacia e grupo o hac a el s sterna d€ conexión se real z¿

a través de servob oque de mando En el servobloque de rl'raf d0 ya

se han cons derado frnciores ad clona es totto n'litat ón de tuerzas,

f tf¿do de ¿te te p oto y de coj fete y acumu aciÓn de presiÓn

tI

L' P1 A"

Gg8

MTG 1/a

Fia.1 .34. Esquena hidráulie tiptca de un servoctlindro con servobloque de nando nontado

Capitu o 8

Accionamientos osci lantes

l. Generalidades

Los accionamientos oscilanteS independientemente de la forma ydel tipo de construcción, realizan un movimiento oscilante deaccionamiento s0bre uf extremo de eje. E ángrlo de este movimientoes llmltado por topes fjos o ajustabes y, por ende, e campo de

aplicación de los accionamientos oscrlantes se encuentra limitado.

La construcc ón colnpacta y robusta y a pos bi dad de transmitlrgrandes pares de qiro los h¿cen especi¿lmente adecuados para el

empleo en condiriones muy duras de servic¡o.

2.1 Construcc¡ón con paletas

El motor osciiante de paletas - también denominado acc¡onamlent0

oscilante de aletas giratorias - se caracteriza por su forma constructivamuy conveniente, ya que e eje de accionamiento centr¿ mente alojadocon l¿ aleta girator a dobLe o s r¡ple admlte una carcasa redonda.

Además, la ronstrucción admite l¿ utilización de un extremo de ejecont¡n!o para montaje de otro acrio¡am ento oscilante o p¿.a

colocación de los dispos¡tivos indicadores.

.< rnt^.a( .<. :r-p( ¡6 ^¡ p ,( - .edet le¿lizar nov m eltosglrator os de hat¿ 280".

El par de gifo se alcanza cargando las aletas giratorias con f uido

h dráulico; se mant ene constante a o argo de todo e rango qlf¿tor o.

V"-u V,ul

tig.8,2, Acc¡ananienta oscilante de pdletas can carga sinple de

las nismas

Fi}.8.1 . Sinbolo de acc¡onan¡ento rctatoÍio

2. Tipos constructivos

De manera similar al pri¡cipio de os motores1ov r ie-tos de ¿cc o1ami"1to rordL0 'os, os

oscilantes se d¡viden en los siguientes tipos:

- construcclón por p¿letas,

- construcción por pistón radial o tanqencialy

- construcclón por p stones axiales.

hidráulicos con

accionamientos

Alempharaletas dobies se puede duplrcarelparde giro, sin embargoeJ rango giratorio se reduce en aprox 60%.

Fig.8.3: Accionaniento oscilante de paletas con carga doble delas mismas

2.2 Motor oscilante de pistón giratorio

En esta versión el fluido hidráulico actúa sobre el pistón giratorio,que está prolongado de ambos lados medi¿nte dos pernos con roscasexternas múltiples de aprox.45" de inclinación. Los flancos de estafosca se Introducen en una rosca m¿dre e| la base de cllindro y,

simultáneamente, del lado opuesto en el perno de salida. Éste realizae movir¡iento oscilante propiamente dicho. Al cargar el pistóngiratorlo con fluido hidráulico se produce un movimiento axial. Deeste modo el p¡stón circular realiza un movimiento giratorio alrededorde su propio eje, dado que su perno roscado de un lado de penetraen la rosca fija de la base. A su vez, el eje de salida giratorio alojadode ado opuesto, com enza a rotar sobre la tuerca madre con el otroperno del pistón girator¡0, sumándose ¿mbos movimientos gir¿torios- el de pistón y el de eje de sa id¿ -, dado que sus roscas estánmaquinad¿s en forma opuest¿.

Fil.8.4. Accionamiento oscilante de p¡stón g¡Gtorio con eje desalida accionado por roscd

2.3 Motor oscilante de pistones paralelos

En el accionamiento osci ante de pistones paralelos se carganalternativam€nte con fluido hidráulico dos pistones que se muevenparalelamente entre sí. La fuerza superficial obtenida se transmite a

tfavés de vástagos (simi ar al pr ncipio de los motores de combust ón),que actúan de forma tangencial sobre un balancín, unido fijamenteron e eje saliente,

Los accionaTnientos oscilantes de pistones paralelos pueden recorrerángulos giratorio de hasta 100".

VV

L0s acctonamtentos oscllantes de pistón girator0 preden recorferángulos giratorio de hasta 720..

tig.8.5: Acc¡onam¡ento osc¡lante de p¡stones panlelos

2.4 Motor oscilante de pistón hidráulico con

arcionamiento por biela y manivela

El nrontaje de un accionamiento osci a¡te pof biela y manlve a es

comparable al de un cilindro de dob e váfago de doble efecto si¡

exfemo sallente de vástago.

La parte del medi0 del pistón acciona mediante un¿ biela de manivela

un e1e hueco, que conduce e par de giro hacia afuera. Pifón, bie a y

manivela se encuentran a ojados en ura carc¿sa, que está mantenidapor bridas y que absorbe los distintos e ementos de movin'rier'rto.

Los motores oscilantes de pistón hidfáulico con accionam ento por

b erd / nd1\e d pLeder 'e(o' er u.o gJog.rarorrodpa¿st¿ 80'

2.5 Motor oscilante de pistón hidráulico con accionamientopor piñón y cremallera

Un plstón conduc do denfo de un tubo cllindrico, cuya parte ceftraesté formada por una cremallera, puede ser desplazado de su posición

n'redlante carga alterfativa cof fLuld0 hldráu lco.

En forma tangenciai a este accionamiento de pistón hldrául co se ha

alojado un piñón con pernos sa ientes de uno o de ambos lados. De

acuerdo con la transmisión del piñón se pueden alcanzar ángulos

gjratorio de 90, 140, 180, 240, 300 ó 360" y super ores.

Fig.8.6:Accíonan¡ento osc¡lante de pistón

hidráulico par biela y manivela

Fig 8.7;Acc¡onam¡ento ascilante de pistón

h¡drául¡co con acc¡onan¡ento par

cil¡ndro de véstago cont¡nuo ytransn¡sión par piñón y cremallera

Anotac¡ones

Capítulo 9

Acumuladores hidráulicos y su

aplicación

'1. Generalidades

.ro de a> t¿ pd5 p ,( po "s do lo .c-- r adores I d ", iros "-p.el., aolar bajo pfesón determin¿Co voume¡ de f udo de r¡ainsta ación hidráu ica y de entreg¿f o fuevanreile a ¿ nstalación

segun defnand¿

D.doq,oo rl ,16 a p'q p.o [¡ oe'0, os ¿ .-,'"dor"h dráulicos se tratan como r€c p efils de p eslóf y deb€n estal

dlmens onados p¿ra asobfepresónm;x de serv clo, cons derando

ios estándares exig dos en el país de : ap i(ac óf.

Para la compensación del voumen e el ¿cunrulador hidrau ico y el

cons guiente alrnacenanr erto de ene qia, el r uido hidráu lco en el

¿C-T. A0O ro¡aLr .o.e(dgó(0. 0€50 0. esc1"O.orcdc r0 9 \

Fro ¿¡ ¡-"¿oo u:o o,,CO€S ¿rre "d"pe_oodereso te --e'ao blen l¿ fuerza del gas compriniil ¿ que detefmina a presión

hidráu ica, ya que asfuerzas s empfe estár er equ librio.

Los ¿cumuladores de peso y de resorte só o se emp ean para

ap ic¿c ones ndustrla es esp€cia es y, por o t¿nto, carecen (Je

mportancia Acumul¿dor€s c¿rgados por gas sin miembto div sor se

emplean rara vez er hldrául ca, dado que e fluido absorbe gas.

En la mayor parte de las ifsi¿l¿riofes hidráulicas se ut ¡rzan

¿cumul¿dores hidfoneumát(os (cafq¿dos por gas) corl elernerlt0

separador.

De acue do ro¡ el elemento s€pafador se d¡stingren ¿cum! adores

devej qa, de p slÓf o de membf¿n¿, que tf¿t¿renos ef ospáfr¿1os

s gu eftes.

f--Acumu ador

carg¿00 por peso

ACU¡¡Lt ¿00 |

c¿rg¿do p0r res0rle

A(Lrr¡u adof c¿fg¿d0 por 9as,¿cLrÍr!l¿dof h ofoneumát co

cofr e e¡re¡to sep¿f¿dof entre !l¿5 y i! d0

Acumu ¿dor

de p ston

A(umu ador

0e velq¿

Acu¡¡ulador

de ¡¡embr¿¡¿

É

Fie 9.1. Diferencias características -"n e acuntuladores

l

2. Funciones

En una rnstalación hidráulica os acumu adores hichoneumáticosdeben cumplir diversas funciones, a s¿ber:

Acun'ru ación de energÍa,

reserva de iiquido,

accionan'rief to de emergencia,

- equrlibrio de fuerzas,

amortiguac¡ón de go pes mecán cos,

- amortiguaciór de golpes de preslón,

cor¡pe¡saclón de fugas,

- amort guación de golpes y oscilaclones,

amortiguaclón de pu saciones,

- suspensión de vehículos,

recuperación de energía de frenado,

- maftener constante la pres ón y

compensar el caudal (reclpiente de expanslón).

2.f Acumulación de energía

El trayecto de la demanda de energía de una máquina inyectora dep ásticos representado en F g. 9.2 permite reconocer que a potencia

max. solan'rente se requiere brevemente, a una elevada ve ocldad de

inyeccióf en la heframienta. 5in embargo, a potencia de la bombadebe din'rensionarse para dlcha potencia n'ráxima brevementerequer da.

fVedlante el empleo de acumu adores hidroneumáticos se puede

reduclr a potencia de la bomba a u¡a demanda media. El menorcaudal d.. la bomba hidráulica len¿ e acumulador cuando, durantee cicodetrabajo,e cauda fequerldoparae sistema fuese nferiora caudal delabomba.Si entonces se necesita el cauda máximo,seextrae de acumulador a diferencla con respecto a caudal de a

bomba.

a elevada ve oc dad de inyeccion

1 Ceff¿r herramienta

2 Ge¡eraf presión de ci

3 Un dad de inyección I

4 nyec{ar

5 Preslóf posterior

6 P ast ficar (acc onam.7 Unidad de inyecc ón I

8 Abrlf herram enta

9 Expu sor h dráulico a(

10 Tlempo de enfriarnief

Pote¡c¡a med ¿

eTTe

l¿cra de ante

tornl o sin fin)

r¿a a aITas

IO

Ltl-1 23 4 s 6 | lZ 8 .9

10

'ú

6

=o

Fig.9.2. Diagrama de potencia de una náquina ¡nyecton de plásticos

Como ventalas importantes cabe rnencionar: Empleando acumuladores hidroneumátjcos se logra un ahorro de

energla.

Empleo de bombas hidráulicas pequeñas

En insta aciones hidráullcas con gran demanda breve de aceite o

menor potencla insta ada, tiempos c0rtos de mecanización solamente se puede lograr una

soiución económica con acumuladores hidroneumáticos

- poca producción de calo¡

mantenimiento e instalación sencillos.

2.1.1 Ejemplos de aPlicación

A ello se agrega, condicionado por La instalación, una amortiguación

de go pes de presión y de pu lsaciones que a u mentan notablemente 2.'t .'l .1 Varios consum¡dores con distinta

la vida útll de toda la insta ación. demanda de aceite

F\g.9.3. Acumulación de energía en una máqu¡na ¡nyectora de plást¡cos

2.1.1.2 Aumento de los ciclos de fabajo(p.ej. en máquinas herramienta)

D sponiendo el acumulador h droneumát co directamente de ¿nte deconsumidor a inerc ¿ de /a co um¡a de líquido se supera más rápidoqre en e raso en que todo e fJuido tenga que moverse por a unidadd€ ¿rriofamiefto. E l0 perm te una e evad¿ velocidad de arranque.Además, Ios arumu ¿dofes col'tpersaf ¿ dist nta demanda de caudade os conslmidores.

I

It--.:

F g.9.4. Acunulación de energia en rnáqutnas henanienta

2.1 .1.3 Acortamiento del tiempo de carrera

Una fabricación racional en trabajos de prensado y estampado exige

grandes velocidades de carrera en vacio. El proceso de trabajopropiamente dicho se realiza a baja velocidad y a presión muy elevada.

En la canera en vacío entregan caudal la bomba (1)(bomba de baja

presión), la bomba (2) (bomba de alta presión) y el acumulador de

modo de alcanzar la velocidad deseada.

Al aumentar la presión hacia elfinal de la canera en vacio se c¡erra la

válvu a antlretorno (A)y solamente bomba (2)entrega poco caudal

y elevada presión, mienfas bomba (1) vuelve a cargar el acumu ador

ttg.9.5: Acunulación de energía para acartar el t¡empo de carrera

2.2 Reserva de fluido

Al empear e acumulador como órgano de seguridad durante el

servicio normalde a instalación eLacumulador no trabaia como fuente

de energía, pero está siempre unido directamente a la bomba

hidráulica. Empleando elernentos de separación de elevada calidad,

a energía deL acumulador se puede mantener casi iLimitadarnente,

esr¿r0o d 5po'r ble en (a)o de demandd.

En instaLaciones hidráulicas se emp ean eLementos de seguridad con

acumulador como accionamlentos de emerqencia para que realicen

tareas determlnadas en caso de fallos.

Estos podrian ser:

- tierre de -an'paros, cl-apa eL¿s, p¿sos,

- accionamiento de cierres de corredera,

- acclonamiento de interruptores de alta potencla 0

- accionamiento de sistemas de desconexión rápida.

2.3 Accionamiento de emergencia

En casos de emergencia, p.ej. corte de corriente, con la ayuda de la

energía del acumulador hidráulico se realiza una carrera de trabajo o

de cierre. En Fig.9.6 se muestra un esquema hidráulico para

accionamiento de emergencia. Si se corta la corriente, el resorte

conmuta la válvula (1)a a posición inicial así como la vá lvula (2) a la

posición central, creando una unión entre acumulador y lado de

vástago del cilindro. De este modo el volumen de aceite que se

encuentra bajo presión en el acumulador permite el retroceso del

prston.

Gran caudal disponible de aceite por poco tiempo en caso

de fallos.

Otro caso de apllcación para acci0namlento de emergencia con ayuda

del acumuLador es a finalización del ciclo de trabajo comenzado en

caso de fallo de una bomba o de una válvu a (véase a Fig. 9.7).

El accionamlento de emergencia mediante acumulador se caracteriza

por lo siguiente:

- dlsponlbi idad inmediata,

- duraclón ilimitada

- no presenta fatiga

- ni inercla y

- ofrece máxin'ra seguridad con poco manten¡mlento

Fig.9.7: Avante del cilindra hidráulico en caso de fallos

llt*il=rltl l-I

I

F\g.9.6: Acc¡anamienta de energencia del cilindro hidráulico

Frenado de emeroencia

Acumuladores hidráu icos para el acc onamiento de emergencia defrenos y puenas en fun cu ¿res, te eféricos, autocares, etc. El

arumula00r 5e carga en las eslaclones con un¿ bomba a motor 0con una bomba ma¡ual. En cu¿ quier monrento dispone de la energía

neces¿ria como para realizar frenados de emergenc a.

Frecuentemente el comando se realiza en forma inversa, es deci¡ el

frenado se produce medlante fuerza de fesorte, os cl indros de frenado

son mantenidos abiertos por el acumu ador de presión contra dicha

fuerza de resorte.

1 a R f.órr1ñ 1a anat^at' ' o' alctp¡:¡65

Lubrificación de emergencia

P¿r¿ mdntener 'a pelicula de aceite en los coJirPles eslosconstantemente deben ser a irnentados con acelte lubrificante. El o

significa que los puntos de lubrificac ón siempre deben estar sujetos

a presión. En caso de fal ode a bomba de aceite lLrbr flcante, con e

acumulador se puede mantener ronstante la presón h¿sta que a

máquina se haya detenido o una bomba auxiliar instalada haya

P'c>,u I qrr>o o.

F g.9.9. Lubrificaclón de emergenc¡a de cojinetes

5e evitan interrupc¡ones de servicio durante el ciclo detraba¡o

Cortes de corriente durante el cic o de trabajo de una máquina de

producción pueden provocar liempos de parada muy costosos. En

estos casos los acurnu adores se ocupan de la conc usión del clc o de

fabajo iniciado.

Fig.9)A: Empleo de acumuladores hidráulicos para ev¡tar

¡nterrupciones de servtcto

ztt\ .'| \r\H

2.4 Compensación de fuerzas

Por medio de los acumuladores hidráulicos se pueden comDensar

fuerzas o carreras. Ello resulta necesario cuando en un proceso

continuo de rnaquinación, p.ej, al laminar, como consecuencia de

cargas diversas se producen posiciones inclinadas. Con el balanceo

de los rodillos se logra un espesor constante de banda. En Fig. 9.1 1

se puede observar el esquema hidráulico para el balanceo de una

heramienta con los acumuladores hidráulicos corespondientes y el

bloque de seguridad y de cierre directamente montado.

Como características caben mencionar:

- Compensación suave de fuerzas y, con ello, poca carga de los

fundamentos y del bastidor y

- ahono en los contrapesos y, con ello, reducción del peso y de losa<n¡.i^<.la ññnr.io

F)9,9.11: Balanceo de rodillos en la fabricación de chapas

2.5 Compensación de fugas

La fuerza de pretensión en un cilindro hidráulico solamente se puede

mantener s¡ se compensan las pérdidas por fugas del sistema. Los

acumuladores hidráulicos son especialmente adecuados para ello.En F¡9.9.12 se h¿ representado el esquema hidráulico para unacompensación de fugas. Allí se puede observar que el acumuladorhidráulico compensa el volumen de fugas de la cámara del pistón.

solamente cuando la presión es inferior a la ajustada, la bomba vuelve

a conectarse y carga al acumulador hldráulico.

Como características cabe menc¡onar:

- las bombas no realizan servicio continug

- poca producc¡ón de calor y, por ende, bajos costos de servicio,

- elevada vida útil de la ¡nstalación.

2.6 Amortiguación de golpes y vibraciones

Fi9.9.13: Acumulador hidráulico camo elementa amott¡guadol

En sistemas hidráulicos pueden producirse fluctuaciones de presión

tuando varía el flujo del fluido hidráulico, como consecuencia de

distintos procesos condicionados por 1a instalación.

Los ofr9enes pueoen 5er:

- falta de unlformidad dentro de la bomba hidráulica;

- sistemas resorte-rnasa (compensador de presión en válvulas); unión

repentina de espacios con distinto n¡vel de pres¡ón.

- Accionamiento de gr¡fos de bloqueo y regulación con tiemposhrova<.lo rñórr, ¡¡ v rlo riorro

- procesos de conexión o de desconexión de bombas distribuldoras.

A ello se suman fluctuaciones de caudal y de preslón condicionadaspor el funrionamiento, que influyen negativamente sobre la vida útil

de las piezas,

De acuerdo con su origen se dist ngue entre golpe de presrón y

pulsación. Para estar seguro de que no se vea afectado el

funcionamlento resulta necesario, ya en la fase de planificaclón, captar

la magnitud de las fluctuaciones de presión y elegir las medidas deamortiguación adecuadas. Las poslbi ldades de amortiguarfluctuaciones de presión son numerosat pero los amortiguadoreshldráulicos han demostrado ser sumamente adecuados para sistemas

hidráulicos.

-É

É

/T\ .,L-.^I-F\Y'

Fi1.9.12: Conpensacíón de fugas

Para poder cumplir con las exigencias tmpuelas a máquinas confespecto a elevada potenc¡a, breves cir os de trabajo, unidos a buenaamoftiguación sonora, se recomie¡da emp ear amortiguadores depulsacrones. Este tipo de ¿moniguad0res reduce las fluctuaciones de

caudal producidas durante eitranscurso del rnovimiento de la máquinay a transm 5lón de las m smas a cuerpos de Tesonancia y, con e lo, e

nivel de ruido. Además se prolonga la 'iida útil de los c0mponentes y

de la máquina.

En bombas de expulsión (Fig.9.1'l)

Las bombas de exprlsión producen pLr saclones en el caudal que se

diferencian según su tipo constructiv0. Estas pulsaciones producen

ru do y vibrac ones, o que puede ocasionar un deter oro de a

instalación hidráulica.

Fi1.9.14. Enpleo de anortiguadares de pulsaciones en una bonbade expulsión

En válvulas de inversión de €onmutación rápida (Fig. 9.1 5)

Para que las válvulas (p.ej. servoválvulas y válvulas proporcionales)

conmuten fáp da y Suavement€, es neces¿r o nstal¿r acumuladores

h dráulicos delante o detrás de dich¿s válvu ¿s. Además se evitan

picos negativos de presión, que podrian afectar, p.ej.,los filtros de

presión de a lnsta ac ón hidrául ca

Fil.9.15. Apl¡cación de amortiguadoÍes de pulsaciones en

instalac¡anes hidráulicas con servoválvulas y válvulas

prop2rctonales.

En ondas de pres¡ón (Flg.9,16)

En a mayoría de as lnsta aciones hidráullcas se producen ondas de

pres ón, ocas onadas por diversos componentes o por carqas distlntas

de la inst¿l¿ción hidráulica, p.ej. por el movimiento de la pala de una

excavadora hidráu ica.

El montaje de acumuladores hidráulicos protege contra deterioros acomponentes sefsibles a ondas de preslón, p.ej. a a bomba hidrául ca.

F¡9.9.16: Anortiguador de pulsaciones deüás de la bonbahidráulica

En situaciones de apertura y de cierre (Fig. 9.17)

Al conducir rápidamente grandes caudales hacia la tubefía de ret0rno

se producen go pes de presión. Estos golpes de presión pueden afectar

a refrigerador de aceite y al fitro de retorno.

Como (onsecuencia de golpes de preslón tan'rbién se pueden producir

deterioros en válvu as, tuberlas y racores cuando a columna de Íqu do

en movimiento se detiene abruptamente, como sucede p.ej. en caso

r1o.1a(.nnp! Án rlé pmprñpnrl.l

r-l'---lt_l

t--_J

1t9.9.17: Apl¡cación de anott¡guadores de pulsaciones para

amort¡guar golpes de prcs¡ón

En resortes h¡drául¡cos

Para amortiguar golpes y vlbraciofes se emp ean acumuladores

hidráulicos como resorte hidráulico.

Aquise utillza el gas comprimible en el acumul¿dor hidráulico como

elemento elástico.

Casos de aplicación del resorte hidráulico son:

- Tensión de c¿dena (Fig. 9.18)

Para evitar l¿ fansmisión de golpes de la cadena de accionamiento

se emplean acumuladores hldráu cos para tefsar cadenas de

-áqLi ras y ¿ccio1¿nie rtos de veh. .ros.

- Tensado de cables de traslado y cables portadores (Fig. 9.19)

Para que p.ej. teleféricos y ascensores puedan funcionar sin problemas

se requieren toler¿nc¡as reducidas en las ongitudes de cable.

Al emplear acumuladores hidráulicos se compensan las distintas

longitudes de cables que se producen durante el ascenso y descenso

de te eféricos, en caso de fluctuaciones de temperatura o cargas

distintas de ascensores.

Se mantienen las toleranclas deseadas de a ongitud de cable y de a

tensión de tracción.

Fig.9.18 Aplicación de acumuladores hidráulicos para tensar la

cadena en una náqu¡na herram¡enta

/\|--I-TrlfZl I l' \M

._t_ffi

FiT.9.19 Aplicdc¡ón de acumuladores hidráulicos para tensar cables partadores

2.7 Separación de medios

En instalaciones que exigen una separación al 100% entre dos medios

se aplican acumuladores hidráulicos. La separación de medios

propiamente dicha a realiza una vejlga o membrana instalada dentro

del acumulador

2.7.1 Separación de medios fluidos y gaseosos

En instalaciones de funcionamiento principalmente neumático resulta

convenlente acclonar hidráu icamente componentes que deban

producir una gran fuerza (p.ej. cilindros de sujeción).

Los acumu ad0res hidráulicos permiten una separación entre as partes

neumátlcas hidráulicamente accionadas. Resulta innecesarla la

instalación de un grupo hidráulico separado suplementario.

Fig.9.21: Apl¡cación de acumuladores hidráulicos para separaciÓn

de la parte neumática de una instalación y de la parte

h ¡ d r á u I i ca m e nte a cc ¡ on a d a

- Suspensión de vehÍculos (Fig. 9,20)

En el caso de desnlveles en calles y caminos se producen golpes

mecánicos que deteri0ran los mecanismos de traslación.

Empleando ciiindros, en la suspensión hidroneumática los golpes

mecánicos se convierten en golpes hidrául¡cos.

Dichos golpes hidráulicos son absorbidos por acumuladores

hidráulicos.

La aplicación de suspensión hidroneumática en vehiculos

- ra;,,¡a o r o(^^.{ó ¡..l.lonfo<

- aumenta la vida útil,

- permite mayores velocidades al tomar curvas,

- mantiene la carga en la posición deseada,

- reduce la carga sobre los materiales y

disminuye los costes de servlcio.

Fig.9.20: Aplicación de acumuladores hidráulicos en la suspensión

de vehículos

2.7.2 Sepafación de dos medios líquidos

Por ejemplo, en los compresores con junta de anillo flotanteempleados en petroquímica, por motivos de funcionamiento y deensuciamiento del gas del proceso comprimido por el compresor,

éste no debe mezcl¿rse con el fl¡,do de ciene.

Par¿ este tipo de estancam¡ento se requiere un fiuido de ciene. La

presión de este fluído de ciene debe encontrarse 0,5 a 1,0 bar por

encima de la presión del gas.

Por esta razón sobre el compresor se instala un recipiente elevadoque asegura la mayor presjón sobre la junta.

EI fluido de llenadq neutral con respecto al gas, se carga con la

pres¡ón de gas del compresor.

Dado que en la mayoría de los casos el fluido que se encuentra en el

recipiente elevado no posee propiedades lubrificantes, las juntas de

anillo flotante y los cojinetes del eje deberán funcionar con un fluidode ciene con orooiedades lubri,ficantes.

La separación necesaria de ambos fluidos se realiza medianteacumuladores hidráulicos.

Fi}.9.22. Acumulador hidráulico para separaaon de hquidos

2.7.3 Separación de dos medios gaseosos

El acumulador hidráulico se emplea para compensar la presión con

la presión atmosférica en instalaciones con riesgo de entrada de agua

a tr¿vés del filtro de ventilación del tanque o, en el caso de tanquesde líquido llenos de nitrógeno para evitar la formación de agua de

condensación como consecuencia de qrandes fluctuaciones detemDeratufa.

Fi1.9.23: Acunulador hídráulico como acunulador de ventilac¡ón

del tanque

3. Iipos constructivos de acumuladores hidráulicoscon elemento separador

Los acumuladores hidráulicos básicamerte se comp0nen de una parte

íquida y de una parte g¿seosa co¡ u¡ eLemento separador que no

permlte el paso de gas. La parte íquid¿ se encuentf¿ unida al c rcu t0hidráulico. Al aumentar la presión el gas se comprime y entra 1íquido

al acumulador hidráu ico.

En lnstalaciones hidráulicas se emp ean os siguientes tipos de

acumu adores hidráu lcos con elemento separador:

- Acumulador de vejiga,

acumulaoof 0e r¡em0f¿na y

- acumulador de p stón.

Ft1.9.25 Acuntulador de ve¡iga

Fig.9.24. Acumulador de nenbrana

Fiq.9.26. Acumul¿dotes de piston

3.1 Acumuladores de vejiga

Los acumuladores de vejiga se comporen de una p¿ne de lÍquido yde una parte gaseos¿ con una vejiga impermeable ai gas como

eiemento separador. La parte de líquid0 que se encuentra alrededorde la veliga está unida al c rcu to hldréu co, de modo que al aumentarla presión el acumulador de vejlga se lena, comprimiendo el gas. A

dererde ¿p esor elgas.e".pard" de,plazardo fac a o cr .toe íquido acumul¿do. Los acumul¿dofes de vejiga se pueden n]oftartanto en posición vertical (preferenc ¿ ) como hofizont¿l y - bajO

determinadas condiciones de servicio-en posición inclin¿d¿. En

posición de montaje vert cal e ifc inad¿ ¿ válvula de iquido siempre

debe ubicarse er la parte inferior.

Los ¿cumrl¿dores de vejiga se compofen de un reciplente sold¿do oforjado (1), la vejiga (2) y las válvuas para entrada de gas (3) y a

entrada del lado de aceite (4). La separación de gas y lquido está

dada por Ia vejiga (2).

1--

3.2 Acumuladores de membrana

Los acumu adores de membrana se componen de un reciprente de

acero a prueba de presión, generalmente circu af o cilindrico. Dentro

de orunr, ¿dor. coro r.erb o separado. )^ er ("p rI d Lr ¿

membr¿na de material elást ro (eslastómero)

Los acumu adores de membrana se suministfan en 2 versiones:

versión so dada y

vefs on T0stada.

En la versión soldada, antes de realiz¿r la soldadura circula¡ se

comprime la membrana de¡tro de l¿ parte inferior. Mediante un

procedimiento adecuado de soldadura, p.ej. la soldadura por rayos

ele(lrónrros, y l¿ rbicación especial de la membrana se ev ta qu€ el

e as-o..e o s.r''o algr r da;o dr arre el pror"so de sold¿dr..

En la versión rosc¿da a membrana se sostiene por medio del roscado

de la pafte super or e inferior con atuerc¿der¿cor

3

5

1 Torri Jo de lenado de gas

2 Recip ente a preslón

3l\4embrana

4 P ato de vélvu a

5 Cofexión para lÍquido

fig 9.2S Acumulador de menbrana; arriba. construcc¡ón soldada,

abajo. constru(dón roscada

F q.9.27: Acunulador de vejigd

3.3 Acumuladores de pistón

Los ¿cumuladores de pistón se componen de una parte de líquido y

otr¿ gaseosa con un pistón mpermeable al gas como elemento

separador. El ado de gas está pre lenado de n trógeno.

La parte de íquido está un da al clrcui{o hidráulico, de modo que a

¿Jrrell¿ ¿ pres or pl "cur" "do de o stor irg esa lrqt do.

comprimiéndose el gas. Al disminuir la presión el gas se expande,

desplazando hacia e circuito e liquldo acumui¿do. Los acumul¿dores

de p stón pueden fabajar en cua quie posición, siendo prefer ble a

disposición vertical con el lado de gas hacia aniba con el fin de evitarque se deposlten sobre las juntas de pistón partículas de suciedadprovenlentes del fluldo hldráulico.

F e, rm rl.¡dnr dp n,.rÁn <é h: rpn p<pnr,dn pn | ¡ q )q ln<

componentes princ pa es son el tubo (l ) exterlor del c lindro, e plstón

(2) ron el sistema de junt¿s y las tap¿s de riene (3, 4) del lado fron,ta , que a su vez lncluyen as conexiofes de liquido (5)y de g¿s (6). E

tubo de ci lndro cump e dos funciones. Por un lado absorbe la presión

intefna y, por e otro, conduce al pistóf, que es el elemento separ¿d0r

entre g¿s y iquido.

La pared rnterior del tubo del cilindro efá traba1¿da con gran

pfecis ón. En combinaclón con un sifema especia de hermetización

del pistón, éste marcha en el tubo del cilindro con una fricción muy

reducida. De esta manera se obtiene entre el gas y €l espacio de

íquldo una diferenc a de presión pequeña de aprox. 1 bar.

En los acumuladores de plstón se puede controlar la posición del

pistón. En el vástago se encuentra una eva de rofmutaclón con a

cual se pueden accionar interuptores de fin de curso. Con dicha leva

se puede rontrolar la posición del pifón en cualquier punto. Norm

almente a través de estos pos cionam entos se comanda una conex ón

o desconexión de la bomba hidráulica.

3.4 Postconexión de rec¡p¡entes a presión

En el caso de poca dlferencia de presión entre presión de serv clo

máxima y mínima y el requerimiento de un gran volumen de gas con

respecto a un r€ducido volumen útil, resulta recomendablepostconectar rec pient€s de presión lenos de nltrógeno aLacun'ru ador

hidráulico.

A e egif e tarnaño necesario del acumulador hldrául co hay que

considerar:

- la expansión de vo umen con'ro consecuenc a de fluctuaciones de

la temperatura ambrente.

a re ación admisible de presión y volumen

p./ p!-v¡/v, y

el volumen útil.

Fig.9.29, Acumuladar de pistón Ftg.9.3A. Postconexión de recipientes de nitrógeno

4.Accesorios para acumulad0res hidroneumáticos

4.1 Bloque de seguridad y de cierre

F 9. 9.31. Blaque de seguridad y de,,ten e

r-lh n¡r o ¡o.o¡ ' n:rlr rlo o ,o p '

rCCeSo 0pa¿ agJ0Có ó

y descarga d€ ¿cumuiadores hidráuli.os o r0nsumid0res hidráu icos.

a mñ a r^n l:< nrp.¡ nr n¡p< on.-.P. 1- -LUé)Éguro-dit ores de "cepcior. espe( ¿ a1'ó co l¿s o escripc or p5

fe acionadas con el equip¿miento de re.lpieft€s de pfes!ón de acuerdo,01 l"' egl¿relt¿cio'le, te( i,a: ' I "dose os o."lo5ré'e do'

a recipientes de presrón.

f^ q?l P/^^ rt Éru uóro to lol 0o

-'.l

c A a.33 B aorp de'cg' .d"o ¡ de c e e co1 descd'g¿ dF

acci an a m ¡ e n to elecüam a g nét¡ co

' g. Jy.loo .," o, ,egLt d¿d ' dp .,p 'e (o' , r'. u'u ',n'¡r¿o' o

de pesión precantanddda y descaÍ9d accnnada de latndelecÜonagnet¡ca

f

P

5

l\¡., ¡,4

P

T

- Acumul¿dor

= Conexrones de medición

= Bomba

= Recip ente

s lvr

4.2 Dispositivo de llenado y prueba

F q 9.36 Dispasitivl de llenado y prueba

Normalmente en os acrmuladores h droneumáticos las pérdldas de

n trógen0 solr muy reduc das. Peto para evilar que camblen

p¿rámetfos de ccodemáqunaene poslble caso de que bale a

pfesión de pretensióf p,,, deberá contto atse ef lnterva 0s fegLr a es

la presión de pretensión.

l\4edlante el dlspositlvo de lenado y prueba os acumu adores de

presión se cargan con nltrógefo o se varía la presión de pretens ón

del nltrógefo Par¿ el o se fosta e dispositlvo de lenado y p.!eba

sobre a vá vula de gas del acumu ¿dor h dráu to, unléndo o a tÍaves

de un tubo flex ble para L enar con un tecip e¡te común de nltrógero.

S la presión de pretensión del nitrógeno sólo debiera ser controlada

o redrc da, se podria obviar la co¡ex ón de a manqlera de enado.

La pres ón de pretenslón p, lnd cada e¡ e acumu ador h dráu co

deberá ser ajustada antes de clra quier rnont¿je o despues de ufaópo d O r -egocJóOéo o lor . O¿0,roo o re'o'.l¿."zdtr

ante a sem¿na s quiefte. Si ro se (omprobase pérdida de n trÓgeno

deberá rea zafse un nuevo [ortro desp!és de apfox. 4 meses. 5i

tampoco se comprobara un cambio de ptes ón, entonces selá

suf r erte ur contfol anua .t 9.9.35. Blaque de seguridad y de rcrre

E b oque de seguridad y de cletre se compone de1 b oque de vá vu as

(1), de la vá vula imltadora de pres ór nsert¿da(2),de q.ifoprincpal

de clerre (3)y de a vá vu a de descarqa (4) de ¿tt on¿ml€nto m¿nua

y posee además de a conexón de sstema (5) as conexiones para

rn¿nómetf o prescÍp1¿s.

4.3 Aparato de carga de nitrÓgeno 4.4 Elementos de fijación

tlg.g.3g. Acunuladar cle veiiga con eletnento de fiiación y bloque

nontado de segurtdad Y úene

Lgr o,or <,éL-ó.¿ 0ó. g¿ ooo0ooo do '{r''LÓ' o 0a

o ó efo 0r qLÓ ól Ór ¿ 'r' I'aoor p od ' "n lo 'l|00 0

acumu adores h droneumátlcos deben set asegu ados y f jados en

io,tu trt,.,.nt.. oi.¡a fljaclÓn debe rea izatse de modo tal de que e

acumulador hlclráuljco no trarlsflera fuerzas de tr¿cc0n y pares

adiciona es al sisten'ra de tubefias

tig.g.38. Aparato móvl de carga de nttrogeno

Lo\ dp¿ró'o dp .¿r9o d" ' r oOe lo oe - 1o' l or ¿do o "'1" o00

-o,ol , ",ol0'l,o oe''Loge 'o ó '0 ¿ L lodoes|'cl ¿'r'oq

GarantÉa¡ u¡ aprovechar¡iento ópt mo de los reciplentes c0munes

i. ni,tOo.no hasta una presión residua de 20 bar y una presiÓn

máxima de carqa del acumulador Ce 350 bar

F g. g.37 . Aparato partátil de carga de n¡tñgen)

5. Dimensionamiento de acumuladoreshidroneumáticos con elemento seoarador

5.1 Definición de los parámetros de serv¡cio

Los parámetros necesarios para e dimensionamiento de unacumulador hidroneumético han sido represent¿dosesquernát¡camente en F g. 9.40.

Los parámetros par¿ la definició¡ delestad0 delgas, también llamadosparámetfos de estado, son presión, temperatura y volumen.

Acumulador de vejiga

p. = pres ón de lenado de gas

p, = preslón de servicio minima

p = pfesrÓ¡ de sefvicio maxtma

V = vo lmen elect vo de g¿s

v = vo umen de g¿s con p

V = volumen de ga5 con p

lV = volumen út

I La veilga está pre enad¿ con nr1 oge¡o.La vá vu a de liqu do ela cerrad¡ y

evita la salid¿ de la vejiga.

A alcanzar la presión de servic o

min m¿, entre velga y válvlra¿ntirretor¡o debe quedaf un pefJeño

volumen de iquido (aprox. l0o/; CeL

volL.rmen nomina de aCUmulad0r) par¿

que la vej ga no go pee confa . \rálvula

EL ro!. P urriu v( r^po D u I

Acum! ador hldréu ico ¿ presló|

máxima de servicio. La va¡ia.ióf Ce

vo ume¡ e¡tre la poslc óf A pfc5 ón de

servi(i0 ¡¡ini¡¡a y máx ma corespondea vol!r¡e¡ úti de iqudo:

^v = v. - v"

Acumulador de membrana

p = preslón de enado de qas

pr = presión de sefv cio mínima

p = presión de serv cio máxir¡a

v = vo lmen electlvo de gas

Vr = vollnen de gas con p

V. = Volumen de 9a5 con p:

¡V = vollrmeÍr útl

Acumulador de pistón

p = pfes ón de I enado de g¿s

p = presión de serviclo minim¿

p: = pres ón de servicro máxim¿

V, = volumen efectivo de gas

vj = vo umef de gas cof p

V: = volumen de qas con p

¡V = vo urnef útil

2

3

1

¡

La nembrana cargada con nrtrógeno

tom¿ ¿ lofma intern¿ del¿cumu ador.

El p ¿to de la válvu a cie¡r¿ a conextón

de liquido y ev ta l¿ salida de a

mem0fan¿.

Posición a presión de servicio minima.

Fn e ac!mu ador delle quedar un

pequeño volumen de liquido p¿r¿ que el

plato de a vá vula ro golpee ¿ba]o

cada vez qLre el acum! ¿dor 5e v¿cia.

p deberi¿ ser sr€mpre menor qL.re p .

Posic ón ¿ pres ón de serv (io máx m¿

La var a(ión de vollmen AV entre la

poslc on a pres ó¡ de s€rvicio min ma y

máxima corresponde alvo umen útildeliq! do:

AV = Vt -'/¡

E a.!muladof de pistór está pre enadO

con nitrógeno El pistón apoya s0bfe a

tapa y b oqLrea la conex ón de liquldo.

L¿ presión de servici0 mínima debe ser

apfox. 5 bar s!pef or a a presión de

llenado de gas. Asi se evita que el

y )ru 9u PsE ruL

proceso de extracc ón y llego ca ga la

ñré< ññ .lé ,ñ ,rlñ én a (dpm,

Llfa vez a canzada a pres óf de serviclo

máxrma el vo ume¡ útil^V se

e¡cuentr¿ dispon ble en e ¿cumulador:

Fig.9,4A. Parámetros de setv¡cia

AV=Vt-V2.

5.2 Cambio de estado del gas

Se diferencia entre cambios de estado:

isocoros,

¡sotérmicos,

adiabáticos y

- politrópicos.

5.2.3 Cambio de estado adiabático

En este can'rbio de estado el ciclo de carga y descarga se produce tanrápidamente que Lrn intercambio de calor con el medio ambienteresulta imposible.

Ecuación de estado: p . V' = p, . Vr' = constante (3)

La relarión entre la temperatura y el volumen y enüe la temperatufa

y la presión t¿mbién se obtiene a partir de la ecuación térr¡ic¿ de

estado.

T.p ''= 1 .p,

En estas ecuaciones k es el exp0nente ad¡abático, que se puede elegirro-o 1 ,1 o¿ o r gd5 biato-:co. (or o p e. 'r'oge o. b.jocondiciones normaLes.

4,00

(4)

Vo umen de g¿s YN" {100 "c)-\// ue lo'c)

€He (100 "c)

/,#

tig.9.41 . Cdmb¡o de estado en el d¡¿gran¿ p-V

5.2.1 Cambio de estado isocoro

En este cambio de estado no se real za un trabajo de v¿riación de

volumen, es decir no se produce una variaclón de volumen. Este

c¿nbo de esrado se p oduce ¿ 'lero la carora de gas ¿ o"jatemperatur¿ y luego se varía la presión de prellenado mediante

lntercambio de calor con el medio ¿mbiente.

Ecuación deestado: plI = p lI = constante (1)

5.2.2 Cambio de estado isotérm¡co

En este cambio de estado se realiz¿ un intercambio completo de

ca ot co1 e nedio arb erle. \o s" prodr' e uc c¿-b o de

temperatura.

Este estado se encuentra en acurnuladores hidréu icos cuando el c clo

de carga o descarga del fluido hidráu ico es muy prolongado. Dados

los entos c clos de trabajo se puede produc r un intercarnblo con'rp eto

de calor entre el gas y el medio ambiente.

a-

:q

':-

3,00

2,00

1,67

1 ,40

1,00200 400 600

Presión p en bar

Fi}.9.42 fxponente adiabát¡co de nitrógeno y helio en función de

la presión d 0'y IAA'C

5.2.4 cambio de estado politróp¡co

D¿do que e modo de servic o de un acumu ador hidréu lco nunca

tiene lugar de acuerdo con los princlpios teóricos sin intefc¿mb¡o de

calor, se producirá un cambio de estado, que se encuentra entre el

sotéfmico y el adj¿bátic0. Este tlp0 de cambio de estado se denonrlna

politrópico. Las relaciones matemáticas son análogas a las del cambio

de est¿do adlabático, pero se sustituirá el exponente adlabát co por

el exponente politrópico /V.

(2)

rs0(onco

politrópico

Ecuación deestado: p'V=p, .V. - constante

5.3 Determinación del tamaño consfuctivode un acumulador hidráulico

De drLe do c0r e5td. e ird. o1e5. . ". ..,ioj es ¿ e-p e¿ pd ¿ e

din]ensio¡amiento de u¡ acumu adot h dráu co dependen de la

inf uencla de tiempo de c¿rqa y dest¿rga. Con'to reg a empirica paf¿

a ¿p c¿co d" "' "..r¿cores co " Oord" l"s orede .". ¿

sigu efte lim t¿clón:

Tiempode cco< lmnuto

- cambio de estado ad abát co,

Tiempo del cco> 3 rninutos

- cambio de estado sotéfm co

T ernpo del ciclo entfe T y I m futos. 'dn b o de e5lodo po - op, o.

o\p,-o 0r e ^poldlles0¿¿e di p r or"-iprlo:e rd-¿ pr

la Taba 91. Además, para e dmensonamiento de acumuadorl ioro l . o o"bel¿r * ¿'le te re ,. ¿ o..dop,.np o\'o O'

rua es, por un lado, quede asegurado un aprove(ham efto óptimo

de vo umen de acumul¿dor h dráu r0 y, pof el otfo, no se afecte a

vida útll.

En la Tabla 9.2 se han lnd cado los va ores emplricos para os dlvefsos

tip0s construrt vos de acumuladores hidráu icos.

5.4 Desviaciones de la conducta ideal de un gas

Las ecuaciones de estado nd c¿das so ¿mente son vá idas bajo a

condición de que exista una conducta lde¿l del gas. Diversos gases,

ñé ar .r^.an. pno np,r-l -oor-n-''' '''tJ'''''u '\u'u p

eyes ldeales de rorducta. Dich¿ cofducta se denomlna rondudae¿ o"o de¿ P¿rol¿.0 dL.r¿ e. del ga,l. reo!ol ole-¿ri(dert" ¿. d^ersores de esL¿do, I/ r soa"erte,e pledefepresentar med ante una ecuac ó¡ d€ ¿pfoximación. Ef a prácti(a,

e manejo de d chas ecuac ones exige mucho tiempo, pudiendo só o'p- - " p- a|".1¡^ l"¡ -,r . " o¡ psle r Ot .O eslllorecom€ndab e r'rtfod!c r factor€s de correcc ón que consideren a

con0ucla rea 0e g¿s.

Según e os e vo urnen er un camb o sotérmico de estado fesu ta

V. =C'V.

y en el cambio adlabátlco d€ estado

Vr,," = C,' V, ,,"

Los factores de corrección C y C en las ecuaciofes se pueden extfaerde os folletos de os fabrlcantes de os distintos acumu adores

hldráu lcos.

5.5 Pr0cedimiento de dimensionamiento

P¿ra e cálcu o y a detefminac ón del t¿m¿ño adecuado de

acumu ador hidráu ico se puede partlr de qu€ e vo umen de líquido

f€cesar o //o a enerqía fecesaria Q para cubr r la demafda 'ostén

lndicados. Conslderafdo d St ¡tas condiciones setundaTlas, como por

elemp o

sobrepres ón máx ma de servicio,

- ternpefatura máx. y min. de serv c o,

- dlferencia de presión de tlab¿jo,

se comienza con el dlmens onamlento de modo tal de suponer que

e c¿mbio de estado entre las pres ones de trabalo pr y p: es adiabático.

Est¿ suposic óf lim tante resu ta admlsib e porqLe con el a en

cua q!ler caso se cump en os den]ás pos bles camb 0s de estado.

Vled ante a sigulente prueba de cálculo con respecto a a conducta

tempofa y a conslguiente desv ació¡ de camblo de estado adlabático

sr..rpuesto, se puede correglr e d mensionamiento (os f¿ctores de

correcclón c y q deben extraerse de la documentación de fabr cante).

La pres ón de prellenado (pretensión del gas) de acumulador

hidráu ico debería enc0ntTars€ entre 0,7 y 0,9 de la presión mín. de

r'.bd o l" re^ pe dL.ro'no . de .e . r o\.

p¡.;, < 0,9 p. (5)

(o e o se pre.er de o, -¿r q .a os p 6rer 0> ,eod odore5 dp lo'acumu adores hidrául cos trabajer siempre próx mos a a válvu a de

líquido y se deter oref.

Ciclo (Cambio de estado) Ecuación Comental¡o

Pb fi2)

ftfij)

Po (rr) = Po (rz) 'T1

-t2

Po fil) = Presión de prellenado para

tempeÍatura mín. Tr

(en Kelvin)

Fo oz) = Presión de Prellenado Paratemper¿tura máx. serv. T2

(en Kelv¡n)

AplicaciónCálculo de la presión de prellenado en

caso de desv¡ación de la temperatura de

servicio de la temperatura de llenado.

p

h

Aft

vzlL ^Y-J

VTVOV

¿v= votP,) -e)'Ir = L4 para ninógeno (po con Tr)

Apl¡caciónAcumulación de energi¿

vo Av1t

.o .i .o ,i

0- 2 isotérmico (carqar)2- 1 adiabático (des(argad

AV2= Vo +te) 4lApl¡caciónFuncionamiento de emergenci¿,

func¡onamiento de segur¡dad(po con Tl)

P.or' nvo= - ,

(o), u

AV= voe ?)Aplicac¡ónCompensación de fugas

Compensación de volumen(po con Tr)

vo= #tE4- 4

fabla 9.1: Ecuaciones básicas para el dinensionaniento de acunuladores hídráulícos

Acumulador de vejigaBaja presión

Acumulador de

Ejecuciónso ldada

memDrana

Ejecución conunión roscada

Acumulador de pistón

Ejecución con poca fricc¡ón

]

]

:*ll

Preslón de lle¡ado ga5

P.. (Ts)(¿ temPerat!f¿

¡féx de sery cio)

< Pt 5b¿r

< 2 baf (ejecuclón de plstof

con poca fr cclóf)

< 10 bar

(ejecLrción de pistón ¡orn'ra )

cu¿ q! efa (tener en cuenta

e dlspositivo de v g ancla)

d€ preslón p, /p.

Ililá¡ sobreples l

[t*-*,-+

ñ¿x¡,nou*r

sobreples o¡

qu d0

v0 ul_nen ¿cum! ac 0n

Genera dades

0- = sobfeDfes óf medla de serv clo co¡ c¿udal ibfe, ndlc¿ciones de pfesion: siempfe preslofes absolut¿s

Iabla 9.2: Candicianes de aplicac¡ón para acunuladares hidráulicos

en elecucDn estandar

5.6 Selección del tipo de acumuladorpara casos comunes de aplicación

5.6.1 Acumulador de membrana

5e emplean para pequeños vo úmenes útiles y de gas. Los

aIuTnu adores de membrana se caracter zan por l]Llena estanqueldad

y e evada vida útll. La pos c ón de montaje es opcional, trabaj¿n s n

!nefc a.

5.6.2 Acumuladores de vejiga

Los acumu ¿dores de vejiga se emp e¿n con volúmenes útiles medianos

y en caso de rápida reattón de acumulador hidráullco. Graclas al

mejofan'rlento de a calidad de la veiiga, se ha aLcanzado en los últimos

años una buena estanqueidad y un¿ elevada vlda útil de la vejiga

s n m tación

350 bar

5egúf el d ámetfo de pjrón,

velocidad de pistón admisib e

máximo es de 2 m/s

hasta 250 L

- posib idad de v gllanc a,

ap icaclón pfetefente

ef caso de ejecuclot't

de postconex ón,

p stón puede sef caÍrb ado

Los acumu adores de vejiga se mont¿n en forma vertlcal hasta horl

zontal co¡ a válvula de descarga de íqu do hacia abajo o en forma

n0T z0nIat.

5.6.3 Acumuladores de p¡stón

Los acumuladores de pistón se ap ican en caso de volúmenes útiles

gr¿ndes y resultan especla mente adecuados pafa a postconex¡Ón

d€ bote as de gas.

Llna desveftaja es la masa del pistón separador y, por conslgu ente,

la reacclón más lenta del acumulador, al gua que a frlcc Ón de as

juntas en el plstóf La consecuencla es una reducclón de hasta un

10% de a presión útil. A cargar y descargar no deberá superarse

una ve ocldad del pistón de 2 mA. [a poslción de montale de los

acumu adores de pistón es opciona.

< 0,9 . pr(Acumu atión de efergia)

0,6 pm

(Amortiguac ón de Pu sac ón)

4ila8:

210bar [

]100b¿'

hafa 3,5 L hast¿ 10 L

- pequeno volur¡en

ce qas y peqLeno

vo ur¡en útil

- ele(uc 0n

ec0n0t¡lc¿,

- memDTafa no

pueoe sef

cam0 a0¿

s n poslbildad

de vigianc a

s n posibildad

0e vrqrL¿ncr¿

< 0,9 . p1 (¿(uri!. de enefgi¿)

= 0,6 hasta 0,9 . pn(absorció¡ de choque)

= 0,6 .Pnr (¿moft q Pulsac ofes)

ve(lca(horizonta,5ó o bajo detefmin¿das

cond c ones de servic o)

hana 450 L

- velg¿

Iecam0 a0 e,

pos bl dao

rond c ona

de cont o

velgarec¿m0 a0 e,

- s n pos¡b ¡dad

de contfo

6. Prescripciones de seguridad

Las reparaciones en acumuladores hidráulicos sólo deben serllevadas a cabo por el fabricante de los m¡smos, En ningún caso

se deberá soldar o taladrar en el acumulador hidráulico

Dado que el gas altamente comprimido resulta pel groso por a energia

acumulada, para el montaje y ei r¡¿ntenim ento de acumu adores

hldráulicos deberán 0bservarse cu dad0samente as prescripciones

del fabricante.

El trabajo de mantenlmiento más importante es el contro periódlco

de la presión de prellenado p.

Los acumu adores hidráulicos deberán montarse en Lugares bien

accesibles y filarse con sopones estables, capaces de soportar lareacción en caso de eventual rotura de tubo.

Para que no puedan actuar fuerzas de masa sobre los tubos e¡ la

tuberia entre la bomba y el acumulador h dráulico deberá instalarse

una válvula ¿ntirretorno.

Cada reclpiente de presión debe tener un manómetro adecuado qu€

indique la sobrepresión de servicio. La sobrepresión de servicio máxima

admisib e debe estar ind cada v sib enrente. Para cada reclpiente de

presión debe exist r una vé vula de sequridad ¿decuada. El ajuste de

la misma debe estar asegurado contfa cambios no autorizados.

Grupo

Pruebas previas a pues{¿ en m¿rcha

en etlaofrcanle en el usuar o

Las válvulas de seguridad no deben ser bloqueables hacia el

¿cumulador h dráulco. En as tuberí¿s de al mentación de presión,

en lo posibie cerca del rer¡piente de presión, debe haber dispositivos

de b oqueo de fáci acceso.

EnAlemania los acumuladores hidráulicos como recipientes de presión

- ¡< n ocrrinr,nno< ñ¡r- ra. ñionta( da nré< ón

(Druckbeh V). l\40ntaje, equipamiento y servicio están sujetos a las

" Regla mentaciones técnicas par¿ recipientes de presión ("Techni-

sc-e Regen D Lclbe r¿ ler (-RB) ) Los pc p ell"s de pros or sa

dividen en grupos según la sobrepresión de servicio admisible p en

b¿r, e ronten d0 /en itros y e producto de presión por coftenidop.l.

Según e grupo a que pertenezcan en la labla 9.J se indlcan as

pfue0¿s pfescflpraS.

Los acumuladores h drául cos que se insta an en el exter or fequiefen

la documentación de recepción exigida por el país de destino, dado

que elTÜV alemán (organlsmo de contro técnico)no está reconocido

en forma general.

Pr!ebas a fepet I

p>25bar

p l= :OO

El fabrlcante conf rm¿ con el se o HP

o u¡ certific¿do Ja ieoricac ón corecta y

a prueba de pres o r

Pr!eba de recepció¡

(prueba de orden, pfueba de

equipamiento e inst¿l¿ción) por parte

de un perito.

Los p¿zos par¿ as pruebas deberán

5er detern'rlnados por € Lsuarlo en

base a la experiencia con el modo

de seryico y el fl!ido hidráulico.

C¿da 10 ¿ños para fluidos

anticorro5ivos, si¡o cada 5 años.

Prueba de presióni

d co ¿o' PU

un perito (TÜV).

p>1b¿rp t> 200

v

p /< 1000

p>roarv

p./> 1000

Prueba previ¿ re¿liz¡da por !n per to (TuV),

pfueba de co¡stfuc( on y pfesión y

certilicado del labr c¿nle (re(onocimrento

del tipo) o del per 10 (recepción lnd v dual

TUV).

o, .^- só,o,a^.i^. .o,t /¡,r .^. ,,, lden gruoo llpef to (TUV).

dem grupo I

--n"rq*pt, -];;,.r, *"*

Iabla 9.3: Grupos de pruebas y pruebas para acumuladores hidráulicas

Anotac¡ones

C¿pitulo 10

Válvulas de cierre

1. Generalidades

En un sistema hidráu ico las válvu as de c erfe t enen a función de

bloquear un cauda en un sentido, permitiendo libre caudal en el

sent do opuesto. Estas vá vu as tamb éf se denomi¡an válvu as

antirretorno.

Las vá vulas de c erre están fealzad¿s en construcclón de as ento y,

por lo tanto, bloquean sin fugas. Como e ementos de clerre se emplean

esleras, placas, conos o cono5 con juft¿ blanda.

La estera como estanram¡ento tiefe l¿ vent¿ja de que se puede

producir en forma económic¿ La desventaja es qre la esfera durantee servicio se deform¿ evemente, es declr, toma a forma del asiento.

Dad0 que no siempre ocupa el rnismo srtio, a l¿ arg¿ puede cOnducil

a a nestanqueldad. Para que el asief to no s-o sa ga de su !gar(porra\ f,orla.fo{ ¡ :'¡ -^

guiada.

Po ) | p¿1e. oL roro red'¿rre \- gJ.¿ 'rÁ'np'e o( rpd a 'Tr .n a

posición. Tras un breve tiempo de servicio el cono se ha adaptado,

SiendO ¿bSOlltamenIe e)tanCO. L de("r ip. ro Á, - r1 ^¡'1 q '

fabricac ón es mayor que el de la elera.

Los cofos con juntas b andas sólo sor¡ adecuados para bajas pres ones

de servicio y balas velocidades de f u1o, pero tienen a gran ventaja

de poder compensar las inexactitudes de labricación del aslento

c0nrc0.

Las válvu as de ciene se subdivlden en tres grupos, según el c¿so de

aplicac ón

- Válvulas antlrretorno simp es

- Vélvulas antirretorno desbloqueab es

- Vá vuLas de lenado

2. Válvulas antirretorno simples

Fig. 10.1. Simbolo de una válvula ant¡rretorno

3

Dirección de c errePaso libre

Flg. 10.2. Válvula antiffetorno

En cuanto a su construccióf una válvuLa antifretorno (véase Flg. 10.2)

se compone de una c¿rcasa (1)y de un pistón templado (2), que es

empujado por un resorte (3) contra el asiento (4).

Al circu af caudala través de la válvu ¿ en e sentido ind cado, por a

presión de fluido el cono se levanta del asie¡to, permitiendo el paso

oe (d .o¿ . Er serr oo op resro er e>o te ' l¿ p'es ó. de lquidoopfimen el p stón sobre el aslento, bloqueando la unión.

ttg. 10.3: Válvula ant¡rretorno on conex¡ones roscadas

La presrón de ¿pe(ura depefde de fe50[e elegdo (de su tensón

prev a) y de la supeficie del cono carqada. Según e casodeempleo

a presión de apertura nolma mente se ,ofcueftfa eftre 0,5 y 10 baf.

En una vá vu a antlretofno s n fesoTte a cosl,:ión de mont¿je siempfe

deberá ser vertka Entonces el e emerlo de clere, por peso propio

5e efruentra sobre e asle¡to a estar ef pos c 0rl de feposo.

La vá vula se olrece er as vefs o¡es p¿ a

conex 0n f0sca0a,

montaje sobre p ata,

conexlón por brida,

insercló¡ en b oque o como

p ac¿ intermedla.

F g 14.6. Vál\tula ant¡rÍetarna para nontele de btjque

5e ut iz¿r valvu as ¿nt Iretorno

Vá vulas ant rretorno se emp ear pafa

c rcundaT u¡ punto de estrangu a n erlto,

po¿boo.pode. ." rdod" .Ld.como vá vula bypass, p.ej. pafa evitar !rl litro de fetorf0

a alcanzarse ufa determ nada pres Ón de leteftlÓn por

ensuLr¿rnrenl0,0

como vá vu a de pretenslóf (válvlla de fetefc Ón) para

prodrc r una determln¿da contrapres Ón en l¿ desc¿rga.

Deacrerdocon su dlsposicióny a uniÓndecu¿tlová vLl as¿nt netorrlo

se obtiene a asi ienomin¿da conexÓn recilcadora.5e empea

espec ¿ Tnente en re aclón con vá vu as regu ado as de f ujo y vá vu as

cle pres óf. En este t p0 de conex ón el f u do debe citcu ar a través de a

válvulaenel mlsmo sent do, de lda (r0lo) y de retolno (Flg 10 7)

0.,1: \",.¿¿'rr"a oPa¿ ¿ed" 01".o

F ¡ 10 7'ttg. rc.5 Válvula antinetarna en co¡strucctón de placa tnterned¡a Esquena de conexión del c¡rcuita rcct¡f¡cador (de 6raetz)

3. Válvulas antirretorno hidráulicamente

desbloqueables

En cortrapos clón a as válvulas antlfretorno s mp es las válvu as

antirretofno hidráLrllcamente desbloqueables tamblén se pueden abr r

en e sentido del bloqueo.

Estas vá vu ¿s se uti zan

pa"a bloq. ear c rcr-ito- d" -'ab¿-o q .o e er r e'L ¿r b¿ o o'e.ior

- como seguro contfa descenso de un¿ carga en taso de rotura de

conducto o

- contf¿ Tnovlm entos por flrg¿s de ace te de corsumldofes sujetados

hldréulic¿mente.

En as válvu as antirfetorno h dráu camente desb oqueables se

diferenclan dos vers ones.

3.'l Versión sin conexión de fugas

t g. 10.8: Válvula ant¡ffetorno desbloqueable sin conexión de aceite

de fuga

Fig. 1A.9: Válvula antirretorno desbloqueable sin preapertura del

c)na pr¡n(ipaly sin canexión de fugas

En a vá vu ¿ representada en Flg. 10.9 e caudal I bre t uye de A

haria B.

Entonces la presón de {ludo actúa sobre la superficieA, del cono

prnclpa ('l), evantándo0 de asle¡to contra a fuerza de resorte

(3).Enel sentido de flulo de B hacia A el caudal,a igual queen una

válvu a antlrretorno formal, está bloqueado.

aqur el de,bloq-eo se 0 odL(e cor el p no de r dldo l¿'. fs e ¿

tr¿vés de conexlón X es desp azado por el aceite piloto hacia 1a derecha

y, a pfeslón de mando correspondiente, abre e cono princlpa (1).

L¿ preslón de mando requerida corresponde a un¿ re ació¡ de

superficies entre superficie A, y el p stón de mando. L¿ relacló¡ es de

aprox. l:1,5 a 1 10.

A comandar se produce de gope una apertura de toda la sección

transversa de la superficieA,. Las consecuenclaE pueden ser go pes

de expans ón, espec a rnente cuando se lberan grandesvoúmenes

que se encontfabar bajo presión. D chos go pes de expanslón no

só o producen fuido, slno que so lcitan a todo e slstema h drául co,. r, .^ . . . 1tO. le. dp t¿ ¿l,l d.r)prLrd r c)yó d) vc¿c

En aq!el os casos en que estos efectos Tesu tan ndeseados, la vá vu a

se Teal za con preapertura, véase Fig. 10. 1 0.

X

-'-7ry-*---\--) A1 B(pt Az

t:g 101A. Válvula antinetorno desbloqueable con preapertura del

cono principaly sin conexión de Íugas

Dada a pres ón en Ia conexlón d€ mando X, el pistón de mandO (4)

empuj¿ de as efto primero a la eslera de preapettura (2) y uego a

conoprfcpa (1). Por a preapeftuf¿ se lbera una pequeña secciÓf

transversa Esta produce una sa ida lenta de c lindro aftes de que

por a apertura de cono prncipal se ibete la secciÓn transversa

completa. Puede f uir cauda de B hacia A. Esta construcción pefmite

una descompresión amortiguada del f uido que se encuentfa bajo

pr€5r0n.

Para que la vá vu a pueda set comandad¿ con seguridad mediante e

p stón de mando (4)se requiere una determinada presiÓn mlnima de

Tna f00.

p\.

p,

pl

A

A.

F

F.

A continuación determln¿remos la presrón de mando necesarl¿; los

simbolos empleados en las fórmu as son los sigu entes:

3.2 Versión con conexión de fugas

Ftg. 1Q.12. Válvula antirretorno desblaqueable con conex¡ón de

fugas

I

tig. 10.13. Válvula antirretorno desbloqueable con preapertura del

cano principaly canexión de fugas

Contrarlamente a una vá vula antirretorno hidráullcamente desblo-

queab e sin conexlón para ¿celte de fuga, a superf c e anu ar del

pistón de mando está separada de la conexión A. Una presión reln

ante en conexión A sólo actúa sobre la superficie A del pistón de

mando (Fig. 10.13).

Equilibrio de fuerzas en la válvula

P,.'A,= P, ' (Ar -Ar) +P,'A, +F. (4)

La ecuación demuestra que al desb oquear la válvula puede actuar

Jr¿ oresor p /0. > 0).5olo ¿cr¡¿ sob'e a:lpe'fce de rooe roinf uyendo casl sobfe la preslón de m¿ndo. Visto globalmente, una

presión p- apoya a la presión de mando a causa de la rel¿ción de

superficies.

El equilibrio de fuerzas en e cilindro, según Fig. 10.1 1, corresponde

a ecuación 2.

Presión de mando

Preslón en conexlón B de a vé vu a

Presión en conexión A de la vá/vuia( ,norfirio rlol r¡¡n n, nrin:l

Superflcje de predescarga de cono

Supeficie del pistón de mando

5uperficie del pistón en el ci indro

Superf cie anu ar en e ci indro

Carga en el ci lndro

Fuerza del resorte con rozam ento

Equilibrio de fuerzas en la válvula (véase Fig. i 0.10)

P,,'A,= P, '4, +F,+P,'(A. lr.r

A3>41

Esta ecuaclón es vá lda pafa a conex ón slf presión A (p - 0 bar). La

presión en conexiónA actuar'ía en el pistón de mando contra la presión

0e n'ran00.

Equil¡br¡o de fuerzas en el c¡l¡ndro (véase Fig. 10.11)

p .A*= p.A,.+F

A* F'1 ' A A t)\''R R

Reemplazando a ecuación 2 en la ecuación 1 se puede calcular a p,.,

presión de mando necesaria en conexión X para la válvu a de cienesln conexlón de fug¿s.

(1)

(3)(on

P., > lP'-r

AK

AB

..).t.,t.,,(,_t)

Fig. 14.11. Esquena de canexión

Reemplazando a ecuación 2 en 1¿.1, nos da a presón de mando

necesaria para abrir la válvula de cie 'e con conexión de fugas

3.3 Válvulas antirretorno mutuamente desblooueables

A,-AoPs> P2' \

+ #-Iiil?l lpit-F---f-r

(,.?r.;r) ?, r-/- (5)

De acuerdo con ias observaciones teor cas aftenarcs, letud(i0nes ly 5) se puede observar que en la vá 'ru a de cierre sin conexión de

t-9¿5'o debe érr-¿r pres or ó' co ó orA o q-e e " .¿ .,1. d"c erre con conexión de fugas result¿ ¿dmisib e.

V¿ \Jl") ¿1ri e-orro h.d ¿llic¿me " desbloq .eab e, ro' o s 'conexión para aceite de fuga se ofrecen en las ejecuciones

- para montaje de piara (Fiq. 10.14 r,

- para conexrón roscada,

Po,o ru ,q^ u I PU, u uoi

- .nl.¡n nl¡..r inrérn¡pdi¡

F g. 10.14 Válvulas antinetarno hñráulicanente desbloqueablepara nantaje de placa

Fig. 10.15. Válvula ant¡rretano ntutuamente desbloqueable,

'zqLat]ó '.rp IC¿oo de-et'". epc e.HCa oebtddd)

| 9. 0.I6 L d,r" ¿,lnu tel1 ra't¿IL¿fette ]P,a A1L"¿ble A

válvula antirretorno genela en construcción de placa internedia

Unrendo dos vá vulas ant Íetorno desb/oqueables (1) y (2) en una

carcasa se obtiene a vá vu a geme a anllrretorno (Flg. 10.16).

t. (ó-.id..é fr ^A h¡.¡A nR \¡ ¿B p¡ .le I'bre, i,Culd, ión,

de^ roci¿A \0eB-lacaB e 'r-jo est¿ oLoo"e¿do. 5; e '' 'docircula, p.ej., de A hacla A el pistón de mando (3) se desp aza hacia

a de ecl'a , e^ pr a de' os e-to " coro do ¿ ro i .ld ¿1t reto ro12l.

Ahor¿ se encuenfa abierto (libre) el paso de B. hacia 8,. De forma

co'e. oo'd ertp -'c or¿ l¿ ra L d cor ,ó rdo do, olda d" B 'r¿. ¿ B

3.4 Empleo de válvulas antirretorno desbloqueables

3.4-1 Válvulas antirretorno desbloqueablessin conexión para aceite de fuga

E empleo de estas vávulas sólo tiene sentido cuando en caso de

desb/oqueo l^idraulico a conexiónA est¿ sr o'esión.

No se requiere un entubado adiciona del conducto de fugas Y

Fig. 10.11 Enpleo de válvulas antirretorno desbloqueables sin

canexión para aceite de fuga

3.4.2 Válvulas antirretorno desbloqueablescon conex¡ón para aceite de fuga

El empleo de estas válvulas resulta necesario cuando con desb oqueo

hidráu ico la conexión A se encuentra pretensionada.

Ftg.10.18. Enpleo de válvulas antirretorno desbloqueables con

conex¡ón para aceite de fuga, conexión A pretensionada, por

ejemplo, medi ante vá lvul a estranguladora -a ntirretorn o

3.4.3 Válvulas antirretorno mutuamente desblooueables

El ejemplo de conexión siguiente muestra la func ón de la válvu a

geme a anltrrelorn0:

Fig. 10.19: Uso de una válvula ant¡rretorno nutuamente

desbloqueable

Las dos conexiones del cilindro están bloqueadas libres de fugas.

Resulta lnrposible despLazar eL cilindro en cas0 de desear una

detención deL mismo (en cualquier posición), también ernpleando

una fuerza externa.

Es deci¡ que un cllindro que se encuentra bajo carga tampoco

comenzará a "aTrastrarse" aún después de un período prolongado

de parada.

Con e1 fin de garantizar un ciene seguro de ambos conos de la válvula,

las dos conexiones de consumldores (A y B) deberán descargarse en

posición media de la válvu a dlstribuidora mediante unión con la

descarga.

A

A

A

A

x

4. Válvulas de llenado (válvulas de postaspiración)

Flg. 10.20: Válvula de llenado TN 5Aa

(p-,.= 35A bar; Q".., = 5A00A L/nir)canparada con una válvula fN 40

Las vá vuLas de lenado báslcamerte son válvulas antlrretofn0

desbloqueables hidráu camente de grandes dimensio¡es 5e emp ean

espe(ia mente en a construccló¡ de prersas para pre enado de

grandes cámaras de cilindtos o para c ette de clrcuitos principa es de

trabajo que se encuentlan balo pfesión

La válvu a representada en Fig. 10 21 t ene un cono de pleapertura

(T), que es m¿ntenld0 en el asient0 por e resofte (3) junto con e

cono pr rclpa (2). La fuerza de dlcho Iesolte supera en rnuy poco aL

peso cle cono. E fesorte (4) empul¿ a p stón d€ mando (5) a la

pos ción inic a

El fLrfr ofamlento será descrito a .oftinu¿c ón en rel¿c ón con el

c lindro de una prensa (Fig. I0.22).

Conex ón A está unida con un tanqu€ que se ha la por enc ma del

c indfo. La columna de atelte qLle esta p0r entma actua soDTe e

cono cle la válvula. A descargarse e ado del pistón (superficie anular

A" e p,orcóapor pe\ooo0ro.r o,¿-o,d\ob'a -op f eA e

proo rce Lr a clepra\ or 'o ,Jdl - óorld¿o,o\d\Llod" '1.d0 -

también actú¿ en conexión B, o sea, deL ado poster or del tono de

clerfe. Este abre la un ón h¿cla e tafque y el cil ndro' a sal ¡ asp ra

¿ceite. Simu táneamente tamblén a bomba de a ta presiÓn conduce

aceite hacia la cámara a favés d€ supeÍ c e A,

Poco antes cle la carrera de trabalo (proceso de prensado) e cil ndto

es frenado a la velocidad de ptensado dese¿da La presÓn que se

nstala actúa a través de conexló¡ B de a válvu a de I enado sobre el

lado poSterl0r del cono de l¿ vá vul¿, cetra¡do el cifculto de trabaio

hacla eL t¿nqu€.

ttg. 1a.21. Válvula de llenado con cono de preapertura

iir.

Ftq. 10.22. Eiemplo de conexón

Después de )a carrera cle ttabaio e c rdro nuevamente debe egtesar Anotac¡ones(ent ¿r) ['ied ¿nte co¡mui¿ciór ce e em€nto de ma¡do

r0rfespofd efte se targa con presión .t superf cie anu ar A. y, a traves

de a co¡erión de m¿ndo X de a v¿ iu a de eraCo, e pifÓn de

ma¡do de ésta. Prmero abte e c0no Ce pfeapertur¿ (1)y uego el.

,:of0prl¡rpa (2). E atelte en supe liie A puedes€ despalado

raaiae tanquel e ti ndrovueve ¿ e tf¿1.

De arrerdo co¡ e caso de emp eo, as ',¿ vuL¿s de Lefado se leal zaf

rof o s n cofo de preapeltuf¿

E cá cu 0 Ce a pres ón de mando se prede rea zat para a versiÓr

rofe5pondrefte de acLrerdo con e ie as vá vulas ¡ft ffetoln0

h dráu cane¡le desb oqueab es nd i:das ba o 3.1 y 1.2.

L¿s !á vu as de tanra¡os nom nales -Q

¡fd€5 bás (amente 5e fea lTan

cof roro de preapertu ¿

Las vá vr as de en¿do se oiTeaef:

coI ronexló¡ por brid¿,

- p¿ a mortale sobfe tafqLte o

pa a rserc ór en b oque

Íllilo''o'"'

Capitulo 1 1

1. Generalidades

1.1 Func¡ones

Bajo eltérmlno "válvu as diStrlbuidor¿s se res!men todas l¿s válvulas

con las cuales se puede comandar el ananque, la parada y el cambio

de sentido del caudal de un fluido h dráulico.

1.2 Características especiales

La denominación de las válvulas depende del número de conexiones

útiles (no se cuentan las conexiones de m¿ndo) y del número de

posiciones de conmutación.

Por lo tanto, una válvula con dos conexiones útiles y 2 posici0nes de

conmutación se denomlna válvula d str buidora 2/2 vias (F g. 1 1 .1),

Fig. 11.1. Válvula distrtbuidon 2/2 vias

Una válvula distribuidor¿ ron 4 conexiones útiies y 3 posi€iones de

conmutacló¡ se denomina vá vula d slribuidofa de 4/3 vias (Fig. 1 1.2).

Las posiciones de conmut¿ciÓn con sus Ófqan0s colresp0ndlentes

de acclonamlento se caracterjzan con lettas minÚsculas "a" y "b"

En Fig. 1 1.3 se ha representado una válvula cOn 2 y oüa con 3

posiciones de conmutación. En la válvula distribuldora con lpos ( ores 0e collllrác or o 001 reoioeS d poscordereooso(posición de centrado o posición cero).

Se denomina posición de reposo a aquel a posición en la cual 1as

piezas móviles no accionad¿s, han tomado una posición determinada

por una fuerza (p.ej. resorte).

En l¿s válvu as con 3 ó más posiclones de conmutación está posicióÍr

se denomina "0". En las válvulas con 2 posiciones de conmutación]a posición de reposo es a" o 'b' en func ón de as unidades de

ajuste.

Ftg 11.3. Simbolas básicos para válvulas distribuidoras, izquierda:v¿lvula de ) posiciones. derech¿: tahula de 3 postciones

En representación horzonta (Fig. 11.4) el orden de las posiciones

de conmutación a, b,... básiramente corresponde al alfabeto de

izquierda a derecha.

tig. 11. 4: Válvula distribuidora 4/l vías con denoninac¡ón delas conexiones, positiones de connutadón y elenentos de

acciondmienta

f

0 ba

P = conexlón de presión (conex ón de a bomba)

T = conexión del tanque (conexión de retorno)A, I - conexiones de traba]o

Ftg. 11 . 2. Válvula distribuidora 4,13 vias con denominarión de lasconexianes

Válvulas distribuidoras

Vá lvulas dlstribuidoras de asientoVálvulas distribuidoras de corredera

mando directomando directo

accionamientoelectro-hldráullco

TN l0 hasta 82

Pr¿, = 500 bar

Q m¿x - 4000 Umin

acclonamlento manual

TN6

Pmáx

Q máx

= 630 bar

- 25 L/min

acct0nam ent0electro-hidráu ico

TN 10 hasta 102

Pr¿, = 350 bar

Q m¿x = 7000 L/min

acc 0namtenlo manua

TN 6 hasta 32

P.¿, = 350 bar

Q máx = 1 100 L/min

acclonamlento mecánlco

TN 6 y 10

P ¡¿, = 630 bar

Q m¿x = 36 L/min

accionamiento manual

TN6y10Pmáx = 315 bar

Q máx = 120 L/min

accionamiento hidráu ico

TN 6 hata 10

Pr¿, = 630 bar

Q máx = 36 L/min

accionamiento hidráu ico

TN 6 hafa 102

Pr¿, = 350 bar

Q m¿x = 7000 L/min

accionam¡ento neumático

TN6y10P¡6, = 630 bar

Q máx = 36 Umin

accionamlento neumático

TN 6 y 10

Pr¿^ =315barQ máx = 120 L/min

accionamiento eLéctrico

TN 4y T0

Pr¿, = 630 bar

Q máx = 36 L/min

accionamiento eléctrico

TN4,5,6y10Pr¿, = 350 bar

Q méx = 120 L/min

Fio. 11.51 Func¡ones v características de válvulas disüibu¡doras

I L l,,lt lJilllillliltililillilffiilillflgran variedad de funciones. En la prácl ca, h¿sta el momento 5e han

En Tabl¿ 1 1 ,1 se han reptesentado os simbolos más frecuentes para

realizado aprox.250 vallantes de plsiorles.

9

I:9

E

Vól!ulas diltribuidoros lon 2 posialo¡es de co¡mul¿c o¡ Válvu ¿s drslfibuidcr¿5 con J posicioneS 0e conmut¿clon

Ar rBffilrr,,rrlP' 'T

r-------+.,-a"l"ll lol+

A¡ ¡Bt-----r-_llo t2 rb

Il____uPT

9

201 202 203 204 205

TT-l TT_l [T_l f-n t rr]llllll )lr ll/|t, ll llltltl 't\tlil T

'i

301 302 306 307 308 309 313 314 315

tfT nl fnan N]lt I Tt t/ | t/Tt tTllN--]P\-l h-n L--l Lll.l

e

e

401 402 403 404 405 406 407 408 412 414

m Fr tfT mil milll ül lT fl ll Tl ll ül l/l\ il till trli] t[T trf tY-ll/l'rl lr ül l/l\ ül lr rl l/\ |

415 416 421 422 423 424 425 426 430 431

l-lgl Nfl t-T-fl ll?-q D¡-rlt _l tN Llt_l E_l l,fl trq tfq Frq tl-JILlll LEil bru LI.l Ul-i

432 437 438 439 440 441 442 443 444 445

tu-t ttrt tu.t tgt tutlrrl ll ll ll ll ll)l(l l)l()l(l HHHHH444 449 454 451 452 456 457 458 459 463

ttrt tqt rql tqt tuillr ll lr ll lr )l(l lr ll lr ll ttr-l tp'l tEl rp¿i f'Jlll rl ll rl ll rl l)l(rl ll ll464 465 466 467 | 464

t-r---r-t r'T----T-'l F-t----r-t FT-----r-t rT----f-llr )l(l lr ll l' ll l')l(l l- llI r--t I lF-{l lr-ll l.r--t. I l.-1. I

A72 4/a 474 482

V_N N-Tl ÑE PqI| / | | \ | | )\ | t-=¿l

f .3 Potencia de una válvula distribuidora

La potencia y a caLidad de una válvula distribuidora se evalúan de

acuerdo con los sigulentes criterios:

- 1ímite dinámico de potencia,

- límite estático de potencia,

- reslstencia al caudaL,

- fugas (en válvulas distribuidoras de corredera) y

- tiempo de conmutación

1.3.1 [ímite dinámico de Potencia

El producto de caudal y presión de servicio da el lÍmlte dinámico de

potencla de una válvula djstribujdora (Fig l1.6) Se diferencia entre

limlte de potencia del lado deL resofte y límite de potencla del lado

del so enoide o de la presión de mando. Según eltipo de plstón uno

de estos I parámetros determina el límlte de potencia de la válvula

Al conectar, la fuerza de accionamiento debe superar la fuerza del

resorte y la fuerza axial que se produce en la váJvula Al desconectar,

el resone debe conmutar e pistón a la posición inicial sólo contra la

fuerza axial.

Fig.11.6. Limite de potencia de la válvula distribuidora

Las fuerzas axiales que se producen en a válvula distribuidora no

son idénticas en tamaño y sentido de actuaclón para todas las

variantes de pistones de un mismo tamaño nomina [1].

El limite dinám co de potencja, que indica la magnitud de un caudal

admisible a una determinada presión, queda determinado por la

fuerza axial que se produce en una válvula distribuid0ra a conmutar

el pistón de mando,

Se compone de as slguientes fuerzas:

- Fuerza de masa F.,

- fuerza de viscosidad F.,

- {uerza de flujo F,, y

- fuerza de resistencia F*.

En [2 y 3] encontrará usted indicaciones más detalladas.

1.3.2 [ímite estát¡co de potencia

El ímite estático de potencia de una válvula distr buidora depende

en gran medida del tiempo de efecto de 1a preslón de servicio Bajo

efecto de presión, tiempo y otros factores, c0mo p ei suciedad, entre

pistón y carcasa se produce una luerza de adherencia, que actúa

contra eL movimiento del pistón de mando.

En caso de acclonamiento frecuente de la válvula distribuidora a

fuerza de adherencia casi no se slente. 5ólo después de tiempos

prolongados y elevadas presiones conduce a un atascamiento del

pistón de mando, Elo se manifiesta especialmente en vá vulas de

mando directo, ya que en dichas válvu as sólo se dispone de reducidas

fuerzas de accionamiento.

A diferencia de as fuerzas dinámlcat la fuerza de adherencia depende

en gran medlda de tiempo de efecto.

Varjos factores son responsab es de la producción de estas fuerzas:

Valor de la preslón de servicio,

- dlámetro del pistón de mando,

- viscosidad y temperatura del aceite,

calidad superficial del aguiero de la carcasa y del pistón de mando,

- juego del pistón,

- filüación y

- longitud de solapamiento e interrupción de dicha longitud de

solapamiento por ranuras de descarga.

En [2 y 4] encontrará usted indicaciones más det¿lLadas.

L r Ander ohr,Th.

Ermltt ung der ltatlschen !nd dynamlschen Schaltkl¿lte

lm Wegeventil IDeterm]¡ ación de ¿9 fuerzas estátiaas y dinémicas de

conrnutac ón en la válvula distrib! doral

Trabajo de estüdios, TH IUniversldad Técnical Darrnstadt, 1987

l2l wanner, K,

l\¡essungen und UntersLrchungen der axi¿ en Kráfte

a¡ ólhydraulische¡ SteLrefschiebern IN¡ed ciones y elud os de las fuezas axiales

en conederas de mando oleohidráu ic¿sl

Tesis doctora,TH IU nlversid ad Técn cal stuttg¿d, 1965

13l Sack¿, wGrLrnd agen der Ólhydra!ik IFundame¡tos de la oleohldráu]ical

U md ruck zLr r Vor esunq lcurso un ivers]t¿ riol, RWTH Aa che¡, 4 Fdiclón, 1979

Lal 5türmer, J.

Wegeventj e,BauelementederÓlhydfaLrik,Tei ll IV¿lv!l¿sdlstrbuidoras, Elementos

consfuctivor de a oleohidráulica, P¿rie L]

Krauskopl 1973

i.9

I

Caudalen Umin +

1,3.3 Diferencia de oresión

P_B

A_TB-T

P-T

Fig. 11.1: Cara(teristica Ap-Q de una válvula distribuidora 4/3 vías

Dadoqreer ap acti,.o od.'e e^c"depiesor ro<epLeoerac.ocon exactitud suficlente, l0s fabric¿ntes c¿lculan empificamente los

v¿iores para las distintas válvulas v registran los resu tados como

C¿ a(terst -ds ^p

Q (Fig. I I 7). )' e,nba go. se debe oife er r a'erl'e ds disr r¿( cor p\ ore) p'odLCid¿s po las d ve 'asconmutaciones (p.ej. P hacia A y B haci¿ T o P hacia B yA hacia Ietr.)

A fin de poder romparar resultados de medición resulta necesario

re¿/izar ensayos según DIN 150 4411, debiendo mantenerse const¿],lte

la v scosidad del f uido.

1.3.4 Tiempos de conmutac¡ón

El tiernpo de conmutación de una válvu a d str buidofa es € t emponecesalio desde que coTnie¡za ¿ aouar a fuena de,accionarniento

Tiempo de reacción que transculre hasta que la arm¿dura

del so enoide se ponga en movim¡ento una vez tonectada

a tenslón de excltac ón. Durante este tlempo se produce la

fuerza magnétjca necesafla para superar a pretensión del

resorte y l¿s fuerzas de adhetencia.

' e-p0 rdst¿qLese\tel\eee( i\¿ l¿'ue z¿ oe f'u'o er el

c¿nto prin(ipal de mando (sector de ¿fr¿nque).

"en po ¿sta qLe a p'odL." a r rerz¿'Tl¿0r el r¿ re-es¿l'¿

p¿ra superar el máximo de fuerza de flulo. Depende del

valor de ¿ fuerza de f ujo e influye decisivamente la

-agr r r0 oe, le^ po 0e Co''.-locio I I r d'90 0e ¡Ler7¿

de flujo).

Tiempo pa a aclivaclón conrp eta del pistón de mando hasta

elfin de c¿nera de la válvula (rango de activación completa).

tig. 11.8: D¡¿grama carreñ-t¡enpa (fdses del t¡enpo de

c0nnuÉct0n)

1.4 T¡pos constructivos de válvulas distribuidoras

Existen tres tipos de válvulas difribuidoras, que se diferencian en

cu¿nto a construcrión y tunción:

- Válvulas distr buidoras de corredera,

válvulas dlstribuidoras de asiento y

- vá vulas drstrlbuldoras de corredera fotativa.

De éstas, la válvula distribuidora de rorredera es la de uso más

trecrente, dad¿ sus numefosas ventajas, a saber:

con5trucciÓn simple,

b"pn¿ , on pensdr i0n de pres,or, lo q.e .- pli, ¿ tedJc,dos

lLtefz¿s 0e at( 0nam eflo,

- buen¿ potencia de conmut¿ción,

| 12III| 10ó

'9

.9í4c

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t.

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40cald¿ en L/mtn-->

t4 t1 t2 13 luempo

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E

2. Válvulas distribuidoras de corredera

Las válvu as d stribu doras de corede ¿ so¡ vá vulas e¡ las cua es en

e agulero de la carc¿sa se ha dispuesto una corredera móvi .

E¡ u¡a c¿rcasa de fund c ón hidráu c¡, de lundlclón ¡0d! a , ac€ro u

otfo rnatefia adecuado, d€ acuefd0 cof la cantidad de vias a

comandar, se ha¡ fu¡dldo o roscado Cos o vatios c¿n¿ es ¿nu aTes

Estos cana es se extlenden concéntr c¿ o ex.éftr can'rente alrededo

de un agujero. De este modo, en a telt¿sa se form¿n c¿ntos de

¡rando que actúaf lLrfto ron os tanios de p stón de mafdo.

l" "pd".o o Or 0ó o..oro drro¿. e

produce por e movimie¡to de pistón de mando

En ¿s vá vulas Cistr buidotas de rorrede a e estanc¿mlento se produce

a o argo de un ntersllclo eftfe e pllof móv y la carcasa. El grado

de estanque dad depende de as d nefs ones del lnterst c o, de a

viscosldad de f uido y, espec a meftt, de a pfes ón Ef espeti¿ , a

e evadas pres ones (hafa 350 bar) se ¡roducen pérd das por fugasó | jLo dpb.rot ó' O"rodo o¿to " r" ¡¡ ¡1"

re¡dim ento del sistema. De a 1eralüfa especialzad¿ se sabe que

as fugas dependen espec a mefte de ¿ altuta del fterstjti0 entre

pistón y carcasa Teór camente, a ma1'l pres ón de serv c o, a a tufa

del ntersticlo deberia redrc rse o se debetía pfo ongar ¿ onqltud de

so apam ento.

Esto, s I ernll¿rgo, pof vaf 0s mOtrvos ¡0 se fea za.

Con e aurn€nto de a presón de servlco se pfodrce una 1u€rte

f ex ón de alma en sentido axl¿ , o.¿sionando un¿ teducclón de a

o roOó ' "t\ri.0". -er Ldooo ou6Oeol op".o E od"b"r.conslderasea eeg I aatufadel l|lerst c o ton e 1in de ev¡taf un

atasram efto del plstór.

- A medida que arnenta a pres Ó|'l de serulclo tamb én aumenta a

fuerza de sujeción con la cual a '',á vu a difribu dofa debe ser

¿prefada contfa la p aca base La fLtetza de p etenslÓf mayof d€

os tofni os resu t¿nte produre r¡¡ deformación más fuene de

agujero de la carcas¿. Esle fenóme¡o se opone a a exigencia de

una baja a tLrr¿ de fterstlcio, porque la defotmac Ón del agujero

debe ser compensada poI ura ma\r0r a tura de inlerst c o.

A tur¿s menofes de ftelst cio ex llen ur [fayor desp ]egue de¡"oio or.(or pl 0e et (o-d Il o o.-ol-a-r.o.rerofórnicamefte aceptab e debe egarse a un compromiso entre

exigenc as parcla n'refte opuest¿s.

Al oip¡ r l¡< m)Ior r o( n, a ^ t,. a\) d I!(- F/u¡- vóvuroyuooc P)vl0e r ¿. 0o'ó dóbé d-p er e-plpg ¡Jq l¿ o ¿ p' .aroeficieftes de diat¿c ón s milafes.

La tempefatufa actúa sobre el fluido. A mayor temperatura d sm nuyen

a vscosidad y a dens d¿d delf u do h dráu ico (Fig. 1T.9 y Flg. 11.10)

m entras q!e las fugas aumentan.

20 40 60 80 100

TÁmño,:t : pn "f ----------->

a = En'rulslón agua-ace te

b = Eler fofór co c orado

c - Soluc óf de ql co en agua

d -Cloro hdrocarburo

e = Are te mlneral

F g 11.9 V¡sosidad de fluidas htdráulicos en función de la

tenperatura

:=--..-.-\:-----.-\ S:=--..-.-\ S

-\

===-\

\ :-=-\---....--\

50 100 150

TempefalLrf¡e¡'C ---------->

t g. 11.1A. Dens¡dad de fluidas hidráulicos en función de la

rcnperatura

103

-- 10¿EE

:Ea

Eó¡ 10

I 1,02

I o,s8

| 0,e4

o 0.90

-! 0,86

f o,sz

E 0,78

i a.74

\ \d

\a\

\ñ .)\

\

\

\\\

a\

Las péfdid¿s por fugas en válvulas co¡ p fones nfluyen sobre el

rendlmlento vo umétflco de instalaciones hidráullcas y, por lo tant0,ya en a fase de proyecto, deberán ser (onsideradas.

Los ef€ctos de las pérdidas por fugas sobre los mandos h drául cos

s0n l

- Los rorsurido e", oe r'r-droc I.o ¿.r to. qJe \e et --e-I orbalo presión de carga, c0mo c0nsecuencia de perdtdas por fugas

de a válvula de p stón pueden desp azarse en sentido de actuaciónde la carga.

L0s consumldores con dlstint¿ re ¿ción de supeficies (ci indros

d ferenciales), al emplear válvu as cte mando con pos c]ón mediab oqueada, pueden desplazarse ef el sentido de actuación de l¿

mayor superfic e deL pistón

Al emplear acumu adofes h drául ros en lnsta aciones h drául cas

deberán considerarse las fugas de ¿s correderas al dimension¿r el

acumu ador.

Las vá vu as distr bu doras de correde a pueden ser de ma¡do d recto

o precomandadas. Ello depende en primer lugar de la magnitud de

a fuerza de acclon¿miento requer d; y, con el o, de tamaño

cofstructlvo (¡amaño nomina )de l¿ ,rálvu a.

2.1 Válvulas distribuidoras de rorredera de mando directo

Bajo el térmln0 vá vu a distribuldora de corredera de mando dlrecto

se entienden aque as vá vu as dis:r buldoras de corredera cuyospistones de mando se ¿ccio¡¿n drrect¿mente medr¿nte solenoides,

ci indros hidráulicos o neumáticos o n'edi¿nte disposltivos mecánicos

srn conn'rutación interfiredi¿ de una amplit cación.

Dadas ¿s fuerzas estáticas y dinám c¿s que en la vé vuL¿ distribuidorad" cor "de¡¿ <e 0 ool.er co^ o eLro 0e o-p)io1 r r¿,oal.n0rmalmente estas válvulas só o se reallzan hasta TN 10. Esta

im tarión corfesponde a rr¿ poterr a de aprox. 120 L/min a un¿

pres ón de serv c o de 350 bar y v¿ e especralmente para váivulas

disttibu doras de coneder¿ acc onadas a solenorde.

N¿turalmente tan'rbién se podríaf rea lzar con TN super or a I0.Conslderando las fuefzas de a(ciona¡riento necesarias para ello, p.ej.

el tamaño construct vo requerido de os so enoides, por motivos de

seguridad de conmutación, vida útil ,, ¿ causa de los go pes de presión

difíci me¡te c0ntlolables, no Tesrlta c0nvenlente un acclonamiento

directo más allá de TN 10.

A r nr,r r¡rir I o-e.pr-Arprr^<, l¿s distln.¿, \et,rO^eq dp

accr0n¿mrent0s.

2. 1.1 Accionamiento eléctrico

Ac. o'a1 erlos a so ero,de en d .ers¿s .er, one,

Este tlpo de acc onamlefto es el que se en'tp e¿ más a menudo debldo

¿ o q'¿r (¿rtid¿d de c r os ¿ rtor¿ticos.No malr e ]Ie se Jl.],rdr eler t o -are , de ca 'era 6n c-¿t o . er),oTe>

báslcas:

- Electrolmá¡ de corriente contlnua de co¡mutación en aire.

También se denomir'r¿ electformáf seco .

- El electroimáf de corr ente continu¿ de conmutación en acelte.-.-L ar \a ., \ó¡eóeLt.oror "hLmedo o ¿

0¡Leb¿dpp e)rOn L¿¿rnod"'¿de soleno,de Lnc,or¿er¿.etp,a cámara de l¿ armadur¿ está ufida con can¿ T.

- E electl0in'ráf de corflente a tefra, de conmutación ef aire.

- E e ectfoiméf de corr ente a terna, de conmut¿clón en ¿celte.

El electroimán de rorriente continua ofrece una gran segur dad de

serv c o y permlte una conmutacióf suave. No se funde cuando, p,ej

dur¿nte la carrera es detenido por atasc¿miento del piStón. Es

ade-raoopaa g"' f c..lp ( doe.o'rrJtdc,o a5.

E e ectroimáf de cofriente alteff¿ se caracter z¿ por brev€s tiempos

de conmut¿ción.5i la ¿rn'radura delelecüoimán no pudiera dar paso

hasta e lin de curso, e e ectro mán de cofrlente alterna de

conmutaclón en ¿ceite se fundiria después de aprox. 1 a 1,5 horas.

P¿ra vá vulas distribuidoras de corredera hoydia se utilizan preferen

Ie re leoectOir¿^e de co rLo!orel ¿cerLe. E^ e5pecd. pa ó

inst¿l¿ciones a aire ibre o en climas húmedos esta versión resulta

cor.p'ie^re 1'o fa, -orro. or de oiez¿, rre| ds) D¿d0 oLe o

¿rmadura funcion¿ en aceite se produce menor desgaste, una llegada

amort grada a tope y buena transmlsió¡ de calor.

F ig. 1 1 . 1 I : Vélvulas disttibu idoras de corredera de a!:ciananlenta

En Fg. 11.12 se ha representado lna válvula distrlbu dota de

corredera con 3 posic ones de conmltación, que a la izquierda

presenta un electrolmán de cofriente a0nt nLla de c0nmutatLon ef

aceite (4) y a a derecha uf electfoimán de (offente altefna de

ronmularión en ace te (5). La cámara cie la armadura d€ electfolmán

efá unida al tanque de a carcasa de a válvula. Por el o estas vá vulas

se denom nan vá vu as de 3 cáma as.

Los resortes (6) se apoyan en la carcasa de e ectrolmán, mantenlend0

centrado e p stón mediante una p aca (B).

Los electto ma¡es represerlt¿dos dispofer de url acc¡orlam¡ent0

manual de emergenc a (7), que permlt€ a.(ionar e p stón de mando

descle fuera. De este modo se fac ita e contfol de func 0namlento

de a c0nmLrtac 0n

F g. 11.12. Válvula distribuidora de catredeta según el principio de 3 cánaras

F

Los canales B A y B están separados de la carcasa por tabiques El

cafa I n0 posee d cha separación, efá unido mediante un canaL de

paso dentto de la vá vuLa con ambas cámaras del tanque' que nacla

afuefa se estaIcan mediafte morlaie de un elemenlo de

acrionarniento o de ufa tapa.

En a versión cle 5 cámar¿s e canalT,al gua que P, A y B' fotma una

cámara con tablques (1)en La carcasa de ambos lados (F g 1113)

Ambas cámaras flna es (2) están unidas entre sí med ante un agujer0.

5 el pistón cle mando se desplaza, el flu do pasa de un¿ cámar¿ flnal

a a otra. nsertando u¡a tobeta o ur estranqul¿dor aiustab e (3) en

este agujefo de un ón, se puede nfllenc at e t empo de tofmutac 0n

de acuerdo con el diámetro de ¿ tobera o del punto de

estrangulamlento.

2

I

Fig. 11.13. Válvula distributdara de conedera según el principio de 5 (anaras

2.1.2 Accionamiento mecánico, manual

F 9.1 I 14 izquiefd¿: Válv! a d str b! d. ¡ de 4i J \ir¡s

Accio¡am e¡to: Pa ¿nca manu¿l (on É iale en pos¡cion a, 0 y b

c,9 | ,4ce lo...,'"dsr,b-do e42."Atci0n¿r¡iento: Palanc¿ ma¡u¿l h¿ci¿ ¿, reposición por resone hac¿ b

Fig. 11 16. Válvula distribuidora de 4i3 vias con palanca ntanualycentrado par rcsüte

2.1.3 Accionamiento fluidico (hidráulico o neumático)

Fig. 11.17 . Válvulas distflbuidaras can dccionantento fluid¡co

Ftg. 11.18 Válvulas distr¡buid1ras can centndo por tesarte;

acc¡an a n iento neu n át¡co ( drr i ba), h idráu I ico (a ba jo)

tia. 11 .14. Válvulds d¡stribuidaras rcn acciananiento necán¡ca/manual

F g.l1.14 derecha Válvll¿ d sr bu dof¡ de 4i 2 vi¡sAccionam¡ento:Taqué de rod llo haca . reposció¡ por resorte haci¿ b

' g 1 1. Eieneala5 dp ¿cuonaff " tla n¿quale' f npGn;cos

En Fig. 11.16 se ha representado e ¿cconar¡lento del pifón de

mando mediante pa anca manual (1). El pistón stempre estáflrmemente un do al mecanismo de ac(ion¿miento (2) y sigue e

movimiento de éste.

El retorno de pistón se alcanza mediante resortes (3), os cuales, a.o hober -¿s 'le z" de acc orar e' o rp."i. a :olta' a pa artomanu¿l)empujana pistón ¿ su posición inic al. 5 huberaunfiador,sln posibilidad de reposición del p stón por resortes d-o centrado, l¿

posición de conmutación quedaria i j¿da por e fiador y sólo se podria

cambiar acc onando nuevamente (n0 es posib e en e acc onamlento

pof tope de rodi los).

APB

tig. 11.19. Válvula distribuidora de acctonanlenta neunática can enraie en posición de connutactÓn a y b

En a vá vula d strlbu dora de 4/l vias (F g I 1 .1 9) con att onamiefto

feumátlro y centraje de mue le (resorte) e plstóf de mando (1) no

está mecán camente un do co¡ |os c fdlos de acc onam ento (2).

A reclb r e cl l¡dro de acc onam eIto izqulerdo (detecho) (2) ptesión,

e plstón de mando (1)tonnruta a a poscón de conmutacÓ¡ ¿ (b)

siendo mantenido en esta pos rión de c0fmrtatlón medlante e encaje

(3), tamb e¡ s cae a presión.

5l os c lindros de acclonamlento derecho e lzqu e do s0n somet dos

a a misma presión a r¡snrotempo, a 'iálvula estará en la pos c Ó¡ 0.

2.2 Válvulas distr¡buidoras de corredera precomandadas

Para e mando de grandes potencias h dráu cas se emp ean vá vu as

d str buldoras de corredera pretomafd¿das.

E o se debe a as elevadas luerzas de ¿tt ofam ento netes¿f as pafa

desplazar el plstón de mando.

Por esto, en caso de vá vulas dist" buldoras de cortedeta con

accion¿mlento e ectroh dráu ico, só o se labric¿rr h¿sta TN l0 las

vá vulas m¿ndadas djfectan]€nte. 5lf embargo, a p¿It I de TN 10,

""b" '"1 ,n.é. o Oeo ¿ld" r"

Una vá vula distf b!ldofa de conedet¡ precomandada 5e tompone

de válvu a princ pa (1)yvávulaptaú12)(Fiq. 11.23)

La vá vu a piloto norm¿l[¡ente t ere ¿acionam er]to e éclrico d ecto

(imán) A cofmutar a válvu a pi oto se amp flca hidrául camente la

señ¿ de m¿fdo y se despLaza e pisto'r principa de r¡¿fdo.

ttg. 11)0 Válvulas distributdoras de carredera de arcionaniento

elettrohidráulico para montaie sabre placa base

Ftg. 11.21 Válvulds d¡stributdaras de corredera de acc¡onanienta

electrohidráulico con conexión por b da

2.2.1 Versión con centrado por resorte

I

Fig.11.22 Sínbolos válvula d¡stribu¡dota de a((¡anam¡ento electrc-

hidráulico - centrada par resarte; arrib¿: detallada, abajo: sinplifkada

La vá vula ploto (2) es una válvula d str buidora de cofredera 4i 3 vías

de ¿ccionamiento eléúico diretto (F g. 1 1.23).

En la versión con centfado por resorte el pifÓn plinclpaL de mandO

(3) es mantenido en posición cenlral por los resortes (4.1 y 4.2). En

a posición inicial ambas cámatas de resortes están Lnidas s n pres ón

con el tanque a tfavés de la vá1vul¿ pilOto.

La válvula pil0l0 se a imenta con lluido hidráullco a través de l¿ tuberi¿

de mando (5). La allmentación puede ser lnterna (Toma en P)o exteffa(Conex ón X).

Sl e¡ ¿ vá vul¿ piloto se acciona por ejemp 0 e € ectroimán "¿", el

pistón pi oto se desplaza hac a a izqulerda. De este nrodo la cáma a

zquierda de resone (6)se carga con la presión de mando, la cámara

oe'".ha oel .eso te r7) pp m¿ ece ,r'r pro oT

La presión de mafdo actú¿ sobte a superf c e izqu erda del pistón

p r ' ipa, d"'o az".oo 6.6¡1 ¿a s56r-¿ /d 2l ro. ¿ l¿ dÉ ec' ¿ 5¿c o

que apoye sobre a tap¿. Con ello, en la válv! a princip¿ se unen las

conexionesPconByAconlAl descone(tare e ectro mán ei p stÓn

p oto vueve a la posicón cenlral, la cám¿fa del reso¡te (6) se

oe)(¿ ga. - esore r4.-. p"ede de'plaza "'o o ¿ o >.01 o f( odl

hacia a izquierda hasta que apoye sobfe el plato del fesorte del

resofie (4.1). El plstóf se encue¡tra en la pos ción central (poslclón

cero).

El fluido de mando de la cámara de resorte (6) se desplaza a través

de la válvu a pi oto hacia e cana Y.

E proceso de conn'rutaclón par¿ el e ectro mán "b" es slmjlar.

Para e acclonamlento del pistón princ pa de mando, de acuerdo con

l¿ ve'siol de p. of y de v¿lvu ¿ d" oup \e trdte. 5e eouie p u"¿

determinada presión de mando nrín ma.

;

P BXY

Fio. 1 1.23: Válvula dktribuidora de corredera de acc¡onan¡ento eleüroh¡dráulico con centrado por resorte pdrc nontaje sobre placa

2.2.2 Versión con centrado por presión

En a verslón con centrado por presión (Fig 11 25) en la posición

central ambas cámaras de mando (6)y (7) están unidas a a presiÓn

de mando. El pistón princ pal de mando es mantenido en la posición

centra por medio de a actuación simutánea de las superficies

cargadas por presión de1 pirón (3), del buje de centrado (8) y del

perno de centrado (9).

Si en la vá vula piloto se acciona el electroimán ' a ', éste despLaza el

pistón piLoto hacia la izquierda. La cámara de mando (6) permanece

unlda a a presión de mando mientras que la cámara de ma¡do (7)

se descarga. El buje de centrado (8) apoya sobre a carcasa. El perno

de centrado (9) desplaza el pistón principaL de mando hacia la derecha

hasta el tope.

Los resortes en as cánraras (6)y (7)tlenen la funciÓn de mantener el

pistón centrado, p.ej. también en caso de disposiciÓn vertlcal de la

vá vu a sin presión de mando.

Al desexcitar el electroimán a", el pistón de rnando vuelve a la

posición central, la cámara de mando (7) nuevamente se carga con

la presión de mando.

Fig. 11.24 Simbolos válvula distribuidara de accianam iento electto-

hidráulico - centrada par presión; arr¡ba: detallada, abajo: simplificada

F\q. 11.25. Válvula distribuidora de corredera de accianamiento electrohidráulico con centrado por presión para nontaie sobre placa

L

L

La superficie del pistón (3) es más grande que la superficte del perno

de centrado (9). El pirón principa se desplaza hacia ]a izquierda"r¿sLa qJe dpoye cor el ¿'m¿ del pistor er el b¡ p de ce.trado. L¿'

superficies del buje de centrado y de perno de (entrado son más

grandes que la superficie del pistón (3); el pistón se detiene en posición

centfat.

Sl se acciona el electroimán "b' éste desplaza el pistón piloto hacla

la derecha. La cámara de mando (7) permanece cargad¿ con presión

de mando mientras que la cámara de mando (6)se descarga hacia el

t¿nque. Por la superficie cargada por presión (3) el pistón prlncipal

de mando se despaza haca la izquierda hasta que el perno de

cerr'¿do {91 roqr-e la rapa. El b.L,o de cerrado l8) t¿mb ór se

0espraz¿,

La posición de conmutación deseada en la válvula principal ha sido

alcanzada.A desexcitar el electfolmán b", e p stón piloto vuelve a

la posición central, la cámara de mando (6) nuev¿mente se carga

con presión de mando.

Las superficies cargadas del eje de centrado (8) y de perno de centrado(9)son más grandes que a superficie del pistón (3). El pi5tón prifcipal

se desplaza h¿cia la derecha hasta que el buje de centrado apoye

contra la carcasa. Ahora l¿ superficie efectiva derecha del pistón (3)

es mayor que la superficie efectiva izquierda del perno de centrado(9)j el p stón perrnanece en poslclóf central.

Para descargar la cámara enlre pistóf principaly buje de centrado se

requiere una conexión de fugas L.

2.2.3 Conducción del aceite piloto

La alimentación y/o descarga de aceite piloto puede realizarse

opcionalmente de forma interna o externa. Ef la versjón cof centrado

por preslón a descarga de aceite plloto debe ser externa.

2.2.3.1 Al¡mentación interna de ace¡te p¡loto (Fiq. 1 1.26)

Aquí el fluido piloto se toma de la válvula principal del r¿nal P y se

condure a través de la tubería de mando a la válvula piloto.

La con€xlón de mando X debe permanecer cerrada y el perno (10)

estar en la poslción de n'rontaje indicada. Esto tarnbién resulta factible

con tornillos de cierre.

tig, 11.26. Alimentac¡ón ¡nterna de dce¡te p¡loto

En e/ raso d€ alimentaclón interna de aceite piloto no se fequiere un

ci'c¡ ro de -" do.S, e"bargo, pa'ara p'áct'co l^a7quecorsdear

algunos puntos.

- 5i el pistón de mando en la posición central clrcul¿ sin presrón o

tiene solapamiento negativo {todas las conex ones están un das

entre sí) la presión de mando necesaria no se produce o durante el

proces0 de conmutación deja de aclu¿r presión.

Por l0 tanto, para que pueda producirse ia presión de mando minima

se requiere el montaje de una válvula de pretensión en canal P de

la válvula princlpal.

- Además cabe considerar que la presión de servicio no supere la

presión de mando máxima admisible. De otro modo se requerrria

una válvula de relación de pres ón.

A-'a.Fsoo ¿\avLl¿0e'e'oco"dep'e\ór. apresór de-ardoes reducida en una relación fija respecto a la presión de servicio.

Válvula principal

2.2.3.2 Al¡mentación externa de aceite piloto (F q. j j.27)

E flu do de mando se tom¿ de un clrcuito de mando separado, el

clra puede adaptarse mejor ¿ as exigencias ef cu¿nto a pres ón yrauda que en e caso de a mentación lnterna.

Ftg. 11.21. Alimentación externa de aceite pilata

En la vá vu/a rdic¿da(Fg 11.23) se puede c¿mbiar fácilmente de

ainrentarión intefna' ¿ "extefn¿ ovceversasegún aposicióndemontaje del perno (1 0) o de torni 1o de cierre. Para rea izar el cambios mplern€nte h¿y qLte desn'rontaf a t¿pa y camb ar de posición elperno (1 0).

EnFq I 1.27 se ha represeftado a pos;rión cofrecta de rnoftaje de

a alimentac ón de acelte pi oto. El perno separa a unión entre canalde mando y can¿ P

2.2.3.3 Descarga interna de aceite piloto (Fig. 11.28)

E f uido que retorna de a vá vu a p loto es conducido en a vá vulaprincpa dlrectamentea canall La conex ón de aceite piloto y está

celrada.

AqLri r¿be tener en cuenta que al cofmutar el pstón principa demando os golpes de preslóf que se producen en cana T influyent¿nto sobfe a válvula p oto como sobre a cám¿ra de m¿ndooescafga0a.

2.2,3.4 Descarga externa de aceite piloto (Fiq 1 1.29)

El flu do que retorna de a válvu ¿ piloto no es conducido hac a e

cana T de 1a válvu a principal s fo a través de conexión Y

sep¿radan'rente hac a el tanque.

2.2.4 Equ¡pamiento suplementar¡o

[/]ediante equ pamlentos sup ementarios ias vá vulas descritas pueden.^. -.1- ^r- "l-.sL oLlol,r o .d ó lé) L ger - d' Ur uv oso' dÓ Ómpleo.

2.2.4.1 Ajuste del tiempo de conmutación

Ef Fig. 1 1.25 se ha representad0 e ajlste deitiempo de conmutaciónlpo>. l). l.sdoreo zodo.omopla,a -p r"o¿yp,eoe-orLa se

entfe vá vul¿ pi oto y válvu a principa .

5e trata de una vá vu a geme a estranguladoTa ¿ntirretor|'l0. De

acuerdo con la posic ón de montaje el fluido que lega a o retorna de

as cámaras de mando se estrangu a, inf uyéndose de este modosobfe e tiemp0 de cofmutac óf de pstónprincpal.

En la pos c ón de n'rontaje indlcada s empre se estrangu a el caudade aceite de mafdo que sa e. En la a rnentac ón a vá vr.tla antlrretornoesta abtefia.

En casos de emp eo sencillos se puede inf uenciar e t empo de

conmutac ón med ante toberas en e tandr oe mafoo.

V¿lvu ¿ pflncip¿

Descafga externa de a(e le pi olo

Fig. 11.29. Descarga externa de ace¡te pilota

l- n I '0 loc¡rn" irat. . dp --ó,ta.tlALO

2.2.4.2 Ajuste de la carrera

',/edir'-"e " ")tede oco edsep.ó og,r' 'r e. ¿ g,d^'ó to

g .r",o dei o.lda p.r'r.;p¿ p¿,d " re' . oe r¿ud¿. de j.e \e d D

La posición oe1 pistón pf ncip¿i se puede c0¡t ol¿r se/¡c llamenle ton

una vent¿nil a. A tr¿vés de a veni¿fi l¿ e¡ el rnangut0sepueCefea iz¿r € tonlro vsual.

F g.11 34. Ajuste de la G era

2.2.4.3 Control de la posición de fin de curso

En l¿s ronexlones de segur dad se re!u efe a comprobación de a

poslclón €x¿cta de c0nmutacióf del i5tóf E rontfo de a posiclón

de 1n de rL[so se Log a acc]ofando Itefruptores de íin de curso

0pr 0ralmente en lofma mecáfir¿ l(ontacto) o lfducti',¿ (siit

coftacro) (Flg. 1 L3 1)

t¡g 11.33 Clnúoi de fin de cutso con ventantll¿

2.3 Válvula distribuidora de corredera libre de fugas

[.-. 0o.0. - L/. .0e rp. ¿ ¿ rb" Jo or ,,,do o ."1¿0". , -"

desilzante, se c¿ractefiza por ¿ disposición de elemertos

".to (,,pZc Ió ( pe ó o O,€ €. r.ro' , "l.g e odó p.t0.L¿s fuerzas de iiicción resu tantes de e o deben sLrperafse flediafteluerzas superiores de ¿cc onam ento

E¡ pr fc pio, este tipo ro¡st urtllio se prede comanda en fornad erta (qtene ¿inrente nT¿nu¿l) o precom¿r'rd¿r (tig. 11.32). COmo

v¿vrLa p oto se puede emplear taftO una válvula distrib! dora de

rofr€dera común como una vá vu a dislrillu dora de asi€nto llbre de

frgas (párrafo 4).

l

Fig 11 31. Control elettrónica de f' Ce curso, izquierdd; induct^,a(sin contacto); dereche: necántco (.ttttacta)

I

t o | .3). , ¿l.¿ls d,<t tb-.do a 0 tede'¿ |.b"e 0p'.g¿'

3. Válvulas de corredera rotativas

En los comlenzos de a oleoh dráu ica las válvulas de conedera rotativa(Fig. 1 1 .34) se emp eaban ffecuentemente para presiones de servic o

de hasta 70 b¿r. El desarrol o tendlente a presiones superiores hizo

pasar a segundo p ano a este tipo de válvu as, dado que por a

compensación no completa de presióf las fuerzas de ¿ccionamlento

resultan d€maslado elevadas.

Además, las correderas rotativas sólo se pueden accionar e ectrom:gnét can'rente con gran desp legue mecánico (comp ica posib lidad de

automatlzación).

A parte de algLrfas versiones y ap icaciones especiales en a o eohi

drául ca la vá vu a de corredera rotat va hoy en día carece de mpor-

t¿ncla.

La Fig. 1 1.34 muefra una vá vu a d str buidofa de corredera rotativa

3/2 vías. En esta vá vula, girando e eje de m¿ndo as dlstirtasconexiones se unen a través de ra¡uras o¡g tudina es. Se puede

rp(o'roro ¡o. l-erte ql" d d\ r o pre oro e e,o do ra oo es

apretado en las conexiones por uf l¿do contra a pared de a carcasa.

PT

Flg. 1 1.34: Válvula de corredera rotat¡va de 3/2 vias en f¡jadar

I

t

4. Válvulas d¡str¡buidoras de asiento

LasválvuJasdisf buldofas de as ento son vé vulasdistrlbuldoras en cuyo$)

agujero(s) de carcasa se ha¡ dispuesto de modo móvil uno o varios

pistones de asiento adaptados en forma de esfera, cono o plato (F g.

1 1.35). Una mayor presión de trabajo pfoduce, en esta construcción,

mayof estanquei0a0.

'n , ; i,,nc.p,o d, as;enn ) esb d t¿qu,c!dd) u ro,no,nro,o,y a plata (derecha)

Las vá vulas distribuidoras de asient0 se car¿cterizan por lo siguiente:

- libres de fugas,

- ele"ada ud¿ .ri , .o fay c¿ud¿lp5 oo frgos " rre'slc,os oe

estrangu amiento que pued¿n t¿p¿fse,

- función de cierre sin e ernentos de rlere suplementarios,

- se pueoen emprear p¿ra presrones mry etevaoas 0a00 que n0 5e

produce aganotamiento hidráulico (deformación en funclón de lapresión) y fuqas en la válvula,

- elevada pérdida de pres ón debido a carferas conas

-.rd¡r"^-óqó' ¡ ' )r'Á i p':r: ¡ó CO-mL-¿( O^ (OnTO

ronsecuencia de solapamiento negarivo (unión sirnu tánea de c¿na

debomba, consumidorytanque). En pánafo4.1 se ha indicado la

posibilidad de evit¿r dicha unión.

- pérdidas de potencia por compensac ón imperfecta de presión deleje de la vá vula.

Las válvulas distribuidor¿s de as ento se accionan directa o

indirectamente (precomandadas). Que el accronamiento sea indirecto

o directo depende de la magnitud de la fuerza de accionamientonecesaria y, con ello, de tan'raño constructivo (tamaño nominal) de

la vá vul¿.

4.1 Válvulas distribuidoras de as¡ento de mando directo

Las válvu as de aslento de mando d recto son aque las válvulas cuyos

elementos de mando se ¿cclonan direclamente mediante un

dispositlvo mecénico.

Dadas las fuerzas estáticas y dinámicas que se producef en la válvula

o sr o-ido'¿ 0e ai e'rlo (0-0 e'ecto de o'es or ¡ de cardal. a.

vá vulas distribuidor¿s de asiefto de m¿nd0 directo sólo se realzan

hasta TN 10. Esta llr¡itación corresponde a un¿ poiencia de aprox.

36 Li min a un¿ presión de servicio de 630 bar y vale especialmente

para válvulas distribuidoras de aslento acclonadas por soLenoide.

Naturalmente también se las podría reallzar con TN superiof a 10.

Considerando las fuerzas de accioramlento necesarias pafa e lo, p.ej.

eltamaño constructivo necesario p¿ra los electroimanes, por motlvos

de seguridad de conmutación y por la dificultad de controlar os golpes

de presión, para válvulas normales no tiene sentldo un accion¿miento

directo par¿ TN superiof a 10.

A continuaclón se describe el fu¡clonarniento para a verslón con el

tipo de ac( onamiento elécfico empleado con mayor lrecuencia.

Fig. 1 1.36: Válvula distribuidora de as¡ento de 3/2 vias de

accton¿mtenra ele ico er ,e,sion de t"h"l" dc I e'fet"

Fig. 11.37 Sinbolo de válvula distribuidora de as¡ento de 3/l vias

para válvula F¡9. | 1.16

+

Fl e en er lo dp e. ¿r q ,p ooo e' -ro "s'e ¿ I l). q re er l¿ po: r or

inicia es apretada a a izqu erda sobre e asie¡to {3) mediante un

resofte (2) (Fig 'l T.36).

Enposición nlcial ¿ un ón de P hacl¿ A está allierta, (on€x ón T está

cenada. La cofmlrtar óf de a válvu: se re¿liza rned ante fuefza. . ^.,t^| ^ t.^ /f\ ^ .t ^- ,/\ ^^rdg rc',d. q ¿vFr u- r¿ pdrdrrd Lr ir uldu¿ F d d rd\,r L¿1r¡ ue ¿

elera (7) y de tope de a(rlonarniefto {6) a fuerza ¿ctúa sobfe e

p o^ o- ¡ lo ^td qL"id"d ' ¡ ¡".p ar.do , ¡.1¡¡" "l ¡q56 .p r_'

h¿.ia ¿ de'"'r¿ ) apretado co't a e ¿s eno 8). ^tor¿ ¿ (oré.010 ó<,-¿ b oq lp¿d¿. l¿ I o. dóA t¿ d .. ó. / rp.ttrd ób er.é c rope

de acciofam ento {6) está estanco ef ambas difecciones. El espaclo

entre as dosjuntas está unido cor-r € c¿n¿L P De este modo se akanza

una compensación de presión er e ele de la válvu a. es dec r, no

actúa flrerza de pres ón en a supeÍ c e de asiento. L¿ corseclrenci¿

s0t men0Tes lueIZ¿s necesafr¿s de c0nmutacr0n.

Durafte e proceso de conrnutaclón bievemente las conex ones están

11 dd- e1 e 5 /e-tb ^ re to ego .ol.

En las vá vu as d str buidoras de as e,¡to no resulla pos b e la gran

cantidad de sínrbo os como en as vá vu as disfibuldoras de cofredefa.t :"r¡r¡lo " ¡ra | "!te .o, (0 )ttL(ti\os de

estas vá vu as.

5i se desean cambiar as posiciones de conmLrtac on mostfadas en a

vá vula de I esfera, debe emp earse a válvu a de 2 esferas (Flg. I 1.39).

Fiq.11.38. Sínbolo de válvula de asiento de 3/2 vias para

válvula Fig. 1l.39

.ol to, o er '"a! lq é PU)'t !o<1.¡ :hia i: v l: rnnpi nn P rorr¡d: p "e50"Ie dprlel¿ á 0s o o €"1

rtt)l P ñLlé 6 r\d ' -1 Inn ,r d" O nL¿.ot de)feto

derecha está levaftada de aslento rn entras que la esfera izquierdap(:ñrptÁd: cnhra oL ¡¡l<mn

Fig. 11 39. Válvula distribu¡dora de asienta 3/2 de vias de

ac(¡0nanienta eléctrica en vers¡ón de válvula de 2 eleras

Lofrn.ondernd.d\-¿ds-'b,do'ad""'ie tol - t,"' .e a tor zo

.on ufa p ac¿ intermedla, apacap!s l,montadapordebajode a

válvrla distribuldor¿ de aslento de 3/2 vías. E nrodo de ¿ctuar se

explica en a representación esquernátlca (F q. 1 1.39 y Fig. 1 1 .40).

Fig.11 4a. Principio de la válvula disüibuidora de asiento de 4/2

vías en posición inícial

tí-7-=-

La parte superlor (1) fepresenta ia vá ' Jla distrlbuidora de asiento

3/2 vías, la parte infer or (2) eslaplac¿ olus- 1. En pos c ón nicial la

' ondePf¿c¿aes-¿¿be td.r)rr d uc \ / c>rd >uu

De A sale un conducto de ma¡do hac.¡ el pistón de la válvu1¿ (2).

Esta superfirie es mayor que la de elenento est¿nq!eiz¿nte derecho,

lre el ds'e rio la oner on BE luo c> oP

en la placa intermedia está unida cor conexión I ¿conexónPestá0 0quea0a.

tig. l1.4]: Princ¡p¡o de la válvula disi¡ ibuidara de asiexta de 4/2vtú ,-r PDtrtetl

Al accionar la válvul¿ distribuidor¿ Ce ¿siento de 3i2 vias (1)se

b oquea conexión P. De este nrodo 5€ rrea a unlón de A hacla I Al

mismo tiempo e pistón grande en la placa plus-1 se descarga.

,d p'p\0.e. Pde.p'"2" "' p,01 .0 é p p¡ ""1¡ ¡lp p.r¿.q-p ¡odhacia la izquierda y b oquea la unióf de B h¿ci¿ I Ahor¿ están unidas

las conexiones P con B yA con I

Elelemento de conmutación en la p ¡ca plus-l tiene "recubr miento

de conmut¿c ón posit vo

0a.d ev t¿. ¿-plr'c¿ciores de ; es on al enpiea' c lindrosdiferencia es, a superficle de 1a cámar¿ anrl¿r de ci indfo debe estaf

coneciaoa en A.

4.2 Válvulas distribuidoras de asiento precomandadas

Pa'¿ pre(on¿r do de ,¿1, r¿s d st u'do ¿s de ¿),p1to.e e- o ed l

válvulas direcclonales de asiento CÉ n'r¿ndo dlrecto (acc onadas por

soienoide) de pequeño tamaño nor nal.

4.2.1 Válvulas distribuidoras de asiento

3/2 vías precomandadas

En F g. 1 1.,12 se ha fepfesentado una vé vula d stfibuldora de asiento

de 3/2 vías precomandada con fu¡ción según Fig. I 1.41.

Er pos'c,or de ppo.6 ol ¡,5¡6¡ ¿,o n ¿ rdo//) ,p (¿ 90 ,o' o p F ,ol

de la bomba por la vélvu a plloto (T ). La superficie cargada con pres ón

del plstóndemando(2) essuperiora a del elemento de c erre (3),

por lo que el eemento de rerre es apfetado sobre el asrento, a

conexlón P está cerrada, conexión A y T efán ufldas.

5i se acc ona la vá vula piloto (1) {so enoide exc tado), la cámara de

mardo(4) se une con conexión I [a presión de l¿ bomb¿ evantae

€lemento de clerre de su asento, conexlón T queda boqLread: y

conex ón A queda unld¿ a conexión P

L" er¿p¿ p 'c pdl d" ¿ \o \Lio po.oo I re¡ Lb :-ie^io oo\ ':.0(m¿¡guito 5), por o que durante la ronrnut¿clóf asconexonesP,Ay T estáf boqueadas

Para la coirmltac ón segura sólo se reqrl€re uf¿ pfesión min ma de

la bomba, debldo el mando interfo de La vá vula p loto,

Fig. 11.42. Válvula disttibu¡dara de es¡enta de 3/2 vias de

acci an am ie nta el eatrah i d r á u I i ca - p recoma ndada

En válvulas distfibu doras de ¿siento de 3/2 vias precomandadas

tamblén resulta posble, con una placa plus-1 (ver párrafo 4.1), La

función de u¡a vélvu a di5tribuidor¿ de aslentO 4/2 vias.

Simb. PAY1

ATY2

ulY3

PBY4

r-LIL

H o o o a

t-fl||v o a

tv-LA a o

FLIL a a

EILLo a

R--LIIa

Fig. 11.43. Princ¡pio de la válvula distribuidora de asiento de 3/2vía s de accionamiento electrah idrául ico preconandada

Fig. 11.44 Válvula distribuidora de asiento de 3/2 vías de

accionamienta hidráulico - precomandada

4.2.2 Válvulas distribuidoras de asiento de 4/3 víasprecomandadas

La función de una vá vula distribuidora de asiento de 4/3 vías puede ser

realizada mediante una combinación conveniente por varias válvulas

distribuidoras de asiento de 2/2 vias. Estas válvulas sencillas de apertura/

cierre reemplazan, por así decirlo, os bordes de mando de una válvula de

corredera ongitudinal.

En la válvula corredera, los bordes de mando están enlazados

mecá n icamente e ntre sí, por lo q ue se necesita una geometría especia de

corredera para cada esquema de paso, mientras que lasvariantes de paso

con resistencias de mando individualse realizan medianfe la combinación

conveniente de enlaces abiertos y cerrados (véase Fig. 1 1.45). Esta idea

básica se transmite a 4válvulas de montaje de bloque enlazados entre sí

(véase Fig. 11,46), (Para más informarión, véase "El Entrenador de

HidráulicaTomo 4")

Abb. 11.45: Schaltbelegung zu Abb. 11.46

FuaDUnj oldpuu¿ - selA €/f ap olualsP ap eroplnqlqslp eflAl?lw )!6H

L

4.3 5ímbolos

En los símbo os según DIN 150 12i9 no se hacen diferencias entreválvulas distribuidoras de conedera y de asiento. Sin embargo, en lapráctica, ha resu tado conveniente una representación distinta. Comose muestra en a Tabla 1 1.2 los elementos de cierre de las válvulasdistribuidoras de aslento se dibujan como válvu as antirretorno.

2 posiclones de conmutación,

2 conexiones úti es

2 posiciones de conmutación,

3 conexiones útlles

2 posiciones de conmutación,

4 conexiones útiles

3 pos clones de conmutación,

3 (onexiones útiles

3 posiciones de conmutaclón,

4 conexiones úties

c D E E

c Y H

M

rl

Tabla 1 1.2: Sínbolos para válvulas distribuidoras de asienta

5. Comparación entre válvulas d¡stribuidoras de corredera y válvulas distribuidoras de asiento

Válvulas d¡str¡bu¡doras de corredera Válvulas d¡str¡bu¡doras de as¡ento

Fun(¡onam¡ento

construct¡vas

l;;o;o*

E;;;,"",;ensuc¡am¡ento

A una c¿rcasa (on ¿gujero centralaxial llegan canales a

dlstanc as constfuct vas determ n¿d¿s, los cuales cont nú¿n

h¿cia aluera como conex ones de conductos. En el ¿gujero

axial pfrncrp¡l se mueve una corredefa con r¿nr.rras de

mand0 tornead¿s (rafLrfas an! afes) medl¿nte un elem€ntode accionamie¡io (p ej. electroimán) a posicionesp¡edetermlnad¿5 con respecto a os aqujeros de a (arcasa,

de modo que estos a través de l¿s ranuras anulares queden

unidos entre s¡o separados y bloqueados.

l\4onl¿je sencil . po(o e^rgenrp. e)pe(,almelre CorvFnrelle

" c.\o de (-¡d os co¡o cados de ¿-d"1. Dr)pos. o- ¿ ¿

de la iunción B¡j¿ compresión de superficies por

compensación iotalde pfesión, elevada vida útil. En cuantoa as dimens o¡es de ¿ correder¿, gfandes secciones

transvers¿les de 1 ujo, por lo tanto, para el mismo t¿maño

construct vo res stencias al caudal comparativamente bajas.

El sentldo de caudal generalr¡ente opclon¿l e independiente

de sir¡bolo.

Dado el intersl cio anu/ar ex stente entre el agujero de la

carc¿s¿ y la corredera siempfe ex sle un caudal de fugas dellado de alta pfesión hacia el de baja presión. Un

estancamrento hermét¡co sólo es posible medi¿ntedispositivos au¡iliares sup ementar os (válvulas de ciere) o

construccion€t especiales /ierpá¡r¿fo 2 31. No convenientespara ¿ hidfáu ca de suleción.

Poco sensrble ¿ gr¿ndes particui¿s de suc¡edad por sus

grandes secciones transver!¿les de cauda. Senslble a

suciedad microfina en su5pengión q!e lleg¿ a intersticio¿nul¿r con e ,, e te de fuq¿, y ouedp co4oucrr ¿ Ln

agaÍotamienlo (peqado) de l¿ correder¿, en espec ¿l a altaspresiones.

según la conslf!cción y el rnateri¿l de a carcasa, hasta 150 bar.

En la constrLrccrón de utillajes resulta poco convenienteer'rple¿¡ cor ed".¿s peqLpñ¿s

" dlt." p p.io'p, / c.Jdalesfeducidos de ¿ bomb¿, ya que por el caudal de fugas la

parte por(enrualde pérdida de caudal puede resultarre ¿tivamente alta.

En Lrna c¿lcasa se encuentfan uno o varios as¡e¡tos de

válvulas con esferas o conos c0mo elementos de ciere, los

cuales son apretados medr¿nte resortes sobre ios asientos y

e.¿ r"dos de lo r' r o, po'r cdio de Jr roop. Lo\ .¿'" es

d" ¿Ceite de Oles On :. .0T¿. )ierr0l" ¿1te5 der elerre o de

ciere o después del asiento. E sentido dei caudal sólo es

po,rb e de "do de ci" re h". ¿ "l laoo de .s er o. oddo q .e

el caudal sólo se puede comandar de este modo (bloqueado

o libte flujo). En sentido opuesto siempre actu¿ria Ia válvul¿

a r "pro'ro , e . "-d" noppe die-terer 'e de la pos c.o-de acclon¿mie¡to, estaría siempre prelent.

I\4onta]e sen(illo y claro en válv! as disfibu doras de asiento

de212y3l2\tias. Los cuadros de calda , p ej. en aversiónde 4/3 vias, sólo son posibles con gran despliegue

const¡uctrvo. Los sentidos de circu ¿ción de caudalest¿nd" e rrrado, Bomb" \ (o'(Lnrdo e. sre¡o.e edebe'u'¿ las conex¡ones prevrsta5, dado que de o1lo modo c¿mbi¿r¡a

a conducta de mando

Los puntos de cont¿cto entre el asiento y e elemento de

cierre esián rectlficados y esmerilados, por o que se obtiene

un estan(¿miento hermético, que resull¿ ne(€5ario en la(o_5rLCC or de Jri a,"s p¿ a - oraJ|-as de sL,ecro .

Presionesde servicioadmisibles

Poco sen5ible a l¿ sLrciedad microfine en suspensió;r;"de gr¿n ensucia¡¡ ento I esgo q!e estas partÍcuLas se

depositen entre el elemento de clere y el asiento. Este tipode suciedad proviene del ¡¡ont¿je de los tubos y de no levar

coriect¿mente a cabo e lavado de a insta a(ión. Dado que

no existen intersticios qued¿ excluido el pegado, como el ]

0-e 5e pJede pIodLur e1 ¿5 co 'ede as.

Según a construcción hata 1000 b¿r.

Tabla I 1.3: Comparac¡ón entre válvulas distribuidoras de correder¿ y válvulas distr¡bu¡doras de as¡ento

6. Indicaciones de proyecto para la selección del tamañode válvula requerido

os d¿tos iec cos pcesa'ios pa'¿ o c" e.cio de l ¿ r¿ll ¿

distr buldor¿ se €ncuentran a dispos c ón del ngen ero de proyectos

¿ tfavés de los catá 0g0s corresp0ndienies.

6.1 Límite dinámico de potencia

E lím te d nám co de potenc a (caudal máximo adm sib e en función

de opre,or )de as,.l. r¿:di.t buido ¿s ós dótó ..ir¿do pol

Taf¡año nornina de a vá vula.

- | ,ro-, ..r,1" "rtenmenlo

",pr- ro odpl ". l"[o " ¡"¡o ," p "¡ ¿ o po dc

ima nes:

lmán de conie¡te continu¿, imá¡ de [ofr]ente ¿lterna,

1mán protegido contra exp os ones, imán especia ).

5imbolo de conmutación de a válvu a

Qué conexlones presentan ffujo en qué dirección.

- Se reaiiza la conmutación a través de a unidad de ajuste

od" e.otedore opo,icio arer o.

- Ffecuenci¿ de os manes de corr ente a terna.

Por regla general, el límite difámico de potenri¿ es indicado en las

holas de catálogo para varlantes de válvu a selecci0nadas en curvas

característic¿s p Q para diferentes simbolos de pistón (vease F q. 1 1.47).

De-9. 4/sepuede eer qle els n boode r¿l¡u ¿l \" r,colrL d

con 250 bar hasta un caudal de 95 L/m n.Alc0ntrafio, pafa el sín'rbolor' - 'r- "^ td(ol \¿ra50-rr conr¿l )u u Ltucuó qd o | ¿ouo

200 bar.

Los ím tes de potenci¿ de conmutación ind cados en 0s c¿táloqos.or ."lrdo, pa "

o p np éo co' ) sert dos de'l rode,"ld". pe.deP hacia A y simultáneamerte fetorno de B hac a T.

La inverslón de sentldo de flujo o e b oqueo de conexiones de trabajopu"de ro^d ¡ri ¿ po¡l l¿5 lo po er. o-de arL" do.o1 6l -.oo dÁ

plstó¡ emp eado - a causa de as fuerzas de flujo que actúan -"n as

va vUlas.

En ta es casos de emp eo resulta lne udib e consu t¿r ¿l fallr cante.

En as vá vulas distribuldoras de asie¡to una nverslón de sentido de

flujo no es posib e

La mediclón del límlte de potenc a se rea iza segúf estándar

internaclonal (50 Dl5 6403).

X LT¡ \

0)(1)

ITIl|v tii X(2) )

(2) l

315300

250

@

i 2oo

q:I 150

:9

5U

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120

C¿ud¡ Q e¡ Li min

Ftc¿. 11.47: Ejemplo de representación del limite dinánico de potenc¡a de válvulas distribuidoras de 4/3 vias en hojas de catálogo

6.2 Diferencia de presión en válvulas distribuidoras

Las característi(as en los catálogos (rer Flg 11 48) só o considera¡

cliferencias de presión en la válvula dlstribuldofa, las diferenclas de

presión para placa de conexiÓn y tube as de unión deben sumatse a

dkhos valores.

La diferencia de presión ^p

de un¿ ',á vula distr buidora - para la

veslón de pistón (1) - con un cauda Q = 95 L/min asc ende de P

haciaA a 3,8 baf y de B haci¿Ta 4,6 baf. Err sentldo def ujo de P

hacia B y de A haci¿ T se producen c ferencias de presión de iqua

va or. En la versión de piStón (2) la diferencia de presión con un caudal

deQ= 50 t/mnasclendedeP haciaAyde Ph¿cla Ba 1 batdeA

h¿ciaT a 1,5 bar y de B hacaT a 1,8 bar.

1014

12

11

a 10

p8

'-

C:'

Fü -fl

1)

{t lLt-

- ,/,

(2\ //V/u // ,/,

A%'./rV./'r,, ,2

.77VVV7.//Á/ry,r'M77 (1)

-zz zv

-¿-¿:/, -¿:-

''-. (2)

- T-_S mbo o D rec( of de t Lrro

4

'120110100qo60302010 70

Carda Q e¡ Li mln

PJAP-+BAJTB+T-l--T_ [ -4456? 2t,: ',-2255116544742',2?8

(1) 2 2 | 4 4

3346;;;;1:2',.23214475

(2) J4l4 7 8.

334431356t*f t;_,1;-t;+ A-+ B)

BTTPost( o¡ P -+ A --t B Jcenli¿l B T T

't=f--leEe12)-_r10

F g.11.48: Ejernplo de una representación de las lineas cara(terísticas Ap'Q de válvulas distr¡buidoras de 4/3 vias en hojas de catálago

Anotaciones

Caoitulo 12

Válvulas de presión

1. Introducc¡ón

Válvulas de presión son válvulas que influyen de un mododeterminado, predefinible sobre la presión del sistema en una

instalación o en una parte de la misma. Ello sucede exclusivamente

mediante variación de secciones transversales de estranqulamientoen bordes de mando.

Las válvulas de presión tienen dos posiciones de conmutación. Un

cambio de posición se reallza de golpe (conmutación) o de formacontinua (regulación) a través del efecto de una o varias presiones

sobre una o varias superficies del pistón y contra uno o varios muelles(resortes).

Las válvulas de presión son ejecutadas en los siguientes tiposc0nSIrucÍv05:

1. De acuerdo con la hermetización de la sección transversal de

estrangulación como válvul¿ de conedera o de aslento.

2. De acuerdo con el control (mando) como válvula de mando diredo0 precoman0a0a.

3. De acuerdo con el tipo de montale:. Válvula para construcción de tuberí¿s. Válvula para montaje de placa

'Válvula en tipo constructlvo de placa intermedia. Válvula de enroscar. Válvul¿ de montaje

La estructuración de las válvulas de presión de acuerdo con su funciónpodrá tomarse de Fig. '12.1.

Válvulas de presión

Vélvulas de conmutación de presiónVá vulas de regulación de presión

Tarea de regulación

5ección transversal

de estrangulación

en el borde de mando:

c0nstanle

Sección transversa

de estrangulación

en el borde de mando:

variable

. Válvulas de desconexión

por pfesron.Válvulas de secuencia de presión.Válvulas de carga de acumuladot

(combinación de una vá vula de

desconexión por presión y una

válvula de secuen(¡a de presión)

. Válvul¿s limitadoras de presión

. Válvulas reductoras de presión

. Válvulas de caida de presión

.Válvulas de diferencia de presión

. Válvulas de relac ón de presión

.Válvulas de pres¡ón con

desconexión eléctrica ad¡cional

tig. 12.1'. Estructutac¡ón de las válvulas de presión según la función

2. Válvulas limitadoras de presión

2.1 Func¡ones

En los sistemas hidráulicos la válvula imitadora de presión cumple la

función de limitar la presión del sistema a un valor determinado.Cuando se alcanza este valor indicado a válvula limitadora de presión

reacciona y conduce el caudal sobrante - es la diferencia de caudal

entfe cauda de la bomba y del consumidor - desde e sistema de

vue ta hacia el tanque.

Fig. 12.2 muesfa el circuito de una válvula lmitadora de presión.

Siempre está dispuesto en el cauda secundario (bypass). De acuerdo

con su funclón la válvula limitadora de presión también se denominaválvu a de seguridad.

Ft9.12.2: Disposición típica de una válvula limitadora de presión

2.2 Fun€¡onam¡ento

El princlpio de todas las válvulas limitadoras de presión se basa en

que la presión de entrada se conduce sobre una superficie de medlción

!dr9duo uc rucr¿o) \r rg, r¿,r/,

Ftg. 12.3: Princip¡o de la válvula limttadora de presión como válvula

0e astenta

La presión de entrada carga e cono o eL lado fronta inferlor de la

conedera de mando con a fuerza hidrául¡ca.

Fno- p,.A I F, +(po.A) (1)

pE = presión de entrada

pa = presión de salida (en caso de descarga, también presión de

tanque)A = superf. del asiento o lado frontal de la corredera de mando

La fuerza del resorte pretensado F, actúa en sentldo de cierre. La

cámara del resorte está descargada hacia el tanque.

lvlientras la fuerz¿ del resorte sea superior a la fuerza de presión, e

elemento de clene permanece sobre el asiento. Si La fuerza de presión

supera 1a fuerza del resorte, el eler¡ento se desp aza contra el resorte,

abriendo la unión. E fluido excedente fuye nuevarnente hacia e

tanque. Cuando e f uido fluye a través de la vá vula de presión la

energía hidráu ica se convierte en calor.

W= ^p.0't

^ñ - Ái{ó16ñ.1: .ló ñróciÁn

Q = caudal

t = tiempo

Si, por ejemplo, e1 consumidor no reclbe fluido, todo el caudal deberá

descargarse a través de la válvu a. La válvu a abre hasta que en el

elemento de cierre haya equillbrio entre la fuerza de presión y a

fuerza del resorte. La carrera de apertura cambia continuamente con

el caudal que llega hasta alcanzar la carrera máxima de apertura(límite de potencra). E valor de presión ajustado según a fuerza del

resorte no es superado.

Para el modo de actuar carece de lmportancia si la válvula está

realizada como válvula de asiento o de corredera.

(2)

Válvu a de

I !10

Vá vula

antiretorno

Bomba

Vá vula

mitadora depres ón

tlt.po de ralv,la de as erLo quo se Je)t'a er l¿ 'g '2.3 aderas

del estancamiento ibre de fugas, ofrece ¿ ventaja de uf breve tier¡po

de respuesta, dado que ya a carrer¿s muy pequeñas se pueden

descargar grandes caudales.

El tipo constfuctlvo de válvu a de corredera (Fiq. 12.4) ofrece la

posibilidad de comandar caud¿ es reduc dos en forma sensible ¿ través

de ranuras.

t)9. 12.4: Ptinc¡pia válvuld lim¡t¿da,d de prcs¡ón cono válvula de

carredeta

Aqui l¿ corredera de mando es mier0ro de medición (lado frontal)yórgano de regulacrón (canto de mando). A est¿r rerado, a f¿vésdel interst c 0 entre plstón y carcas¿ contlnuan'reft€ f uye un caudal

de fugas de a ertrada de a válvul¿ hacia a salida (sin presión). E

tien'rpo de respuesta de la válvuia de corredera es mayor que e de la

válvula de ¿siento: cuando la presión de entrada ¿scienderápldamente, e plstón de mando pr mero debe recorrer la ong tudde rec.b n plto s f.¿ re'¿ rLer ¿. ece' derotp. p."de d e'.'acelte sobre el canto de mando. Durante la etapa de recubr mientola presión a la enüada de /a vá vu a slgue ascendiendo hasta alcanzafa presión de apertura ajustada. La lorrgitud de recubrlmiento s empre

fesu ta Un colnpfom So entfe ti€mpo de respUesta y fUgas.

2.3 Válvulas limitadoras de presión de mando d¡recto

Fig. I2.3 mueslfa esquemáticamerie l¿ válvula lim tadora de presión

de rnando directo. El modo de actu¿f observado hasta ahora se refrere

sólo ¿ L¿s tuerzas estát cas en a v¿ !uLa.

Visto desde e' lodo d r¿-'co, ¿r o ¿ 'ere'no\ un srem¿ eso.te-masa, ei cua, puesto en n'rov m ento, realiza osrilaciones. Estas

oscilacrones también nfluyen sobfe a presión y deben el mlnarse

medlante amortiguaclón.

Fig. 12.5. Válvula limitadora de presión de nando directo (válvulds

pan e oscar)

Algunas pos bil dades de amort guaclón (Fig. 12.6) son:

Pistón ¿mort gu¿dof y tober¿s (1) hac a ]a cámara del pistón,

- o.stor a*ort grodo'co -'" sLDer'irie (2\o

- piStón ar¡oniguador con toleranria c0respofdientemente gfande(3) ( f terstirio de amortiquación).

E plstón está rigidamente un do c0n el eemeniodecerre Durante

'¿ co"er¿ d" psró" el f urdo debe se'op'old.¿do ¿ ¿veq de a

tobefa o de ntefsti(io ¿mortrquador 5e produce una fuerz¿ de

an]ort gu¿c ón opuefa al sent do de rnovmlento

f

F¡9. 12.6: Posib¡l¡dades de anoniguación en válvulas l¡nitadorasde pres¡ón de ndnda d¡re(lo

PA t-J

Fig. 12.1 . Válvula limitadara de pres¡ón omo válvula insertable

Fig. 12.8. Válvula limitadara de presión de nando directa

En una carcasa o bloque de mando ('l)(véase Fig. ,l2.7)

se ¿tor¡ll a

a válvula compuesta d€ rnanguito (2), resofte (3), mecanisrno vafiaclor(4), cono con plstóf anr0rt quador (5) y asiento templado (6).

El resote apr eta e cono sobre el asiento. La fuerza del resofte puedeajustarse en forma cont nua con el botón girat0rlo. Con e 10, tambiénse ajusta a presióf. La conexón P está ufida a sistema. La presión

re nante ef e slsten'ta actúa sobre la superficie del cono. Si a presión

evanta e rono de aslento, se abre la ufión hacia la conexió¡ T. La

carrefa del rono está lmitada por un reborde en el taladroamortiguador (7).

Dado que, a medda que aumenta la carrera también aumenta a

fuerza de resone de acuerdo con a constante del resorte, el platode resorte del lado inferior tlene una forma especial. Las fuerzas deimpulso de cauda de f u do se aprovechan de modo tal de compensarpráctjcamente e incremento de la fuerza oel resone.

A fn de obtener un buef ajuste de presión en todo e rango depfesió¡ y ufa característica

^p-Q plana (en lo posible, poco aumefto

de presión con caudal ef aumento), el rango comp eto de presión se

subd vide en nive es de pres ón. Un nive de presión corresponde aun resorte determlnado para una presión de serviclo máx n'ra ajustab e

con el m smo.

2.4 Válvulas limitadoras de pres¡ón precomandadas

A medida que e c¿udal aumenta, como consecuencia del espacorequerido para el resorte regulado¡ la posibilidad de construir vá vulasde mafdo d recto queda limitada. Un mayor caudal exige dlámetrosr¡ás grandes de asiento y de corredera. La superf cie y, con ello, la

fuerza de resorte, aumentan en forma cuadrática ¿l dlámetro.

Par¿ cauda es grandes y, con el fin de mantener as dlmensionesdentro de valores razonab es, ias válvul¿s se rea izan precomandadas(Fiq 12.9).

FiT.12.9. Vélvula limitadora de presión preconandada para nontajede placd

2.4.1 Válvula limitadora de presión precomandada paramontaje de placa

Una válvu ¿ imn¿dora de presióf pri.Jnr¿¡0¿ri¡ p¿r¿ nro¡r¿je Ce

placa (véase Fig. I 2. 1 l) €siá corpue-(-,, b¿src¿Tente de ün¿ !,álrru e

pflntip¿1 11)(on psión pr fcp¡l (l)r :p a 'rá\,ll¡ de prem¡¡¡¡ 12¡

¡:on e emefto de aluste de p es óf. l:'rá r,u a de prema¡do es unavá v! a I m tadora de pres ór de narr ¡ diTecto

L¿ pfesron ¿ct!¿..rte en c¿n¿l A ¿rru, :oore e psroI pr ncpai (3).

SimLi táre¿nr€nre a presiol aciúa a ir,,. es de los ronCuctos de nt¿nCo(6)y(7) co¡ sls tober¿s {.1, 5 ,, ll)sr :e ¿r1oLle pstó.p l¡ciD¿(3) c¿ lado por el resorle v sobre ,r esfera (E) en 1a vál'ru a deprenando (2). 5 a presión en cara A .itLre rt¿, ¿ canza¡do u¡

',,¿ o

s!pefof a qLre h¿ s¡do ajustado en I rcs0rle (9), ¿ €sier¿ (8j ¿urecontr¿ e reSorte (9).

F g. 12.1A. Válvula linttadora de pL rion preconrandada

c'ud. de..e "ulo o 0b "eL'¿0ode fls or 0,.r,.0¿' ) argddO

por e resorte I uv-" ¿hora ¿ tf¿vés de condu(io de m¿ndo (7), dei

t¿.-roro de locera (l l)y Ce ¡ esier¿ (8) h¿c a ¿ c¿m¿ra de resorte(12). Desde aqui se conduce nteff¿mefte a ir¿vés del cond!(to de

m¿nC0113) o exlernarnenle a lr¿\rés de cofdr.r(todem¿fdo(14)slfp eslór hacl¿ el lafque. Cofdicior'r¿da por as toberas (4) y (5) se

pfodute ufa raiCa de preslóf en e plstor p l¡cipal (3), pof o que se

¿bfe a unió¡ de rara A hacla c¿raJ B.Ahora íluye calda de c.rna A

h¿ci¿ cafa B, nraften endo ¿ pr€s óf de ser'r cro ajust¿d¿.

A tr¿rrés de co¡exió¡ 'X (l5)se ouede desc¿fqa a vélvu ¿ m tado ¿

de ir,'€s óf o connrrta l¿ ¿ Llr¿ p es ól lnfer o (segundo n ve depres 0fl

A traves de corex on (1.1) .ror€ r¿l¿droilioqueado(16) sepuede¡:oroLrcif e ¿(e te p loro por separado (externan-'e¡le) hac ¿ e tanqreDe es:e nodo se evitan rflue¡ci.:s de presión de c¿¡¿l B sobre ¡p es 0f ¿l!stacl¿

'" x

F g. 12.11 VálvLtla lin)ltadan de t esión pteconandada para nant¿ie de pla?

2.4.2 Válvula limitadora de presión precomandada conoescarga

La descarga de una vá vula limitadora de presión precomandada

sgnifir¿ que a f!fcón llmltadora de presón es anuada y que laválv!l¿ tie¡e ufa cirrrl¿ció¡ en gfaf parte libre.

Uf ejemplo tipico de ap lcación es, entfe otr¿s cosas, el arranque s n

preslón de una bomba.

L¿ c rculac ón lbre se obtlene a reclbife pitónprncpa derontfo(5) (Fiq. 12.13) enel adodemuel e (1)una co¡exón libre hacla e

dppo i-o (\ó¿(e tdrb er o Lo I Ll¿ '.

La lunc ó¡ de a válvu a lim tadora de presión prop amente dichacorresponde a la función descr ta de aválvLr a lmlt¿dora de presiónprecomandada (Fig. 1 2.1 1).

t g. 12.12. Válvula limitadora de prestón preconandada con

desca rga por vá lv ul a d i stri b u i dora

La cor¡blnac ón de !|a vá vula mitadora de presión con una vá vula

d str buidora ofrece a posib lidad de conmutar de modo senc llo la

func ón im tadora de pfes ón a clrcu ac ón sin presióf mediante seña

de mando (t g. 12.1 3).

En a vávua dstrlbuidor¿ (Fig. 12.11) boqueada sin corriente no

existe una unlón de ado de rituel e a través de la Conex ón B de aválvu a distribuidora hacia el depósito. La válvlla trabaja como vá vu alim tadora de presión.

Accionando a válvu a distr buidora (3) la cámara de p stón pr ncipal(l)del lado del resorte se une cof cana T (2) de la válvuladlstribuidofa. El p stón prlnc pa (5) se evanta de asiento (4). E caudal

ahora puede c rcu ar prácticarnente sin presión de canalA hacia canal

B (posirión de circu ación, la resistefrla a cauda depende de a

rstalarlón).

Este proceso se real za rápidan'rente, la presón de sistema cae de

go pe a valor muy inferior de presión de circu ación. Las consecuencias

son e evados picos de pres ón y fuertes go pes acústicos de descarga.

Pord pode 50 Jri¡ro' p ,o o'Ooler¿, " o ptó. ,, d \e emp ed I

diversas versiones, ¿lcafz¿ndo distintos resrltados, como por ejemplo:

enrp eo de pifór prinripa de corredera en ugar d€ pifón pf ncipal

de asiento,

- el pren'rar'rdo activo,

- a red de amortlguación o

- la p aca amoniguadora del go pe de co¡mutación.

Placa amortiguadora del golpe de conmutación

Con la p aca amort guadora del golpe de conmutac ón, cuya func ón

es la de una vá vu a reguladora de f ujo con dlafragma postconectado,'o r.e lp r¡ rir s¡ h p " ó-nn p c0tTftLtdLion oe ¿ ,al,u ¿

inritadora de preslón y rea lzar n'rás suavemente el proceso de

conmutac ón.

La pl¿ca amortiguad0ra de golpe de conmutaclón (6) se insta a eftrela válvu a de premando (7) de la válvula lim tadora de presión y la

válvua difribrldora (3) En canal B de a válvua dstrbuidora se

debe insertar una toltera (8).

Con a vá vu a distribuldora cerrada (función lm tadora de presión)rl ig. L 14) e o >.0 19) ., 6",p az"do po d p e< o. de or oo

contra e resorte ('10) y b oquea la unión 82 hacia B 1.

Con a válvu a dlstribu dofa abien¿ (F g. 12.15) -e caudal deaceitepi otopuedef ulr hacia e tanque ¿ través de cana Bde avávuladistribuidofa - en a tobera (8) se genera una c¿ída constante de

presión.

La tLrerza de resorte (10) abre con fetardo a un ón de 82 hacia B1;

de este n'rodo se evitan picos de pres ón ef el conducto de retorno.

Al .^ ole¿ a olaca aro r'g.lado a de golp" lp Lorr--¿.ior ,p

nhiipnpn á< <in rpnfpq vanl.¡ ¡<

no depende de la v scosidad,

no se producen go pes acústicos de desca qa y

- los picos de pfesión son mucho más feduc d0s.

Fig. 1 2.13r Válvula l¡nita(Jan de /eston ¡sreconandada con descarga accionada por solenoide

F (J.12.15. Placa anartiguadañ de galpe de Qüntuta(¡ón' válvula

d¡stribu¡doE abierta

XAB

t3

B

6

F:g. 12.14 Placa ananiguadora de golpe cle cannuractón' válvula

d¡str¡buidara cernda

2.5 Valores característicos

La ca ldad de una vá vul¿ | m tadora ce pres ón se eva úa de acuerdocon os slgu entes cfite ios:

Deper'rdencla presión cauda (caracterist ca p-Q),

lim t€ de potenci¿ y

rofduda dinárnica.

2.5.1 Dependencia presión-caudal

L¿ deperdenria presón caud¿ da u¡a idea genera de campo de

e[ipleo de una válvu a mlt¿dora de p,es óf Aqui e parám€tro es l¿

pfeslón de ¿juste pr a com enzo de a apertur¿ (Q > 0).

En as flguras 12.16 y 12.17 se h¿n repfesentado las curvascaraderisticas p¿ra as vávulas lmitadofas de presión de mandodirecto y precorf andada

La var acióf de la pfes óf ajustada rof el cauda en aumento o la

r ir" o d" a..r.¿ c¿d-" ro ópo.e -" " desrio. oro"

reguLación R de as válvu as.

AP¡P-

^Q

Fig.12.16. Curvas cañctetísticas de válvulas litn¡tadoras de

presión de nanda directa

Curva ideal

€ Prt

o

-3 Pa

d pE2

C¿ud¡ Q e¡ Lrm I

G)

F (3a)

^Q

La caractefist c¿ con R = 0 se

denom fa clrrva ldeal.

o.

:q

C¿ud¿l Q en Lim ¡

,l

74 /

J. .. . ! .d .Lld5 l [':loda]é> de p'e: on p'p'6¡¿"i¿i¿t

Las desviaciones de la !nclinacjon de la característlca ideal responden

a los sigulentes mot vos.

2.5.1.1 En válvulas limitadoras de presión

de mando directo (Fig. 12.7)

Por el aume¡.0 de c¿,d¿r se rc "T "rr¿'o c¿r'ero de co^o de ¿

válvu a, 1o que produce una compres ón de resorte. La fuerza de

resorte aumenta notablemente (Fig. 12.16). Además aumenta la

pérd da de presión y la fuerza de flu1o.

¡,4ediante una forma geométrica especial del pato ((8) en l¿ Fig.'2.7roe'e5orLe-tanbéc dero-',rcio pl¿-odecfoqLe -e-'¿sválvu as lmitadoras de preslón de mando dlrecto se puede alcafzafun aplanamiento de la inclinarión de as curvas cara(teristicas. 5e

aprovechan as fuerzas de lmpu so de caudaJ s¿llente para compensar

el dJrelto de ,¿ fre'¿ de 'e'o le , a f-erza de [L o terd er .e ¿

cenar el cono de la válvula.

E la p'óc- ra oste elec-o se deror r " a)Jda de(¿ r"'¿".

Con la adaptación de la fuerza de resorte a rango de ajuste

c0rrespondiefte (división en "nive¡es de preslón ) se ogra una

dependencia adecuada a a práctic¿' de preslón-cauda (Fig. 12.18

y Fig. 12.19).

La caracterlstica con a menof nc ln¡c ón se a canza siempre con e

valor conespondiente al nivel de presión.

a

40 60 80

Caud¿ Q en Limin

Texto Fig. 12,18 y 12.19

N vel de preslón 50 bar

Nivel de presión 100 bar

Nivel de preslón 200 bar

Nlve de pfesión 315 baf

Nivel de presión 400 bar

400

:q

r00

120100

F g 12.18. Caraüeristicas pt Q de válvulas linitadatas de presión

de mando directo de fN I y l0

l

315

300

ó

E

20010050 150

C¿ udal Q en L/min

-/--

'¿¿'."-?-

'-"=':-':

Fig. 12.19; Caracterkticas p.-Q de válvulas Imitadoras de presión de mando directo de TN 25 y 30

250 300

Norrf¿ rfelte, ef a p áctr¿, las vái'rL, ¿s lmitado as de presón de

m¿ndo d recto só o sue en enp earse Cefiro de fango de pres ófrecomendado.

Por elemplo: Nive de presión 200 bar

Raf!,lo de ajure '00 h¿r¿ 200 baf o

N lel de pfes of 100 b¿l

Rango de ajuste :00 h¿sta 300 b¿f.

Iamb én se pueder ajust¿r pfesl0ne! n1€r ores ¿ far!10 de ¿lLrste

ecornend¿do, ieór camente h¿sta Lrf'r¡ or de p. = 0 (desrarga tota

de esorte). 5 n emca qo, en i¿ c¿sc se debe contar cor una !lfafdesviac ón de tegr:c ól

2.5.1 .2 En válvulas l¡mitadoras de presión precomandadas(F¡9. 12.11)

E¡ asvávras imtadorasdepresórirerom¿ndadas a incl f¿rórde ¿ carart€fist ra co¡ c¿uda en aun efto(Fiq. 12.20) sedebea a

fuerza de f ujo que adúa sobfe e pstrrplincpa (3) en sent do de

cerre(F,=Q.y'Ap).

Dado qre -"1 fesorte de p stón p inr pa só o tle¡e a llfr óf de

mantenef e p s1ó¡ pf nc p¿ (l) r:f rna poslc ón delirid¡, el

d nensionam ento de ¡lue¡z¿de e5rftede mlsrno es reduc do. E

efeato de esofie sobfe a car¿rterist !¿, ¿ d ferenc a de ¿s vá vu as

o0o¿.0óp.0 oó rordod " 0" o.p"q ó.¿q."p ed"

despreca se.Como m!est.a Fl!1. 12.2ri ¿sra acte isllc¿stfafsru.Ien

en lorrna ras paf¿ É ¿.

TN 10

En caso de c¿uda es muy peque|0s (Q < 0,5 a 1 L/m n) la dependencia

pfes ón c¿rda está slleta a a h fefesis. Es dec f, ¿ tefraf a vé v! a

(cauda en dism nuclón) se produce una presón flerior p.que al

ab i pn (caudal ef armefto) (Fl!t. 12.21)

Esta difefente caracterÍstlc¿ d€ ape't! a y de t efre se debe a luefzas

mecá¡ic¿s e hldráu lc¿s d€ f rr ón en ios € €m"onlos de mafdo (p stón

pr nc pa (3)y elera de premando (8))y a pos b e ensLtt an ertto de

f uido h dráu lco

Q en L/min

p = pres o¡ de ¿pe t.Jfa

p. = pfesron aje c e'ep = p e5i0f ce enlfad¡p. p. = d ie e¡c a de pres ó I de ape lLlfa y de clene

Ftq. 12.)1: (ara(teristiG de apettua y cietre can caudales nuypequeños

TN 25

.5 250

3 200

E rso:9

300

Ia!d¿] Q e¡ Llm I

F g 12 20 : Caratteristicas p. Q de t',tlvulas linitadoias de presión precomandadas

I g 12 22. Raago de' ab¿ o d" ' ¿1. Jt¿ '- edo'" dp D e" a

de n¿Ddo d¡ecto

f-

2.5.2 Límite de potencia

En las válvulas lmltadoras de pres ór se difefefcla entre limlte de

nn'orr ¡Iropio e'-'" or{liq ') .,t 1223)

0,,,,C¿udal Q ef L/min

Pr.

P:,

Caudal Q er L/min

F 9.12 23. Rango de ttabajo de ur,¿ válvula l¡n)itadara de pres¡ón

precomandada

2.5.2.1 Límite superior de potencia(máxima presión alLrst¿b e y rauda méximo)

La máxima presión ajustab e p. imtae rango super or de trab¿jo de

rnd.¿\ulo i- t¿doro de p es or De5-r¿ 0e ¿ ¡,e'. ¿ rTa, -o oe

resorte F, yde la sección tra¡svers.: del a5iento corespondiente A

de la vá vr a de pfemando (Flg. 12.24).

Ftg. 12.24 Prin(ipio de una válvula linitadora de presión

preconandada

Cauda es más el€v¿dos exigen secciones tfansversa es de as,onto

nas g,ó'oe5 ,. por o -¿r o. 0o o(-proo ro- p - l- A, 're zo..-per ores do é)o l" o de ¿jL 're f' po el 0 q,e r"s v¿lvl'¿smilador¿s de preslón I eg¿n pfonto a un sector en el cua la v¿I aclón

manua de p y¿ no resulta posib e.

Aquise ofrecen as vá vulas im tadoras de pfesióf pfecomandadas,

e ds LLo e5 )e pJedel real T¿' r¿¡' n-e"1e g ardes drdnel'os de

os,e r0^ er" rrer ori"c'o¿.l"ba.¿f'ez¿dpl ,esot"de o.-oprincipa F. aumenta decis vamente por la presión de mando p, . Dado

€ bajo vo umef de mando, con as vá vu as de premando lim tadoras

de presión de acc onamlento d recto (fedurld¿s fuerzas de varlac ón)

las presiones de mando pueden ser ajustadas sin problem¿.

2.5.2.2 Límite inferior de potencia.

a) Válvulas imit¿dof¿s de presión de mando directo

En las válvu as de mafdo difecto se a canza e lím te lnferior de

potenr a cuando € cono de la válvula ha rea izado su c¿rrera máxima

de ope r,ra l¿ p ete-.ro^ der r el'e/roso tel l- es (e o Ld p'esro'r

fesultante corresponde por cons gulente a una ínea cafaderist ca

de estrangulación con una s!perfice constante de paso (véase la

F g.12.22)A -r ." o .J¿ q- e o de ¿l . e l¿ (dt¿crer 5 .¿ p-0 co'i¿ o

c¿racterística de estra ngu lam ie¡to.; se h¿ alcanzado e ínrite de

potencia de a válvu a {sección transvers¿ de mando tota mente

abiert¿). Qu efe decir que si el caud¿l aurnenta se pfoduc¡r¿ u¡r

¡r -rp ,r dp n ó( r' , n..p\or' " p [e ¿ o (a a(te .t C¿ d"estr¿fgu ant erto.

b) Vá vrlas lmitadoras de presión precomandadas

En las válvul¿s precomandadas a presión mí¡lma ajustab e ¿l

comenz¿T a apertura queda defnida por la fuerza del resone del

pllóf prlnclpal y e va 0r de a pfesión de mando. En ttálttu as de uso

común este valor se en(uentra entre 1,5 y 4,5 b¿r.

-xPsr

P, .,

o

:Q

P..

AJ¡

,3ó

Límlte superior de poiencia

de estrangulamiento

Limlte int-.r or

Limlte superiof de polencla

Limite nfer or de potencia

5i el p6tón princ¡pal, como consecuencia de un aumento de caudal,

ha alcanzado su canera máxima de apertura, la característica de la

presión mínima ajustable corta la característ¡ca de estrangulam¡ento(Fig. 12.23 - línea a trazos).

Condic¡onad0 por las secciones üansversales de apertura mucho más

grandes de los niveles principales de la válvula, en las válvulasptecomandadas el lÍmite inferior de potencia sólo se alcanza a bajaspresr0nes 0e alusie.

Con el fin de evitar grandes velocidades de flujo y con elo, grandespérdidas de presión en el sistema hidráulicq de acuerdo con el tamañonominal de la válvula se limita el caudal máximo (Fig. 12.23, Q,á,).

En válvulas precomandadas con descarga eléctrica por válvuladistribuidora el límite inferior de potencia es igual a la "presión decirculación". Queda determinado por la fuerza de pretensión delresorte de pistón principal y por la presión de mando del cauda deaceite piloto que fluye a través de l¿ válvula distribuldora hacia el

tanque.

2.5.3 Conducta dinámica

La conducta dinámica de una válvula limitadora de presión se

caracteriza por su capacidad de reacclón (respuesta) a cambiosrepentinos de caudal o de presión.

La válvula debe reaccionar rápidamente, es deci¡ sin retardo,compensar posibles picos de presión y alcanzar lo más pronto posible

el valor de presión ajustado.

Para evitar picos d€ presión deben tomarse medidas de amortiguación,

las cuales junto con la fricción y la inercia de masa de as piezas a

rnover afectan la capacidad de reacción de la válvula.

La conducta dinámica de la válvula queda determinada por su tipoconstructivo, por el estado de servicio del elemento de ajuste (pistón

principal) y de la instalación hidráulica; la conducta estacionaria sólopor el tipo constructivo.

d!la

PE1

alufaoa =va orteórico)

:Q

rempo ¡ en ms

Fig. 12.25. Conducta de rcspuesta de una válvula lim¡tadora de presión al abr¡r

Básicamente se diferencian dos estados de servicio (fases de

movimiento) del pistón principal:

2.5.3.1 Movimiento del pistón principal a otra posic¡ónde carrera, p.ej. al abrir

Las causas del c¿mbio de posición del pistón pflncipal pueden ser:

a)Aumento o caída a modo de sa to de a pres ón en a nfalaclónhidráulica, producida por un cambio repentino de caudal.

b) Un c¿mblo en form¿ de salto de Ja presión de premando por

accionamient0 de la válvula di5tribuldora en vá vulas limltadoras de

a presión con descarga.

La conducta dinámica se puede evaluar en base a a curu¿ de respuesta

de salto (Fig. 12.25).

El transcurso de la curva característica es prácticamente independ¡ente

del tipo de exc tac ón.

Los datos técn¡cos para evaluación de la conducta de respuesta son:

- El tiempo de comienzo de oscila( ón to< pl lión ñ^. o r,-n<¡ r,o no.¡lo ol rno-lFr -O I \AStd qLe a

pres¡ón akanza por primera vez el límite inferior de toler¿ncia de

osciación.

E tiempo de oscllaclón t.

es el tiempo que transcurre desde el momento t- hasta que lapresión alcanza por últ ma vez l¿ to efanc a de osri a(ión para no

SUperafla nuevamente.

Pico de presión p,, ,

P. ..-V /P.'100en%

La amplitud de sobreoscilarión V" es a máxima desviación del s¿ito

de respuesta de va or nomina ajustado después de superada por

primera vez l¿ tolerancia de osriiar 0n.

2.5.3.2 Movimiento del pistón principal dentro dela posición de regulación por oscilacionesen la instalación hidráulica

En apráctic¿, oscaudaesenuna rsta ac ón hldráu ica no son ibres

de oscilación, entre otros, por la pu sación de presión de la bombahldrául ca.

Como consecuencla de dich¿ plr sación de presión las vá vulas

limitadoras de presión pueden osci ar y producir ruidos. Según la

frecuencia de los ruidos se habl¿ de "retembar, zumb¿r, silbar o

aullar' de l¿ válvula.

La causa de ello es el sistema resorte masa que está compuesto por

las piezas móviles de a válvula, el resorte Íreránico y a co umna de

acelte que ¿clúa como resone.

I P- = Pres ón de apeftura

p. = Presión de cierre

p = Pres on de enf¿da

p,, - p, = Dilerencia entre presión de apertura y ciere

fiT.12.26: Printipio del sistena masa-rcsorte

L¿ ecuación (4) muesüa la relacrón entre ia fuerza Fy e d€spl¿za

miento x de slstema mecánico.

m.i- F-R.i-( \ (4)

Las osc aciones que se producef pueden e imlnarse mediante

medidas adecuadas de amortigu¿ción, véase la Frg. 12.6 (pisIón

amort grador en válvu as de mando diredo).

L¿s válvu as precomandadas se amortlguan hidráu icamente fFlq.

12.14 y 12.l5l. Tober¿s entre el nivel ptincipal y la válvula de

premando lim tan e caudal de acelte plloto y, con elLo, e movin'riento

del pi5tón prin(ipal.

Para el servici0 sin fallas de una instalarión hidráulica result¿ im-porr¿ne qJe o .ol. r ¿ rir¿do a de p Fs ór romppr se ¿\oscilaciones que se pfoduzcan, permitiendo una conducta estable de

Serv c o.

5i ¡o fuese asi, las oscllaciones de ata frecuencia, además de la

generarión de ruidos, podrían ocasion¿r un mayor desgaste (erosión

por cavitación).

Las consecLrencias son un¿ vida útil más reducida y una menor

dlsponibil dad de la in5ta ación hidráulica.

2.5.3.3 Influencia del t¡po construct¡vo de la válvula

En las válvulas de correder¿ siempre debe existir una determinada

ongitud de recubrimiento con el fln de I mltar as fugas lnterfas que

se producen. Como consecuenci¿ de est¿ carrera muena, al abrirp.ej. a válvu a, result¿ Lrn determlnado tiempo muerto duf¿nte e

cual la presión de entrada sigue ascendiendo. La consecuencia son

p cos 0e pfes on.

En las válvu as de asiento e cono de a válvu a se abre inmediatan'rent€

una vez que la pres¡ón de entrada haya alcanzado el valor nominal

¿j'st¿do. Los orcos de pre\ or so' -Li bdjos.

3. Válvulas de conmutación a presión

Las válvu as de conmutaclón por pfeslon, según el caso de emp eo,

de¡ominadas tamblé¡ vá vuLas de secuencla, de clrculatlÓ¡, de

pfetens ón o de frenado, son simj ares e¡ su corlstfucc ón a las válvu as

lm tadoras de pfesión.

Las vá vulas de tonmut¿clón por pres ón se lbican en e tauda

principa de una insla arióf hidtáu ca y, a a canzar a presión

ajustada, coneclan o desconectan otra ¡stalaclÓn hidráu lca.

''|l I

--| | r

I g. 12 2.. t(a,do ror ,¿', ,'" de 'e "1. ¿ de 0 p .o

3.1 Válvulas de secuencia de presión

Bás camente, as vá vul¿s Lmlt¿doras de presión tambjén puedef

emp earse como vá vu as de secuencia. La conditiÓn para e lo es que

la presión en canalT (en válvu as lmitadofas de preslón de mando

d recto) 0 en canal B (en vá vu as mltadoras de preslÓn

precomandadas)no preda variat la pres ón ajustada. Esto se a canza

conduc endo e aceite de fugas en as vá vulas I mitadoras de ptes Ón

de mando d fedo y e aceite pi oto, €n las válvulas lmitadoras de

pres ón precomandadas, sin pres ón y en fotma externa haci¿ el

Iar q ue.

Ftg.12 29 Válvula de secuencia de pres¡ón de ndnda preconandada

3.1.1 Válvulas de secuencia de presión. mando directo(F q. l2.31)

E ajuste de a presión de conex ón se re¿liza rnediante el e ef¡ento

de alure (4). E fesorte de pres ón (3) mant ene el pistón de mando(2) en su posiclón ln c a, a vá vula está cerrada.

La presón en canal P actúa a través de conducto de m¿ndo (6)

sobre la superfce (8) de pstón de m¿ndo (2) y, ron e o, contfa a

fuerza de resorle (3). 5i a pres ón en cana P s!pera e valor alustado

en el resorte (3), el pifóf de mando (2) es desplazado contra e

resorte (3).5e abre la unión de canal P haca cana A. E slstema

posteriof a (afa A se conecta sln que en canal P calga la pfesión.

tig.123A. Válvula de secuencia de presión de nand) d¡rccta, ali'

nentación interne de a.eite p¡latj, descarga extema de ace¡te pilato

-t

Flg 12.28r Manda con bamba de avan@ rápido desc)nectable

P A T(Y) B(X)

Fig. 1 2.31 : Válvula de secuencia de presión de nando directo

La señal de mando proviene internamente del canal P, a través del

conducto de mando (6) y de la tobera (7), o externamente a través

de conexión B (X).

Según el caso de empleo el aceite de fugas se descarga externamente

a través de conexión T (Y) o internamente a través de conexión A,

Para el libre flujo delfluido de canalA hacia ranal P puede insertarse

una válvula antirretorno. Para elcontrol de la presión se ha orevistouna conexión de manómetro (l).

3.1.2 Válvula de secuencia de presión, precomandada(Fiq. 12.36)

Lasvélvulas de secuencia precomandadas básicamente se componen

de válvula principal (1) con pistón principal (2)y válvula de premando(3) con elemento de ajuste (11).

Para el libre retorno deflujo de canal B hacia canalA se puede montar

una válvula ant¡retorno (4).

Según el caso de aplicación (válvula de pretensión, secuencia o

circul¿ción), la aiimentación y la descarga del aceite p¡loto es ejecutada

de forma interna o externa, (véase la Fig. 12.3 2 hasta Fig. 1 2.3 5). Fig. 12.34: Válvula de secuencia de presión preconandada;

al¡mentación ¡ntema de aceite p¡loto, descarga externa de ace¡tep¡loto

Fig. 12.33: Válvula de secuencia de presión precomandada;

alimentación externa de ace¡te p¡loto, descarga intena de aceitepiloto

Fig. '12.35: Válvula de secuenc¡a de pres¡on precomandada; al¡nen-

tación extena de ace¡te p¡loto, descarga externa de aceite p¡lototig. 12.32: Válvula de secuenaa de prcsión preconandada; alimen-

tac¡ón ¡nterna de aceite p¡loto, descarya ¡nterna de aceite piloto

Ftg. 12.36 Válvula de secuencia de presión preconandada, alinentación interna de aceite p¡l)to, des(arga intena de ae¡te pllota

3.1.3 Aplicación como válvula de pretensión (Fiq. 12.36)

La pres ón en canal A actúa a través del conducto de mando (5)

sobre e pistón de premando (6) en ¡ vávula de prem¿ndo (3)

Simu táne¿mefte J¿ preslón actúa sobre e ado de pislón pr ncipal

.2 c¿g¿dooo "l ".or "5l¿oeso .ro"¿o."lo ¿ado" "le:o .e 8\ o p ro d" p e no do 16 " d" pl",/d,or'o € ^so €

(8) L¿ seña de mando proviene de t¿fa A l|telname|te a través

0e.o.o t.ro0o or0o ) looo. '"oodo p..o o r'o"l 1)\

cargado por el resofte f lye a través de co¡ducto de mando (9) hac a

rana B.5e produce una caida de presón en e pstón prrcp¿ (2).

¿ rO "^t e\o oa,.ar "l B!.pOo ro.q¿, oro ¡16o"¡o-6tarada en el resort€ (8). Las lugas en e pistón de premando (6) se

ronducef internamente h¿c a cana B

3.1.4Aplicación como válvula de secuencia

A diferencla de la ap cac ón como vá vu a de pretenslÓn aqui el acelte

de fugas que aparece en eL pistón de premando se conduce

externarnente y s I pfes ór'r a través de co¡exlón Y hacia e tanque.

La descarga de ace te p loto se rea iza lntef|amente ¿ través de

cofducto (9) hacla cana B.

Fig. 12.37: Válvula de conexión de presión enpleada cona válvula

I

3.1.4.1 Aplicación como válvula de circulación (Fg 12.38)

La presión artuante en ran¿lX actúa .: 1'¿vés del conducto de mando(5) sobre e plstón de premando (6) en a válvu a de premando (3). A

mlsmo tiempo a presión en c¿na A.¡ctúa a través de lá tob€ra (7)

,ob e el ¿do del p s or pr'rc pa' I -"rg¿do oo el esorre S' e '

canalX a preslón supera elvalor ajustado en el resorte (8), el pistón

de premando (6) es desplaz¿do roflra el resorte (8). Ahora fluye

Il;dodesdeel adodel psro pr,r.,¿ 12) ca gado por el "so re

por e/ taladro en e] p stón de premando haci¿ ¿ cámar¿ del resorte110\dó ¿\¿..r¿deoer¿rdo.L¿p" o der ¿dodelp,ror 0r 'r.p¿(2) c¿rg¿do por e resone cae. El pisto r principal (2) es levantado de( ¡. ór-, <o ór , 11 ,.r do '^ hd,io c...1 B. t- '.dohidráulico fluye práctican'rente sin pfisrón de r¿na A h¿cia canal B.

En esta versión elaceite piloto se desc¡iga sin presión desde la cámara

del esorte (10) ¿ üavés de conexiór, ¿

t

Ftg. 12.38. Válvuld de secuencia preconandada; alimentadón externa de aceite pílato, descarqa externa de aceite piloto

3.2 Válvulas de desconexión a presión

Las vá vul¿s de desconexló¡ por pres ón iamb én denominadas

vá vuLas de c¿rga de ¿clrmuladores se emplean mayofmente en

lfsta ac ones h dráu lcas con atuTnu adores de presiÓn 5r.l tarea

cons ste en con€ctar el cauda de la bo rba ¿ c rcr.llac ón sin presiÓn

crando e acumu ador de presión a c¿fza 5u preslón de c¿fga.

.39 lnstalación hidráultca can ¿cunulador de presión yde desconexión par presión

' ¡ : ,\-r,t at \pp t""t " ,lSI¿ aCOl o idl..l.¿.,01bo o"- oe"l " y d" b". pres or I )loo.or ó ¡"l¡ r¡r o\ F-

estos casos de emp eo la bomba de baja preslón se cOnecta a

c rcu ac ón s I presión una vez a canzad¿ a a ta presjón al!Stad¿.

3.2,1 Válvulas de desconexión por presión, precomandadas

(F is l2 a0)

La válvula de desconex ón por p esiÓn (Flg. 12.40) se cornpofe

básicamente de vá1vu a principa (1)conpstónprlncipa (3)' vávua

de premando (2) con e emento de aluste de presión (16) y va vula

antlfretofno (4)

3.2.1.1 Conmutación del caudal de la bomba de P hacia A

en P hacia T

La bomba hldrául ca eftrega f uio a través de a vá vll a antiTfet0rno

(4) haca a nstaacón hdIáu ica. La presiÓn ef canal A actÚa a

tf¿vés de condutto de mando (5) sobre e plstÓn de prem¿ndo (6)

A mlsmo tiempo actú¿ apfeslónentan¿l P a través de las tobefas

(7)y (8) sobre e ado de plstón pr fclpa (l) cargad0 por e fes0rte y

sobre La efera (9)en la vá vu a de premando (2). ll¡a vez alcanzad¿

e¡ la inst¿ ac ón hidrául c¿ l¿ pres ón de desconex ón aiustada en a

vávula de premardo (2) a esfera (9) abre contra e resorte (10). E

fluldo h dráu iro fluye ¿hora a través de as toberas (7) y (8) hacla a

cámar¿ de resorte(11).Desdeaquí e ludo se destafga lnte ra o

€xternamente a través de (onducto de m¿ndo ('12)y cafa T hacia el

ta¡que.

Cond c o¡ada pof as tobef¿s (7) y (B) en e pistóf print pa (3) se

produce una caida de presión. Como consetuencl¿ de ésta € plstón

princ pa (i) es evant¿do de su as ento, ¿briéndose a un ón de P

hac a T. La válvu a aft rretofno (4) c etra a Ltnión de A hacia P La

esfera (9) es manten da abierta por a pfeslón proven efte de canalA.

3.2.1.2 Conmutación del caudal de la bomba de P hacia T

en P hacia A

La superficie de pistó¡ de premando (6) es aprox. 10 % més grande

que la superflc e efect va en l¿ esfefa (9). Por e lo tamblén aluerza

en e plstór de premando (6) es un 10 % sltper or a a fuetza efectiva

en a esfera (9).

Hast¿ a cafzar la presión tarada el pistón de prem¿¡do (6) está

equ ibrado. 5i el premando abre, a preslón en e pistón de premando

(6) es super or a a pres ón en a esfera (9); e pistón de premando (6)

t0nTnuta.

Si la pres ón ef e p stón de premando (6) ha caido e¡ e va oT de a

diferenc a de presión de conmutación (10 %) coI Iespecto a apreslou

de desconex ón ajustada, entonces el resorte (l0) apfieta nuevamefte

a esfera (9) sobfe e aslento. De este modo, en e lado del pistón

prlncipal (3)cargado por el fes0rte se qenera ufa presión.lunt0 c0n

lafuerzadel fesofte(14) e plfón principaL (3) es apretado sobre su

aslento. La un ón de P haca T queda nterrumpida. La bomba

hldráu ica nuev¿mente entrega cauda a través de a vá vu a

¿nt rretorno (4) dePhacaA¿ a lnsta aciÓn h drául ca

E;^ t)

valvula

3.2.2 Válvula de desconexión por presión

precomandada con descarga (Fig. 12.a2)

A

Jn i-r- r* nrio.",o .pe,a paco^¿-ooo

La función de esta vá vula correspcr le: la

funclón de a válvu a Flg. 12 40.

Accionand0 ¿ vá vu a dlstrib!i0c ,r (15)

montada, pof debajo de l¿ pre: ón de

desco¡ex ó¡ ajustada en l¿ vá ,iL, a de

premando (2) se puede con ut¿r rl.. P - IaP -4.

Fig 12,11: Válvula de des(on€\tón paiples ta ü pte(antanda0a con oes(argaa(ianada par solenoide

T P

P

tq. 124-. .a .--dede,rc e,o pa pP 0 pD(0 ¿'d"a¿.o d" '¿ ).¿. a ódc 0 <0" ad"

4, Válvula ÍeductoÍa de presión

4.'l Funciones

A d ferencia de a váivu a I m tadora de presión, que lndica e valordarópré or d"e 'd.(pe,ior de o onb¿\. or¿l':a ed,cro a

de presión inlluye sobre a presión de sa da (presión de consumidor).

La reducción de la presión de ent¡ad¿ (pfesión pf nrarla), o bien, e

mant€nlm ento const¿nte d€ l¿ preslón de s¿ ida (presión secundaria)

puede producirse sólo a un valor que se encuentra por debajo de a

preslón variab e re nante ef el c rcuito pf lrc p¿1. De este modo puede

reducirse €n rna parte de cifcu to a pres ón a un va or infer or a de

a preslón de s stema.

4.2 Funcionamiento

D" ". e do,o l" I r,. o o" 1. .¿ . . " r"d | -o d do pré.0 . 0e rooer-iL r q-e o o es o' de s" id¿ 5rp"re e .¿ oi o Liodo, e, o ps

conduc do sobre e ado froria de la plez¿ de mando (pistón o cono).- r. l, i..|,,1 ona ro.¡r oro¡ r,d¡ lli¡y u ',Po olu o, I

12.43). S la fuerz¿ hidráu lca p. ' A supera a fuerza del fesort-o

o1 . oda "p.or ,¡ -r."te \a,io o 0d" )p lido dó óboe¡.¡nr¡ do m.¡nrl¡ Fn i nñ(i.l¡n dÉ a¡ ¿.t0'1 ¿ .o""e0ó'¿ ptp5erLó

compensación de fuerzas (F = p, . A ). En e cafto de mando, en

funclón de caudal Q y de a presión de entrada p, se regu a a sección

Oa0oO aadlo0odf drlPl F Ol o'p0_.

En pr fc pio, se diferenclaf válvulas reductofas de presión de mando

0 recro y precornan0a0as

4.3 Válvufa reductora de presión, mand0 directo

F g. 12.44. Válvula reductora de presión de nando directo tipa

En prlnclpio, as vávulas reductoras de presión se construyen en

versió¡ de 3 vias, es decit e segur0 de la presión de circuito

secundar o se realiza a través del e en]ento de ajuSte (1 ) (Fig. 1 2.45).

La el€cclón de ajlrfe por botón glr¿tor o, como se ha repfesentado,

o por tornillo prisionero con hexágono y capuchóf protector, o

nrediante botón girator o ceffable con esca a, depende exc usivamenterol L róp11 on rpl lo on¡lo . ¡ 1¡i¡

En a posición nlcial as válvuas están abiertas, es declr, e caud¿l

puedeflur ibremente de canal P h¿c a canalA. La presión en canal

A actú¿ slmultáne¿mefte sobre el conducto de mando (2) en la

-pp eoo p,lo ,otltde e,o ledepre5o'1l'.5 e'C¿1¿l Al¿presión supera a pres ón ajustada er el resone (3), el p stón de mando

(4) pasa a posición de regulac ón, n'ranteniefd0 constafte la pres ó¡¿ L,t¿do € ta.to'4. Ld se o ) e .¿,d¿ de ¿ceit" ¡ 16r¡ sc ",1 ¿o1

intefnamente d,o canalAatravésde conducto de mando (2).

)i por i1f.er c ¿ de'Le'7¿, o\tp r¿) o' "l ."rd A a o e'iol pr pl

consumldor contlnúa aumentando, el pistón de mando (4) slgue

d".0" " do.p,"r¡r" ".6¡ o{l) ¡oo'¡e lodoel c¿r"l A."t-r o

ron eltanque a través delcanto de mando (5)€n e p stón de nrando

(4). F uye tanto f uido hidráu ico hacia el tanque corno para que apresión no pueda segulr aur¡entando

l- oer o e de ¿te,le oe '-ga: oe lo .om" "de reco p(61 (ip'10"ó<

externo a través de cana T (Y).

Para ibfe retofno de f uido h drául co de canal A hacia can¿l P se

puede montar opc onaln]ente una válvu a antlrfetorno (7). Para e

control de 1a preslón reducida en c¿n¿lA se ha prev sto rna conexióf

de manómetro (8).

pa

2 viasFig. 12.43. Principio de una válvula reductora de presión de

P A T(Y) B

Fig. 12.451 Válvula reductora de pres¡ón de mando d¡rccto

I BtPl

-hlru_i{4L-'lAtYi

I

Fig.12.46: Válvulas reduaoras de pres¡ón de nando d¡recto; aizqu¡erda s¡n, a derecha con válvula ant¡ffetorno

4.4 Válvula reductora de presión de 2 vías, precomandada

Para 1¿ reducc ón de la presión de grandes cauda es de iqu do se

p ec0m¿'10¿0¿s

Fiq.12.47. Válvula reductora de presrón preconandada para

nontaie de placa

Aqui al igual que en la vá vu ¿ | mltadora de preslón precomandada

se lfe ufa vá vu a lm t¿dora de presión de nrando dlrecto cOn e

¿do de resorte de plstón de mando (Fig. 12.49).

La válvu a de premando es el miembro de medición del sistema.

l¿ o pS O. de S¿ d¿ de,e.d. -e.- ¡.¡o " "^ ¡o ¡¡"( rje ¿ /¿\-¿de premando.

En posic ón de reposo a válvula está ab erta, es declr, puede llegarlbreme¡te fluldo h dráu ico desde can¿ B a tfavés del pistón pflnc pal

(2) hac a c¿na A.

. ¿ oies o, 'egll¿do ¿ e" c¿r¿l A o .o ob p "l ddo rfp'o oer

p stón princ pa. 5imu táneamente a preslón actúa a favés de a

tobera (3) sobre e lado cargado por e resorte del p stón prlncipal (4)

y a üavés de canal (5) en a esfera (6) en a válvula de premando (7).

Al m sn]o t en]po actúa a tfavés de a tober¿ (8), e conducto de

mando(9), avávu aantrfetofiro(10)ylatobera(1 1)sobre aesfera(6). De acuerdo con e valor ajustado en el resorte (1)se instala u¡apresión de ante de a esfer¿ (6) en e c¿¡a (5) y en a cámara de

e.o e17 q.F -no^ a.pd pi,tot p,:r, pd (¿t o pOS, 01 de

oOp ILto., .otdo o ¿1."' -" l¿ p,o. o. -¿i¿d¿ e- el esol o ¡ . ¿

.d. adep "r¿,]doreo\ or .1"e,"o'o\sele.oi .odel d5"-ro.

Por e lo fluye un cauda de acelte p oto de a sa da de a válvula a

t"\".dpr¿ 0b""./8'\,.)f", "1"."r. tadept"^d 0O -¿.¿d¿de preslón que se produce en as tobefas a(túa en e p stón d€ rnando

en e nive princlpa y mueve el plstóf principa coftfa el res0|te La

pres ór feducida deseada se a canza cua¡do se produce un estado

deequi b oór-e ¿pó-iO.pr cd'o a/ ¿ prasor ¿.sr¿doe e

fesofte (l ).

tl 'otn'nn do r¡oiro ni ¡ln rlo - r,lm-,: rJo o<¡rlo /ldl <ipmnra <é

pfodure exterfamente a través de condLrcto de mand0 (15) hacia el

tafque.

En la vávul¿ reductora de presón son electivos dos clrcuitos de.. - or d" I pctdb I:dddp .oru i voro ,o r!,, Pr,)ór

,"uc"é. peQ.efo t "l L t , lo 2 pa ¿ co-pe rsa e'erlo, o" "''ede pistón princ pal ef caso d¿ gr¿ndes caudales

El c rcuito de mando 1 actúa desde c¿na A a través de l¿ tober¿ (8),

e ronducto de mando (9), la esJera (10) y a tobera (11)sobre e

premando. E clrcuito de mando 2 actúa desde canalA a través de la

tobefa (3) y a tube¡ía de mando (5) sobre el ptemando.

Lr q,e .o:o o..Ld e L .L lo de ordo e ) leper d" de l.-Lo d L o^p. dó p p. or er 1., Lob" ">

{¡) / 18) D r¿--" l¿ ' ¿to i"de os estados de servicio ambos (ircu tos de mando están act vos a

m slfo t elnp0.

l- r t o. o dp gr¿ ld"s r "lo,ld¿des do ' -10 e- a .obera 18) se p'odLCe

Lfo rer o "d.dep"'s ql"e " tobea'l). D¿r¿ p\ I¿ -'l¿reversión del sentido del cauda de tobera (3) haca tobera (8), lavá vu a antlrrelorno (10) b oque¿ el c rrlrlto de rnando 1 contra e

c r(uito de mando 2.

Para e I bre flujo de c¿na A haci¿ canal B opc onalmente se puede

insertar !na vá vula antlrretorno (16).

U¡a conex ón de rnanórnetro (13) perm te contro ¿f la pres ón

reduclda en canalA.

Fig 12.48. Válvula reductora de presión prec1mandada; izquierda

can, derecha s¡n válvula anttrretorno

5

I2

3

4

13

B̂Y

Ftg. 12.49. Válvula reductara de presión precomandada

4.5 Válvula reductora de presión de 3 vias, precomandada

Las vá vu as feductoras de presión de 3 vías (F g. 1 2.50) se tofirpofen

básicamente de ufa válvu a principal (1)ton e p stón regu ador (2)

y un¿ válvula redüctora de presión de mando directo (3) como vá vula

0e preman00.

Enposlción ncial e pstónreguado (2) es mantenido en posición

central pof e resone (5) y a arande a (4) cortfa el resofte (6), as

unlones de P hacia A y de A hacia T están cerr¿das.

El resorte (5) está poco más pretens orado que e resorte (6), de

modo que Ia posiclón medi¿ de pistón prl¡c pa (2) quedao.d ldro reOe!rio" po e opeda ,¿o doo/l " " .."."del¿ válvu a pr nc pa (1).

E pifóf de premando (7) €s mafter do en posit Óf in t a ¿bierta

por e f-"soÍe (B) Con esta vá rrula se pueden teal zar 3 fu¡clones de

presión (Fig. l2 52).

4.5.1 Func¡ón reductora de presión

E cauda de ace te p Oto es conducldo de a conexiÓn P a tf¿vés de1

conducto de m¿ndo (9) hacia a vá vu a de premando. L ega a través

de a conexló¡ abiert¿ de a m sma a .orductO de mando (10) de la

vá vu a principa y luego ; las cáma as de resortes (11) y (12) del

pistón prlnr pal (2) y a través de atuberi¿demando(13)a aconexiónA.

Cu¡ndo el c¿ud¿ de ¿celte p loto en r0rex óf P resu ta suliLiefte, se

jnsta a una pfesióf ef co¡exló¡ A como consec!encla de a res stencla

del consumldor Esta actúa a lravés de condrdo d€ mando (13), as

toberas de pistón pflncipal (14y l5),roscofductos(l0y 16) sobre

el pistón de premando (7), desp azandr¡ a este ú t mo contfa e resorte

(B). En a serción tfafsversa de mandoentreta adro (17)ycantode

ma¡do (18) del p stó¡ de premando (7) se reduce ; pres ón de entrada

(conexónP) a la presión de premando alufada en e resofte(8).El

cauda de ace te plLoto I ega desde a s¿ da de a vá vu a de premando

al co¡ducto de mando (10), a a cámata del resorte (11)y d-. a íatr¿vés de las tobefas de pistón princ pa (14 y 15) a a cám¿ra del

resofie (12) y uego ¿ través del cordrcto de m¿¡do (13) h¿c¿

rof ex óf A. En as toberas (l 4 y 1 5) se produce una taid¿ de pf esión.

Cua¡do el cauda necesar o de cofsunridor ef A supera e caudal de

d.eteploLoo ,p t" l¿-"o¿0"p" r01 e lo, tobeo- 14)'5\, ¡" 1¿ lpsp"-o doo p:storp ¡. p"l r"'. a qr"¡1"66¡-""resorte (5), se abre aunióndePhacaAyel consum dor obtiefe e

cau0ai necesafr0.

La nueva posrcrón de pistónprincp¿ corresponde al equ libri0 entre

fuerzas de pres ón y de resorte (caida de pres ón en l¿s tober¿s (14

y 15), resofies (5 y 6)). ta presón en A s€ mantiene constante de

acuerdo con e va or ajustado de resorle de premando (8),

cons derando a dependenc a ptes ón'caudal de avávua.

4.5,2 Función de mantenimiento de la presión

lj en a conexión A ¡0 se requ eie cauda (parada d€ un c ind o 0

motor), a caida de presión en as toberas (T4 y 15) se teduce, e

p stór pr frlpa (2) es desp azado hac a a detecha a pos c Ón de

ciefre por e r€sorte(5) contrae fesorte (6). Dado que la pfesión ef

P es superlor a a presión en A, f uye un cauda de lugas de P hacia A

y tamblén a tr¿vés del conducto (13), de las toberas (14, l5) y a

tfavés d€ conducto (10) hacia a vá1vu a de pfemardo (3). L¿ pr€slÓ¡

qu€ aurn€nta corno ronsecuencla de cauda de fugas actúa sob e e

conducto de m¿ndo (16) sobre el pistón de premando (7) y desp aza

a éste aún más cortfa el resofte (B) hasta que s! cafto de mando

(19)abra ¿ un ón hacia a conex ón sln pres ón Y (tanque). L¿ presión

en A si!lue manteniéfdose constante de acuerdo con e va of ajust¿do

de resorte (8) Como consetuenci¿ de teducdocauda defugas a

caida de ptesón en ¿s tobelas de pislór pflfcipal (T4 y 15) no

¿ canza para desp azar e p stón prlf(lp¿l contra € resorte (6). EL

pistón prifc pa (2) permanece en posición d€ t erre.

4.5.3 Función limitadora de presión

Si a pres ón en A aumerta como consecuencla de a actuación de

flrefz¿s ext€rnas super ofes a v¿ or ajustado, f uye ur mayor caudal

a través de co¡ducto (13), de as tobefas (14 y 15), del LOfdutto(10) y de c¿nto de mando (19) de p stón de plemardo (7) a tfavés

de Y hacia e tanque E sentido de cauda de ace te pi oto ahofa es

opuesto a seftidode a función reductora de pres ón.5 acaidadepres ór ef ¿slobefas (14y l5) superae va of qr.re corresponde a

de,o .e oop ¡a 6¡ " S e p ro pr po'7)esdosplazodo a a

a derecha contra e fesorte (6), abriendo la unión de A hatla I La

, o.d po. ro't do p ro'p ' io" .o re oor de¿ eorib op "presón y fuerza de resorte (caida de presión en tobefas (14 y 15),

resorte (6)). La preslón en A es rnantef da constante de acuerdo al

va or ajustado de fesofte de premando (8), conslderando a

deperdencia pfeslón c¿uda de a válvu a.

E retorno del cauda de ace te pl oto s emple se pr0drceexternamefte, en lo pos b e sin plesló¡, a través del conducto (20)

hac a conexión Y

16 19 18

5 414t3

lig. 12.)A: v¿1,/úla rcductora de pre:ion de J ,,es. precamanddda

rY

tig. 12.51 Válvulas reductoras de prcs¡ón de 3 vías; izquierda,

alímentación de aceíte pilato externa, derccha, alimentacíón de

ace¡te p¡loto ínterna

4.6 Valores caracterist¡cos

4.6.1 Valores característicos estac¡onarios

Para la válvula reductora de presión valen, saLvo algunas excepclones,

los mismos valores característicos que para la vá vula limitadora de

presión. Bajo caudal se entiende el volumen que fuye hacia el

consumldor, bajo presión de aluste, la presión de salida po.

Las curvas características (Fig. 12.52) muestran a variaciÓn de la

presión de salida pa en funclón del caudal, a presión de entrada pE

constante. En la función reductora de presión la línea a trazos

representa a resistencia más baja de consumidor en función de

caudal. Esta característica es el límite de apicación de a válvula

para la instalaclón hidráullca en cuestión.

En la función llmitadora de pres ón (sólo en reductoras de presión de

3 vías) a característica de la resistencia de retorno (conducto del

tanque)también está representada con línea a trazos. lndica el limite

de aplicaclón para una limitación regu ada de presión y depende de

la instalac ón h drául ca util zada.

Q er L/¡nln QenL/m¡

Func ón m tadora de pfe5 ón

Fu¡ció¡ de m¿nte¡ r¡lento de pres ón

FLr¡ció¡ de fed!(tlóf de pres on

QenLim¡

ttg. 12.52: Cara(teIisticas p,-Q de válrulas reductotas de pres¡ón precon]andadas, izqu¡erda velsión 2 vias, derecha versión I vias

É

4.6.1.1 Desv¡ación de regulación

Balo desviarlón de regu ación se entle¡de la var ación de la pres ón

alustada fesperto ¿ taudal. En cuafto a a lnc nac ón de a

r¿ actefist ca (desviac ón de feg! arlóf)ex ste una dilefefc a rnaftada

entfe vá vu as redrctolas de pres ón ptecomandadas y de mando

d rerto. Ef as vá vLr ¿s de ma¡do directo a desviac ón de egu ación

es mayor que en las precomandad¿s, dado que a variaclón de a

fuerza de resorte aumenta tor ata ref¿de pistóf prrtpa.Efecampo de rafadefist c¿s de a versióf de 3 vias (F q 12.52) en el

pasaje de a función fedudora de preslón a a funclón im tadora de

presión se reconoce c afamefte un aur¡ento de pres ón que se lnstala

dur¿rte la fufrlón de m¿nt€n n'riento de preslón. D cho aumento de

pres ón tenesr 0r gef en e recublim erto positv0d€ 05(aftosdemandode plstór de premando (7)y de pstónprfclp¿ (2) Durante

e pasaje e plstón de prenrando (7) rea lza una cafreTa muena

para a cual ambas co¡ex ones de ptemardo están b oqueadas.

Co ,e.-er pr"l a or rgrld .'-e " d" o o ró d¿ p ¿rndldo )

con e l¿, apresiónen asald¿Ade ¿vávula.

Este aunrento de preslón s€ puede evt¿I mediarte fecubrlmi€nio

fegativo de pilón de premando, sin embargo, en la luncÓn de

maftenimlento de preslóf ex stirá €rtonces un mayor caudal de fugas

4.6,1.2 Caudal de aceite piloto

E¡ a válvu a red!ctora de pfesión de 3 vias durante a fun(iÓn de

reducc ón de pres ón el cauda de ¿ceite p oto s empre fluye hacia el

!o - m0o -'l o'lr'o oemé1Le' .lól od"pe'oro '¿ ld" de

fugas se descarga a través de conex ón Y. En las válvu as redlctotas

de pres ón de 2 vias siempfe el caudal tomp eto de mando se descarga

a través de conexión Y. D cho c¿uda varia con el caudaL del

consum do¡ la diferenc a de pres ón entre ertrada y sa da de la vá vula

y el va or de pfes ón alust¿do.

En Fg. 12.53 se ha repfesentado a vari¿tlón de caudal de aceite

plloto respecto a la dlferertl¿ de preslón (ap = p, - p ) para a vá vula

feductofa de pres ón TN 10 (fedLctor¿ de pies ón de 2 vias)

80

[audal Q en Llm n

€

E-LIO

100

F g. 1253: CaracteistiG Q, Q rcn Ap (p, = p.) para 3A y 3AA bar

4,6.1.3 Presión mínima ajustable y caudal máximo del

consum idor

Estos dos va ores caractefist cos só o se pueden conslderarrpd,io r"do e re-.8o,-orp ó o.¿.r¿5eo,..I¿e .oLd¿

cefo. La iínea a trazos de la res stenr ¿ de ronsumidor en fufrlón de

.¿ rdo des.r b. ¿oe(of "r -¿¿1" "id¿d" ¿."1..l"ll ig l252,

+ ^.1^- ,^A -r^,- !^ -,^-i^-\ r-¡- ^lr'r, lu l*Ll ..udLl pts . \oLrJ 00óó5t¿ C¿o air\ o

corresponde a un determinado va or de al!st€ de a válvu a. Este, a

- rorierpo" l:po, s^-, -¿¿ ¿bep¿,¿o C¿sod^^^ póoef cuest Ón

..on¿"r el "ld. dese¿dor )c ol!)ro u I vd u, uólu yó u )( PUr .E¡ las válvu as reductoras de pres ón de mando d recto teóriramente\o p pdp¿--\ra ¿pe,O r ., -0..i oro "nb. go.-opod¿ft'c¿.d" dp ro ur do d¿do q e"l o ,"r /0dó d

ra ¿derístira de a feslstenclade cofs!mldor tarnblén se efcu€nlra

en cero (F g. 12.52). En as vá'.,.r ¿s redrctofas de presiónpr€con'randad¿s La presÓf mínima ¿lustable se determina ron larcr7d0"l "o aOóp:o o od-d l¿o"io d" "r¿'odoc¿.oo deo i. óp ooqreo lo ob"ó o\-0r pr ,0",. a,d"ceTo, alc¿¡za !f va or qLre osc a ent e I y 7 baf.

.d.d.-o ed-.lorode ro.a .rd¿ "p o .,¿q.e"0- e ...d"

.ló irólr¿ n ^t^ o. .^nd r Ar' rlnar¡;¡ ¿ c0-5ur 00i p0 ¿

váLvr a reductora de presión de prenr¿fd0 precomandad¿

0lro - te oe "p i' ". o d" .. . .1" .o I-.0 o. dp 0 ". 0r é- ¿

cfo"r ..depeso -||'Ttoo o .d.,.d¿.5esL¿ "e0ódemasiado baja, e p stón requ ado a canza su c¿rref¿ máx ma de

,.ar r. .. ¿ " ,"f r ¡é .rd.l ,o eodode .or.Lf do Er .¿

o\o o o.L.épo.ibeo-" "d., d"pe io'r.

Pof esta razón hay que tener en cuenta a rafaderistica d€ a difefenc ¿

mininr¿ de presión en funció¡ de c¿ud¿, ind cada pol e f¿br cante

(Fig. 12.54)

Resumiefd0, puede decrfse que la pres óf ffin ma ajLjfab e ha s d0

o ;rzodo .ordolo .oid.tp s- -¿ de eQ.lo.0 o ".po d a ":"rort¿ con la r€slstenrla del consumidof en el caudaL dese¿do.

4.6.2 Propiedades dinám¡cas

Ef a pfáctk¿, a as válvulas redultof¿s de pres ón se le ex gef buenas

prop edades d ném cas. Los p cos de preslón, a1 detene se

répentin:nrente el c0nsLrmld0r ([i indfo 0 motor) deben ser lo más

bajos posib es, o m srno qle as raíd¿s de ptes ón a arrancar. o\,f,mo.to do(^ ,o< ¡D r n: ¡.1¡

Con excepc ón de a vá vu a reductora de pres ón de 3 vías os pistones

pIp."d. i"drcor¿:deop o|"r .roo.r ior d"sa da esté¡ ab enos 5i de pronto el cauda de co¡sumldoi se reduce,

e pistón regrlador debe reTraf c0ntT¿ e resofte o más rápido posible

E retardo que se produce corno consecuencia de fuerzas de fr cción

y de f ujo condlrce a un aumento ¡o deseado de pres óf {pico de

presión) en e rlrcu to de consum dor

Por olra p¿rte, e¡ caso de Lrf rápido ¿umenio deL carda el pstÓn

princpa debe ab if rápid¿nrente p¿ra evltar una breve caida mlye evada de a pres ón de consum dor (taída de preslón). La a tura de

os picos de pres ón y de las caidas de pres ón depende de as

prop edades d ¡ám cas de a vá vu a (t po construct v0, c rcuito de

premando), de consum dor (c indro 0 mOtor), de os va oTes

(aracterísticos (p., p., a) y, er gf¿n medid¿, de volume¡ de

ronsum dof (p.ej. ri l¡d o y vo unen de conduttos).

4.6.3 Ind¡caciones de empleo

Uf caso de emp e0 rrÍtko es a lunc ón de maften mlento de preslon

cuando de lado de consum dor no se requiere cauda . Los plstores

de n'rando qre traba]an en e sector del recubflm¡efto son m!y se¡

sib es al ensucl¿n'rlento ¿ causa del cauda de aceite p oto qLre I uy€

const¿ftemente (entrad¿ de p¿ litu ¿s de suciedad en el nterstltio

de mando), lo que tf¿e apafeladas vaTationes de presión de lado

de co¡sumldor

o. "' d"ó.r. ó.0 ó.ro o.ó. o dL o

bypass para un caudal pequeño (0,5 hasta 1,5 L/nr n). Adenrás resLr ta

mpofiante un¿ buen¿ fitración de flu do h drául co.

¡ l:t- 14La 12 I.1 |

- 10 I

E :I5 :tÉ ,I

*o 60 80 100

C¡ !dal 0 en Limlf

Fig. 12.54. Caracteristica Ap. .-Q

120 140 160

Anotaciones

Capitu o 13

Válvulas de flujo

'1. Generalidades

Las válvu as de flujo sirven para influenciar la velocidad de mov m ento

de consumidores med ante var ac ó¡ de la secc ó¡ transversal(d sm nución o aumento) del cauda de flujo en € pufto de

estrangu am ento.

ro- d..ore,d" ",0. q.. d.der ,.-d. "r dos o ra '-j0..ocup¿f un ugar especlal entre el as.

De acuerdo co¡ su conducta Las vá vu as de f ujo se div den en cuatrogfupos, véase Fig. 11.1.

Válvulas de flujo

en función de Ap

Fig. 13.2: Válvula estranguladora o bien válvula estranguladora

ant¡rretoÍna para montaje de placa

Fig. 13.3. Válvulas reguladoras de fluja de 2 vías para nontaje de

placa

Flg. 13.1. Dist¡ntas versiones de válvulas de llulo

El ajufe del caudal en las válvulas de fluio se realrza mediante

estrangulamiento. El cauda en un punto de estrangu amiento se

calcula según:

o:*. o {tnl (1)

0 = coeficiente de caudal según

el modo de estrangulamiento 0,6 hasta 0,9

En e va or rr consideran todas las inf uencias, como ser, contracción,

fricción, viscosidad y forma del punto de estrangulamiento y ha sido

determlnad0 para diafragnras y toberas.

(2)

El coeficiente de resistencia para el flujo laminar se calcula del

stgutente modo:

- 1 64'v': v.d-, (3)

| = tramo de estrangulam¡ento en m

n = viscosidad cinemática en m2/s

v = ve ocldad de fLujo en m/s

dn = diámetro hidráulico en n'l

, _4.4-H u \q)

A = sección transversa de estrangu amiento

U = periferia irrigada

De ecuación 1 surge que a superflcie de estrangulamiento a igual

cauda puede ser tanto más grande cuanto más pequeña se elija la

diferencia de presión. Deeste modose puede evitar una "0bstrucción'

de la vá vula.

El estrangulamiento depende en gran medida de la forma del punto

de estrangu amiento (véanse lasTab as 13.I y 13.2), en especial, de

a relaclón de varlaclón de la sección transversa con respecto a la

canera de estrangulamiento (capacldad de resoluc ón).

Aquí signiflca:

Q = caudal en

A - sección tr¿nsversal de

esrargula-iento e'r

/p = pérdida de presión en

p = oens d¿d en

m'/5

m2

N/nr'

Ns'z/ma

Denominacion/forma Representación gráf ca

Sección transversa

de estfangulam ento

A en cm2

Cornentar o

Estrangulador

dn4

La sección transversal de estlafgulamiento es buena

por a pequeña periferia irrigada, pero depende de la

viscosidad por el largo t¡ayecto de estrangu amiento.

Dialragr¡a

d.n4

La sección transversal de estlangulamiento es buena

por a pequeña periferia irrigada. E trayecto de

estr¿ngulamiento es casi igual a cero y, por lo tanto,

pfáct c¿mente independiente de a vlscosidad.

Tab a 1 3.1 : .Secclones de estrangulamienta para estranguladorcs constantes

Denomifacion/iorma Repiesent¿ciof qfálcaSecLión traÍrsvers¿l

0e efra¡gLr¿m e¡r0

A en cml

\d-h.fgu)h .Ig e .,1

Eslrangu ador

de aguj¿

iie¡0 qLtfa

ong tudina

ltriángu o)

He¡d d!faong t!dina(rectánqulo)

Estrafq! adof fea

Estfangu ¿dof

periférlco Form¿

1f af!lu ar

2

--:-=_ . tqti/ 2stn al

Igt.h.b

rq li2

(secr ón rlfru af

no ton'tad a

e¡ cuent¿l

*u*EFB* *'1-

*"ffiF!#i

-ül-[It

*ffio_g*j:b

Ta-oo"p o q dl o'o o-o o" f". g.d.p"0."..Ü." . r'rodo.. o d.d o"0od'oo. I o a o .0olo "o 0o dodo "l Á 0

o, . p¿q,ó o Do." ¿0" d.d d- esol, i

Tf¿mo de e5lra¡gLr ¿miento fe ¿l !amente colto y

perilefla ff g¿d¿ fe ¿1\i¿me¡te per:]!eñ¿. Poca

ff !enc a de v s(0sidad y pOca obstflrc( ó¡. Buer¿

capac dad de reso uc ón de ir¿yec:o de aluste para

varlac ón de la sección transvets¿l de c¿uda

Ade(u¿do pafa c¡udales pequeños.

Tf¿mo de €stf¿r-rgu ¿m¡efto re ¿t !am€nle cofto y

perlfer a rr gada re al vame¡te pequeña. Pota

iff uenc ¡ de v scosid¿d y poca oblru(ción. B!eÍla

"O,.0 Oe .r".-00"a. "o¿¿ o,o O,d" "secc óf tfa¡svefsa de cauda. Adecuac0 para

caudales pequeños.

Tfamo de estr¿¡g! amleflo corto, gfar pef leria

lrr g¿d¿. nfl!encia de a v scosidad rel¿t v¿mefte b¡l¿

No mLry ¿decuado paf¿ cduda es peque¡05 p0rqLr'o e

punto de e5tfangu arnleflo es u¡ ntefsl cio pequeño;

gran I esgo de obstrucc ón. Baj¿ esoucorr.

Tf¿mo de estraÍrg! ¿mient0 largo, pof o tanl0, 9fafdependencia de a v scosidad. Reso !c ó¡ (carfef¡ de

ajlste de av¿f¿cónde ¿ secc óf l ¿nsvefsa de

caud¿ ) no demas ¿do buena, dado que pot teg a

genera só o es posib e para un éngu1o de g ro de

90 a 180".

Tab a l3 2 Secclones transversales de estrangulamienta pata esttanguladares alustables

De F g 13 4 puede extraerse que la forma tlangular es a mejor en

c!¿nto a ¡ reso ución de a t¿ffefa de ¿j!st€.

a

b

c

o

0,4

0,2

0,2 0.4 0,6fl nma\

0,8 1,0

2.1 Válvulas estranguladoras dependientes de la viscosidad

2.1.1 Válvulas estranguladoras para montaje en tuberías

E f1u do ega a ugat de estrangu am efto (3) a través de ¿gujeros

ater¿ es (l)ef a carc¿s¿ (2). Ditho punto se lorrn¿ entle a carcas¿

y e manguito ¿lust¿ble (4). G rando el m¿fgu to puede v¿rrarse er

forma conti¡Lra la sección tfarsv€TSa anu ar del lugat de

estrangulan'riento. E estrangul¿mi€nto se rea iza ert ambos sentid0s

(Flg. 13.5)

5l e effangu an'r ento só o debe actu¿t en un sent do de tlujo

eftonces tan'rblén resLr ta necesaT a un¿ válvu a aftifretorno.

-----> FLr¡c ó¡ de !á \'! ¡ ¡trt ffetot¡o

<- FLr¡a ó¡ de vá vu ¿ e5ira¡gLr1¡dof¿

ttg.13.6. Válvula estrangulad)ra ant¡rretama para mantale en tubenas

El fudo eg¿ €n seftido de estfanqlr amlento¿ adoposterlofd€

cono de a vá vr a (5). E cono de l¿ vá vul¿ ant rr€tornO es apretado

sobfe el as ent0. E €stfanllu am¡efto se produce como en una vá vu ¿

(r.¿.Ll¿o- ¡"¡6 16(so ocg lt5\

,ff'tig. 13.4: Capacidad de re5aluc¡ón de diversas tarnas de

estranguladar

2. Válvulas estranguladoras

L o5 .o\L'd. ó.lto rg. o¡Otd "l r¿.Oo OeOe ¡o ¡a o 6fo a-rio

de pres ón €n el pufto de estrafgLl¿rnlent0, es decir, a nlay0f

d ferencl¿ de preslón mayor caudal.

En muchos ma¡dos en que no se tequle en c¿uda es (- ve ocid¿des)

constantes só o se emplean vá vu as esttanguLadol¿s porque as

vá vulas regu adoras de flulo resuLlan d,"masl¿do costosas.

Por o tafto, l¿s vá vLrlas estfaIqu ado as se emp ean cuando:

está dada Lrn¿ reslstefr a de trabajo toust¿fte 0

un¿ varlac óf de ve oc dad p0f vafl¿i Óf de carga ro fesLlte

farpoTlanle 0 sea 0€seaD e.

Ecuac ón 3 muestr¿ a dependenc a de ¿ v scos dad para el toeflc ente

de res stenci¿ Cuanto más corto e tr¡mo de estfangu am ento I,

tanto menos se pone de manlfiesto !n¿ vaflac óf de ¿vlscosdad.

Cabe mencionar que e caltda es tarto lrás grande tLtanto más liqu do

eL f uido hidráu ico.

Que una válvu a dependa o no de a v 5r:os dad, depende de l¿ form¿

de pun10 de estfangu am efto.

-----> <- Flncló¡ !¡ lul¡ elf¿¡qL ¿dof¡

tlg.13.5: Válvula estranguladora para nonteie en tuberies

Fn<pnr dnnn pcrnldp rn ord¡,rdp prL ' - lll_ ' ¡I -. , u _y- or oltuc louuor uts r tju uu

sobre ¿ superf c¡e anLr ar de la v¿ vula ant ffetorno El cono espu¿r-¿oode dser lo. ll -do'u1".'"11 uan.d ¿ -'4.6c dó é

/dvL". l-l pó.0 i .l¿reo de -ro pa -" dp 'ot-ido d Id.6' de

I e).i.io¿rlar pod-,"o €feL o d".eodode¿.-o; 0.p-¿

2.1.2 Válvulas estranguladoras para montaje sobreplaca base y conexión por brida

Para cauda es grandes (a proximada mente hasta 3000 L/m n con p -315 bar) se rea iza¡ válvu as estrangu adofas y válvu as estranguladofas

antifretorr0 como vá vulas de bloque par¿ n'rontaje de p aca o bien

con conex o¡es de brlda. Las e evadas fuerzas de ajuste resultantes

se pueden c0ntro ar sin prob emas med ante una barra toscada con

hexágono exteflof (1) conduc da h¿cla atuera.

+ Fu¡c ón de vá vu ¿ antirrelofno

--> F!¡c ó¡ de vá v! a estrangu adora

es ¿nguladata, deteth¿ valvula

Fiq. 13.1A. Válvula estranguladara an rretorna para canexton

por br¡da

tlA__:L_B A.ú.8r [-]vtiq. 13.1: lzqu¡erda válvula

estr a n gu la do ra a ntt r tetor no

Fig 13 8: Válvulas estranguladora y estranguladoft antirretorno para

nantaje diretto en tuberias

2.1.3 Válvulas estranguladoras y estranguladorasantirretorno para inserción en bloques

Flg. 13.11. Válvulas estranguladaras y estranguladoras

antirretarno para inserción en blaques, a la izquierda y al nedio^^,^.--Ll^. - l- )^.^-L- ,^.^.+-l-l^

- .rpo..or r'.¿ de^"L"do o o rdsós ¿r0-odo¿ ,ldc.o . rd5 e. t¿ g,l¿do ¿s ¿ ti elo ro o¿,¿ -0'l-¿ ó d" bloq." o

I e'er c¿ c¿5o o ooi¿ r. oo cors g. e Ie 'lo -io o ¡o e olesdlrectas para e caud¿. Las válvu as h¿n de ser e¡roscadas o

i tlod rrid¿< lr:p -"d¿ )"^ el rol'e por d e-re r. odro d" ror¿ d"r,^ hln¡ o , p |' , .é.^ \d .L o: obLendrdn ,--conex ones a favés de b oque o de cuerpo de toma.

l,/ontadas en un b oque, estas vá vuLas pueden ser vincu adas co¡las funcio¡es de 0tfas vá vulas directar¡ente en el bloque.

5i qe e. OS-¿. o.ó rrodL-Ár Fr Le pO d" ror d ." p od.("una vávula par¿ e montaje en tuberias con fosca o conexón de

orid¿ o ^ o "jcocpl". prod¿o0or Jror¿\-lopdop¿co.o nrontaje de p ¿c¿ lntefmedi¿. Por cofslgu ente, as vá vu as para e

montaje de b oque ofrecen muchas pos bi dades de uso sin necesldad

de rea lzar moditicaclones constructlv¡s.

Ftg. 13.12 Válvula estranguladora y válvula estranguladora

antirÍetorno para inserción en bloques

l

Fig. 13 13 Válvula estranguladara antirretarn), ¡nsertable

La válvu a estrafguladora antlrretorno (Fig. 13.13) se compone de

bule de inserc ón (1), cuerpo de vá vu a (2) cof botóir de ¿juste (3)y

perno estfangu ador (4, asi como de ¿ válvu a ant rfetorno (5) (on

resorte (6).

t ."r to^ dp ". ..-^ 1iarr. ", d" A h.ci¿ B. l" ,".. Or dp

estr¿ngu anr ento €stá formada por el pefno €strafguladof con

escotadura (7)detrás del ani lo de la vá vula ant rretorno (5). Glfardo

e botón de ajuste e perno estfangu ¿dor s€ nrueve en sentido vert cal,.^-- ^^ r.-^-,,^.-. ¡^ f , ^)d uc ulu

-rr, ¡rp p"-4 r"tr r-p R "- ¿Ae a1 lod"".. _l¿

antifretofno se desp az¿ hacia arriba. E flu do f uye s n estranqu a

m ento hacia conex ón A.

2.f .4 Válvulas estrangulad0ras antirretorn0 en ejecuciónde placa intermedia

Fig. 13.14. Válvula gemela estranguladora antírretono en ejecuc¡ónde placa ¡ntermedia

En las piacas intermedias se disponen válvul¿s estranguladoras y

vá vulas estrangu adoras antlrTetorno en el c¿fa A, B, P 0l En esto,

para válvulas estranguladoras de ant rretorno se distingue además

s a r¿ r -l¿ est a-grla e' e t'¿^ o de ¿r rectacior -¿c ¿ e

consumidor o en el tramO de retorn0 del consumldor

PoT lazones cofstruct vas, es conven ente montar una o dos válvu as

en una placa intermedia.

L¿s var¡antes más usuales son:

En Fg 13 15 se fepresent¿ una piaca intermedia con dos válvulas

estranguladoras ¿ntlrretoino dispuestas de forma simétrica unarespecto a la otra, que limitan los c¿udales en un sentido, permitiendo

el ibre flujo de retorno e¡ e otTO.

E fluldoencanal Ai legaa consum dor A2 a través de puntode

estrangulamiento (1), formado por el asiento de la válvula (2) y el

pifón estrangulador (3). El plstón estrafgulador (3)se puede alustar¿x a me¡te mediante eL tornil o de ajuste (4), perm tiendo un aluste

de la sección transversal de estrangulamiento (1).

El fluido que retorna del consumidor 82 desplaza el asiento de laválvula (2) contra el fesorte (5) en sentido del pistón efrangulador(3), permltendoe llbreretornodeflujo.según a poslción de montaje

el efecto estrangulador puede ocurrir en la alimentación o en la

0escarga.

Para variar la veloc dad de un consumldor (limitaciór de cauda

prlncipal) se lnserta la válvula gemela estrangu adora antirretornoentre la válvula distribuidora y la placa de conexión.

En l¿s válvulas distribuidoras precomandadas se puede emplear la

válvu a gemela estrangul¿dora antiretorno c0mo ajuste de tiempode conmutación (im tación de cauda de mando). En tal caso debe

insert¿rse entre la vélvul¿ de premando y la válvula principal.

Fig. 13.16. tjemplo de conexión; izquíerda conexión en l¿

alimentación, derecha canexión en la descarga

Canal P:

CanalA:

Cana B:

CanalA y B:

Estrangulan'rl€nto de a imentación

Estrangulac on de a imentación o retorno

Efrangulac ón de a imentacióf 0 retorno

Estrangulac on de aiimentación o retorno

5i se mont¿n válvu as estranguladoras sencl as en a misma pLaca

intermedia, el estrangulamiento se realizará en ¿mb¿s direcciones

de f ujo.

82A2

Fig. 1 3.1 5: Válvula gemela estrang uladora antirretorno en ejecución de placa intemed¡a

2.'l .5 Válvulas de retardo

ol. ¿> ".1 ¿rgrl"do o o o .io o ", to recd" .o o¿ ¿ d de

odi lo, taq!é, taqué de rodi lo) slrver, pafa e retafdo continuo o

p""J"".""r" io d" no.", -ro. d. ,do.Coie le, e fr o

de a carrera.

EnFg 13.17seh¿fepreseft¿do ¿ verslón de una vá vrla de retardot.t^.¡^.,,.1 ^.^ ^ \^-^^ ^^ - L^,.¡u c> d r]u,o!u !qrouud PL, Pó ,- PU u

'o o.r o q..do de...d" r"r. 'd" -

,.dl\ ld¿ "ro'r0/o

Ef ufa c¿rcasa (1)€ pirón estranguladof principa (2) es apretado

por e resorte (3) hacia la zquierda a su poslclón lnic ¿1.

Según a versión de p stón en l¿ pos c óf ricial la unión deA hac a B

está ab erta, romo se representa en Flg. 13.18, o cerrada.

Ftg.13 11. Válvula de tetardo c)n acúananient1 pat palanz c)n rodilla

Ftg.13 18. 5irnbola válvula de retardo- lt icr f¿l,rr,,r l,:-ñ"a..^ ,a.¿'.,tl"de eLó|da

El cilrndro a rnfluenciar en su velocid¿d acciona, p.e1. con una leva en

e váfago, a pa anca de rodi lo (4) de a válvula de retardo. La Fig.

i3.'19 mu€stra la dispos c ón correspondrente.

El pistón estrangulador es desplazado hacia atrás contra el resorte. Amedida que aumenta a carrer¿ de pistón d sminuye la sección trans-versal de flujo (5). La velocidad del c ndro se reduce y, por lo tanto,se retarda.

Sl la unlón de A hacia B está cornpletamente b oqueada, el ci indrose detiene, queda interrumpida a a ment¿ción de c¿ud¿l (no librede fugas).

E retardo depende de a forma de ¡ eva en e vástago.

Para poder s¿car el cllindro de a pos c ón de b oqueo se puede

disponer paralelamente al pistór estrangu ador una vélvulaant rretorno (6). G¿rantiza el Llbre f ujo de B haci¿ A. El c indro sa e

sin estrangulamiento de su posiciór 5i no se dspone una válvulaantlrretorn0, se produce una ace eración al arT¿ncar de a posi(ión

I nat.

A tr¿vés del estrangulador de c¿udal secundario (7), con el

estrangu ador de cauda princlpa cerrado (2) se plede ajustar un

caud¿l más redurido (el cilindro sigle moviéndose en m¿rcha lenta

inc rso con e estfangul¿dor pr fc pa cerrado)

2.2 Válvulas estranguladoras independientesde la viscosidad

Las vá vulas de estrangul¿miento fino están dot¿d¿s de un punto de

estrangul¿miento en forma de diafragma. De esta manera se consigueque las válvu as en gran parte sean independlentes de la viscosidad.

Esencialmente, ¿ válvula de estrangulamiento f no Fig. 13.20 está

co'10Jes o oO' d (¿rca>d ll) e' e e-e^Io dp ¿_J\re (2\. dí (oTO e'

d afragma (3).

El estrangu amiefto del caudal de A hacia B se rea ¡za en la ventana

de dlafragma (4). La sección de estrafgulamiento se ¿justa girandoel perno de lev¿ (5). La reducida dependencia de la temperatufa se

debe al ¡-"¡6 ie "5¡¡d gL ¿m o^to e¿l z¿oo cor o ora'rogla

Fl " ,np rtr-r lafp o--prar-a dg¡" 5g¡ OeA'a ¿ B.VpOi.

ante un tornillo de ¿juste (6) se puede subir o bajar el bule del

dialragn'ra con respecto a perno de leva. De este nrodo, res!lta posib e

un calibrado de fábrica del dispositivo de aluste con la escala de

varlac ón (poca disperslón unitarla). E buje del diafragma se asegura

mediante un pasador (7) contra ndeseable glro.

Según la forma del diafragma, sobre el ángulo de posicionamiento

{300") se obtj€ne !na raracteristlca Inea o progresiva (véase Fig.

1t ¿l

L-Fig 13.20. Válvula de esüanguldníento f¡na

3. Válvulas reguladoras de flujo

Fig. 13.21. Válvula reguladora de fluja de 2 vías para montaje de

placa

3.1 Generalidades

La tarea de as válvu as regu adoras de I ujo es mantener constafteun cauda ajustado fdepefdlentemente de as var aciones de pfesióf.

Esto se a canza lnseftando, además de estrangLr ador varlable (1)

(estrangu ador de rned c óf) uf estrangu ador móv 1(2), que trabaja

o lo pst ¿1qL ¿do d" 'eg . d io o' pe sddo de pr"< o r\.

fepfesent¿ndo s firu táne¿mente e n'rlembro comparador en un

circu to de regu ación (F g 13.22).

Dado e efecto simu táneo de ambos estfangu adores la dlfere¡c a

de pres ón p, - p, var ab e como consecue¡c a de la preslón de carga,

se divlde ef dos ramas:

- a diferencla de presión interna y constante p. - p, en e

^.r,.-^, l-.1^, .l^ -^li.i^^ -, .+-L ^-).o lLléU'J UL llLU!U oL).éU.,

a diferenc a de presión externa y variable p, p..

La válv! a reg! adora de flujo r€presenta un regulador con os

€ emeftos prlfcipales (Fig. 13.22):

- estrangulador de medición (1)y

,o- ppl,ddo depe.o lZ\,o ",¡ t"(l)

E¡ caso de varlac ón de temperatura o de cambio de vlscosidad del

f u do, e estranguladorde medlclón(1)avisa el camblode lad ferencia

deo",o p-o.lVed¿ te."alo r".or e-porde'.ede o rrro de

estrangu am efto se p!ede actuar ef contra de d cha nf uencia.

. di.po"rio" de .o^persodor de oe:io'r dp'er'1 1¿ e'T.00

constructivo de l¿ vá vu a reguladora de f ujo. Si está dispuefo en

serie con el estrangu ador de mediclón se h¿b a de una vá vu a

reguladora de flujo de 2 vias. Sl se encuentra en parale o al estrangu ad0f

de mediclón se obtie¡e una válvula reguladora de flujo de 3 vías.

I iq. I i /,,. Pt : n(.p'o de | "\ r1¿"' egülddot dt dé llLjo

3.2 Válvula reguladora de flulo de 2 vías

En las válvulas reguladoras de flujo de 2 vÍas el dialragma de medicióny el compensador de presión están cof€ctados en serle. EL

compensador de presión puede estar preconectado o postconectado.

3.2.1 Compensador de presión preconectado

En Fig. 13.24 se ha representado una váivula reguladora de flujo de

2 vías con compensador de presión preconectado.

El diafragma regulador A, y el diafragma de med¡ción A, están,orectados J'lo I ai oro. o ró1 '"gJ'¿do se cargd (or ó F\io^sobre el ado derecho de p,, sobre e ado izquierdo de p- y en F..

Entonces, sin considerar las fuerzas de flujo en e p stón reguladorpara e1 equilibrio vale:

p, '4, = (p, .Ar) + F,

Para la caída de pres¡ón en el diafragma de medición vale:

^p= p,-pr = Fr/A( = const.

Dado que la carrera de p stón regulador se encuentra en el orden de

s < 1 mm v e/ resofte no está en tensión. la variaclón de la fuerza del

resorte en función de la carera del pistón se puede despreciar y, por

ende, ^p

o Q son const¿ntes. Dado que exlste u¡a cierta pfetensión

del resorte, l¿ válvula sólo puede tf¿bajar cuando la diferencia de

presión externa p, - pj se¿ superior a Ap = F./Ar (aprox. < 8 b¿r).

tig. 13.24. Princ¡pio de la válvula reguladora de flujo de 2 vias con

compensador de presión preconectado

Fig. 13.25. Válvula reguladora de flulo de 2 vías con conpensadorde presión prcconectado

(5)

(6)

Fi1.13.23: Válvula reguladora de flujo de 2 vías con empensador de pres¡ón preconectado

3.2.2 Compensador de presión postconectado

L¿ F g. 13.26 nrreff¿ un regu ador de f rjo de 2 vias con compensador

postconectado. 5i nuev¿me¡te se desp ."rian as fuerzas de f ujo y de

f cción, e equ bfio en e compensador de pres ón se obt ene cuando:

p, . A, = (p. .A-) + F,

^p= p, p,= F¡/Ar= co¡st

t,])

(8)

vÉs canF g 13.26. Prindp¡a de la válvula regLtiadora de flujo de 2(onpensad0t de preston pastconectata

t q. 13.21 . Válvula reguladora de fluio de 2 vias con conpensador

de pres¡ó11 postcanectada

11 ó pp ó\a,t -. ¡r ¡1",a,. 6 . ." . f9 ll28dp ro o ' "regu adora de f ujo de 2 vias se reconoce c aramente e estrangulador

de med cón (1)y e compensador de presión postconectado (2) en

su orden de disposición.

0." p .0 pe..do depre>on de ".".u¿ "g."do"d"'r_od"2 vias se precorecte 0 postconerte deilende de ¿ corstf!crióf y efl¿ pfá(tir¿ cafece de lfi'rponancla.

Ftg. 13.)B Válvula reguladora de flujo de 2 vias con compensador

ce preslon pastcanecnüa

B

3.2.3 Aplicación de válvulas reguladorasde flujo de 2 vÍas

Báslcamente exlstef tres poslb idades de aplicación:

Regulaclón en la al mentac ón (m¿ndo primar o)

Dag rd,ro't e "des,o qo ^o'do ecrtda o\

ao¡, l:rln¡.1" ¿lo'l',:r ¡¡ /hvn¡<<\

3.2.3.1 Regulación en la al¡mentación

Aqri a vá vula regu adora de llulo se efcuentra en e cofducto de

pfeslóf eftre la bomba hidráu ica y e cofsunr dor (Fig. 11.29)

Este tipo de regu ación se recomienda p¿ra s st€rnas hidfáu icos €n

05!Lo'e,e o'r'.- do oporol'o le^,d0o.ll'.dloll o're /dal caudal regu ado.

La ventaj¿ de esta conexlón es que entre la vá vuLa tegu adora de

flujo (1) y e ci indro de trabajo (2) só o actúa una ptes ón que resu t¿

de ¿ re: -re ,. " d" "b¿ o d" C. -d D.dO q. p "

r" o¿ d" ore: or

de la jurt¿ de c indro es menor, rambién se ploduce un menof

rozam ento de as luntas ef e ci lndfo.

La desventaja fadica en que a vá vula nr t¿dofa de pres ón (3)de aft€de a vá vula regu adora de f ujo debe ajustarse de ¿cuetdo con a

mayor preslón de consrmido¡ de modo que a bomba h dtáu ic¿ (4),

t¿mblé¡ cuando bajo requerimiento de luerza en e co¡sur'Írldor,

entfega s empre contfa a pfeslÓn m,áx ma ajrstada.

Además e ca or generado ef e estfangulan'rienlo es conducldo a

c0nsurnr00T.

I g. 3.29. Rco-1", tot an !¿ "1'1p. o¡ 6¡

3.2.3.2 Regulación en la descarga

Aquí a válvu a regu adora de t ujo (l) se encuentra ubtcada en el

cofducto de consumidor (2) hacla e tafque (F g. 13.30).

Este tlp0 de fequl¿ción se recom enda para slstemas hidráu lcos con

cargas de trabajo regat v¿s o de avance (tracclón), que pretenden

mover e1 pistón del cll ndro (2) más ráp do de o qle corresponde a

cauda de a bomba h drárlic¿ (4).

L¿ ventaja f¿dica €n que ro se requiere una vá vula de retentlón.

Además, el ca or de estranqu ¿mlento s€ condLtre h¿ri¿ e t¿nque.

La desventaja de esta regulación es qLre t¿mblén aqui a vávll:lmitadora de preslón (3) debe ajLrstarse de atuefdo con a rnáxlm¿

pfesión de consumidor (desanol o de calor). Tamb é¡ en march¿ e¡

v¿rlo todos oseleme¡tosdel c lindro está| c¿rgados ton amáxltf¿presión de servicio (mayor lticc ón).

Fig. 133A Regulación en la descarga

3.2.3.3 Regulación de derivación (bypass)

Ef est€ caso la vá vula reguladora de llulo (1) se encuentra Llb¡tada

para ea a consumidof (2) (Flg. 13.31).

La válvu a regu adora de f ujo regu a e cauda de ¿l mentat Óf de

c0nsun'ridor sólo ef forma mediata, descargándose hacla el tanque

una parte calibrada de cauda de l¿ bomba.

La ventaja fadica ef que durante la carrera de t.abaio so aTnente se

inSt¿la a presión necesar a pafa a carga.

De modo que se tf¿nsform¿ menos potencia e¡ calo: 5ó o cuando e

c lndro ega ¿ tope se a (anza l¿ presión tafada en a vá vula

im t¿dora de presió¡ (3).

Tamblén e¡ este tipo de regu aciof se conduce tal0f de estfanqu a

m ento hac a e tanqle.

LJ l-J l-l

E

ttg.13.31 Regulación de derivación (bypass)

3.2.3.4 Evitación de saltos de ananque

En la pos rlóf nicial no hay cirtu a.lón a través de la vá vu a

eg ¡ ó00 d oe -l-jo. e' .o per <ado oe o e) o ps ¿ lol¿lr"rte¿brefto.

Cu¿ndo comienza a f uir caudal el pistón del compensador de pres ón

toma una pos c ón de regu ación. Nasta que dicho p stón a cante la

po,i, o , do "g ra, ro b e\é-erte o,ede fL' I gr" d r0" r 0

egu duu d udve5 ue u dr d9 ró.

En a pfáctica esta conducta conduce en u¡ c indto a un salto de

afr¿nque.

Para evitar dicho efecto s€ puede m¿ntefer el pistóf del compensador

de pres ón mecániramefte ¿ través de uf¿ lmltaclón de carrera (1)-órrr rre r. . rinl ¡" "¡ . ,, io / " ll.l2).

t g 13 32. Válvula reguladora de flujo can hnitación necántca de

rdrttd tJdtd (vtLdt )'1tur ut drduqur

Otra pOsib lldad de e\/itar e saito de arr¿|lque es mantefef el

comp€nsador de pres ón en pos c ón nlclal cerfada n]ediante una

rofex ón especial hldráu ica (Flg. 13.33).

^,r--ñ'ii

- - -T---,1

F g.13.33 Manten¡niento del compensador de pres¡ón en

por'' nF a"ód¿ nPd'¿nte Sen¿| hd'aL"' ¿

3.3 Válvulas reguladoras de flulo de 3 vías

A dlferencia de las vá vulas reguladoras de flujo de 2 vías, en las de

3 vías el diafagma de medición A, y el diafragma de regulación A,no estár conectados en serie sino en Dafale o.

ll

t g 13.34: Válvula reguladora de flujo de 3 vias

El compensador de presión regula e caudal sobrante a través de un

conducto sup ement¿rio hacia el t¿¡que. Pafa asegurar la presión

máxima en eLc rcuito hldráu ico debe fsertarse una válvula I n't tadora

de presión. Freruentemente dicha válvula ya esté integrad¿ en la

váJvula reguladora de f ujo de 3 vías

Dado que elcaudal sobrante Qp retorna hacia eltanque, las válvulas

reguladoras de flujo de 3 vias sólo se pueden utilizar en l¿ alimentación

o avance hacia un consumidor.

En esla versión de válvula también resulta posible una conexión de

uc)Lo 9d ^ Pa,o U ru o!,u Ld), ,! r

La presión de trab¿jo de la bomba hidréulica sólo supera la presión

del co¡sumidor en el va or de la caida de preslón del diafragma de

medición, mientras que en la váLvul¿ regu adora de f ujo de 2 vías la

bomba hidráulica siempre debe produrir la presión tafad¿ en Ia válvula

limitadora de presión.

L-J T

Por lo tanto, la válvula reguladora de flulo de 3 vías tiene menores

pe d da. de O0I0r .ro. (O-d¡(e . .,r g'ado de rerd'^ rerto ráscoÍrveniente de la insta ación y produce n'renos ca or.

Aquí para e estado de equilibrio vale:

p, .A. = (p,'A,) +F

De este modo:

F,Lp = p1- p2: AK: constante

Con Ap = ¡¡¡51¿¡16 aqui tarnbief se a canza Q = rorstafte.

Pzo'a.

)fp:t

(e)

(10)

"^-/ B

-j-t-Iuv^ ^

Ft9.13.35. Válvula reguladora de fluja de 3 vias Fig.13.36 Válvula reguladora de flujo de 3 vías

Anotaciones

Capítulo 14

Filtros y técnicas

de filtración

1. Fundamentos

Los filtros son ¿paratos para separar sust¿ncias sólidas. Para laseparación de sustancias sóldas de líquidos o para separar polvos

de gases se emplean medios filtrantes fibrosos o granulados.

El lÍquido fi trado se denomlna fihrado. (Esta expresión en hidráu ica

no se utiliza).

La sustancia retenlda es denominad¿ residuo.

El orocedimiento oor símismo se denomina el filtrad0, Las relaciones

de los tamaños de las partículas exlstentes en el aire o en los líquidos

se oueden exfaer de la Tabla 14.1.

f¿rnaño de

parrLcura en lrm

Tamaño de palricu a en lrn0,0001 0,001 0,0r 0,1 1 10 100 1000 1

LITIV ¿

1 10 100 1000Angstrom A = 10' ¡m

Simplemente con eloio humano

ddío >r< _ }-< _ ->-<GfEv6I rna gfuesa,

Hu¡no de clo¡urL+<, polvo (de amonlo , Humo 9¿turado

F -;;;;;É'ri

Pigm. de color -->rHUMO

óxido Zn

5 llcatos

aoloidales

Polvo al(alino

Polvo atmolér co

Nieb a de >t l\4¿t. que leg¿nF<¿ t09 putmon-os

F<- Glóbulos rojos8¡cteriás

<-Hatlna de cerea et-->1i- -+I Go(¿'ts de nlebl¿ > < Golas hqLr'da(

Di5persiones tipic¿s

de p¿lticulas y gas.

Ta bla I 4. 1 : Tamaño de partículas de diversas sustancias

Para la separación de partícu as se emplean diversos procedrmientos

de fi tración. La elección de os procedimientos depende de afinurade fitro exigida.

En la Tabla 14.2 viene represertada una ista de los diferentes

procedimientos de filtración.

Med¡o

a filtrarFlu¡do Gas

Procedim¡entode filtración

RO

0smos s

invertida

UF

Uitiaf ltfación

MF

[/] icrofi tra ción

Filtración por

membrana

MIG[/]icroflltrac ón

FFG

Filtración finísima

hasta filtración0ntesa

F¡nura de filtro 0 a 0.001 um 0,001 a 0,1 um 0,1 a 3,0 Fm 3,0 a 1 000 lrm 0,1 a 3.0 um 3,0 a 1000 umPesomolecular

hasta aprox. 1000 hasta 1 000 000

Aplicación E iminació! de ufiquido de sustanclas

verdaderamente

disueltas (p.ej. sales)

Elimlnac ón de

líquldos de

pequeñas y co oides

Separaclón de

particu as de f uidos

Separación de

paft cu as de gases

Separac¡ón de

partículas de gases

Campo

de empleoDesalinizac ón de

agua 0e mar.

E iminación de

met¿les pesados.

Técn ca eco ógica,

separación de

macror¡0tecu as y

emu s ones, p.el.

separac or acerte

agua

Técnica d""

semlconductores,

In0u5tt a

farmacéutic¿,

industfia a imentic a.

Tratamiento de

aguas, hidráulica.

técnica de

lubricación,

separada en

filtración de

plotección y

filtracién de trabajo

Técnica de

sem conductoles,

industrla

farr¡acéutica,

vent lación estér

Venfiiación de

espaciot ventilación

de recipientes

hidráulicos, de

orqena00res,

técnica de

climatiz¿ción,

técnica de vehículos

Medio f¡ltrante lvlembrana lvlembrana Membrana Filtro de protundidad,

filtro-tamiz

Membrana Filtro de profundidad,

filtro-tamizT¡pos

constructivoslvlembrana tubuiar,

tnemDfana ptafa[/]emb¡ana tubu ar,

memDralta ptana,

melt'tDrana cap ar

fvlembrana tubu ar,

memDfana prafaElementos con

fibras orgánicas e

inorgánicas, tej¡dos

de alambre, tubos

hendidot centrífugat

ciclones

l\4embranas

ruDu afes,

membranas planas

Elementos con fibras

inorgán¡cas, tejidos

de acero, ciciones

Tabla 14.2: Métados defiltración para gasesy líquidos

La rea ización de a insta ación depende de las propiedades y de las

exigencias impuestas al fludo a fitrar. E fluido de servicio (fluido

hidráulico) debe cumplir, entre otras, con las siguientes funclones:

- Transmltir presión y luerza,

- ubriflcar,

regular ia temperatura y

rm pra r.

5 r, er bargo, rabe de5tdca q.le el llrido debe r:npl r

simu Iáneamente varias funclo¡es.

Así, por ejemp o, e fluido hidráu lco en una instalación hidráulica

tiene como función princlpa la transmisión de fuerzas. 5in embargo,

tar¡bién debe Doseer a caoacidad de reducir la resistencla a la fricción

y el desgaste y reducir temperaturas elevadas de servicio que se gen

eran en algunos ugares (véase Tabla I4.3).

Medio a filtrarFluido

Función princi-pal del medio Transr¡itir fuezas Reduclr a resistencia ¿ afrcción

Transmitir

¿ Ier¡peT¿Iuta

Limpiar piez¿s

- Aceite hidráulico

- Fluidos poco inflamables

- Agua

- Acelte h dráulco

- A(eile lubrilicanteAce te térmico

Ace te r¡áq.relf9erante

Ag Lra

A(eite hid¡.

Aceite de mecanizado

Emu s¡ón agu¿ acerte

L mpiadores en frio

instalac¡ónlnstalaciones hidráuli(

lnstalaciones

estac¡onarias

:0s

Instalaciones

movIe5

nsta aciones de ubril cación

Lubrlf cac ón Lubrif cación

de circulació¡ de pérdidansla ¡c ones

refrigerantes

n5laracrone5

trans¡¡ls. de ca of

nSIa ac ones

de limpi€za

- l\láquinas

neffamrenla

- Fundiciones

- Indirstria pesada

- l\iláquinas para

la construcción

comuna e5

- Construcción

naval

- Reductores nsta. de un

Compresores condu(lor[argadores - nsta. varios

conductotes

N/láquinas

- Fu ndlc ones de

plastrcos

- Ca andras

Bancos de prueba

Enfriado de piezas

maq uln.

Criter¡os para

elfiltro- Juegos estrechos

entre piezas móviles

- Gran volumen de

fanque

- Requiere buena

filtración

- Juegos estrechos

entre piezas móvil

Pequeño volumen

- Requ¡ere filtrac¡ón

medta

ruE!ur r) cu u)

- Generalmente ] entre p ezas

Tes! la sulrc enle mov es

u¡a f traclón - Requ ere fi t ac ón

grues¿ med ¿na

-F tacóndefe5rou05 0e

S.o requlere

buena filtr¿clón

Evitar e

ensuc amrenl0 0e

nuevas piezas

- Alcanza ufalillrac ón grues¿

F¡nura defiltro necesaria 3 hasta 20 prn 6 hasta 30 $m 10 hasta 100 lrnr 10 h¿t¿ l0 t(r¡ I hasr¿ 20

'¡m3 h¿sta 100 trm

Medio a filtrarGas

I

I

I

Fun(ión pr¡nc¡- lVedio de proceso Climat z¿c ón

T¡po de med¡o Arre

Tipo deinstalac¡ón

- Arre aspir¿do

- Instala(iones de

extracción de polvo

- Técn ca d€ sa a

limpia

nst¿l¿c ones de

¿lre acondicion¿dc

-Aire aspirado de

motores de

combustión,

c0mpre50res e

instalaciones

hidrá!lic.

- Alre de salida en

centrales eléctricas

valor

Edicos

Cr¡ter¡os para

elfiltro- Pfotección

en motores

de combustión

- Protección

eco¡ógica

- Requiere buena

iiltfación

- Ventilación

estef

Requiere filtraciónexce eitte

necesana,l

hasta 10 pm 0,1 hast¿ 30 lrnl

Tabla 14.3: Funciones del med¡o a fihrar

La filtración en instalacrones hidráulrcas se realiza exclusivamente

dentro del rango de fitración finísima y gruesa.

Los siguientes párrafos tratan estos procesos de flltración.

2. Indicaciones para el proyecto y para el mantenimiento

Para que una lnstalación hidráulica tfabaje sin problemas, al realizar

el proyecto y durante el servicio de la misma deben observarse ciertas

condlclones:

Definición clara de las funciones de a instalación y de 1os

componentes al í empleados.

Para que no se realicen enores ya durante la etapa de proyecto de

a instalación, resulta necesario realizar un pliego de condiciones.

- Determinaclón d€ los componentes a emp ear y de su nive de

calidad.

- Consideración de a sensibi idad a ensuciamiento de los

con'rponentes, ensuciamiento del medio ambiente y posibilidades

de entrada de suciedad en la instalación hidráu ica.

Determlnación de plazos reales de mantenim¡ento.

- Grado de aprovechamiento de a lnstalación

Tiempo de serviclo de a instalación por día (servicio en uno ovarios turnos).

En TabLa 14.4 se han resumido los factores que deben observarse

para un servicio sin problemas de a instalación hidráulica.

Una de as condiciones para el servicio sin f¿llas de una instalación

hidráu ica es a fiLtración del fuido hidráulico y del aire que se

encuentfa en contacto con el tanque.

La suciedad a eliminar con elfitro llega desde el medlo ambiente al

sistema hidráulico a través de los tubos de lenado y también pasando

por las juntas.

Este tipo de ensuciamiento se denomlna ensuciamiento externo 0

ensuciamiento que llega al sistema desde el exter¡or

El grado de ensuciamiento a esperar depende exclusivamente del

ensuciamiento del medlo ambiente y de la reallzación del sistema y

de 1os componentes.

Las piezas móviles en el sistem¿ hldráulico, como p.ej. bombas,

pistones y válvuJas, tamb én producen partículas (abrasión). Este trpo

de ensuclamlento se denomina ensuciamlento ¡nterno.

En especial, en el momento de la puesta en marcha de la ¡nstalac¡ón,

existe el riesgo de que ciertos componentes se deter oren c0r¡0

consecuencia de partículas de sólidos que han ingresado al sistema

durante el rnontaje.

Gran parte de los problemas de servicio en sistemas hidtáullcos se

originan por fluidos hidráulicos sucios. El fluido hidtáulico nuevo que

se introduce en la instalación hidráulica frecuentemente presenta un

ensuclamlento lnadmisiblemente eLevado.

En Figura 14.1 se ilustran fuentes de ensuclamiento de insta aciones

hidráulicas.

.l I'l-4

1 Ensuciamientoexterno

2l\4ontale3 Ensuciamlentoinicial

4 Ensuciamlentointerno

5 Abrasión6 Aceite nuevo

Fig. 14.1: Fuentes y causas de ensuc¡am¡ento

Definición de las funciones

Delermina(ión de las funci0nes por p¿rte

del usuario, adaptadas a as e¡igenc a5 de

mefca00

- torcepLiól de r" e'q-eno dc d > o r- 0.por p¿rte de fabricante de la inst¿ ¿ción

- Alcanzar vent¿jas con respecto a a.o-oerÁ":¿

9¿ra t laldo .1 e e.- lo ''.e0e a tec¡ ca

Realización libre de fa las

Bo os co los de n" r'e^ e to ) o" !1ó gr¿

Buena re ación precio-producc ón

Preparación de un pliego de condi( 0res

Realización del sistema

- Tener en cuent¿ las prescrip(iones de

aulof zac 0n

- lr4ontale de la ógica de conmutación

- 5elección de componentesp.ej bombas, cl ndros, motores, vá vula5

y accesorios

- Ad¿pt¿r 1oE componenles enire si

- Deterr¡ n¿r e lluido h dráullco

- Obtener las condiciones de emp eo para toda

a insta ac ón

- Grado de aprovecham ento de a ifsta ación

- Deterninar eltiempo de servicio de l¿

nsta ac ón (serv cio en uno, dos o tres lur¡os)

Control del ensuciam¡ento

La c¿pacidad de funcionamiento de la

nstalación y, con e o, su econor¡ia, se

ven nfluenciadas por o sigurente:

Ensuciam ento de ¿ instalac ón,

ensuc am ento del I uldo hidfáu lco

¿l se¡ suministrado,

- ensuciam e¡10 de medio y enfada0e suc e0a0,

m¿ntenimiento de la nst¿laclón,

- r¡ndir nnp< nol :mhio

enCU€¡tra a fsta ación,

abr¿sió¡ de componentes,

- nserción de fi tros ¿ t¿mente ef caces,

cálculo de a potenc a de f ltración

especiilca de la instalación.

- disposiclón correcta de filtros y

estancamiento c! dadoso.

ResponsabilidadUsuario de la instalación

tabricante de la instala(ión

lResponsabilidadlJsuario de la instalac¡ón

Fabr¡cante de la instalacióntabri(ante de los componentes

ResponsabilidadUsuario de la instalación

Personal de montajeProveedor de los componentes

Tab a 14.4: Criter¡as para el servicio satisfactar¡a de una instalación hidráulica

2.1 Orígenes de ensuciamiento

2.1.1 Ensuc¡amiento durante lafabricación de componentes(ensuciamiento de componentes)

Dado que genera mente os bordes nternos de as carcasas y de Las

piez¿s internas de los componentes son sumamente complicados,podrá d¿rse e caso de que haya res d!os procedentes de l¿ fabricaclófer las piezas, a pes¿r de que a llmpieza haya sido reallzada (of todoesmero. Al l¿var la instalación hidra! ica el ensuciamiento existentelLegaa fluido h dráulico.

Norn'ta mente las piezas suelen conservarse para su a macenamientointermedio. Los conserv¿ntes igan a sucedad yel povo.Tamblén

est¿ sucied¿d llega a la instalación en el momento de la puesta en

mafcha.

Fn<,1. ¡ñiani^< rin.^< <ñn

Virutas, arena, polvo, fibras, laca, agua o conservantes.

2.1.2 Ensuciam¡ento durante elmontaje de la instalación(ensuciamiento de montaje)

Al unlr as distlntas plezas, como p,ej. al instalar racores, se pueden

producir partíru as de sólidos.n( pn<l ai¡mlénlñ( tinirñ< qñn

lvlatefiales aislantes, escamas de óxido, perlas de soldadura, panículas

de goma de mangueras, restos de lÍquido de decapado y de avado,potv0 a0fa5 v0.

2.1.3 Ensuciam¡ento durante el serviciode la instalación hidráulicafpnq rÉmléñiñ .lo nrñ.] rri^ñl

Pot abraslón en os cofnponentes se producen particu as, Las particulas

más pequeñas que 15 urn aceleran especia mente el desgaste.

-os re: duos po' e rve ec'lierto e1 os fl" dos I dra-'cos. qr-"generalmente se pr0ducen r0mo ronsecuenria de elevad¿s

temperaturas de serviclo, varian as propiedades tribológ cas del fluidohidráulico.

La suciedad que lega desde e extefior a la inst¿iac ó¡ hidráulicaproduce fallas de servir¡o y desgaste.

2.1.4 Dimensiones de toleranciaen componentes hidráulicos

Con el fin de garantlzar el funcionamiento en los componentes

hidráu icos entre las piezas móvlles debe exjstlr un espacl0, tambiénl:m¡d¡ i ,on¡ io rnlorrnri:

Las partícu as con tan]años sim lares a os de luego producen falasen el serv cio y desgaste. Los tamaños críticos de juego de diversos

componentes hidráu icos se pueden extraer de la Tabla 14.5.

Tab a 14.5: Tamañas de juegos de d¡stintas conponentes hidráulicos

Tamaño de particu as en

1tFm

0,1 0 100 1000 10000

Eomba de engr¿najes >-. !!qrQ!?i! jilqlq lelcrqlPunt¿ de diente - Carc¿sa

Bomlla de paletas Pufta de palet¿._' Lados p¿ et¿s

Bo¡nba de p stonesPlaca Cil ndro

Pistón - Taladro (j!eg('-r radlal)

5ervová vula 11ó. l: r!.¿o juego radii -P aca de choql| Tober¿

Vá vu a reguladofa

Plstón de mando - juego radia Tobera

Vá vu a de disco Válvu a cónica

Cojinetes

colinetes h drosF<

coiinetes ibres de fricción_+t< -_l>Col nete later¿l Bomba a engranajes>l ]<_

rueqo p ac¿ arerar rl¿

2.1.5 Puntos sensibles al ensuciamientoen componentes hidráulicos

En Figura 14.2 se han representado lugares críticos con toleranciasestrechas (tamaños de juego)en piezas constructivas de una bombaa engranajet una bomba de paletas, una bomba de pistonel unaválvula de conmutación y una servoválvula.

Bomba a engranajes

J l desde 0.5 hasta 5 ¡rmJ2 desde 0.5 hasta 5 Fm

Bomba de paletas

l1 desde 0.5 hasta 5 ¡rmJ2 desde 5 hasta 20 UmJ3 desde 30 hasta 40 u,n

R¡\mhr da ni<rñño<

11 desde 5 hata 40 lfnJ2 desde 0.5 hasta 1 UmJ3 desde 20 hasta 40 umJ4 desde t hasta 25 urn

Válvula

ll desde 5 hafa 25 pm

Servoválvula

Jl desde 0.5 hasta 8 umJ2 desde 100 hasta 450umJ3 desde 20 hasta 80 lrm

Fig. 1 4.2: foleranc¡as criticas en componentes h¡drául¡cos

3. Cálculo del ensuciamiento con sólidos

Para calculaf el ensuciamiento con sólidos deberán extraerse muestras

de líquldo de la instalación hldráulica. Los distintos rnétodos de

extfacción de muestras están normalizados según 150 4021 y DIN 150

5884.

Ya en la fase de construcción de a instalación hidráu ica deberánprevefse puntos de extracción de acuerdo con la norma. Cabe observar

que las muestras se extraen del flujo turbulento, Los distintos frascos

con rnuestras deben presentar la información sigulente:

N'de muestr¿

Origen de la muestra extraÍda

lVétodo de extracclón:

Fecha y hora de a extracción:

Tipo de fluido hidráulico:

Filtro hidráu ico empleado:

Cornentario,

aclaraciones en caso necesaTlo:

F\9.14.3: Esquena Contdda autamática de particulaslrLe rungsb€urt€ilunq von Fitern IEv¿lu¿ción de capacid¿d de f¡lfosl, Band 240, Experr V€rlag

El análisis de las partículas se lleva a cabo según los dos métodos

c0munes:

a) Contado microscópico de partícu as

La muestra de lÍquido se filüa a través de una membrana, e resjduo

se co oca bajo eL mlcroscopio y se cuentan las partículas según

tamaño y cantidad.

Este mé10d0 está normalizado según 1SA 4401 y 4408.

Es u1 metodo muy complicado y exige muc'ra expe'ercia.

b) ¡,4ét0do autonrático de contado de partícu as

Con aparatos automátlcos de medición y contado es poslble un

rápido análisis de particulas. La muestra de fluido fluye a través

de una célula de medición foto-óptica.

La célula de medición posee un canal de flujo con fuentes de luz y

fotodiodos dispuestos lateralmente en ventanas transpafentes. Este

método, que trabaja según el prlncipio de bloqueo de luz, transmiteinformación sobre cantidad y tamaños de partículas de sólidos. Las

paniculas que pasan producen una reducción de la sección transver-

sal del rayo de luz saliente. En base a cambio que se produce, se

oJeden s¿r¿r (orclus ones sobre el tamaio de las panicr as.

Las partículas pasan una por una al ado de rayo de luz, pudiendo

ser contadas (Fig. 14.3).

Naturalmente, la óptica no puede diferenciar el tipo de partículas de

que se trata, por lo cual también cuenta como partículas burbujas y

gotitas de líquidos extraños.

-¡ E4isol3< [toL

1 Selecclón del canal

2 Cantidad de p¿rticulas

3 Amplificador4 mpresora

5 [/]ando de aire

6 Conexión de aire

7 Filtro de alre 1 mm

8 Tanque

9 Grlfo de tres vías

10 [,4edición de caldal1 l Cilindro de medición

12 Fotodiodo

13 Panicu as

14 Sensor

3.1.2 Clasificación según 150 44 06

Aquí se calculan acumulativan'lente las partÍculas de un tamaño

superiof a 5 L¡,.n y a 15 gr en 100 m def uido hidráulico

La evaluacióf del contenldo de só idos en el fluido hldtáulico se

detefmina medlante sistenras de casificación (Clasesde lmpieza o En base a ambos valores se determlna a clase de pureza del fuido

suc edad, respect varnente). hldráuLlco.

LasnorTnas rnás comunes empleaclas hoyendia son NA5 1638(Na Para a c aslflcación se dispone de 26 rangos. La denomin¿cion de a

tlonalAmerican Standard) e ISO 4406. clase de pureza se compone sólo de 2 números. El pr mero ifdica el

3.1.1 Clasificación según NAS 1638

número de rango para eltamaño de particu ¿s cOn tamaño super¡or

a 5 pr,n, el segundo número, e fafgo para as particu as corl tamaño

superior a 15 !m.

para la cl¿sificación del f uido hidráulico se dispone de 14 clases de La Fig. 14.4 muestfa a represenlaclón de la clase de pureza segun

pureza. En cada clase se indica un determlnado número de partículas lS0 44 06.

3.1 Sistemas de clasificaciónpara el grado de ensuciamientodel fluido hidráulico

(en 100 m ) en cada uno de os 5 ra|'lgos de tamaño.

En la Tabla 14.6 se muestran as clases de pureza según NAS 1638

Tab a 14.6: Clases de pureza según NAS 1638

Cantidad náxima de particulas de suciedad en 1a0 nl de fluido

hidráulico

106

105

5

1,3

6,4

3,2

8

4

2

5

2,5

1,3

6,4

3,2

t.o

8

4

2

¡ 1n+*!

E

sq

10r

2 5 10 15 20

Tar¡año de paftículas en !rm

,r :t :'il:,:..r rtrl'rl 18

to

t5

14

t*\ rvs 12

1l

10

I8

7

6

5

4

3

2

Fig. 14.4: Clases de pureza según ISA 4406

Ambos slstemas de clas ficaclón se pueden representar gráflcamente

Clasedepure-za

Tamaño de padícula en [m

15-25 25-50 50 - 100 > 100

00 22 4 0

0 250 44 8 2 0

1 500 89 to 3 1

2 1000 178 32 6 1

3 2000 356 63 11 2

4 4000 712 126 4

5 8000 1425 253 45 8

6 16000 2850 506 90

7 32000 5700 1012 180 32

I '11400 2025 360 64

I 22800 4050 720 128

10 ..,t9o.o9l 8100 1440 256

11 2880 512

iibs' 5760 '1024

0llseruandO a Fig. l4 5 se reconoce que 150

4406 só o ernp ea, para la ev¿lu¿clóN, Llna

parte delespectro tota de aná isis seqú¡ NAs1638.

E¡ la case de pureza según NAS 1618 la

cantidad de parliculas ca cu ada en e a rál s s

o."p.éde pr.tro. ,.1 . ó.e. i"Esto quiefe decir que a indlcac ó¡ de clase

según NAS 1638 qenera mente se reflefe a

fafqo de t¿maños de 5 hast¿ 15 !r'l'l

Com0 ya se ffenc o¡af¿, cof a cl¿se depufeza según NAs 1638 se descf te ufesp€ctfo de paftículas n'rás grafde q!e ron50 4406.

4. Proceso de f¡ltrac¡ón

4.1 F¡ltros por gravedad

Ef la t ltr¿rlón por qravedad e f uido, ¡omo!o ."rp i"do. oopop¡o'l .1" "

-. "tde med o de f ltrado.

En fr drául ca y técflca de ubr ficacióf este

metodo fo se emp ea; sÓ o sue e ut z¿rse

en la obtención de agu¿ potab e a pafr r d€

tratam €fto de aguas residua es y en e

t ¿t¿mlento de aguas de e aboración (f ltros

de gf¿vll a, lltros de cintas de papel)

4.2 F¡ltros de presión

En a f ltlacióf pof presió¡ elf uido h dr¡u ]co pasa a través de med o

1 tf¿fte romo cofsecuencla de u¡a caid¿ de pres ón entre e ado de

suciedadye adolmplo.

Este nrétodo se emp e¿ p¿ra ¿ f tracior de f uido hidráu lco.

4.3 CentrÍfu9as

En as centrílugas se emplea la fuerz: centriflga para separar la

parte só ida de iquido

Este método se emp ea en caso de gran ensucl¿m ento de flu dohidráu ico y para la separac ón de agL,a

15

J¿m¿¡o de partic!ias ef Frf

Fig. 14.5. Representación gráfica de la repartición de particulas según 150 1406 y NAS 1638 '

' te 51.,rlsrcu 1. Lrnq,ron I Ie r Er¿ Lr¡.cñ Ce..:pdr ¡¡l ¡e I 1r¡51 B¿ra 2,10 Eire r te ¿q

E

- 1o4

I

4.4 Prensas para filtros

En as prensas para fi tros r¡edlante fuerzas mecánicasdiscontinu¿merte se prensa fluido de os só ldos. Los materi¿ es

só ldos permanecen en a prensa,se forma una tola de f ltracón.

En hidfáLr ica este método no se emp/ea; es de uso lferuente en ¿

lndustria a meftic a.

A veces este método suele uti lzarse en e tratam efto de íqu dos

refr gerantes.

5. Medios de filtración

En los métodos de flltraclón mencionados se

utillzan diversos medios de f ltración o una

combin¿ción de os mismos.

5.1 Filtración de superficie(Flg. 1a.6)

En Los fi tros de supef cle a separac ón de

partículas se lleva a cab0 dlfectamente en a

superficie de os medios de filtraclón. Las

partículas que por su feducido dlametro

por el ¿r ef " | - Oo p_edp p¿)¿ o ¿les

de los mlsmos sin prob ema. 5lf emllargo, la

fesistenc a de f ltro aumenta con a

oLL pac or 0e srpelirie. L¿ tor¿ de | ¿'ioren la superf c e puede ocaslonar una

reducció¡ de a linura de fllttación.

Para a filtracló¡ de superficie se er¡plean

fitros de membrana o materia es de fiLtro de

tejido de mal as, caftos de metal o tela de

irent| la.

5.2 Filtros de profundidad(Frg.14.7)

E f r-ioo a . rpiar I d'p¿s¿ lo ",1 LcILrd dp

f ltro. Las partículas a e iminar quedan

retenldas en las capas más profundas de-i . o.Amayo orloarot -ovo r¿'p,,.e r(¿

a flulo, de modo que debe recambl¿rse el

eleme¡to fi trante. Para estos f tfos se

emp ean n're0 0s 0e

- materiales de celuLosa impregnados(materla de filtros orgánico),

- veL ón de fibra de vidrlo(material de fiLtros inorgánico),

ve lón de meta sinter zado o

- meta poroso slfterizado.

Ftg. 14.6: Representación de un

t g.14.1: Representación de un filtro de prafundidad

filtra de supelicie

6. Composición de los elementos de filtro

La composición de los elementos de filtro varía de fabrlcante en

fabricante. En el caso de elementos simples de papel las capas

filtrantes están fabricadas sln tejidos de alambre de apoyo, de modoque en el caso de elevadas diferencias de presión en los elementosfiltrantes los plegues de los filtros se comprimen. De este modo se

reduce a poslbi idad de drenale en as esteras plegadas, de modoque muchos p iegues no son más activos para a filtración.

Los elernentos filtrantes de mayor ca idad se componen de varias

capas filtrantes. Esta composición define la estabilidad de los

e ementos contTa picos de presión y cauda es cambiantes.

Debe cumplirse una determinada amplitud de malla de tejido de

apoyo porque, de otro modo, el vellón filtrante pasaría a través de

as mallas del tejido y el elemento perdería su efectividad.

El personal de mantenimiento debe manejar os elementos con mucho

esmero. 5i durante el montaje os pliegues de elemento gopeancontra bordes fllosos, la consecuencia puede ser e deterioro de las

capas y, con ello, a lnutilidad del filtro.

Los elementos filtrantes de ca idad deben presentar las siguientes

caracteristrcas:

- elevada estabilidad a diferencias de presión,

- estabil¡dad de beta a lo largo de un gran rango de diferencia depresrón,

- finuras de fitro para todas as clases de pureza,

- gran capacidad de retenclón de suciedad,

- grandes superficies fitrantes y

- elevada vida útil.

Las exlgencias a elementos filtrantes de alta ca idad se pueden extraer

de DIN 24550 parte 2.

fr+

Fig. 14.8: Elemento filtrante con estructua multicapa de estera

7, Selección de la finura de filtro

La selección de la finuta de fjltro de e eme¡tos fi tfantes depefde del

grupo principa deflltracjónene cua seempearáel fitro.

La Tabla 14.7 muestfa adisposlcónde grupoprlncipal defitracióny la flltraclón correspondiente.

E¡ a documentaclón antigua sobre romponentes h dráullcos se ndlca

a finura de f ltro necesaria. Dado que a seguridad de funcionamiento

de o..or po'lerte,Oepp dp oé g ¿oo oe p- eld oe fu'do -¿:todos los fabricantes de componertes en su documentación técnlca

¡dican la clase de pureza del f uido hidráu lco recomendada.

l-: d '0 rdc0'r, c po'to'11ó pord r¿ p olórc or de lo> corporerte .

comp i(a a se ección de la f nura de fitfo, dado que la carga por

,-rioj¿l jcp"¡ de tdrto del .¿m¿io d" l¿s 0"'l rL".,on0dp L

canI0a0.

En base a anál sisde aboratorio y estudios rea lzados en a pfáct ca,

os fabr cantes de fi tros están en posiclóf de lnd car la

correspondenc a del f uido h drául co deseado con a flnura de fi tfo

n€ces¿r a. En F q. 14. T 0 se indic¿ d .ha correspo|dencia.

Ensuciamiento con particulas muy f¡nas

Las p¿fticu as r¡uy f n¿s (de 3 a 5 ¡m) nf uyen

fegativamente en el fufcionamle¡to y feducen

la capac d¿d f tfant€ pof :

e efecto eroslvo de particlr as muy li¡as(con frecuercia desgaste de (aftos de mando)

- depósltos f nos en nterst rlos estrechos

(pe gfo de obstfl.rccióf)

camb os en e medlo f trante

(envejeclm ento de f uido) por reac.lones

quÍm cas.on a superfcie de as paftic! as.

Filtración muy fina

)epd'drio p'"cl ,¿d"o.t,." n,, ¿(Ól

d sperslón (prh,.,,5 - 100)

Los f tros muy f nos feslstentes a e evad¿s

d ferenc as de pres ón son seguros de

lun(lonamiento porq u"o

mlnimizan a producción ye desarro o

de efos on

iltu.i""*"t" -" p"rtr.rl* fi"; F"*.¡".i""t" p*r*L"t grL"t*

l

Las partículas f ¡as (de 5 a 20 r{¡¡) pfoducen L¿s paftíc! as grllesas > 20 um lrecue¡t€Ílent€

desgaste pof ff cclóf, espec almente en juegos producen una la ¿ lota fepe¡t ¡a pof eieclo de

eslTecnos. b oqueo, obsifucc ón o destfucclÓn dlretta

5n embargo, la dase de pureza de f uido en el slstema depende

además de los siguientes parámetros adicionales:

- Tipo de nfalarión,contaminarión de n'redio amblente,

- sobrepreslón de servicio,

tiempo de servic o de la insta ac ór ydisposiciór de os ljltros.

Por esta razón a se ecclón de a f nura de f tro indlc¿ndo i¿ c ase de

pureza de flu do hidráu lco en a etapa de pfoyecto de la nstal¿clón

resu ta nruy difíci . Para que durante e servicio de a lnsta aciÓn se

puedan emp ear e emeftos flltfantes con una me¡or f nura de fl tro

o una mayor vida út]1, debe e egirse e tamañ0 constructivo deL f ltro

de modo ta de pern'ritlr en tua qu er rnon'terto un cambio de os

fi tros a un tamaño construct v0 más gfande.

Uno de os casos típlcos de fa las en cornponentes hidráu lcos es a

obstr!cclón de nterst clos y toberas. [as váLvu as regu ¿doras de f ujo,

vá vulas estrangu adoras y servová vulas son especlaln'lente sefsi

b es a obtur¿c ones. En caso de pocO mov mlento relativo de las

srpeÍic es de ftersticlos ex ste m¿yor riesgo de obturación. Por dicho

motlvo a flnura de flltro debe ser pol o Tnenos gua o menor a la

indlcada para los anchos de interstltios de os cornponerttes.

L I e\p. i¿ ó0o otórd"oar-cu¿. o '"ror

l3x - 100

X= Ér¡ tamaño de p¿rticu a que puede ptovocat

.a"¿r"Pp-roe l .o- O0-ó teopolo9ólLos f tros gruesos pfoteqen € sistema cont ¿

ensucram en10 gT!e50.

Reducen el peligro de una fa a repentlna o de

una de5trLrccLón total

'r o. .gd rerrd B'oo l"o o ¿oo o_¿- pl o de oi _o

Fal as (brele bloqueo en vá vu as de p slóf En caso de gra¡des fuerzas, fotufa de

o de corredera y fugas en os asientos de mater ¿les.

Re5! ta tip coL¿5 consetLrencias son He5! 1a t p c0:

Agrandamiento del juego pof eIOs ón E b oqueo de tobef¿s

valvu ¿51

- Fa a comp eta pof luete erosion

Filtración fina

Sepafac ón parcial de pafticulas f nas de

sucledad y sepafac¡ón total d€ partic! as

gruesas (fl! f,,,.:r - 100)

Los f tfos f nos contro an de manera f ¿b e el

grado acepiable de ensuciam eft0 de slstema

-po-óge' o ro¡oora1le,p fo "oo-ir¿c0ntfa en5uc am enlo

F¡ltrac¡ón gruesa

- evita¡ a obstr!cción de ntefstlcos estTechos

- protegen el f uido contra envelec m ento

reducen e desgaste Por lriccló¡

- ev taf un¿ fa a repentlna de P ez¿s

constfuct vas.ev tan faLlas de l¿ lnstalacló¡.

Tab a 14.7: Efecta de las partículas sabre conpanentes en función del tanaño de partículas y carrespandencia con los grupas principales de

filtración

7.1 Finura de filtro y valor B

Nasta a pfesenie, a finura de flltro h¿ venido sie¡do denom ¡adade acuerdo el ancho efect vo de poros o bien m¿llas, pero tambiénsegún va ores estadíst cos de retenc ó¡. Lo que se lndicaba sobre

f nuras abso utas, medias y nominales de filtro en muchos casos no.o resoo dr¿¿l¿re"ldadp "Lr.".A-",esder¿delr.o oolvao'

F hubo una cara mejora. Medante e valof ll pueden compaTarse

diferentes materiales de flltro ncuso en caso de anchos de poro

"ogLl¿re. ¿st ro"1o 'or a! i'"eqt a e- de p¿t- c- ¿s 0e qL¡ eo¿o.

La definic ón de va or fJ está basada er la prueba l\,4u tipass según

50 4572 y toma en consideración e hecho que, en muchos casos,

" , o"' r ", de:. c ed¿d so o . or (op "d", dé.p1"\ de \¿'os po ,os

a través del fitro.Tomando como base una cant dad de panícu ¿s de suciedada imentadas con un tamaño determinado, se determ na a c¿nt dad

de las panic!las que han pasado.

Para la definición de a tasa de retención se uti iza €n la mayoría de

los casos a relación 75:1.

F,o = 75 sign f ca que de 75 particulas dei tamaño de 10 pr,n se deja

pasar estadistjcamente una p¿rtícu a. La tasa porcentual de fetención

es de 98,66%. Esto rorfesponde aprox madamente a a defl¡ició¡de ¿ flnura de fitro absoluta.

--o-B¡= 75

T -t-

R=75:1

-awm

t g 14.9. Definición del valor l3

Lrase 0e pureza

(de ensuciam ento) Duede a canzarse mediante filtro

NAS ffi u,=" l'4aterial Drsposición

Sistema h dráulico

6 3In0rgan c0

de v drio

Filtro

0e pres 0n

t:.

Servoválvulas

traS1 5

Válvulas regulad

B 10Flltro de

rel0fu0

o filtrode presión

Vá vu as

proporcionales

- Bombas y

válvulas

para P- 160 bar

9 20

organrcop.el. papel

ParaP-I60bar

'10 25

11

25 ,,,40

F tración de

ret0rn0,

cauda parcial

(ictom:< do h>i:

presión en hidráulica

móvil eindustrapesada17

F g. 14.10. Recomendación de f¡ltro

8. Prueba de filtros

8.1 Comprobación de la calidad de fabricación(Bubble Point Test)

N4ediante esta prueba según ls0 2942, también llamada prueba

de la burbula, se puede comprobar la calidad de fabricación y 1a

integridad de un filtro.

Sirue para autorizar otras pruebas (p.el. S0 2941, lS0 2943,

r50 3723, t50 3724, lS0 4572).

8.2 Prueba de colapso y presión de reventón

En el ensayo normalizado según 150 2941 se prueba la estabilidad

de los elementos fitrantes frente a la diferencia de presión.

Bajo presión admlsib e de colapso y de IeventÓn" se entiende la

diferencia de presión a la cual, con el sentido del caudal prescrito, el

elemento filtrante no se deteriora.

La expresión presión de co apso se emplea cuando el elemento

filtrante es circulado de afuera hacia adentro. En caso de sentido

inverso de clrculación se hab a de presión de reventón.

8.3 Prueba de compat¡bilidad con el

fluido hidráulico

En la prueba normalizada según l5O 2943 se comprueba la

conrpatibllidad de los materiales delflltro con el fluido hidráulico.

8.4 Característ¡cas de fatiga por flujo de

los elementos

En la prueba normalizada según 150 3724 se prueba la capacidad de

un elemento filtrante de reslstir a una falla estructural, producida por

deformación como consecuencia de condiciones de flujo variables.

8.5 Determinación de la pérdida de pres¡ón

en función del caudal

En la prueba normalizada según lS0 3968 se calcu a a pérdida de

presión de carcasas y elementos de filtro en función del caudaly de

la viscosidad.

Presiór de co apso

y reventón de tubo

de apoyo

E-9E

-9

e

Pres ón de

colapso y

revenlon segun

ls0 2941

Presión diferencial final

EI

_qE.g

100 %

80%

20 v"

¿p en

estado Puro

2,5% 5% 10

gram ACFTD

Fig. 14.11. Presión diferencial según la suciedad agregada

E.6 Prueba de potencia del filtro (test multipass)

En la prueba normalizada según 150 4572 se comprueba la conducta

de separación de un filtro y su capacidad de retenc¡ón de partículas.

Esta prueba se basa en el principio del pasaje múltiple de lluidohidráulico sucio a través del filtro a probar.

Con ello se quiere demostrar que las particulas de suciedad que enprinc¡pio han pasado a través del filtro, en una carga reperida del

mismq aún pueden quedar retenidas.

El resultado de la prueba se expresa con'ro un valor Rx.

La relación de filtración Brcalculada también se puede indicar como

grado de separación en %.

Grado de separación en v. = ( B'1) . roo, tJ,

'ú

nl ujo s¿lid¡

1000 particulas

> 10 ¡rm/l00 mt

= 0.08 mg/L (ACFTD)

nlirlo e,rttudu

100000 partículas

> 10 pm/l00 mL

= 10 mg/L (ACFTD)

n.,. >X um¡ IIUIO Slllfá0dl-l='l-x n,.. ,.. zXumTtulo sa[0a

Eiemolo numér¡co: B.^ = looooo - loo1000

\Tam¿ño paníc. en lrm

flx = 2 50 o/o grado de separación

Bx = 20 95 % grado de separación

0x = 7 5 98,6 Ya grado de separación

Fx = 100 99 % grado de separación

(grado de retención absoluto)

Fig. 14.12: Cálculo delvalor B,

Fig. 14.13: Grado de separación en % en función del valor B,

Esta prueba cercana a la práct¡ca permite una gran reproducibilidad

balo condiciones sim¡larei permrtiendo comparar fihros de diversos

fabricantes. La efectiv¡dad delfiltro de prueba obtenida otorga alusuario

informaciones sobre la capacidad del filtro elegido y seguridad para la

decisión deaplicación e información sobre la relación precio/capacidad.

9. T¡pos construct¡vos de filtro

9.1 Filtros de aspiración

Ft9.14.14. 5ínbolo para filtro de aspiración, (izquierda)sin y(de recha ) con vá lvu I a bypass

Las instal¿clones hidráulic¿s deben equiparse con un filtro de

¿sp rd.0r cJ¿rdo e 'iecoo de ." dere'io'o dp la borbd po'ensuc am enlo grueso es m!y a t0.

Ta es el caso cuando

- distintos c¡rcuitos hidráulicos emp ean la misma fuente de fluido o

- cuando los tanques, como conse(uefci¿ de su forma, no pueden

limpiarse.

Con los f tros de asplración sólo se puede lograr ura protección de

funcionamiento de la bomba. L¿ pfotección necesaria contra des-gaste, deben gar¿ntizarla f¡ltros instalados en tuberías de presión,

de retorno o en tuberias de caud¿l secundario.

Dado que las bombas son sensibles a la depresión la diferencia de

presión en e flltfo no debe ser grande. Por el o deben instalarsegrandes superfic es f ltrantes. Ader¡é5 resulta a tamente recomendab e

emple¿r una válvula bypass y un ifdicador de ensuciamient0.

E sector de aspirac ón sólo se lm ta a retener panícu as gruesas,

generalmente > I00 !ún. La filtración en accionamientos hidrostáticos

es una versión especial. Aquí la filtración de aspiración se realiza con

una finura de fitro de 20 lrn.

9.1.1 Cesta de aspiración (filtro de asp¡ración sin carcasa)

Las cestas de asp¡ración están prev stas para inserrión en la tuberíadp:<nir¡rión dp hnmh:<

Cabe tener en cuenta que las cestas de asp ración deben inslalarse

suflcientemente por debajo de nivel minimo de aceite.

Para protección de la bomba deberá mont¿rse un lnterruptor de

depresión entre el filtro y la bomba.

9.1.2 Filtros de aspiración con carcasa

Estos I ltfos tanrb én se pueden nstalar deba]o del nivel de iqu do

en el tanque. Para que las carc¿sas no se vacien al recambiar ios

e ementos deben est¿r asegurados con un seguro contra derrame.

Desvent¿j¿s

Tl se ,¡ronta e¡ o l.,S¿r m¿s

diiicii de la nstal¿c ón

(a rañ ¡ra . h!^:((

]

- pfotege a todos l0s(omponentes hidráulicos

conüa ensuciam ento 9TUeso

- dificil mantenimiento por estar< mo,ñi¡^ óñ ól r.aira

- por r¡esgo de cavitac on só o

filtración gruesa

- d ficl montaje de ndicadores

0e ensuclaf¡rent0

Iabla 14.8. Ventajas y desventajas de filttos de aspitación

Ftg.14.15. F¡ltros de aspirdción

- pfecro

9.2 Filtros de tuberías (Filtros de presión)

Fig. 14.16: Sinbolos gráficos para filtros de tuberías

Los filtros de tuberías se colocan directamente detrás de la bomba y

filtran por consigulente todo el caudal de la bomba (filtro del caudalprincipal) o se colocan en un circuito parcia (filtro de caudasecundario) directamente de ante de un aparato que sufre peligro.

Por consiguiente, las carcasas de los filtros de tuberías tienen que

estar preparadas para aguantar la presión del sistema. Por esto, los

filtros son denominados también filtros de presión (filtros de bajapresión hasta una presión nominal de aproximadamente 25 bar;pasand0 de esta presión, se usa el término de filtros de alta presión).

Este tlpo constructivo cumple con la tarea de proteger el buenfuncionamlento de componentes hidráulicos postconectados. Por

dicha razón estos filtros deben insta arse lo más cerca posible de los

componentes a proteger,

Los siguientes aspectos resultan decisivos para la utillzación de filtrosde tuberías:

- Los cOmponentes de a insta ación son especialmente sensib es al

ensuciamiento (p.ej. servoválvulas o válvulas reguladoras) o muyimportantes para el funcionamiento de la misma.

Los componentes son muy caros (p.ej. cllindros grandes,servová vu as, motores hidráulicos) y muy importantes para la

seguridad de una insta ación.

- Los costos por parada de la instalación son excesivamente elevados.

- Los filtros de tubefias pueden utillzarse como filtros de seguridady/o como filtros de trabajo.

Filtro sin indicador de ens!ciamiento,sin válvula bypass

Fltro sin indicador de ensuciamiento,

con válvula bypass

Filtro (on ndicador óptico

de ensuciamiento

Fltro con indicador eléctrico

de ensuciamiento

Los flltros Ilenen las slgu entes tafe¿s:

Filtros de trabajo

- Protecrlóf rontra desgaste de tomponentes y

- manten m ento de acasedepurezade fludo.

Filtros de seguridad

- Proterrlóf dei func oram ento de os componentes

Los fi tros de seguridad só 0 se en'p ean junto cor fi tros de trabajo.

Los filtros de tuberías debefían ellar siempre eqr.l pados cof un

¡dicador de ensuciamle¡to De ¿nte de compon€ntes crit cos só o

deberán emp eatse filtros de tuberías sin vá vu a bypass. Este t po de

fl tro debe estar equipado con ur e eT¡efto fi trante que pueda

soportar elevadas d ferenc!¿s de pfes¡ón sin sufr t daños.

Veflajas []:5'ent¿ ¿5

Fig. 14.11: Filtra de tube a

F g. 14 18: Yis¡a en c orte de un f¡lLr) de tuberias

!#

pu€den m0n¡¿fse I reclamenle

de ante de pie2a5 se¡sib es

pueden fi trar f namente

- fárl m¿nten m e¡to

pLreden equipar5e co¡ irldlcadof

de e¡5!clarn enlo

¿rga v d¿ út I

sin c¿v t¿.1óf de bo¡¡ba

¿ constfLrt( ó¡ debe sef

foD!st¿ lpe50)

e e emenio debe €5t¡pfepara00 para u¡a

e ev¿da d fere¡c ¿ de

pres ó¡

seqú r la res siercia a llulo

a pote¡c ¿ se c0 r! efLe en

c¿ 0T

T¿b a 14.9: Ventajas y desventajas de filtros de presión

Elfitro(F g. 14.18)setompofebéscamefted€ !na tabez¿ deflltro(1)co¡u¡ac¿rcasadefitroroscao¿(2)ye e enrerto lllt a¡te (l) La

verslón estándar está rea lzada s I rálvu a bypass y sif t0frll o de

descarga de presión. Gefera mente existe urt¿ c0nex Óf pala ¡dicado

de ensuc aTn ento.

9.3 Filtros de retorno adosados

Filtro sin indicador de ens!ciamiento,con válvu a bypass

Filtro doble sin ndicador de ensuclamiento,

con válvula bypa55, conmutab e

Filtro con indicador óptico de ensuciamiento,

con válvu a bypass

].---------A

I

1tI

,rlI l" É |

L._._l "._-_._._._._-_._.iFiltro con indlcador eléctrico de ensuciamiento,

con válvu a bypass

Fig. 14.19 Sínbolos gráficos para filttos de rctona

Est0s filtros se encuentran en el extremo de a tubería de retorno y

han sido concebidos como filtros para montaje s0bre e tanque. Esto

quiefe decir que e fluido que viene del sistema, retorna fitrado aL

tanque. De este modo se fitran del fluido hidráulico, antes de que

lleguen al tanque, todas las panÍculas de suciedad que penetran en

e sistema o que se producen en éste.

Al e egir el tamaño del filtro deberá considerarse el caudal máximoposib e.

Con el fin de evitar la formación de espuma en el tanque deberá

observarse que bajo cualquier condición de servicio la descarga delíquido siempre se encuentre debajo del nivel del fluido. Eventualmente

será necesarla la insta ación de un tubo o disfibuidor de caudal en

la descarga del fitro. Cabe observar que la distancia entre la base

del tanque y el extremo del tubo no debe ser inferior al doble o triplede diámetro del tubo.

Ventajas Desventajas

- bajos costos

- fácil mantenlmiento

pueoe seT equ pa0o ronindicador de ensuciamiento

- puede fl trarse fiÍramente

sin cavtación de bomba

se fequlere un válvula bypass

- en caso de picos de pfesión y

arranque en frio permite el

paso de panículas de suciedad

a través de la válvu a bypass

Tabla 1 4. 1 0: Ventajas y desventajas de filtras de retorno adosados

El filtro que se muestra en Figuras 1J 20 y 14.21 se fija a la tapa deltanque por medio de una brda de f 1ac ón (1). La carcasa (2) con la

conexón para flltro penetf¿ direci¿rfente er el ta¡que. U¡a granventaja de este tipo de construrcióll És su buena accesibilidad y, cone a,su fác I m¿ntenlmiento,

Quit¿ndo la tapa (3) se puede ex:raer rápida y senci lamente el

e1€mento flltrante (5).

Fig. 14.20: Dibuja en sección del[i]üo de retorna pdrd ¡nserc¡ón enel tanque

Resulta impo[ante que el recipiente c0lector de suciedad (4) enciene€ elemento fitrafte (5). Al extr¿er e elemeftO también se extf¿edicho reciplente, evitando qle la suc edad ya separada f uya dentrode tanque hidráulico. Por lo general existe una conexión para

indicador de ensLrc am efto (6).

Para evitar tiempOs de parada por mantenim¡entO del filtro 0 recambio

de e ementos se emp ean f tros dob es conm!t¿bles

En estos casos se disponen para elamente de 2 fitros. Conmutandoal segundo elemento se puede recambiar e primero s n necesidad

de detener a nsla ¿ción.

_..ír

Ftg. 14.21. Filtro de ret)rna para tnserción en eltanque

A

9.4 Filtro de llenado y vent¡lac¡ón

tt . l.-: -DAA ODóó " \A|p -' A

(izquierda) sin y (derecha) con válvula ttvpass

Ftg. 14 23. Filtro de llenado y ventilecicr,.an y stn [atniz de llenada

E1o o"."do pla0ó.¿b¿ooó 0o d ooró-ipod¿ 0ólas fstalac ofes h dréulica Según ¡ue,,o5 aonoc m entos Tesultaf

¿ h^. ¡ "r l¿ oo ",ooen fsta ¿rlon€s h drár icas Una g ar p.r'te de ¿ suc edad eg¿ ¿ la

l¡sta ac ón a través de equipos ¡¿dec¡,rdos de vent l¿c ón Ciertas

medidas constfuct!¿s, rorno seI carg.. Ce presión de fecipiefteshidrá!licos par¿ evta l¡te rarfb 0 de ¡ re co¡ e med 0 amblenie,resu tan poco eco¡órn cas fre¡te a os fl rfos de vent ación a t¿menteef caces ex stentes hoy en dia.

De aruefdo ron e gr¿do de plrr€z¿ e¡ qido se emp e;n litros de

vent ¿c ón co¡ e €mentos recambl¿b es de dlst fta f rura. Los fitfosdeberían d sponer de una conex ón pa a i rd cadores de ensuc ¿rn efto12)

1 Eemeftof lfafte2 lfd cado de € rsuc ¿m ento

3 T¡m z de e¡¿do

4 fa c¿s¡ de 1 1o5 Toff 05 ce llj¿. ó¡

Fig. 14 21. Fihro de llenado y ventilación con taniz de llenado

Los f tros de efado y vefti ación se (offponef báslcamente de un

f ltro de aire (l) para f ltrar e a re qle f uye hac a el tanque y un

" I, d" " "do o¿,o ró-ó e t( ed¿d g _e.¿ o t",¿. o

lnsta ac ór. Los f tros de a e se s!m nistran cor d versas finur¿s de, -0.d" odode.,rpi .01 ".0."c -0P oD-0 q óp¡r bó

a m sm¿ fi¡ura de f tro para e ll tro de sistem¿ y para e f tro de

a¡fe.

Las ex gef,:ias a este tipo de fitr0s se pLreden €xtraer de DIN 24 557.

9.5 lndicadores de ensuciamiento

lndicadores por presión de retención

i^¿@lL.l.f_._"i

Indjcador óptico

lndicadores por diferencia de presión

Indlcador optico

lndicador eléctrlco lndicador e éctrlco

io

L:-f dicadof óptico-eléctrico

Fia. 14.25 simbolos aÍáf¡cos para ¡nd¡cadares de ensuc¡am¡ento

Los indicadores de ensuciamiento tesponden cuando en e fiLtro se

oroduce una diferencia de presión o presión de retención definida

prevlamente. 5e produce una señal óptica o se acciona un cOntactO

eléctrlco. El punto de conmutación 0 de lndicac!ón debe elegirse de

ta modo que en el filtro aún exista una capacidad de reserva para

oue la instalación pueda funcionar hasta flnalizar e turno.

Entre los indicadores de ensuclamiento se dlstinguen:

. Indicador de presión de retención: Para f iltros de retorno de montaje

(adosados) es suficiente medir la presiÓn delante del elemento

filtrante (presión de retención) ya que la salida de filtro siempre va

libre de preslón directan]ente al recipiente. Por consiguiente, la

presión de retención es idéntica a la dilerencia de presión a través

del e emento fihante.

. Indicador de presión diferencial: Se mide la presión diferencial a

través de elemento filtrante, es decir la presión entrante menos la

presión saliente. En esto, la presión absoluta en la instalaciÓn no

tiene influencla sobre la presión diferencial.

. Indicador de depresión: Una medición de baja presión sólo es

necesaria si se utilizan filtros de aspiración para bombas. Se mide

la depresión absoluta en La tuberÍa de aspiración entre e fitro y la

bomba. La presión señalada por e1 fabricante deternrina el lÍnrite

de aplicación del flltro de aspiración.

9.5.l Funcionamiento

Den:ro Ce os ¡d c¿do es 0e efsLiiamle I se c¿$¿ c.r¿ quler c¿rnblo

c1e p esiór atraves de pstonesde med r rlr 0rnentDfafas. Un p stón

c0f so e.ro'de 5ob epuesto se ffLre\./e ti tr¿ a'le za de resorte e t

e r:erlor de l'-d r¿doi ce er'rsLc arf i .¡. É¡ e fojr¿cor óp: c0,

dertro de a cabeza lncl c¿dora, se ha¡ t ,r¡lo dos i-l.lafes de r'ltlsmo

po 0. fu¿n10 más se ¿cerc¿¡ os po os :. rt0 f'r¿,Jior fesu i¿ ¿ frerz¿

'o :e,a L,.L old L - (s .s: -:, r'0 0 uóZá ooindic¡dor¿ sa ta h¿c a afuera

!t ;',erso¡ eécilc¿ seexc;¿ r,r't co¡: o o""iol¡rLri¿r:ro¡.

P¡ ¿ Lr¡¿ ¡d c¡ció¡ corii¡ua de e¡sLrc ¡r ' ento de e €rn€f:o se t¡¡(les.. ro a(lo rdit¿cores e ect,ó cos oi !¡rl¿nlerio. i.red af:e €

efrp e0 de tl aros ¡rl c¿dores se pLtedr .¿lru a os tterv¿ 05 de

ff.tflet fit elI0.

--oo ,l."loe.d""., d ei0 l .L do o o..1-6ó¿ d ferenc a de p cs ó¡ que se prodL.:', como consecle¡c ¡ de

efsr(i¿n efto Ce eletl.er:o se (ofvi€ "ted ¿tle .]n se¡sot ib'ed€ r0fla(to er !r¡ se¡¿ de sa d¿ ele.r ca ana óg ca. Además se

h¿ fserlado un rhib dor de ser¿ es pc tr cos de pres óf ! po ¿ita

'.'isrosii¿c] Cür'arie e a rarque en fr'0.

Ftg. 1J.26. lndtcadores de ensucianenta pat gesión de rctenc¡ótl

óF-'v

f.g l 2- .rd,"Coe.0pe's-(¿".e'rcpa, d'e c .¿deLt",ar

'10. Función y disposición en el circuito hidráulico

'| 0.1. Filtros de caudal principal/{iltr¡ri^n ¡1o r-¡r ¡1; .^mn oi^\

Los fl tros de caudal principa flltran el fluido hidráulico que se

encuentra en el circuito hidráullco propiamente dicho.

Como filtros de caudal principal se emplean f ltros de aspiración, de

tuberías y fi tros de retorn0 adosados.

En el ejemp o del circuito hidráulico ablerto Fig. 14.28 se realiza una

fitración del caudal principal tanlo a favés del filtro de aspiración

(3), como a través del flltro de preslón (7) y del filtro de retorno (1).

En el circuito hidráu ico cenado Fig. 14.29 se reallza una fitración

del caudal principal solamente durante la puesta en servicio a través

de los filtros de enjuague (4).

10.2 Filtros de caudal secundario(Flltraclón del caudal parcial)

Estos filtros tienen la lunción de fiLtrar e! fluido que se encuentra en

circulación en el tanque hidráu ico. Gener¿lment€ se emplean

unidades secundarias compLetas compuestas de bomba, filtro y

refrigerador de aceite.

La ventaja de los filtros de caudal secundarlo radica en que efosfiltros pueden trabajar independientemente de os ciclos de trabajo

de la instalación hidráu ica y que a través de los elementos fi trantes

circJt¿ ur caJdal oe t uido corsranLe de bajas pulsaciores.

El proceso de envejecimiento del fluido hidráulico se fetr¿sa,

aumentando notab emente la vida útil de lluido hldráulico.

En Fig. 14.28 se ha realizado una fi tración de caudal secundario por

separado con bomba (4)y fitro de tubería (B).

En el circuito hidráulico cerrado Fig. 14.29, tanto elfiltro de presiÓn

(3) y el filtro de retorno (1) del circuito de enjuague como el filtro de

cauda de fuga (1)de a bomba son filtros de caud¿l secundarlo o

bien parcial.

Filtro de retorno adosado

Filtro de llenado y ventilaclón

Fitro de aspiración

Bomba hidtáulica

Refrigerador

Bomba hidráu ica

Filtro de alta preslón

Fl tro de caudal secundar o

nterruptor de depresión

5

l')\1

Ftg. 14.28'. D¡spasición de f¡ltros en circuita ab¡erto

1 Filfos de retorn0 ados¿d0s en a tubería de fugas

2 Filtro de aspir¿ción en a tubería de alimentación

3 Filrro de r rbe' a en l¿ tube. ¿ de ¿ ren.dc ón

4 Filtro de lavado en clrcu to hldráulico cerrado

Fig. 14.29: Dispas¡c¡ón de filüas en el circuito hidréul¡co cerrado

10.3 Filtros de ventilación

Estos frltros cump en la tarea de filtrar el aire que entra y sale de

tanque (fi tros de I enado y ventilación (2) en Fig. 14.28).

10.4 Filtros de trabajo

Estos son, entre otros, filtros de reto¡no adosados y de tuberías con

válvula bypass y fi tros de caudal secundario.

Losfiltros de trabajo están equipados con elementos filtrantes estab es

a baja presión. Por su construcción, pueden equiparse con grandes

superficies de flltrado, disponiendo de gran capacidad de retenciónde sucledad.

Para poder cumplir óptimamente su funclón os filtros de retornoadosados y de tuberías emp eados como filtros de trabajo deben

ubicarse en el caudal más grande de la instalación y ser dimensionadosgenerosamente (fi tro de retorno adosado (1) en Fig. 14.28); dado el

caso, estos filtros se pueden instalar en tuberías de fugas (fitro de

retorno adosado (1) en Fig. 14.29).

10.5 Filtros de protección

Estos fitros cumplen la función de proteger a los componentes

hidráulicos frente a un a repentina por demasiado ensuciamientocon partículas de sólidos. Ello quiere decir que sólo deben filtraraquellas partículas que pueden producir un bloqueo repentino de

componentes hidráulicos (véase el filtro de alta presión (7) en Fig.

14.28).

Otra función de los filtros de protección es a protección contra

ensuciamiento en caso de falla de motor o bomba hidráulica.lnstalando un fi tro de este tipo se pueden evitar elevad0s costos de

reparación en caso de falla de componentes hidráulicos.

Los filtros deben poseer una finura de filtro claramente más gruesa

que a de los filtros de trabajo instalados en el sistema. El tamañoconstructivo puede ser menot la carcasa de filtro no debe estarequlpada c0n válvula bypass. Por este motivo dichos filtros deberán

equiparse con elementos estables a ¿ltas pres ores.

'I f. 5elección del filtro

1 1.'l Concepto de filtración

Una fl tración efectiva en fsta ar¡0nes h dráu cas evita fal as,

d r.lelldroosT.Lllo €ofl er .elo.d. l-'de.o-polello ro lo\05

e importantes.

Por eso: Filtración no es un mal necesario, sino una necesidad

ineludible.

A evaluar un concepto de flliración, a efediv dad de un flltro es e

factor de ¡f uenc a más impoftafte, pero no el ún co. Un flltro puede

resuLtar lnefect vo crando está monlado en un ugar equ vocado y

se le confí¿ una función errónea. Como ya se mefconafa €n os

clrruitos, podrán prevefse uno o v¿I os fitros pala a f tr¿clón.

A reaizar un concepto de fitracór deberá teneTse en cuenta o

s gu efre:

Vó0 d1'e ¿ 5ó ó' ( oT 0e - I rtds ¿Oar -c0¿, ! e e.1oeode'l-oaltamente efe(tlvos de enado y ventilaclón debe evitarse ¿

penetrac óf de suciedad en a lnsta ación hidráu ica.

- .¡-r cl¿llo["p Iil"'. lréddtd''l"l .pdesp-esdeq rp"d\openetfado en La ifsta acón hldráullca 0 en tuanto se haya

pfo0ucr00.

Los fitros h dráulicos s empre deben actu¿r dlsn'rinryendo el des'

gaste, es deci¡ deben ser más f nos que as to eranc as critlcas de

los interst clos de los componentes hldráu lcos.

D¿ ¿ q.e o, I o. oueco leo /or Tl r.ro 'dbo o d" i-lo p7o,

deberian lnsertarse en e cauda más grande.

Debe rea izarse un p lego de cond c ones.

A part r de estas reglas bás c¿s tamblén se derivÓ a dlvisión de fi tros

en filtros de nabajo y de protecclón

Los flltros de trabajo real zan el tfabajo de I mpieza. La f nura de

filfo debe e eg tse de acuerdo con :s ex gencias de as toleranci¿s

rfltic¿s de juego de los componentes hldfáuL cos. Pueden poseer una

vá vula bypass y est:r equlpados con e ementos flltrantes estab es a

baja presión. Resu ta Íecomendab e a insta ación de un nd cador

de diferenc a de presión.

La pfotecc Ón coftfa b oqueo necesafla paTa os tompofentes

hidráu lcos se garantlza por medio de l¿ instalac Óf de un f tro de

protecclón, es decif, estos f tros solamente fi tran aque las partlcu as

que podrán ocas 0nar un b oqueo repent no de tomportefteshidráu lcos.

LOs 'i tros 0e p oteccio 0 e.i o el deso¿ste o a 90 o dlo 0o e.ld

razón deben filtrar más qrueso que los fitros de trabalo. No d""ben

estaf equipados con váivu a bypass y deben cortar con el€mentos

flltrantes fesisteftes ¿ diferenclas de a ta presión.

11.2 Criter¡os para el dimensionamiento

Además de la ex gencia de seguridad de func onamiento y v da útll

de los componentes hidráu cos, los cofos de seruicio e nfalac ón y

los costos de depo uclón de f u do hidráu lco son fundam€nta es

para detefm nar un sistema adecuado de f tfos h dráulicos.

Para La determ nac ó¡ deberá¡ emp earse os slgu entes criterios:

Se¡s bil dad a e¡suciamlento d€ os compofentes hidráu icos

emp e¿dos,

campo de ap lcac ón de toda a lnst¿lac¡on,

cá cu o de cauda,

dlferenc a de presión admlsib e o preslón de retenslÓn,

romp¿tib lidad de los fluld0s pfev stos con los matefiales del fi tro,

- temperatura de seru c o,

- viscos dad de med o,

- ternperatura de d mensionamie|to y

equ pamlentos suplementarios (p.ej indlcadof de ensuciamlento)

11.3 Selección de los elementos f¡ltrantes

La pérdida de presión recomendada con el e en]ento lmp o y a

vlscosdad de servicio para e flltro tota (catcasa y elemento) no

deberia superar os sigu eft€s va ores:

Fltro de tuberia sin bypass:

F ltro de tuberia con bypass:

Fitfo de retorno adosado:

ap¡=0,2x4p,c.,.",

ap.,=0,15x4p,,,..,,"

^p, = 0,2 x

^p,, .,r,

Antes de poder determ raf e t¿maño constructvo deL fitfodeberá

def nlrse a finura de fi tro necesafla. Para el o deberá co¡s derarse la

case de pureza necesara de toda a nst¿lación. 5e flge seqÚn a

c ase de pureza necesaria pata a pleza más sensible a ensucianl ento

de todo e sistema h dráulico.

Por ejemplo, de acuerdo con Fig 14.10, se recomendaria para una

instalac ón h dráu ca c0n una vá vula de presión proporciona unfitro con a unidad fitraÍrte flrc=75 con n]ateria inorgán co de fitfo(p.ej. tibra de v dr o).

5ln embargo, a gama ndlcada en Fig. 14. 1 0 para válvu aspr0p0fc ona es v¿ hasta l3r.=75. Para a eveftuai apl cac ón de unfi tro con u¡a finura de filtro más basta h¿y que comprobar io5 qurente:

. Qué c ase d€ ensLtciamlento exlge el f¿bricante de la válvulaproporclonal?

. En qué relaclón esta el coste adicional para una unid¿d fitr¿ntemás fina si se compara con los posib es gastos que ocaslonaria el

fa o de la máquina?

En caso de que ef a nstalaclón h d¡áulica sólo se cons dere un

apafato sens b e a vá vu a de presión proporciona, también sedispondrá de a posibil dad de coloc¿r de a¡te de este apaf¿to un

li tto de presión con 0.0=75 y f ltrar ei conjunto tota ¿ través de unfitrO de n]ontaje para el depósito con li.-=75

Una vez defin da a finur¿ de fitro necesaria se puede determinar e

tamaño constfuctivo del fitro. La met¿ a detefml¡af el tan]año de

f ltro es a canzar un equ ibrio ertre la entrada de suriedad a sistemay la salida de suciedad medlante fltracón Debe loqrarse una vidaút I económ ra.

P0r esta r¿zón, al determinar ei tam¿ñ0 de l0s filtr0s deberán

co¡s derarse e grado de ensuc am ento del entofn0 de la máquina,e cu dado y el mantenim ento de s sten]¿s hldfául co y a temperaturade servicio del f uldo hidráu co

Las fórmulas necesarias pafa a determinaclón del tamaño estánfdicadas en Tab a 14.I 1

Para la se ección de un fitro os fabf cantes seña ¿n en diagramas o

tablas para e conespondiente tipo roustruct v0 y tamaño nom Ia ,

en rombi¡ación ron diferentes elen'teftos filtrantes, valores de cauda ,

cosa que s mplifica la detefm fación relat varnente comp icada de

tamaño de fitro. Dado que en muchos rasos los datos sóio h¿ce|referenci¿ a una vscosidad (p.el. 30 mnrrA), se recom enda un

recálcu o para insta ¿c ofes hidráu icas c0n límltes y lugares crítlcosde aplicac ón.

Di5posic óÍr de f tfos

en el sistem¿

Tipo co¡stfuct,"io

de fltro

Dilefefcia de pres ón tota de f tfr

Al emp e¿f osdagfamas ndepe¡dientes pafa

tafc¿5a y e emento filtrante

(o¡ nuevo e emento I tfante

Al emp e¿f diagrar¡as de

d mensron¿m ento

Filtros de tr¿balo Filtfos de feto fo ¿dosados,

f tros de tuberia con

válvu a bypass

t, (,lPr¿"-a + lj x ¡Peement.) <

0,1 5 hasta 0,2 x Dp nd r¿d¡r

a) -ñ , | " t-dmen o1¿nr " red"'1"'2

Fi tfos cauda secundafio,

litfos de tuberi¿;qrup05 5epara00s

Filtfos de pfotección Fitfos de tubefi¡s ¡ vá \'u ¿ byp¿ss

tt\aP .u,ruru + tr x lP"rr.nto) =

o'2 x i!in¿ -¿0,

Q ¡¡r*,o*n = Q,u"ru x l, x f,

Fitfos de aspif¿c ó¡ t2 (¡p.¡lcasa + lr x /p€e--nro) s 0,01 Q ¡,*,o*,n = 5 to 10 x Q bornb¿ x f2

Tabla J4.1 1: Determinación del tanano del filtra Fartor fr véase Flq. 14.30

rdLful I ved\e t¿Dt¿ +, | ¿

50

30

10

ó-ii3

0,1

30 s0 70 100 200

V scosldad de servlcio en mm 2/s

1000

= =

-

Flg. 14.30: Representación gráf¡ca delfactor de conversión f,

N4antenimle¡to y culdado de instalac ones hidráulicas

Grado de ensuciamiento

de entorno de la máqulna

I

I1)bajo l2)regu ar I t) ,lto

- contro consta¡te de liltrosrecamblo inmediato de elementos filtlantespoca entrada de suciedad

- buen¿ hermeticidad de tanque

1,0 1,0

- control esporádico de los filtros

- empleo de pocos cilindros1,0 1,7

- poco o ntngun contTot oe Í tfos

- muchos cilindros sin protecclón

- mucha entrada de suciedad en las insta aciones hidráulicas

2,O 2,3

Tab a 14.12: Factor f, para condiciones del nedia ambiente

Notas referentes a Tabla 14.12

r) bajo;

p.el. maquinas de pruebas en espacios

cenados con aire acondicionado

'7) regu ar:

p.ej. ráq. herram enta en naves c¿ efattio-

nadas

r) alto:p.ej. prensas en fundiciones, maquinas para

fabricación de cerámica, maquinas en minas

de poras o, ap¿falos o¿'¿ te(] ca ¿g'ari¿ y

vehiculos, treres de ¿mi t¿ció'1, e ¿bor¿ciór

de maderas.

Anotaciones

Capítulo 15

Accesorios

1. lntroducción

EL término accesoTios puede conducir a una idea errónea del

s gnificado de los c0mponentes reunidos bajo el mismo.

Elernentos de accionamiento, mando y accionamlento de saLida

determinan la función básica de una lnstalación hidráulica (que puede

tomarse de los esquemas de circuitos), sin embargo, una función

conple a ro quedaria gar¿ntizada sir a(cesorios.

5on de especial s gnificado los accesorios para la am0rtiguación de

ruidos.

Las instalaciones hidráulicas representan un sistema de excitadores

que producen sonidos con transmislón mediante cuerpoS fluidos y

alre. Estos se influencian entre sí. Para a lucha contra el ruido en

instaLaciones hidráulicas se dispone de diversas medidas.

1.1 Desacoplam¡ento del sonido corporal

Dadas las grandes superficies y las paredes finas de chapa emp eadas,

l0s tanques de Líquidos representan un gran Tesonadot Empleando

materiales amortiguadores de ruidos se logra un desacoplamiento

del sonido corpora del tanque.

Posibles medidas a tomar:

Colocar la bomba sobre elementos amortlguadores,

- emplear s0portes de bomba con amortiguación de vlbtaciones,

- emplear pasos de tuberías de goma

Colocar la manguera (especialmente en la bomba)

fijar los conductos con abrazaderas insonorizantes.

1.2 Desacoplam¡ento del sonido del líqu¡do

El sonldo del fluido hidráulico se produce especialmente en caso de

pulsaciones de presión.

Poslbles medidas a tomar:

- Empleo de mangueras (tubos flexibles)

- Emp eo de acumuladores hidráulicos que reducen las pulsaciones

de presión y

- producción de una pulsación opuesia que neutraLiza la pulsación

otal del sistema.

1.3 Desacoplamiento del sonido aéreo

Esto soJamente resulta posible colocando una campana de absorción

acústlca sobre a instalación hidráulica.

2. Soporte de bomba

Soportes de bomba conectan la bomba hidráulica con el motor de

accionamiento hacia el grupo constructlvo y permiten su [¡ontaje,p.ej. en eL recipiente.

Los soportes de bomba se ofrecen de forma rigida (es declr puramente

metá ica), con amortiguadores de goma en diferentes superflcles de

unión y montaje y con dispositivos adicionales (p,ej. Refrigerador de

aire) (véase aTaba 15.1).

2.1 Soporte de bomba rígido

En a Fig. 15.1 vlene representado un sopone de bomba con fijación

de pie en ejecución rígida. El soporte de bomba (1) tiene por un lado

la superflcle de montaje para la bomba (1.1)y en e ado opuesto la

deL electromotor (1.2). Las medidas de soporte de bomba entre las

superlicies de montaje están ideadas de tal manera que os ejes de

accionamiento puedan ser unidos mediante un acopamientocorresp0ndiente (2), En la Fig, 15.1 se ha previsto en e soporte de

bomba un pie adicional (3) para el montaje horizontal.

Fig. 15.1. Sopotte de bomba con pie en ejecución rígida

Esta ejecución puramente metálica transmite el sonido corpóreo

producido por el motor de accionamiento y la bomba hidráulica aL

recipiente hidráulico, e incluso lo puede amplificar, Por esto, el uso

debería ser previsto solamente en instalaciones hidráulicas para

servicio de poca duración y, además, no debería ser necesario que se

encuentren personas en el lugar de instalaclón.

Tipo de

construcción

sin amortlguación

de ruidos

con af¡0rttgu¿c on

de ruldos

con amortlguación de ruidos

y refrigerador aceite-aire

Descr pción EjecucióÍr econór¡]lca en

una pjeza.

Transfefen(ia de sonido

corporal y vibraciones a

reclpiente hidráulico.

Compuesto por vari¿spiezas. Reducción de a

transferencia del sonido

corporal y de as vibraciones

del motor de accionamientoy de la bomba hidráu ica a

reciplente hidráullco.

Debido a as cifcunstancias de

montaje, este tipo conskuctivopuede utilizarse sólo para la

refrigeración del acelte de fuga

o pequeñas corientes de rel ujo

Potencia de r€frlgeración hasta

2 kw.

Reducción del sonido corporal y

de las vibfaciones.

Desvertaja Grupo hidráulico ruldoso

a ejecución rígida

Pequeña potencia de

refrigeración

Veftaja Fij¿c ón económlca

de la bomba.

Nlvel de ruido de toda la

insta ación hidráulica es

reducido (hasta 6 dB(A)).

Nive de ruido de toda la

instalación hidrá! ica es

reducldo (hasta 6 dB(A)).

Tabla 15.1: Tipos de soportes de bambas

2.2 Soporte de bomba con amortiguación de ruidos

Ftg. 15.2.s)parte de bonba elásti..

E sopone elást co de boffb¿ (F g. I r 2) u¡e a bomba hidráu ic¿ con

el motof de accionam ento, evltánC05e ef gr¿n med da ¿ tf¿nsmls ón

de son do corpora y de v brac oncr Las vlbfac ones de ¿ botnba se

¿ís ¿n y amofilgu¿¡ medlante u r aniL o de goma Tes stefte a a

temperatufa y a iquidos, que tf¿n5 , te todas as tuelzas ef arlastle

de folma. Grac as a emp eo de ;top at¡ ento eiasto g atoflo roexiste uf¿ unlón metá it¿ entfE lloÍrba hldfáu ice y motol de

acclonamie¡t0 De este modo e I vel sonoto de una lnstal¿c Ón

hidráu ca puede reducifse notab emente.

La reducclón a ca¡zable de n ve sor Ofo d€pende de mLtchos factores

(t po de bomb¿, preslón de serv t o, t p0 de enttbado, Írort¿je, etc.).

Norrnalmefte se alca¡z¿n reducc ones de ¡lve s0no o de hasl¿

6 dB(A). tos materiales de amort qJa. óf emp eados ef e soporle

de bomb¿ debe¡ ser ¿decuados a ¿s dlversas comb ¡aciones frtOtoT

bomba Figuta 15.3 y 15.4 ¡rueStr¡n e montale de m€dclón y a

'eor':o'ooo.pr"¡" opo "dst:(o 0¡ bo bo 0 "o"-oa uf soporte de bomba fiq do

Fig. 15.3: Dispas¡c¡ón de las eleneittas para la ntediciÓn del nivel

de sartidos de una central htdráultca

Ftg. 15.4: Sanida por el atre en función de la prcstón de se[v¡c¡a en

(aso de soporte elástico ! rigida de banba

F!l 15.5r aonr¡f¿rr.ió n del saporte elásti.a pare bonba

F g I 5 5 fepresent¿ a to¡strut,: ór de sopofte e ást to pafa bomba.

E cuerpo(1)formaco¡labridade motor elédf [o una unidad rig da,

un da a a brld¿ de a bomb¿ (4) mediante un an lo perf ado de

goma (3) y un ari o op esor (2).

Ladufezashorey ¿cal dadde afi opeÍi ado de go[na se adecúa¡

¿ tlpo de bomba, a ¿ poterc a de ¿ccionarn ento y al fluido hidréu co.

g

9.^

:

=

oz

fgdo

e ¿5t to

100

Pfes ó¡ de seru a o ef bar

160

\I

V

2.3 Soporte para bomba con amortiguador de ruidoy refrigerador aceite-aire inrorporado

t g 15.6. Saparte elást¡cj para bonba en refr¡geradar eceite-aireincorporada

En est¿ versión el llu do q!e fetofna de ¿ fsta ac óf es refrigerado

oo redod" r " g"r.do o.eLedeo0aooola ¡roduce e sop ado rnortado s0ll e el eje de m0tor. Esta

combin¿cló¡ de soporte de bomb¿ amortlguador de u dos y

refrigerador ace te a re (Fig. 1 5 6) ofrece u¡¿ notab e simp firaciór'",,,,1",, al"n¡¡ ¡,n ..d¿de:r,cr o_l .o

Dado el modo de mont¿j€ ndl[¿d0 la potefria de relr gerac ón queda'ótóó \..u-o 'r'¿ ¿l¿j0¿0ó0 a05

se puede feir gef¿ e llu do de fugas de ; inst¿ ac ón Además, se

puede compensaf !na rf¿yof c¿rg¿ teflr ra er] insta arlones que

tr¿baj¿n duf¿nte va los turnos y en días ce v€r¿n0 de mucho ca 0r.

r| ^f, ^^ -.1^ .l^.-^ r- - ^ ^-- ^-,1^ --ll \ o'J. Ll<o.É.1-o ' U oLI . ¿¿(a'l¿p0"10 qLe- p:

bajo costo de lnsta ación,

red!c dos costes de sefvicio,

ó -ódoro góro e ,oood. p ot o o .

r¡aften m efto senri lo,

gfan d sponib idad,

en caso de fuqas ro se producen dete 0fos en a h drául c¿ y

_ " .e1L todo ó ó! o. o d ó.td- ór e

emp eado

Ftg. 15 1: Consttucción de un s)po te elásttco de bonba can

ref r ¡ g era do r ace i te-¿ i re t n cor po rado

.op " .' o d" pll . oo d" - :ooor " de borb. Lo't " rig" odo,ói ó d 6.érp- "p1r .d p. lrrlr

E cuerpo {1) y a brida del motof eléctrico fofman una ur dad rigida,

!nida a la br d¿ d€ ¿ bomb¿ (4) medl¿nte !f ¿n o de go¡na peÍl ada(3) y ur an lo opresor (2).

d d . "-" \l o e, l¿,.1 d¿d de ¿ lo dp go " pe 'l¿d¿.e ¿dec, ¿ ,

a tlpo de bomba corfespond ente, a a potefcia de accionerniento y

.' ;do d¿..0. o eló.re.ros "l .qe¿r é. 151 ) ¿C¿r¿.¿d"conducc ór de alf€ están mont¿das sobre e cuerpo y dlspuest¿s de

i.odo -d d" ro ¿¡ó/ ¿r "i rTor.¿ ó dó q, ,po de bor ba. rl sop ado

(6) se monta sobre el eje del motor.

3. Componentes para regular la temperatura del fluido

Para producir preslón y caudal se requiere energía. Esta energÍa se

vuelve a liberar parcialmente, en forma de calor, por caídas de pres¡ónen as tuberÍas y equlpos. Esto quiere decir que en caso de reduccionesde presión de presión de servicio a presión del tanqug pérdidas depresión en sistemas, reducción de presión a través de órganos deseguridad, válvulas estranguladoras, etc. se libera calor.

La así denominada parte de pérdida se encuenfa en aprox. l5 a 30 %de la potencia de bomba instalada.

Para descargar el calor se ofrecen dos posibilidades:

- la superficie del tanque de fluido y

- refrigeradores.

3.1 La superficie del tanque de llquido

En este caso la superficie del tanque debe ser tan grande como paÍaque se pueda entregar al medlo ambiente todo e1 calor de pérdida.Ello generalmente no resulta posible dado el reducido espac¡o delque se 0r5p0ne,

3.1.1 Elemplo de cálculo

En una instalación h¡dráulica la temperatura del aceite se estabilizaa un valor demasiado elevado,

La temperatura es mantenida constante por la potencia de radiacióndel tanque, de la superficie de la tubería y de ia máquina, es decir,que la superficie de la máquina también actúa como refrigerador.

3.2 Refrigeradores

f\4edrante la instalación de refrigeradores ad cionales se puede reducirel volumen del tanque (normalmente 2 ¿ 4 veces el caudal de la

bomba). Tamblén pueden evitarse os problemas de calor que seproducen por elempleo durante varios turnos yelevadas temperaturasambiente.

Para la refrigeracíón se emplean;

- rpfri¡arr.l^ro< '.aira-áiré ^

- refrigeradores aceite agua,

también denominados intercambiadores oe calor

3.2.1 Indicaciones para el proyecto

La magnitud más importante para el dimensionamlento de unrefrigerador aceite es la potencia de pérdida de la instalac¡ónhidráulica.

3.2.1.1 D¡mensionamiento durante el proyecto

Las potenclas de pérdlda a esperar, por experiencia se encuentranentre un 1 5 y un 30% de las potencias de acrionam¡ento instaladas.Pero tambié¡ hay que considerar las condiciones especiales de servicio,

3.2.f,2 Cálculo de la potencia de pérdidaen instalaciones hidráulicas

Para el cálculo debe medirse la temperatura dentro de un plazodeterminado.

Suoosición:

Aumento de la temperatura del aceite en 2 horas de 20 a 70"C para

800 Iitros de ace¡te sin tomar en consideración posibles oérdidas de€ar0f

^ LT.V.p.cT,:

-

L t. 3600

50.800. 0,86. 1,67

Suposir¡ón:

Temperatura real del aceiteTemperatura deseada del aceitec, ¡^^.{i-i^ -- -,, ^l^ruPc, ÍL,c LorLUrdud

P* = (T, -Tr) .c .A

T,=353KT -?t?r¿A =3m'7 (2)

P(= (353-323) .0,012.3 = 1,08 kW

Aclarac¡ón:

: 7.98 kV2 . s600

Aclaración:

P, = potencia de pérdida en kW(l kW= lkj/s)

p = densidad del aceite en kg/dmrpara aceite mineral p = 0.86 kg/dml

c = capacidad calórica especifica en kj/kg K

para aceite mineral c: 1,67 UlkgKV = contenido del tanque en litros

^T = aumento de temperatura en K

t = t¡empo de servicio en h

(1)

p-T-T-

potencia necesaria de refrigeración en kWtemperatura real del aceite en Ktemperatura deseada del aceite en Kcoeficiente de transmisión de calor en kWm, K

en el ejemplo a = 0,012 kWm, K

superf¡c¡e efectiva en m2

3.2.2 Refrigerador a(eite-a¡re

Ftg 15.8. Refrigeadar ace¡te aire con natot tie aacionanienta yvalvula de seguridad

F g 15 9 Refigeradar aceite airc

El felrigerador aceite a re (F g. 15.9) semort¿dentfode crciritodefluido de una fsta ¿c ón o máquina Gf¿c d5,l Llna va vuta ¿ft/ffetoffocon€ctada en paralelo ron 4,5 b¿r de prete[s ón se ev]tan e ev¿daspres ones de fet€n(iór ron e f uido frÍo ,r a grandes caud¿les. El

enlr ¿m ento del flu do deperde de la difere¡c a de temperatura cle

entrada entre fluido y aife ¿mb ente, del ca:da y del pasodeaire.

Ventajas:

B¿los costos de inst¿lac ón,

reducidos (ostes de s€ryirlo,

I fgun electo de corrostón por e refrigerafte

rn¿ftef mtent0 5enc ll0,

- | b,. el. o. d" -oo 0ó -.to-o j 0ó -p s o.

- gran dispoÍr bi idad en caso de fugas y

no produ[e detefiofos e¡ la h dráulica cuando se rompe

Desventajas:

mayof tam¿ño ronst urtivo que ft€rcarnbiadores de ca o¡

- rurdos rno estos

f0 conven efte para espacios pequeños.

reducc ón de la potefc ¿ refr geradora m er.ttfas mayor sea ¿

temp€ratura amllierte

]

ttg 15.1A. Refrigerador ace¡te a¡re can banba hidráulka y filtro hidráulrco

Además de a bomb¿ de balo n vel de ru do e¡ est¿ unidad (Fig.

15.11 y 15.12) se ha mont¿do también un fitro hidráu ico en ei

c rclrito de f uido. De este modo se ogra una refr geración ópt ma y,

s mu tánearnente u¡a fi tr¿c ón de caudal de f uldo. L¿ l¡idad seemplea como grupo de corriente secu¡dari¿ La u¡t dacl esindepend ente de s stema restante y posee un¿ potencia deref lgerac ón y f trar ór const¿nte.

3

q ar,.r.r ót ^ó

r.l^6 Tobefa de af ue¡cia7 Rodete del vent¡ adof

8 CobertLrfa

Flg. 1 5.1 I : C1nstrucc¡ón del refigendar aceite a¡re on bjmbahidráulica y filtro hidráulica

3.2.3 Refrigerador aceite-agua

L0s reff gerad0f€s ace te-agua ul I zan agua de reirigefac ón pafa dlslp¿

el c¿ 0f POr cofsigLr ente, 5i se us¿n felrlger¿dores ace l€ ¿gua, t €ne que

habef Lrn abas|ec miento de agua de refrlq¡erac ón e¡ e ugar de instalatlóf.

Ftg.15.13. Ref geradar aceite agua

5l a temperatrra del agua de refrigetaciÓn es toust¿nte, os

refrigeradores ace te-¿gua plesentan la rn sm¿ tapacldad de

refr geración sin que esto dependa de un aumento de ¿ temperatura

amblental.

Los refr geradores aceite agua son mas pequeños que los

refrigeradores ace te a te. Esto fesu ta de a d ferencia más grande

de temper¿tufa entle e refr gerante y e medlo de servicio a relr gerar,

perotambiénde a mejor transferenc a caLorífica de metal a aqua.

Ventajas:

- no se ca ient¡ e entolno

no hay problemas debido a corr entes de a re

ro hay ru dos debidos al e ectfomotor y a vert ladores

- pequeño tamaño cofstfuctlvo

e aumento de as tempefatufas ambiefta es no nf uyen sobf€ la

capacidad de refrigerac ón

Desventajas:

necesita un abasterimient0 de agua de tefrigetac Ón

€n caso de no €staf eslanco el refrigerado¡ e reir qerante puede

p¿sar al ¿ceite h drául co, s no se ha usado n ngún refrigerador

cort rned o 5epafador

posib idad ad c ona de flgas debidas al letr qerante.

lntefcamb ador de ca olFl tfo con nd cadof

de ensuc am ento

f,ilotof e éctf co

Bomba

F g. 1 5.1 2: Retrigeradar aceite-atre

hidráulico

I

l.I

L

con bonba hidráulica y filtro

4. Fijación para amortiguación de ruidos de tubosy mangueras

F g 'l 5.l1 ÁegieL.0c ¡rbrJ.m eiáJtórj',,rrr

P¡ a e r-Oft¿je rép ro, n'p o ! r ¿ri ile tJbe ¿s se emp e¿¡a5f¿r¿de as cÉ lll¿( Ón qLre ¿rsorrer go pa! ! anroit qL-ar I br:c ores

Cof est¿s ¿llf¿r¿der¿s se pueden lil¿ e' .0d; ¿ tst¿¿róf

lJros raf¿ € I u do de ser'; c o,

tlros p¿f¿ rfed os ¿d c 0f¿ es ip.c . ¿ i t,

r¡at gLre ¿5 l"

1L oo5 paf¡ cofd!ctos e értfto5.

Est¿s abr¿z¡de.¿s tLrrip ef ¿ t¿re¿ de p* n t

'" bo.. "(ef r¿s0 üe carg¿ estát c¿ ri rl ráfl c¿l

¿ ¿r¡oftlqr aalof de v br¿c o¡es¿ l-50|o lz;t ot¿ abso c ó¡ ce go res,y'

a compensac ón de long tudes le tub,,; e¡ c¿so de c¿¡b os ce

te ltJefatLria.

Esper ¿ Terte ¿s m¿:q!0f¿s nc dl ri:f est¿¡ 5Ll€t¿! ¿ ufac0mpfes 0f de 0s r¿f10s

La filac ón de ¿5 tube 1¿s rediarte ag: .:deras debe ea z¿rse de

nododeeL,t¿ rn¿ f01r ¿ pcr o:an-c L r o un¿ dob ¿d:r¿ ce ¿s

t]t Stft¿ 5.

De l¿5 t¡:-"¡5 ner¡lo¡¿d¡s ¿ a¿ ¿alefi,, a¿s de ¿ifoltq.r¿aór dp\.,lbr¿ri0f€s y de Lr dos de ¿s ¿!l¿rf,,, ief¿s s0r de p i-0rC ¿

odeo do opo d. od. d r. a

o o 0 o o oga area. .o0 0,. do.o e d" e.0de 0s

trbo! ! naff Lrer'¿s ¿ fll¿

Lapresón niernace t!¡0y ¿r¿ ga d nám ca Cete.m la¡ aeeccór" "o . .J" "" ,ole l

D" lo Cr 1". o oo "!0 "d¿!l¿.1¿0el¿5 0e aIer0 €c0tld0

Fg 1¡.l5/19¿l/láL]e/"5 Oe

acen tetiar¡do

F!l 1 5.16: Pará/ei o'€ ¡ube/¡d-j

"oPoo"d" "" ¿o.¿goqu€ 5É emp ea p¿ra ¿ s ¿r e s0f d0 roipo a e r os pasos de tLrberías.

5ó. "" "1" " " p.o d -.1.r. o0¡ d"tsta a( of€5 h drá1, cas, aab f¡s dÉ r0r0!Íofes de t¡art0res li

evest mlerios de rlezas de máqLr ¡as Adem.ls, cun¡le¡ u¡a fu¡a ó ró0 "d"d"go.o.o.. d¿

0olIa est¡r feal z¿da5 oe' odo t¿ ce qL-e exisi¿ L]t¿ !f óf de lofmadeiId¿e¡tree tLrbo, ¿peraceqo¡¿y a pareC ce recper:e

5. Válvulas esféricas

Las válvulas esféritas poseen un amplio campo de empleo y se utilizanen casl todos osramosde a ind!stfa.Son válvuas de boqueo y

cierr¿n una linea de forma té(riramente estanca. Por eso se

representan como Símbo o de la forma ndicada en a Flg. 1 5.17 y no

como válvu a estranguladora o dis:ribuidora.

Fig. 15.I7: Sinbolo de un¿ válvuia de bloquea

L¿s válvulas esféricas Se (ar¿.terizan especialmente por su

cofstfucrlón con'rp¿cta, fac I dad de conmutacióf tamblén a elevadas

presiones, pocas iuefzas de connrtación, posibilidad de giro sobre

360" y juntas fáci mente re(amblabies. 5on adecuadas para e evadas

presiones pulsátiles y estancanriento libre de fugas.

Ftg. 15.18. Válvula esférica

Para el empleo en lnstalac ones hidráu ras, as slguientescaracterísticas serán las que deciC rán si se usan o no.

Venta¡as:

- Construcción compacta y economica

Baja reslstenc a de flujo

- Reajuste a mano sencillo

- Aseguramiento mecánlco senc lo de una posic ón final

Desventajas;

- Reajuste tfabajoso a nive mecénico o eléctrico

en e510 gr¿ndes per,0d0s de Lo rnJI¿( ron

Por consiguiente, el empleo se realiza p0cas veces c0m0 elemento

r- c or"l de -¿'do "r ir,r" ac oras t d ¿- c¿. e" l" -¿ro r¿ dolo5 c¿so: se L\d pard re¿lz¿r Ir¿bd os de sp vrcio y feparacrotes asi

corno para asegurar paftes de una insta ac ón h dráuJic¿. En esto as

llaves esféric¿s ya se incorporan con previsión en l¿ inlalaciónhidráu ica. Campos tipicos de ap icación son:

C e' " de co.d.lcto , uardo \a,o q-e de,ro o aoo ¿tos,

p.ej. al cambiar un cllindfo

- Separación de un clfcu¡to parcial del circuito principal,p.ej. p¿ra separar el acumulador de pres ón del circu to principal

en caso de tr¿bajos de repararión

V¿ciado de un circuito parcial en c¿so de trabajos de [eparación

Aseguramiento de un c iindro o motor en caso de una fase'" - -' - on hid ¿J icd.p u ur gouo ur pd dud ur

t

Fig. 15 19 Cansüucción de una válvula esférica

Las válvu as esféricas g€neTalmente se construyen según e pfinciplo

de a bola fiotante.

Qurere decir que la boa (1) se desliza sin apoyo enüe juntas de

p á5tico pretensionadas (2). E fluldo siempre aprieta l¿ junta contra¿ bol¿. De este modo, se produce un¿ presión de compres ón que

- 'e a r¿lv¡lo. -¿ bo ¿ ded Pvyé r E) rd

c0nmut¿ción se acciona medi¿nte un hus llo conmutador (l)hprrnór:.¡mpnré p(r:n¡ jp /¡.ln - '¡'-.r^ - 1.k^.! !/ u \rv\ (uyu ruousobresa|ente se encuenfa un m¿ngo de conmutación (4). Ene se

puede mover por pasos de a 45'. La espiga tope (5) y la p a(a tope(6) fijan la poslción de conmut¿(ión.

I

6, Componentes para función de comprobación e indicación

6.1 Generalidades

La medición y captación de parámetros importantes de servicio no

es sólo importante para la vigilancia de estado de servicio de

insta aciones hidráulicas, sino también para:

- Puestas en servlcio

Controles de transcurso

Vigilancias de seguridad con los correspondientes controles de

seguridad

Inspeccrones

Diagnósticos de errores.

De la correspondiente flna idad resu tan exigencias bastante diferentes

respecto al tipo de la captación de los vaiores de medición, indlcación

y/o sal.da de va ore: de mediciór, coro:

¿Tiene que estar insta ado constantemente e aparato de mediclón?

- ¿Tiene que indicar algo constantemente e aparato de medición?

¿Qué exaditud de medición es necesarla?

- ¿Es suficiente disponer de una lndicación visua o se necesita una

salida del valor de medición de forma eléctfica?

- ¿Es suficiente disponer de un valor de mediclón estático 0 hay que

captar el transcurso dinámico?

Los siguientes parámetros técnicO físicos son de especial importancia

en instalaciones hidráulicas, por lo que han de ser medldos teniendoen cuenta la necesidad y, además, han de ser captados los valores de

medición:

Presión:

- Valor momentáneo con manómetro (indicación visual)

- Valor superior e inférior con interruptor de presión(posib lidad de irdicarion visu¿ con lámpara avisado"a)

- Transcurso dinámico de la presión con convertidor de presión(valor de medición como señal eléctrlca:valor de corrlente o blen

de tensión), sobre todo para controles de proceso.

Caudal:

Valor momentáneo sobre todo durante ia puesta en servicio,

inspección y búsqueda de errores

- Transcurso dinámico sobre todo para contro es de proceso y dur¿nte el ajuste de reguladores de bomba.

Temperatura del aceite:

- Te'mómetro er e' recipielte para ¿ inspecc or d:a'ia

- Termocontrolador para conectar o bien desconectar la

calefacción o bien el refrigerador

Indicación de nivel en el recipiente hidráulico:

- ltlirillas para el nivei de acelte en el recipiente para la inspección

dlaria

- Interruptor de nivel en el recipiente para conexiones de

seguroa0.

Viscosidad:

- C0nlrol sobre todo en cas0 de inspecciones de envergadura

- Para el controL de proceso se realiza la medición indirecta a

través de la temperatura de aceite.

Ensuciamiento del aceite:

- Control sobre todo en caso de inspecciones de envergadura,

Velocidad y número de revoluciones:

- Durante la puesta en servicio, sobre todo de forma indirecta a

través de mediciones camino-tiempo o bien tacómetr0.

Cam¡no:

- lvedición eléctrica de caminos en cilindros para controles PLC y

en caso de válvr,las para la v.gilarcia de la posiciór de

conmutacr0n.

5.2 . Manómetros

Con rnanómetfos se rnide la sobrepres ón de servic o ef a lnstalaclón

CO' eSpéCtO¿l¿pró O-ol^O'p d.d|^"d.o .p o¿ "¡o6l¡¿.a' dicnn< r ¡< rlp mon ¡n <oLr uc c uuurd u p drd _ d> (d. - u> . ..1

rp ro ro ordo 0" p"rp.r" "io 0olo d olg.o(io.c..^do debe "ód 'e ¿ o ós:o' or'ros c0 ed.odd 'o g¿

d námlca. El o ocune cuando se rea zan cambios de carga frecuentes

-n dn, pn, -.n dp n o dp n p ¡n hr,¡r nnpc n r<¡ nno \

¡¡lam¡c ¡<

controlyregulacónde ¿ nsta aclón hdfáu lca, puedensef equ pados

c0n contactos eléctflcos de v¿ ores irn tes.

6.2.1 D¡sposit¡vos de medic¡ón de presión con muelle tubular

Fig. 15.2A. l,lanónetra c0n nuelle ILtbulaÍ

Est€ tipo constructivo (F g 15.20) es adecuado par¿ med rlón de

p ". o. "r r "0 05 ¡r . do. od,po 0.. \o d¿bó ó1 o ód .Á 0o ¿

medios ¿ tamente v scosos 0 cr sta zantes y ef med os qLe atacan

a eacio n es de cobfe.

Rango de empleo adm sib e:

I r'-p _ rp 1'6t .¡ . dó I 'l ó _1- -¿

3/4 de v¿lor flna de la escaa.

Lim te supef or para carga var ab e

2/3 de va or f na de a esca a

slernpfe brevemente hasta e v¿ or f raL de ¿ esta a.

9. ,)l.Co .t (a dp'a o'erode0 e>o'de p."1r¿1 '6'

nuelle tubular

La dlferencia de pfeslón eftre a presór ef e tubo de eem€nto

e ástiro de medlclón (l) y la pr€s ón atmosfér ca produce u¡¿desv ación correspondiente del extretno lbre del mue e tubu ¿r El

traye(to ln€al de m€d c ón se tr¿rsffite a través de ufa bafrila de

tracción (2) sobre e mecan smO lnd cado (3), ind cándose en la esca a

(4) por medio de a agrja.

6.2.2 Dispositivos de medición con placa elástica

t q. 15 22. Manónetro can pleca elástica

Estos dlsposlt vos de medició¡ de p es ón (F g 1 5.22) son menos

senslbles a l¿s v btaciones que osdlspostvostourlluel etLlbuaf.

Además, so¡ adecu¿dos pare nred clón de medios gaseosos,

corrosivos, suclos 0 altamente v sc0sos.

;re) 0,8-

--l1,0.. ,¡

f:mn¡< o<no¡ : oc ¡1o : ¡ lr:r ¡

Bomb¿s de horm gón y de cemenlo,

r0qu€f as,

-.amiones ianque de f¿ngo,

i¿ n 0nes t¿fque d€ fiego,

r¿m Ofes tanque p¿fa agLras lera es,

OtOmOlOfas d€ rf lf¿ s y

rnáqu f¿s p¿ ¿ a rofstfuraióf de ca t5

Ftg. 1\.23 Cans uc.tón del nanóntetrc ian pleca elást¡ca

llna p aca e ástica (l)de ofdead0 ro¡réfl .0, sLrjeta entre dos br das,

di\ride e esp¿c o de pres ón en l¿s d sti'.¿s ráma as de presló¡. L¿

¡.'¿¿d,.Do o / óó .¿to ..01 ó ródoo. bi¿ ró/p0 lo lanio, c¿lq¿d¿ rof pfeslón atmOlié lca. La cámara (3) estár g¿d¿(or"0" o d" ó..,Oerep od" "dco 'o'"ooa cámafa d€ nred c óf L; diferenc a de p esión entre cámara (2) v a

pfesión ef a cáma a de medición (3)prolrce una flex ón de a placa

e ást ca. Esta f ex ón se transmite a t ,¡vés de lna bie a (5) a

meaarismo ndicado¡ ndicéndose rned.r rte un¿ ¿q!la en a esca a.

6.3 Manómetro de diferencia de presión

.oró-ód 0o o ." , d" . d " a1. d da p.! 0 " "dopresiones de serv c o. La medir ón se rea za rnedlante un¿

ronstrrcción de mue e tubu ¿r o p ¿ra e ást ca. Par¿ medlclón de lapr€s ón €f puntos de medición con e evada carqa dlnámlca, como

0! r.¿ ó. o ¡ la r o ¡o1-o r "pido. (o rb o. de .. g" p -o: d"

pfes ón, vlbfar ofes y pLr saciones, 0s d spos tlvos de medición se

.l"r or o 0.do oc" ¿ c0 '; e d".ro 9.ú'01 .\0CO COT |]CLO. E'€ .O O

¡eumátcos r0f e ff de p€fmtir un nando o u¡a regulacón de La

ifsta ¿c óf h dfá! ira

¡,'larómetfo de d fe e¡ci¿ de pres ón con muel e tubu ar slrven pa ampd : ¡1fp o¡rl: ¡lo ¡ o< ¡¡ ¡lo m¡n.. -O.rq d0. goó00 a

tanto eslos no sear altamente v srosos o r'lsla lzantes.

Ftg.15.24 l\ilanónetro de diferencia de presiórtcan nuelles tubulares

"" d oo .od" "d.io d"p" o, "l ." do ..eco

dópó dó.. d","d.0.0. bo "1" o óó b d¿Los r¡ov mlentos de os e emeftos de medic óf, res! t¿ftes de a

carga t0f pres ór, proporc ofa es a as p esio¡es a medl , s€'a...t^. aLoó.d!.óro . 0 d.do...q.l. d .do.

I

tig. 15.25 l',4anónetra de diferencia de pres¡ón rcn pla(a elást¡ca

[V¿'omp-O 0p 0 pp't! o 0p pé.t0 .o p¿.¿ el¿ lc¿ e..t¿'adecuados para a med ción en medios íquidos y gaseosos. 5e uti izan

^,oio,onlomañ,é n-- morli' ^,^¡-,1p n'o nnon'p,hp"- p

inna aciones de flltración.

6.4 Versiones especiales de manómetros

Versión de carcasa con líquido de llenado

'".0dep r .o.d""pdiror.o oó.¿d¿(¿rg¿di1¿ tral¿.¿r.¿'¿lnd cadora en ambos tlpos constTuct vos de mafórnetro debe estar

le . de q-ido lgere al-e tte o c"'-a .

Ventajas:

Poslclón reposada de a agula, quiere dec I una lnd caclón exacta

del va or de med r¡óf, tamblén ef caso de viblaciores y pu saciones

en el punto de medlclón,

- reduc da fricc ón entfe piez¿s móvlles,

- reduc do desg¿ste, tamblén en caso de elev¿das cargas dinám cas y

elevada vida úti .

Los dlsposltivos de med c ó¡ llefos de iquido sof espec a mente

adecuados para n'redic ón y contro de pfeslÓf en bombas,

rompresofes, pÍensas, ¿paT¿tos imp adores de a Ia presiÓf,

lst¿lo(0 e.'10¡o rl'o.yei corsl ,.. 010P 5déLolesó gp,rd

Versión con contactos de valores límites

Paf¿ funciones de mando y regu ac ón os manómetros se pueden

eqlripar con contactos e éctricos 0 neumát cos.

6.5 Válvulas selectoras para manómetros

Las vá vulas 5e ertofas pala n'tanórnetros se ut lzaf para contro ar

hasta 9 d fintos puntos d€ med tlón de presión en un¿ lnsta ación

h dráuL ca.

Con válvu as de corredera rotativas, nsertadas ef ¿ válvu a selectora,

se transrn te a un n'ranómetTo a presión del slstenra en os condLlctos

de med ción.

Este manóntetro puede encontralse sobre a vé vu a se ectora o

montarse separ¿damente en a lnstalac ón.

tlg. 15.21: Válvula selectara para nanómetra, can manónetta

incarparado

F g 15.26: Construcción de un nanómetro de diferencia de

presión con placa elást¡ca

Los dlspositivos de med ción de dlferencia de pres ón con p aca

elástca poseen dos cámaras de preslón (1, 2), separad¿s por una

placa e ástlca (3) En caso de diferenc a de presión a placa e álitase abon'rba, nd cando directamente a d ferencia entre arnbas

presones. La diJerencla de preslón no debe supetar el rango de

ind caclón.

F g. 1 5.28 lráirula se/erfora p¿r¿ manci,retra con nanónetrotltcatpoEdo

Ef esta versión e mafófetro está dlfealar¡€nte l¡sert¿d0 defirode botóf gir¿tor o 5e pueden compro,¿ hast¿ 6 p|es or]es d€

5 SIerfa.

Ftg. 15.29 Canstrua(tón de la válvula selecton a)n tnauóntetnincorporado

Ef e botóf g fatofl0 (1) se ercLreItfa el []drómetro(2)amollguadocon g lrerina. Los 6 p|¡tos de med c ó¡ il"4) está¡ d spuestos ef e

perínletrode ¿ rala(3) Gir¿¡doe botór gi ator0ye manglto(4)arop ado al m smo, colno se r€presenta e r F g. 15.29, se Lrfe s empre

lna cofexón d€ n'redlcóf cor e ma¡óleiro Para descargar e

mafómetfo, entre os pur.rtos de medicio se enc!€nt ¿n posiciofes

nuas.E r¡anór¡etro se ufe a tf¿vés de ia adro (5) ene mangutocon e tanque (conexió¡ T) EI fiador (6) fil¡ e punto nu o o de med c ón

¿lustado Una fecha e¡ e borde de botó¡ giratorlo fdira el pLrirto

de medición que se efaueftfa u¡ido cor e rn¡fórnetro

Flq. I 5.30: f¿lyul.r 5€lectora pan nanóntelrc, con canextón para

nanóne a sepaiada

24 6B

Fig. 15 31: Vált/ul¿ selectaa p¿ra nanónetro, con conerión para

nanóneú o separado

Ei mafórfetfo debe mo¡t¿rse por separado y r.ritlfse ¡nedl¿nt€ url

tLrtlo o ffanguera con a cofexlón l\4 de a vé vu a s€lectora La

ndic¿c ón d€ preslón se rea iz¿ apfetando en seftldo ax a contra e

".¡ ¡oo l¡¡o g o o.io ¡ 6-"' "l bo o g d o o.¡.te.-e.eo d

posición in c a ve m¿nóretroseencuentfauitldoa ¿ co¡exó¡ de

tanque. U¡ ef. avam ento incofpofado fj¿ c;da posic ón e eglda.

rg t))ra o dp"t"t. aF.o o.ap.apaananónetra separada

6.6 Presostatos mecánicos

Los presostatos se emp ean en lnstalac ones hidráulicas para func ones

de mando y de contro .

Los e ementos de conmutac!Ón ir"rc0fporados en el presostato abren

o cieTran un cifculto de corriente electrlca ef función de a presión.

Los presostatos pueden ser e edróf tos o hidro'eléctrlcos.

Los presostatos hldro e éctricos

se dlviden en dos tlpos:

a) Presostatos de p stón:

Con o sin conexión d." fugas,

conexlón roscada (p,,,, = soo bar;,

mont¿je sobre p acas (p,",. = 350 bar)

diferenc a de presión de conmutac ón en funclón de presión

b) Presostatos de muel e tubular:

Conexión roscada (P,,." = 400 baf),

d ferencla de pres ón de conmutaclón constante o

ajustable.

Fig. 15.33: Presastatas de pston

l

Fig 15.34: Presastatos, izquierda sin y derecha con canex¡ón de

fugas

Fig.15.35. Cansttucc¡ón del presastata tle pEtan

E presostato de piStÓf Flg. T 5.3 5 se compofe básicamente de carcasa

(1), microlnterruptor (2), torn llo de posiclonamiefto (3), tope (4),

pistón (5)y resorte de presiÓf (6). Los bornes conductores de c0rlente

están separados por una lámina a s adora (T 0).

Para ajustaf la presión de conmutación se debe qultaf a placa de

identifrarlón (8) y aflojar el torn lo de seguridad (9) Glrando el

tornll o de pos c onamlento (3) seaiusta a pres óf d€ conmutaciÓn

Luego se debe fijar e torn lo de pos c Ofamlento (3) con e tornll o

de seguridad (9)y montar la p aca de ldentlllcac óf

La presón a rontloar actúa sobre e plstón (5). Este pifÓn (5) se

apoya sobre e tope (4)ytrabaja contra la fuerza de resorte de presiÓn

(6) ajustable en forma contlnua. Eltope (4)tra¡smite el mov mlento

de plstón (5) a m crointerruptor (2). De este modo, de acuerdo con

eL circulto e éctrico, se conecta o desconecta. Un tope nrecánlco (7)

protege el nricroifterfuptor contra destrutciÓn erl tas0 de

sobrepresión.

ttg.15 36. Presast¿ta de plstón

E p esostato hjdro e éctr coFig. 15.36 se compone báslcamente de)J rp,nr pdpnp nn,.,9 UPUU- U¡O-¡U P\U

e errento de ajuste (4) y nricro rtefrupto (5).

l¿pre 0 " 0 -roo i lLécobÉ"1 p or /7) -(r"p(o'2 .ó

opo,o qobó " p¿-o de eso-e 161 /. boot0rt ¿ ¿[.e.ó0presorte de pres ón (3), ¿juslab e en forma coniinLr¿. EL p ato d€ resorte(6)tfafsmlte el movlmiento d€ pifón (2) a micfo nt€r uptor (5) De

e..e nodo de ¿.Le do !01 lo .r,o p p.i o ¡. o p o odo<r¡no r- a . ir.,rr¡ a érr, .ñ r r ranol- n'o.¡n o,o- r-n'red anle un tornl o c0n hexágono inrerior (7). Con el torn o

pf s onefo (8) se puede fijaf a pfesión alJStada.

| .odo. lo- 0 €.o.Loto, de p..or odlee -.depp or dp

conrnutación es dependi€nte de a preslón P¿fa a canz¿r una rfenoT

d'erer o do p p5 O , d" .o .r , ¿.i0. .ó o.t .O

.otó.ordpfrq...D"d" od" ag"de ro or po d.o,ó,o.d"f n¡< <o orl ron l>< { orz:< do {r rri¡¡, ó -"p .r-¿ y p --01

r. .01

e o, ahstéresis.

^ d "re . o de lo: p e>oiLo O. dé p, Or. 0s p e)05tot0 de n Lel e

t{rbu ar también son ¿decuados para ser emp eados cof fluidos

e.Oelrole. r 90 e\. oro -ód o dÁ p os ol

r O 5 i8 P.ó.O. j/ r oó "núpt.p - A",¿ rcn O.Íetet d tAt .t¿nte

de presión de conmutación

-dpe,o ¿.0 lroo oL..osob ee r.eLp- bll¿r '2.t0 a'¿crode presión e nruel e se desdob a y a pa anca de accionamiento (3)

!nlda ¿ mismo transmite e mov miento del mue e tubular al

mlcfo ntefruptor (4) De este modo, de a(uerdo con a iunc ón prevista,ó ' j t0 ólp.- CO sé .0 o( o O de .O^o. o lo p e,iOr de

cofmut¿rlón qued¿ determ nada p0 a distanr a de r¡ crolnteffuptor(4) a a pa anca de connrut¿c ón (3).

La preslóf de conmutac ón se ajusta medi¿nte uf botóf girator o

d "gL odo ed d1r" " dd . ¿. ^ o o qo dp odo "l ¿-go d" ¿j ,\re

nó - trp.é I J'o p r r ló | ó-i. rlé COnm-tdCOn C6n5t¿nte

¡. do m p p rh ,-r -mh on ñ ,p¡én <é, o.r i/:dñ(

rof 2 puntos de conmuta[ óf. En esto se transm te e movi[¡entode nruel e trbu ar (2) cofsecut vamente a los dos mlcro nterruptores (4).

1

2

Fiq. l5 ]1 . Pte\ost¿ta de nuelle ttbul¿t

5.7 lransductores de presión

F g. 15.39. Sensares de pres¡ón

Sensor€stenen a m slóndetransforrar una presión deforma ineal

en un¿ señal eléctrlca (p.ej. 0 hasta I0 V ó 4 h¿sta 20 mA).

5e ll,,"r b.o od or" no-ó,eod,o,e l"'o ri;,tamb éf en e sectorde aboratofio.

Los transduclores de presión son:

- a prueba de p cos de pres ón,

-or .dLl' ld oro ld"'¿'y

estab es ¿ a ternper¿tura.

La pres ón a med r d fiende u¡¿ membrana de medición cuyo espesor

ha s do d me¡s onado de acuerdo ron e rango de presión a medir.

La deformación e ást c¿ de a membrana de med c ón se (orv¡erte

medl¿nt€ b¿rdas extefsOrfétf cas e¡ una vaT ac ón de resistencia.

Amp ficadores integfados o exterfos de med ciór producen las

señales eléctrlcas norma zadas desead¿s.

N1€d ante med das construrtivas se evltan golpes de presión en a

membrana de nred c ón. De este modo, e¡ serv c o normai y en caso

dóó-"d¿da¿r¡d ¿. ¡ ¿ pje-.o er r ¿ cL " o"-¿.sd.rroo.depreslón suelen s€f feslstertes a rápidos p cos de pres ón.

F q. I 5.41 Jeriof de presión e indicación de ptesión

í{B

F g. 15.4a: Funcionan¡enta y canextón de un sensar de pres¡ón ún nenbrana netdliGde nedición

6.8 Pfesostatos electrónicos

E pfesostato e edrón co ha s do co¡cebldo como combinaciÓn de

convert dof de ptes ón, indicadot y c0|mutador ana izador. A

diferencia de los presost¿tos mecán cos e, pfesostato electrÓrllto no

posee piezas mecánicas móv es, de modo que se pu€de pa( r d€ !n^r'1l _^l . 1. r.ja(.]a -n -,nnm-'d Lpu o)o P,uu-oPL

frecuentes del pfesostato e ectrónlco son lnd raciones de preslón y

d" ¿or lmteer'd"..orna dod"666p56.,o o1o¡lo-e0(iol/req ¿'or ó^qo1ó ¿..Cr"." "r\ aoq ¿¡ -.bloa

presostato e ectrónlco tamb én se puede emp eal como regulador a

dos posiciones, p.ej. en a conmulac óf de acumu adoles de carga

en 00rn0as y c0mpresofes.

Ftg 15.42 Presostato electrón¡rc

Cafacterístlcas esperla es pafa presostat0s electf0ulc0s s0n:

C ase de exactitud < 0,5 para La p¿rte d€ n'redic ón e ind cación de

pfesr0n,

- e emento de medlclón de sem conductores,

electfón¡ca de eva uación integrada,

coftpensac 0f 0e lernpefatufa,

cLratr0 contactos iffltes independ efte5 entfe si,

- diferencla de conmutación de retroceso aiuslabl€,

puntos de conmutación ajustab es de forma d qita y

sal da de tensiór de 0 hasta 5 V

Par¿ estaclones de ¿cumul¿dores con tonexóf d€ secuencia de

bombas y para grandes nst¿ aciones hidráulicas se recomi€nda

emplear presostatos comandados por microprocesadores.

El empleo de un mlcroordenador en el pfesofato offece una gran

f ex bll dad de adaptación a cad¿ caso de apl caclón y, lo que resulta

más importante, una mayor seguridad de servicio. E mlcroordefador

controla a semiconductor sensor de ptes ón, al enchufe y a os grupos

constructlvos fternos. E fufc onam ento de] ofdefador m smo se

controla ndependientemente de ordenador. Cualquier fa a por

defecto en € sefsoT se reco|,lote lnternamefte. En caso de fa las el

ordenador se encarga de que se tome ufa posición progtamada de

reposo de relé. El roftroi p€rm te una ind caclón de La presiÓn p (o

que se ha produc do en e pres0stato. De este modo, el usuarlo obtiene

información suplementarla sobre os plcos de presión que se producen.

E presostato es universa mente adecuado pala su empleo en

hidráulica ytécnlca de pfocesos. lln¿ interfazV24 rstalada p.'rmite

e rortfol y aprogramacónde equipo por medlo de un ordenador

extefno 0 a co¡exiÓn ¿ una lmpresola para protoco lzaf.

I

l

F g.15.43. Conexión de carga de acumuladot can presastato

electrónico con salida de relé

24V¡10%

6.9 Componentes para med¡ción de temperatura

Ftg.15 44. Canvert¡daÍ de nedtdón de tenpelatura

Para comprobar a temperatufa de medio de seiv c o (eventualmeft€

en re ació¡ con una refr qer;:c ón o ca efacclón) se emp ean

tefmómetros d€ var la ron sonda. Estos s€ montan deftro de tanqLle

de lquido. Con el fln de Tnar:eneT toustante ufa temper¿tura

deseada, freruent€mente se !i lTaf telmÓt¡etfos de toftacto o

termostatos, que rof€ctan, seqúf e caso, e s st€Tn¿ de feff gefac Óf

o de c¿ efacción.

Pafa e contro vlsua de cada dia, ¡ pos b lldad de control más senc L ¿

y económ ca de la tenrpefatura del llu do es una lnd caclón de flve

de a(elte con ur tefmómetro lnteqrado en e depós to de a ifslalac Ón

hidfáu ira.

6.10 Componentes para medición del caudal

P¿ra medir el c¿udal en insta atlones hidráu lcas se dlspone de

diversos métodos

6.10.1 Medición d¡recta

Paf¿ este tlp0 de medición se emp ean métodos que tf¿balan según

.'p -, ip o dc ¡loL¡ o "^:o1r¡ 61 ¡ ¡ o

Contadores co¡ tufb na y

contadofes con rueda de pa et¿s.

6.1 0.2 Medic¡ón ¡ndirecta

Este tipo de medición inc uye todos os s stemas de med c Ón qre

trabajar según e pr rtlpio de pres ón de retenclón, como p.el.

- Di¿1raqma,

esrrangu ador y

cue.po en llolación.

Estos elementos lndlcadofes se cafactefiz¿n por un pequeñ0 volumen

co¡structivo.

t g. 15 45: Aparata de nediclón de caudal

Una medlclón indlrecta del caudal también puede sef fea llad¿ a

tr¿vés de a meditón de la velocdad de carrera de un c ndro

hldráulico o de nú¡relo de revo uclones de un mofor h dláullco

Los métodos de medic ón que trabajar con ultr¿so¡ do o áser hasta

el mome¡to tesultan te ativamefte caros y, pol lo tarlto, no se ut iz¿n

e¡ lfstal¿tlones h dtáulic¿s

6.11 Componentes para ind¡cación del nivelen tanques hidráulicos

Pa ¡ cste tipo de medklo-es !c pteoet r,i z¿l

¡le rrplo e5 l ot¿do.es,r'lo

fd r¿oo es ¡e r,,e Ce io: do

6.1 1.1 Interruptores flotadores

ric. I 5..i6: /rae¡/up¡o¡es íio¡¿Co¡:s

Cof este een.eltto se pJece tofl o1¿T. rrre ]taxfito le l¡ilr ll0¡le rr iou do e'Lr¡ l¿rtlle

5 e rci¡ccr pase r,'o de cs !Lrt05 aa 'eC ciór, :lls::clo en .]ra

v¡r l¿ cie ¡¡ed c o¡, accion¿ !f r0ftart¡ Lrilr ind!tc ór Esi¿s€¡¿ se

torar.rte ¿ -|r ¿p¿r¿ic ire cor'rirc o b e iIOicc¿ ,.n.i ;urc ót, p.e,.

desco¡ex ó r Ce ¿ ¡sl¿ acló¡ er raso I r, nve demasiado bajc de

q o o :¿ o: o.

105 |teliJpi0ieS I Otat0Tes t¿nt0 eI s! rletr Ia¡os (0lr nt¿s de 005pr,lo5 ale torfflt¡r of A¡.r:erle c: r,ees r¡éxlr¡o'l r¡i¡lro,

'" " q ".]rs[o rer o r

6,1 1,2 lndicador del nivel de líquido

Flg. 15..l7: /¡r0ra,rdo¡es de ntrel de itquilo

Los fdic¡d0fes de n,'"o ce iqu co se pueden m0ftar ef rec pientes

rld au a0s cof :elf-rof-ie: o nse'l¡d00 aOf terfrÓn€1r0 tor sofde.¡dica¡ e rvel deliqudoen 0s fe(lp eftes hi0 áu kos.

E roftro de iqu do s ve pa ¿ e c0¡1fo ¿ltomátiaO de u¡ rive de

quido

A qLreda po debajo de Cicro flve s€ a[co]a un (ontacto Esta

5er't¿ se lr¿fsmiie ¿ Jt ¿t¿r¡¡o de toftr0 o hace que se prodluca

Lrf a luta o'-r

6.1 2 Aparatos indicadores que no están constantemente instalados

'g l\J8:\'¿'et ,dc er.cao ., r¿dp ^e4, o ¿¿.'i n st e I a ( i an es h id tá Ll I i Gs

Las n'r¿/etas de ser'.,icio de la técr' ': de nedición p;rainsta aciones h dréul c¡s contiene reft e otras cosast

Addpl"dor e"Clr'opo¿p oL p" o5d o

Enrhute para el sefvrcio estacioi ., o y para carqar los ecL,mu adores

Impresora par¿ docurfeft¿r o5 'a

ores de medi(lón

- Adaptadof de rosca p¿fa coner 0f de (aptador de preslón a

rninlcorexiones de Tned r on e.sieftes

Apaf¿to electfoflc0 para mecl r el ra!d¿ i

rango de mediciór 6 h¿sta 6C - min y.10 h¿st¿ 600 L nrir

- Tfafsdu(tor e ectrón co de pre: !n;rango de med¡ción 10, 1 00, 2. -1, I I 5 0 J50 bar

- Convert dor de temp€r¿tuf¿,

fa¡rgo de med c óf -25 hat¿ 100'C

- Ap¿rato de medk on manual.

Jr op¿r¿LoJe d " o'-o' ! dó ór o, .ed".0; "'c"móvil y e en'rento de captac, r de datos para e servicio erlnstalaclo¡es h dráullcas. D¿0, sLr conslr!cc ón compacta y ¿

a ,r e, lo o' de e'erg.a po r 'o de "c .T . ¿d0 ¡s e a O¿bl"

r-rrcL"o-ro2. .. , 10, dp eC,,Or d'.C'- prte

accesib es s n ¿i n'rent¿(lón Ce red

A n smo tie po se pLieden e m¿cen¿r ! repfeseft¿r torro nt ¡/modos

'.,a ores de medición (F g 15.,19).

ataódp.r¿ tef"."dd.r'b" "p"0r oe. "¡rlp... . ..1 ,p n, "o Oo .Po'a d o.ó I¿.PC uf afél sls automáticO de los d¡tos de medlrión.

fl¡ñJ.--=ffil\,4ed ción a iravés de:Numero de punto de med c ón:FecharHOraT ea¡po de sondeor

HMG 2OOO

ao01470B-09-2 00207 :O1 :2630r¡s Preir gger ai 100/o

B:- 0

-) 3

t2a

\

I

I

(.l)

I

)

I

€0 120 160 200 bEt244 360 4€0 600 I /D

Flg. l5 49: Rep/eJ€rtación de dos valotes de nedición kaudal l,

qesion de setriúo)

Anotac¡ones

Capítulo 16

Técnicas de unión

1. lntroducción

Los distlntos aparatos de un sistema hidráulico se lig¿n entre

formando circuitos h dráulicos med ¿nte un ones adecuad¿s.

Estas unlones deben cump ir elevad¿s exlgencLas:

Deben ser cofvenientes al flujo, es deci¡ ocasion¿r pocas pérdidas

de presión,

deben ser fáciles de const¡uir, de rnont¿r y de mantener,

deben resistir en forma duradet¿ e evadas preslones (y picos de

presión dinámiros),

deben ser constantemente estaIc¿s y

deoen resistir (arga) 0 n¿micds oscilac'ores de las piezas

constructlvas).

En elTraining Hldráulico, Tom0 3, se ha dedicado un capitulo propio

a tuberias, manqueras, racotes, b ldas, etc., cor¡o una parte de la

técnica de uniones.

En este rapítu o se tratarán las placas de conexión, placas de mando,

slstemas de concatenaciÓn, ett.

2. Válvulas para inserción en tuberias

H0y en dia en a hidráulica sólo ex Ste| pocos equlpos que se nsertan

directamente en el 5ist€ma de tuberias.

A este grupo pertenecen, por ejemplo, las válvu as antlrretorno de

montaje simple y las válvulas estrangulador¿s senci las.

Fig. 16.2. Válvulds estranguladords para nontale en tuoos

Este tipo de válvulas tara vez requiere n'lanten Íliento, gerler¿lmente

posee sólo 2 conexiones y no ocasiona gran despliegue de montaje

y reparac ón.

3. Válvulas con conexión roscada y cartucho ¡nsertable

Fig. 16.3. Válvulas l¡mitadoras de la presiÓn en construcc¡Ón de

cartucho

Las vá vulas como p.ej. válvu as limlt¿doras y reductoras de presiÓn

pueden insenafse dlrectamente en e sstema de tuberías En este

caso se ha impuesto 1a c0Írsfucción en cartuch0.Todos los eleme¡tos

funciona es se encuentl¿n dentro de un cartucho lnsertable con

ronexión roscada, colocado dentro de la carcasa. En caso de

mantenirniento y rep¿raclón se extfae el cartucho con'lp eto, de modo

0e nO lenFr qLe d0r I e s':teno de -lbeti¿S.

Los carturhos de vá vu as 5e pueden emplear en mucnos ca505

También se utilizan par¿ insertión sobre placas de mando y placas

intermedias (ver próximos párratos).FiT. 16.1. Válvulas dnt¡rretarno para montale en tubas

4. Válvulas para montaie sobre placas

Ftg. 16.4: Válvulas distr¡buidaras para n0ntaje sobre placas

En muchos campos de emp eo, pero esper a mente en insta aciones

estaclonari¿s, se pref eren vá vulas para montaje sobte p acas.

Las ventajas de este tlpo constructlvo son:

- Las vá vulas se pueden desmontar fácllme¡te co¡ e fin de tea izar

el mantenrnt ento.

Id),oT".ot esseerlLet dt pt Lt 't."1. oS-pp'','ede o.,odo

y estancarnrento es p ana.

E estancarniento con an los hern'retizantes eláStlcos es muy

conflab e.

4.1 Esquemas de conexión normalizados

Los esquemas de conexión de 1as vá vu as para montaie sobre p aca

están norma izados según DIN 24 340. Las sigulentes f gLlras muestran

a gunos esquemas típlcos de conex ón.

Fig. 16.6: Esquena de conexlón farna A6 DIN 24 34A

Esquena de conexión fN6 enpleado preferentenente para válvulas

distribu¡doras, pera tanbién para válvulas de presión y de fluio.

F g. 16.1: Esquema de (onexión farna Al A DIN 24 J1A

Esquena de canexión fNlA preferentenente empleado para válvulas

distribuidoras.

F g.16.8: Esquena de rcnextón farma AI6 DIN 24 340

Esquena de canexión fN16 enpleado preferentemente para válvulas

distribuidoras preconandadas de este tanaño naminal.

-da'+-@- , @'--a+A--\:r- | P \--

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ttg. 16.5: Válvula de pres¡ón pard mantaje de placa

F¡9. 16.9: Esquena de canexióo La 425 DIN 21 31A

Fso-et¡¿decotc"or llt)5¡.ete F p tpp^ Dcao)l ¿ ó.¿t-d)disü¡butdot¿s precanandadas de e\te t¿natja nan¡nal.

L¿s roÍrexiones de denomin¿n P, A, B, X, Y Las de¡ominacioness¡rver romo oflentación. E sert d. itr el rua trabaj¿| as vá vu as y

qué conex ones habrá que em , €¿r se pLtede extfa€r de as

descr p(lones d€ func on¿n¡ento ire 0s equipos y de os esquerfasde distfibución

La t jación de a vá vul¿ rorn¿ - erte f0 es s r¡é1 l[a. lvledi¿ rtepas¿dores de aluste o roscas de f,. c ón dlspuest¿s ¿ltefnada eftese ev ta el moft¿je lncorrecto de .. lálvu ¿.

4.2 Placas de conexión individual

E modo más senc iio de i gar vá1. . asese montaje de l¿s válvu as

cob e 01" os dp l:ore or ,¡ d..'o , . " --b"do de d,.Lr". p oca

entre si

Norma n'refte la superficle de corexión de as válv!l¿s se ercuent a

¿rr ba v l¿s roscas de s¿l da abajo, ur¿ a ad0 de la otfa. Dado que

p.ó o r¿oó da \ol dd sp eqre,ór ..1-o "sp"r,o opodLl"¡¡.o, ¡rfo- p¡erer'óe_^orgo 0eqr e o ,por "6o 6r,¿60de as vávulas. Los ca¡¿Jes se corducen entonces h¿ci¿ l¿s roscas

c]e sa id¿ ¿ tfavés de talaCros rncl rados y tr¿¡svers¿les.

4.3 Placas en serie

r.e ref-e"p le >e ¿l "€ ¿ . .¿ 0r .o 5r ' ¡r a< ¡ :princ pa es de bomba y de tafqLre

5i el tam¿ño ¡ominal de l¿s válvu ¿s de na¡do es gua o só o dlf ere

e r, ri.e.,ó) I¿rot Áróleo rO l"je.Ob"p. d Á .o e

F¡g 16.11 . Placa en ser¡e de lN 6 c)n úrcateDdcióB rett¡cdl

L¿s p acas €n serle co¡ cof(¿lerac¡óf montados veftic¿ es lorm¿n

un dades de mafdo compart¿s par¿ v¿rios consunr dores

Requ eren un minimo de espac 0, no neces tan entubarse entre si y

poseef poros punlos de estancan'r enlo

F g. 16 10 Placa de cooelan

4.4 Placas y bloques de mando

Cuando se tfata de mandos complicados se requieren b oques y placasde mando construidos y fabrlcados ifdividua nrente.

Fig 16.12: Blaque de manda específico del cliente

En caso de requer rse só]0 !n¿ pequeñ¿ cant dad, estas plac¿s demando se fabrcan a panir de bloques de acero en os cuaes setaladran c¿naes de unión. Las placas de mando se equipan conváivuias insertabies, cartuchos insertables, !álvulas para montaje sobreplac¿s, pefo también con roncatenariones verticales completas.

5us ventajas se ponen de manifiesto especialmente para el caso ded¡ámetros nominales grandes (a panir de aprox. DN 40). Ningúnoü0 t¡po de construcción permite mandos tan rompactos (on unarant dad mínlma de puntos de estancanr ento como ¿cor]struccónsobre placas de mando. En grandes prensas hidráullcas se encueffafejenrplos tipicos de este t po de placas 0e mando.

4.5 Placas adaptadoras

tig. 16.14. ltlator hidraposicionador can nando integrado en laplaca adaptadara

P0r motivos de térnica de mando resu ta ventajoso mont¿r las válvulasde mando o más cerca posible del consumidor. En el caso idea as

va vulas están montadas directamente al cilindro o al motor Las p acasadapt¿doras poseen de un lado ei formato de conexión del cilindro odel motor, del otro lado, el formato de conexión de la válvuia demando. Los lados libres se aprovechan para conexlones de tuberías ymás vá vulas.

5. Técnicas de concatenac¡ón

5.1 Concatenaciones vert¡cales

Dentro de una cadena de mando para un consumidor hidréulico serequieren varias funclones, que se alcanzan med ante dist ntasválvulas, p.ej.:

- La función ananque parada sentido se comanda (on una válvuladistr buidor¿.

- L¿ lunción "velocidad" se comanda con una válvula de flujo.

- La funclón fuerza" se com¿nda pof rnedio de una válvula depresr0n.

La función "bloquear' se comanda por medro de una válvulaantiretorno correspond¡ente.

- La función de control de presión" se comanda mediante unpre50stat0.

Co¡ e fln de reunir en unidades de manera cornpacta estas funclonesque se rep ten, se h¿n desarro ado válvu as de flujo, de presión, debloqueo y distribuidoras en construcción de placa intermedia.

Una o más placas intermedi¿s montad¿s debajo de una vá1vu a sobreuna p aca de conex ón producen una unidad func onal sumamentecompacta.

Fig. 16.13 Seruoc¡l¡ndro con mando integrado en placa adaptadora

Fig. 16.1 5. CanGtenac¡ón verticai

Este tipo de construccrón genera mefte se denom na conc¿tenarión,/err(¿1. ec.erre..elte a \¿\ul q-e <,e p C.prr'ó ¿ b¿ es "r¿vá vula dlstribu dora.

5.2 Concatenaciones long¡tudinales

Con conratenaclones vertlca es de !á vuLas fo se p!ede realizar r0nun despl egue aceptable cualqu er mando de un ronsurnidorh d'¿J'iro.."s o ¿c¿s e. ser o 10 o "(e1'¿511^ e o\ds posio ld¿de,

de concatenación como para m0ntar las vávulas de un mandondiv dual una al ado de a 01 :. En estos casos os s stemas

mangueras de concatenación hor zonta ofrecen a posib lidad de

crear mandos complejos mediante nLrTneTosas p acas de conexión,

de unlón y de separaclón

Fig. 16.16. Concatenación longitdinal

L¿ flexibilid¿d de las concatenarl0nes LorgitLrdin¿l€s tamb én tlenesu precio. 5e deben fabricar y almacenar numeros¿s p aras distlrtas.La concatenac ón nrisnra posee qfar cantid¿d de plezas y una serie

0e punlos 0e eslancarnlenlo.

5.3 Concatenaciones de sistemas

Pafa tareas de mando que se repiten lrecuentemente se ha¡

desarrollado placas de mando qle se pueden !ni; iofmando una

concatenación de sislema.

¡¿r pra, a. de '.nardo de tr¿ co rc¿te'rdcio r dp 5 )'e-o sp e0 r pdr

cor rél,ll¿s p¿ o -ortole \ob e p d(a5 lt¿Tbie. co1 pldc¿'

intermedi¿s como roncatenación vertical).

Fin l6 l1 ann.2te .iñndp<¡<rpñ)

6. Bloques de mando móviles

6.1 Construcc¡ón monobloque

Ef el s€ctor de máqulnas de trabajo móviles rigef eyes pfopl¿s. LosL ',,^' oq rro -¡r ¡rn r¡r r.l:. r '^' a5 -OV ó\ Sp dile enCrdnlotab e-oñte de los del s"cto' 951¿6'6¡erio

Flg. I6.18: Bloque de ntando nóvil (monobloque)

Estos canales suelef ef¿r fund dos, os pistones se desp azan

0, ^ct¿ nó ro e- e bloq " lo. ¿ccior" r""ros de o o o o .d'l

s0brepuestos; l0s [¿rtuchos nsertab es complementan as funcio¡es

de mand0. Los rana es fund dos tesuLtan especia mente tonvenientes

a f ujo; e formato externo olfece un t po de construcc on que permlte

ahorro de materia es y de espaclo. Efe t po de (onstrucc Óf es pos b e

porque en e settof de ap caciones móvi es se emp ea un elevado

número de bloques de mando guales. Ef e sector estacjonalLO 0s

0 oqLé' 0e '"r do' ".ler o-p Ie Jor 01slr.!. ola. -1 (o..

6.2 Construcción en sandwich

Con el fin de ofrecet mayor flex bi idad e¡ el caso de menor númeto

de u¡jdades, os b oques de ma¡do móv es tan'rb éf se sepafan en

placas de vá vu as. Varias de estas p acas, montadas ndiv dua mefte

de acuerdo con e caso de ¿plicación, t0fman un b oque de mando

en co¡strucc ón s¿ndw ch.

F1g. 16.19. Bloque de nando nóvl en sandwi(h

Anotaciones

Capítu o 17

Centrales de accionamiento

hldraullco

1. Introducción

La estructula constluctlva de accionam entos hidtául cos es muy

var acla y clepende de las más dlversas condiclofes, torno por elemp 0:

- Potencla de a{-clonan'rie¡to

La ucal

- Cantldad necesarla de fluldo en e slstern¿

- Exigencias dependientes del luga de uso

- Cond clones de espac o dentro de a maqu na

- Condiciones y exlgencias medio¿mbienta es

- Condiciones tllmátlcas

Condic ofes de n]ontale

- Posib lidades de transPorte

De €stas exlgerclas mÚ tiples respecto a un atciofarnlento hidráullco

completo tambléf resu tan elecuc ones variadas de ¿s cerltlales

(qrupos)de acclonamiento h dfáullco 5in embargo, por regla general'

i-. uutu ,1. ,otpon.t ,entrales de attlonamiento hidráulico por medio

cle módu os estandardizados individuales

Dentro cle un grupo hiclráulico se t ansfotma a efergia e éctrlca de

a recl (pot medio de un electron]otor) o a enefgia quimlca de un

combustib e (por medio de un motot cle combustión) en energía de

presión. En ambos casos se convlene el mov mlento glratorio y e pal

de qiro del motor de acclonamlento erl un caudal y en presión

mediante u¡a bomb¿ de desplazamlento

tlg. 11 2. Cenüal estandar

Caracteristicas de a centl¿l Flq 17 2:

Rerloiente est¿ble de ac-oro

Grailas a silem¿ cle mÓdulos' pos billdad de amp iaclón sln

plO0and oOJ'IO

Buef acceso a todas las unidades corlstruct vas

- 1,4ú tip es posibilidades de ap icac ón en el área industrla

- Larqa vlda út I

- Bajo nivel de €m siÓn de ru do

- Según el clisposillvo de regulaciÓn reajuste, cauda adapta00

Propiedades de a ceftral Fig 17 1:

NlveL rn!y baio de ruldo de servlcr0

lvlúltlples poslbi idades de uso:

Constructlón gener¿l de rna q u lnas

- Máquinas de fundiclón pot nyeccton

'D. pos,".o,, e."do e' ' o\ce1sor6\

- ConStIUcc on de Prefsas

Laborat0rl0s, escuela5

Caucla aclaptado, según eL d spositivo de regu ación-reajuste

Ftg. 17.1. Central de accianam¡enta hidráuli'o

2. Estructura de una central de accionamiento hidráulico

Como centra de acclonamlento hidráu ico o centra hidráu ka se

denom¡nan grupos constructivos en accionamientos hidráulicos que

estén con'rpuestos por lo menos por os s quie¡tes elementos:

- Bonrba (1) con motor de acrlonan'riento (2)

- Recipiente para la reserva de liquido (3)

- F ltfo (4)

I

..,'1

--3

I

P

T

t g. 11 .3. Esquena de canexiones de una rcntral sinple deacc¡an¿miento h¡drául¡co

L¿s reftrales de acrionamiento hidráuliro son equipadas de diferente.r¿ ar¿ Spg-- or (O rp50O'td eltec . ge-C ¿). U1o Ce1-idl de

accionamiento hidráulico de equipamienr0 abundante está compuesto

p0r:

- Bo¡rlla (1) con motor de accionamieft0 (2) como !nidad constr!ctlva

- J|ec p elte pa a la eserra de rq ro /l)

- Aparatos de control para

- el nivel de líquido (indicación de n lel de a(eite)

- a ten'rperatufa (termometro)

- ¿ presión (manómetro) (6)

- Aparatos para el cuidado del liquido de presión

- Fitro (4)

- Refrigerador

- Calentador

Vá vulas para e aseguramlefto de a preslón (5)

- \/¡ v, l¡< ñ:r: f, n.i^np( ¡é .nni,o

- A.r^nJ ddo h dr¿Ll co pa . Jr¿ reso .d de elerg a de p'es o r.

Flg.

f17.4. Esquema de distribución de una central pequeña

L g. | / .\. Cat le lonEtudin¿l de und central paqttpñ¿

L:._

-'t I

i

I

i

I

,l'I.- :

II

It--

¡

I

rr', /r---'.21( h{d M )

', V\V T,'¡-lrl

Fig. 17 .6. Central pequena

En las siguientes Figvas 1l.1 hast¿ 17.9 asi romo Fig.11 .1 y 11 .2

se reconore que e equrpamlento y el tar¡año construrtivo sonbastante diferentes.

Fig. 11.1 : Central estándar modular

Fig. l7 .8. Centralestanddr

Propiedades de la central Fig. 17.7:

Recipiente est¿ble de aluminio

- Modo de construcción modul¿r

- Ejecución comp¿cta del grupo

- Posib lidad de adaptación ndividual[/ iliiñla< ñ^< h id¡do< iJo ,<n

- Posibilidad de opciones adicionales

- c(t1 ¡- .r,ra r'\^.(i¡;Á1 ( ,.¡ " -..'en nT el tO t¿C I

Propiedades de la central Fi9. 17.8:

- Qa.i^;añro a<l:hla dé ¡.or.

- Estructura Írodular de contro es, conjuntos constructivos de

acumu ador, c0fjuntos construclivos de refrigerador

- Grupo motor-bomba

Circu to de clrculación f ltro-refriqerador

- Grupo básico con grupo de bomba, accesorios de fecipiente (filtro

de le.adol \er .'ac.or. rdic¿c0r del 1\,el dea(eite.t¿p¿deI mpieza, salida), filtro de retor¡o, interruptor de flotado¡, termostato

Drn¡ od:rlo< da ¡.anrr: Fln 1l q

- Recipiente estab e de acero

- Estructur¿ modular de controles, conjuntos t0nstructivos de

acumuladof, conjuntos constructivos de reffiqerador

- Grupo motor-bomba

- Volumen de recipiente hafa 1250 ltrosFig. 11.9: Central de praye(ta

3. Centrales pequeñas

Ftg.11 14. Centr¿l pequeña oma nadria de suleú1n y

aacionanienta

I

En la gama nfer o de potencia, de hafa aprox 2 kW se emplean

centra es p€que¡as muy comp¿ct¿s p¿ra sery t o de desconex ó¡Estas ,:entfa es presentan c erta5 c¿factelist tas.

E rnotor de acrionam ento y la bomba están integ ados en el tanque,

por 0 tanto tf¿b¿jan b¿jo aceite". De este modo es pos b e una

ronstrucc ón muy (ompacla. Las vá vu as de mandr: se d sponen

externamefte romo concatefatlón ongitud nal (véase a Flg. 1 7.I 0).

Dentro de a centra no se req!lere flngúf entubado. U¡a centta de

este tlpo pres€nta 1a mínima iaftldad pos ble de puntos de

est¿ncaml€nto D¿d¿ ¿ constru[t]Ón muy cornpacta a supetlicie de

a ce¡tf¿ en romp¿rar Ón con a poteIt a de acc onamlento es tnuy

reduclda En serviIi0 cont fro esta Superlitie no a cafza torf0 para

entfeg¿r ¿ potenc a de pérd da como ca or ¿l med o amb ente. La

rentra sobreca eftari¿. Pof lo tanto, estas centT¿ es naf sLd0

concebid¿s para serv cio de desconex ón Servlcio de desco¡exlón

qulefe decif que, al a canzatse a pres ón de seIV cio, a centl¿ se

des,:onecta. Para e ma¡do de dlcho servlco de desconexlorl se

r€q! eTe u¡ presostato E clc o de conex Ón ¡o debe set demas ado

breve. E rlco depende de ¿ relación entr€ 0s consumos y as

cap;c dades hidrául cas

Una capacidad hldráu co es, p e]., un acumu ador pefo t¿n'rbién a

compreslbl ldad del f u do e¡ ¿ tuberia o a elasticldad de !ramanguera. Las fugas ¡tetnas e¡ as válvu as de mando aumenta e

consrmo de energía de presión y acort¿rí¿f e cic o de conexió¡ Por

o tant0, en estas ceftf¿ es pequeñas, se emp ean plelerenternente

váivu as de aslefto, que ttabajar s n fugas rte nas.

E serv c o de desconexlón descrlto t ene sentido especi¿lm€nte ef

func ones de sujeción.Aquíhay que mantener dufante mucho tlemp0

una presiÓn sl¡ tenef consumo. Po. este mot vo, fretuentemenle este

t po de centf¿les s€ denom nan centr¿Les de sulec 0n

F g. 11 .11. Se(ión transveÍsal de una ceitral pequeña

0tro principio constructivo de centrares pequeñas de accion¿r¡iento

es un¿ forma constfuctrva hor¡zont¿ de acuerdo con F)9. 17.12.

Fig. 17.12. Central pequeña

- 4 tó t¿tlutttud LUltt

En el media y a la derecha con notor de carriente continua

Estas centrales pequeñas se han creado por medio del uso de motores

de corrlente continu¿ (12, 24 y 48V) en vehiculos y djspostlvos

transportadores.

lvledlante el montaje de motOres trifásicos modificados, estas centrales

pequeñ¿s t¿mbién han dado buenos resultados en equipos hidrául cosnn p omnl¡ mpq¡qu \or pu uc oPL lorru' -J ' y!

elevadoras, debido a su forma constructiva plana necesaria.

Encontrará lnformación detallada sobre la planificación y la(onstrucción de lnstalaciones hidráu !cas en el Tra¡ning Hidtáulico,

Toma 3.

Anotaciones

Indice de símbolos de fórmula utilizados

CapÍtulo 1

A

do.

E

Eo

fFgJ

I

m

n

Aceleración

Superficie

Retardo

Diámetro

Diámetro hldráulico

Energía

EnergÍa cinética

Energía de posic¡ón

Frecuencia de revoluciones

Fuerza

Aceleración de la gravedad

l\4omento de inercia de masas

Long¡tud

l\4asa

Número de revoluciones

Aboo.

DeF^

F-F,,

F^

Fv

n

kmor,S

zq

^ptf

Capltulo 4

Capítulo 5

Distancia

Ancho

Diámefo de árbol

D¡ámetro de p¡stón

Diámetro de tornilloExcentricidad

Fuerza axial

Fueza de muelle

Presión, horizontal

Vector de fuerzaFuerza, vertical

Altura de diente

Carera de alaMódulo

Caudal

Radio primitivo

Paso

Volumen

Cantidad

Angulo giratorlo

Diferencia de presión

Pi: 3,14159

p Presión

p"* Presión totalp; Presión estáticaP Potencia

O Caudal

Re Número de Reynolds

Re",,, Número característico pafa el camb¡o de flujolaminar a turbulento

Carrera

T¡empo

Temperatura (grados centígrados)

Par de g¡ro

Temperatura (Kelvin)

Volumen

Velocidad

Trabajo

Angulo

Pérdida de presión

Temperatura (grados centigrados)

Temperatura (Kelvin)

Viscos¡dad cinét¡ca

Densidad

Aceleración angularVelocidad angular

Fuerza ax¡al, Fuerza de pistón

Vector de fuerza, Fuerza normalFuerza tangencial, Angulo de giro

Angulo de curva de carrera

sItM.r

c

^pso

p

Io)

.N

.T

Capítulo 6 Capítulo 7

Retardo

5uperficie

5uperf icie ef ectiva de amortiguación

5uperficie de pistón

5uperf¡cie anular

lVódulo de e asticidad

Fuerza

Fuerza de frenado

lvlomento de inercia para sección circular

Carg¿ de pandeo

Longitud l¡bre de pandeo

lvasa movida

Longitud de amortiguación

Carrera

Longilud l¡bre de pandeo

Factor de seguridad

Presión de servicio

Presión media de amortlguaciónPra(iÁn (^hra pl .ñiinpté

Presión de control

Velocidad de canera

V.- Velocidad máxima de pistónd Aññr l^ da h¡<. ramiéñr^

g Relación de superficies

Capitulo 9

C. Factor de corrección para modificac¡ón adiabática

del estado

Ci Factor de corrección para modificación isotérmica

del estadop. Sobrepresión media de servicio

po Presión de llenado de gas

p¡ Presión mínima de serv¡c¡o

p2 Presión máxima de servicio

Q Energía necesarla

TB Temperatura de servicio

T1 Temperatura min¡ma

l2 Temperatura máxima

Vo Volumen efectivo de gas

Vo 0.,, Volumen efectivo ideal de gas

V0,"" Volumen efectivo real de gas

Vr Volumen de gas con p1

V2 Volumen de gas con p2

AV Volumen útil de gasr Fvn.nénio ádi2h;ti.n

A,.D

4..A^E

F

-K

I

m

s

S

P

Po

PrPs'

An-1F

F.KF

.M

F-NF,F

h

H''s

MMn

P¡o

Pso

PstP

rS

V^

ct

pap4P.,,rl.¡qtn

Superficie de pistón

Diámetro prir¡itivoF¡,orz: do .rlt: nroción

Suma de fuerza de 3 ó 4 pistones

Fuerza de soporte (Fuerza de apoyo)

Fuerza fesultante sobre el pivote central

Componente de fuerza del par de giro

Componente de fuerza del par de giro

Fuerza delcampo de presión hidrolático delcilindro

Carera de pistón

Corriente de control

Centro de gravedad del campo de presión

hidrostático sobre cojinete

Punto central de una esfera supuesta

Par de g¡ro

Número de revo uclones

Presión de servicio

Presión de trabajo

Presión de servicio

Presión alta

Preslón de controlPotencia de accionamiento

Ca udal

Radio de la esfera supuest¿

Camino de reajuste

Tensión de control

Velocidad de canera

Cilindrada geométrica

Cilindrada geoméüica máx.at t^4,^A^ ^^^^Ar.,.^ ^:^rr,ru,ouo 9cuL

Volumen de ajuste

Caudal de aceite de ajuste

Cantidad de pistones

Angulo giratorio ajustadoAngulo giratorio máx.

Angulo giratorio mÍn,

Angulo de reajuste

Presión diferencial

Presión diferencial máx.

Rendimiento mecánico-hidráulico

Rendimiento totalRend¡miento volumétrico

Capítulo 10

F Carga en el cilindro

FF Fuerza de muelle con fricción

AK Superf¡cie de pistón en el cilindro

AR Superficie anular en el cilindro

A1 Superfirie cón¡ca principal

A, Sr,rperficie conica de desc¿rga prev,a

A3 Superficie del pistón de control

ps, Presión de control

p, Presión en la conexión B de la válvula

p2 Presión en la conexión A de la válvula

Capítulo 11

o

P6

ooR

Itf.tE

A

^o.^o

Capftulo 13

aA

A1

A2

b

o.l

h

P1

P¡

o^S

U

cCX

Presión de entrada

Presión máxima de servlcio

Presión de apertura

Presión de ciene

Presión de control

Caudal

Caudal máximo

Desvlación regular

Tiempo

Tiempo de la señal de conmutación

Tiempo de oscilación inic¡al

Tiempo de oscilación transitoria

Ancho de sobreoscilación

Diferencia de presión

Diferencia mínima de presión

Diferencia de caudal

0

^p!\p

F

F

F

P

o

ft

t1

t-2tAp

A,,

c

F,F..Fs

P¡

Capftulo 12

A Superficie de asiento o superficle frontal

del pistón de control

Superficie de asiento del p¡stón pr¡nc¡pal

Superficie de pistón o cono

Superf¡c¡e de ¿siento de la válvula piloto

Constante de muelle

Fuerza de muelle

Fuerza del muelle del pistón principal

Fuerza hidráulica

Fuerza de flujoPresión de salida

Fuerza de masa

Fuerza de flujoFuerza de res¡stenc¡a

Fuerza de viscosidad

Presión de servicio

Presión de servicio máxima

Caudal

Caudal máxlmo

Tiempo de retardo de reacción

Tiempo de conmutación

Tlempo hasta que se hace efectiva la fuerza de flujo

Tiempo para establecer la fuerza magnética

Tiempo para conectar el pistón de control

Diferencia de presión

Sección transversal de apertura

Sección Íansversal de estrangulamiento

Superf¡cie de pistón

Superficie anular

Superfic¡e de estrangulamiento

Ancho

Diámetro de as¡ento

Diámetro hidráulico

Fuerza de muelle

Carrera

Tramo de estrangulamiento

Pres¡ón de bomba

Presión intermedia

Presión de carga

L¿ UOA I

caudal sobrante

camino de pistón

Perímetro humedecido

Velocidad de flujoCoeficiente del flujo volumétrico (cauda.,

Angulo de apertura de la sección transversal de

estrangulamiento en sentido rad¡al

Angulo de apertura de la sección transversal de

estrangulan'riento en sentido radlal

Pérdida de presión

Pi: 3,14159

Densidad

Viscosidad cinética

Capítulo 14

f

o

.}

R

^o

^o

Factor de aumento de la viscosidadFactor para condiciones del medio ambienteCaudal para el dinrensionado del filtroCaudal de dimensionadoCaudal nominal

Caudal de bomba

Caudal de sistema

Cauda/ efectivoRelación de filtraciónPérdida de presión en estado dedimensionado

Pérdida de presión en el eler¡ento deindicación

Pérdida de presión en el elemento de filtrajePérdida de presión en la carcasa

Capítulo f 5

A Superficie efectiva

cPK

Pu

tT,r2

Capacidad calórica específ ica

Potencia de refrigeración necesaria

Potencia de pérdida

Tiempo de servicio

Temperatura existente del aceiteTemperatura deseada del aceite

Cont€nido de depósitoCoeficiente de transmisión calórica

Aumento de la temperaturaDensidad del aceite

cATp

Relación de normas y disposiciones impottantes

En la siguiente relación v¡enen resumidas las normas y dispos¡ciones legales más importantes que han de ser respetadas en la fiu¡dica.A la mayoría de

estas normas se ha hecho referencia en el libro.

Número de la ho¡a de

normasDenom¡nac¡ón Publicación,

nota

DrN l30r-1 Nombres de unidad. sionos de unidad 2002-10

DrN 1301-2 Unidades;

Piezas y múltiplos de uso general

1918-02

DrN 1304-1 Signos de fórmula;

Signos de fórmula generales

1994-03

DtN 1304-5 Signos de fórmula;

Signos de fórmula para la mecánica de los fluidos

1989-09

DrN 1314 Presión;

Términos básicos, unidades

1977 -02

DrN 1318 Nivel de intensidad sonora;

Términos, Procedimientos de medición

1970-09

DrN 20 066 M¿ngueras (tubos flexibles);

Medidas, exigencias

2002- t0

DtN 2391-t Tubos de acero de prec¡sión sin soldadura con especial

exaditud de medldas;

Medidas

1994-09

DrN 2391-2 Tubos de acero de precisión sin soldadura con espec¡a¡

exactitud de medidas;

Condiciones técnicas de sumin¡stro

1994-09

DIN 24 315 Hidráulica de ace¡te y neumática;

Unidades - Comparación

1967-03

DrN 24 339 Recip¡ente hidráulico de acero;

N4edidat exigenciat comprobación;

Tamaños nominales 63 a 1250

1993,06

DtN 24 340-2 Vélvulas hidráulicas;

calibres maestros de agujeros y placas de conexión para

el montaie de válvulas d¡stribuidoras

1982-11

DrN 24 340-3 Válvulas hidráulicas;

Calibres maestros de ¿gujeros y placas de conexión para

el montaie de válvulas de presión v válvulas de bloqueo

1982-1 1

DIN 24 343 L¡sta de mantenim¡ento e inspección

para instalaciones hidráulicas

1982-02

DtN 24 346 Instalaciones hidráulicas;

Bases de ejecución

1984-12

DtN 24 550-l tiltros h¡dráulicos;

TérminoS presiones nominales, tamaños nominaleg

medidas de conexión

1998,01

DIN 24 550-2 Fitros hidráu icos;

Elementos de fiho y c¿j¿s de f¡lfo;Criterios de evalu¿ción, exiqencias

1993-l

DN 24 s52 Acumu ¿dores hldráulicOs en sistemas hidráu icos.

Términos, ex¡gencias gen€ra¡es

Hoja adjunta 1: Ejemplos de conexiones

Hola adjunta 2: Contraposiclón de D N 24 552 respecto al

Reglamento sobre recipientes a presión asícomo a las ReglasTécnicas sobre recipientes a presión

1990-05

DtN 24 557 Fillros de venlilación;

[/]ed das de conexión

1990-11

DtN 24 950.1 Mangueras (tubos f lexibles);

Términos

1978-07

DtN 31 051 Entreten¡miento;

Térrninos y med das

'r985-01

DtN 31 052 Entretenimiento;

Contenido y estructura de instrucciones de

entretenrmient0

I981-06

DrN 3852- l Muñones roscados, agujeros roscados para uniones

roscadas de tubos, grifería;

Pdrte 1:Uniones'oscadas con roscd frna métr:ca;

lvledidas de construcción

2002-0s

DIN 3852-t 1 l\,4uñones r0scados, agujeros roscados para uniones

roscadas de tubos, gfiferÍa, tornill0s de ciereiMuñones roscados Forma E;

l\.4edidas de construcción

1994-05

DtN 3861 Uniones roscadas de tubos no soldadas;

Anillos cortantes;

Formas constructlvas

2Q02-11

DIN 51 381 cornprobación de ¿ceites de lubricación, aceiies de

regulador y líquidos hidráulicos;

Determlnación de la propiedad separadora de aire

1988-12

DtN 51 519 LU0flCantes;

Clasificación de viscosidades ISO para lubr¡cantes

líquidos para uso industrial

1998-08

DtN 51 524-1 LÍquidos hidráulcos;

Aceites hidráulicos;

Aceites hidráulicos HL; Exigencias mínimas

1985-06

PáJina 4: Refurencia

a otfts n0fmas

DtN 51 524-2 Líquidos hidráulicos;

Aceites hidráulicos;

Aceites hidráulcos HLP; Exiqencias minimas

r 985-06

DtN 51 524-3 Líquidos hidráulicos;

Aceites hidráulicos;

Aceites h dréu icos HVIP; Exiqencias rninimas

1990-08

DIN EN 853 Mangueras de goma y tubos flexibles;

Tubos flexibles hidráulicos con capa de tela metálica

1997 -02

DIN EN 854 Mangueras de goma y tubos flexibles;

Tubos flexibles hidráulicos con cap¿ textil

1997 -02

DIN EN 856 Mangueras de goma y tubos flex¡bles;

Tubos flexibles hidráulicos con espiral de alambre

1997-02

DtN EN tSO 8434,1 Uniones roscadas metálicas de tubos para la fluídica y

aplicac¡ones generales;

Parte 1: l.Jnlones roscadas de anillo colrante de 24'

1991-11

DIN tso 1219-1 Fluídica;

5ímbolos gráficos y esquemas de conexiones;

Parte 1: 5imbolos qráf¡cos

1996-03

DrN r50 r219-2 Fluídica;

5ímbolos gráficos y esquemas de conexiones;

Parte 2: Esquemas de conexiones

1996-r 1

DtN t50 2909 Productos de aceite minerali

Cálculo del índ¡ce de viscosidad sobre la base de la

viscos¡dad cinemática

1997-10

DtN tso 3019 2 Fluídica;

Bombas y motores hidráulicos;

¡/edidas y denomin¿ciones para bridas de montaje y extremos de árbol

1991-09

DtN 150 s884 Av¡ac¡ón y asüonáutica;

Sistemas y componentes fluídicos;

Procedimiento para la toma de muestras y determinación

de la suciedad sólida en liq!idos hidráulicos

't989-12

DruckbehV Reglamento sobre rec¡plentes a presión;

Recipientes de gas a presión e instalaciones de llenado

(Reqlamento sobre recip¡entes a presión - DruckbehV)y Disposición administrativa general

1999-07

ls0 2941 Fluídica;

H¡dráulica; Elementos de filtro;

Comprobación de la tesistencia a la rot!ralal reventón

't974-03

ts9 2942 Fluidica;

Elementos h¡dráulicos de f¡ho;

Comprobación de la cal¡dad impe(able de fabricación

1991-09

tso 2943 Fluídica;

Hidráulica; Elemenlos de fiho;Comprobación de la compatibilidad del m¿terial con los liquidos de paso

1998-11

t50 3724 Fluídica;

Hidráuli(a; Elementos de filtro;

Comprobación de las prop¡edades de fatiqa de paso

1990-1 ',l

t50 4021 Fluídica;

Anél¡sis del ensuciam¡ento por sustancias sólidattoma de muestras de líquido hidrául¡co dels¡stema en mard¡a

1992 11

t50 4406 Fluídic¿;

Líquldos hidráulicos;

Clave de números para el grado de ensuc¡amiento por

partÍculas sólidas

1999-12

Advertenc¡a: Usted podrá obtener normas DlN, disposiciones legales técnicas, documentos lS0 o documentos estadounidenses de la editorial

Beuth Verlaq GmbH, la diecc¡ón de Internet esrwww.beuth.de,

lndice técn¡co

Abrazaderas 282

Abrazadefas de tubo 282

Accesor os 275 295

Accesorios para hiclroacumuladofes I 57-159

Accionamiento de irnán T 81

Acrionamiento de rueda 76

Accion¿miento de válvu as dlstflbuidoras 181'l83

ALimentaclón/5alicla externas del aceite piLoto 188

ALlmentaclón/sallcla internas del ¿ceite piloto 187' 1 8B

- de forma elécttica l8l- de forma hidráulica 183

- de forma mecánica 183

de form¿ neumática 183

lmán de cofriente alterfa 181

lmán de corriente tontlnua 18l

- Palanca de mano 'l83

Accionamiento eléctflco 1 81

Acclo¡amlento hidráu ico / neumático 183

Acrlonamlento metánlto 183

Accjonamientos qlratorios 137 139

- Paletas 137

- Paletas giratorjas 137

Plstones alternativos 1 39

- Pistones giratorios 138

' Pistofes ParaLelos 138

Acelte hldréullco a base de aceite minefal 45

Aceltes mlnetales 4l- Densldad 44

Aceites vegetales 47

Aceleración 22

AceLeraciÓn de la gravedad 20

Acumu ador (v. Hidroacumuladot)

Acumulador de Plstón l4l, 1 54, I 56, 160

Accesorios 157 159

Acumulador de membran¿ I41 ' 1 54, 1 55, 160

Dlsposlc ones de segurld¿d 165

-AL,f J,¿do dp el.q¿ I¿ l\l )5 160

Acumuladot de Pistón 141, 154' 160

Acumulaclor cle presiÓn (v Acumulador hidtáulico)

Acumulador de vejiqa 141' 154' 155

Advertenc as de mantenimiefto- Fi tros 248'251, 256

- lmpurez¿s 249

Advetef cias de Proyecto

Balan(e téfrnito 279

Cartlcho de filtro 248 251

Potencia de pérdida en nstalarlofes hidráulicas 279

Agua 41 , 42

Aire, no dlsuelto 44

A.u-.e oe t¿rte ¿ p"l ""'os d OLido ¿' I89

n.i. a oa, t'"apo Oa -o"lrrL.¿ or pr vdr/L o( d ¡' 6¡ri6'os t88

AijmentaciÓn/sallda externa del ateite piloto 188

AlimentaciónAa ida intefna de ¿ceite plloto 1 87' 188

Altura de asPiración 87

Amoftiquatjón 203, 213

Amortióuación de golpe de conmutación 206

AmortiiuaciÓn cle posición final 120'124,129

AÍ¡ortlguatlÓn del ruido 275

Análisls de Particulas 252

An¿logías 20

Ancho de sobreosci ación 213

Angulo de incllfaclÓn 97

Anqulo qlralorio 90, 91' 96, 97

Anarato de cafqa de nltrógefo 159

Al¡ icacio¡es cle hlclroacumuladores I43 1 53

Actlonamlefto de enrefgencia 146 147

- Anrortjguaclón de sacudidas y osci aciones 149 152

- Aumento del tiemPo de ciclo 144

- Compensación de atelte de fuga 149

- Compefsaclón de fuefzas 148

- Demanda cliferente de acelte 143

Reduccjón de tlernpo de carrefa 145

Reserva de liquido 146

5eparación de medios 152 153

Arbol de acclonamiento 89' 90, 93, 95' 96

Area de vlscosidad 42, 43

Aumento de Ptesión 21

aütoasPirante 87

BLoque de seguridad Y bloqueo 157

Bloque de setvoconttol 136

Bloques de contro 300

Bloques móv les de control 301-302

- ConstrucclÓn mofobloque 301

ConStrucción tiPO sandwich 302

Bomba de Pistones axiales 54, 90, 94

Tlpo construdivo de ele inclinado 54' 90,94

flpo constructlvo de placa incllnada 54,90

Boml¡as 51 67

- Bomba de Pistones axiales 54

- Bombas de anlllo dentado 52

Bombas cle husi los hellco dales 52, 55

-Bombas de Palet¿s 53' 60 67

Bombas de plstones radiales 53' 58, 59

'Bombas de tueda dentad¿ exteflor 52' 56

- Bombas de ruecla dentada lnteriof 52' 57

- Regulador 62 67

Bonrbas de anil o dentado 52

Bombas cle husi Ios hellcoldales 52, 55

Bombas de Paletas 53' 57'67

- de canera dob e 53,60- de carrera simPle 62

reajustabLe, de mando directo 62

- reajustab e, Precomandas 64

Bombas de pistofes radlaLes 53' 58, 59

Bombas de flreda dentada 52' 56' 57

Bombas cle rueda dentada exteriof 52, 56

Bombas de rueda dentada interior 62, 57

Borde de contro 201

Bypass 202

Cabeza de cilindro 119, 120-122

Cabeza de filtro 263

Cala de filtro 263

Cálculos- Carga de pandeo 128

- Casos de carga de Euler 128

de cillndros 127'129Fuerza de frenado 129

Lugar de estrangulamiento 230

- Pandeo 127- Pandeo de Hooke 127

Pandeo elástico 127

- Pandeo no e ástico 127

- para bombas 91,97- par¿ motores 92,98' Potencia de pétdida 279- Radiación térmica 279

camblo de estado adlabátlco 167

Cambio de estado del qas 161

- adiabático 161

- isocórico .]61

- isotérmico 161

- politróplco 161

Cambio de estado lsocórico 161

Cambio de estado isotérmlco 161

Camblo de estado polltróplco 16'l

Capacidad de conductibilidad del caLor 45

Capacidad de separación de agua 45

Capacidad de separación de aire 44

Carga de pandeo 128

Carera muerta en válvulas reductoras de la presión 226

Cartuchos insertables 297

Casos de carga de EuLer 128

Caudal 24

Cavitación 42

cenraje de preslón 186

Centraje por muelle 185

Centrifugadoras 245

Cefo de aspiración 261

Cilindro (v. Cilindros hidráulicos)

Cilindro de marcha rápida 1 17, 1 18

Cllindro de pistón buzo 1 15

Cilindro dlferencial 1 16

L ln0I0 nt0rau co | )- lJ0- Tlpos de fijación 125-126- C lindro diferenciaL 1 16

-de efecro dobLe 115, 116

- CiLindro de marcha rápida 1 17, 1 18

- de efecto simple 1 15

Cilindro de doble váfago 1 16, 1 17

- con reposición por muelle 1 16

Cllindro de pistón buzo (Plunger) 1 15

- Construcción redonda 1 19, I22 '124

- \ervoct tn0T0 tJt rJo- Cilindro tándem 1 17

- Cilindro de pistón buzo 1 15

- Ci indro telescópico 1 18, 1 19

- Construcción por tirantes 1 19-121

Cilindro Plunger 1 15

Cillndro síncrono 1 16, 1 17

Cillndro tándem 1 17

Cilindro te escópico 1 18, 119

Cllindros hidráuiicos de efecto dobie 1 1 5, 1 16

Cilindros hidráulicos de efecto simple 1 15

Circuito 87

abierto 87- cerrado 88

Circuito abierto 87

circulto cerrado 88

Circulación libre 206

clase de riesgo para el agua 47

Clasificación del grado de ensuciamiento del líquido hidráulico 253

Coeficiente de resistencia 230

Coeficiente del flujo volumétrico (cauda ) 230

COjinete a cámaras hidrostáticas 13.], 134-135

Cojinete a cuña hidrostátlca 131-133

Collnete artlculado 125, 126

Cojinete giratorio 125, 126

Cojinete hidrostático 131-13 5

- Cojinete a cámaras hldrostátlcas 131, 134'135- Cojinete a cuña hidrostátlca 131-133

Columna de lÍquido 25

Comportamiento dinánico 212 213

comp0rtamiento viscodidad/presión 43

Compresibilidad 44Corirprobación de filtro 259

Concepto de filtración 271

Condiciones hidrostátlcas 18

Conexión de Graetz (v. Conexión rectificad0ra)

Corexlón rectificadora 1 68

Constructión con tlrante de cilindros 1 1 9- 1 21

Construcción de asiento 167

Consfucción de ejes inclinados 54, 70, 89, 90,93, 94

- Funclón de bomba 90- Func ón de motor 90

Construcción de placas inclinadas 54, 10, 95'99- Función de bomba 96- Función de nrotor 96

Construcción redonda de ciLindros 119, 122-124

ControL de posición final en válvulas distrlbuidoras 189

control de valores límite 287

Convertidor de medición para 1a temperatura 293

Convenidor de presión 291

Corosión 43

Curvas características VáLvulas reductoras de la presión 225-226

Densidad 44

Densidad de fuerza 18

Densidad de Potencia 18

Dependencia Presión/Caudal 208-210

Depósitos a Presión 141

Depósitos a presión, postconectado 156

Desaireación (purga de aire) 120-122

Descarga de válvulas de presión 206

Desgaste abrasivo 42

Desgaste por abrasjón 42

Desgaste Por corrosión 42

Desqaste por fatiga 42

ó.iiiu.ion ¿. *qutu.ión Válvulas reductoras de la presión 226

Diagrama de viscosidad/temperatura 42, 43

Diámetro hldráulico 26, 230

Diferencia de Presión 21, 69

óiferencia de presión por una válvula distrlbuidora 1 79' 199

Disposiciones de seguridad para hidroacumuladores 165

Dispositivo de llenado y comprobación 158

Dispositivos de reajuste 97

Ecuación de Bernoulli 25

Ecuación de continuidad 25

Efecto Diesel 44

Eléctrica 18

Elemento separador 141, 1 54

Elementos de cierre 167

Elementos de filtro 256, 271

Lmuls on 4/Encadenamiento longitudinales 301

Encadenamientos de altura 300-301

Encadenamientos de sistemas 30'1

Energía 21

hidráulica 27

- cinética 18, 21, 25

- potencial 18, 21, 25

- Control 27

fr¿nsPone 27

- Conversión 27

EnergÍa cinética 18,21, 25

Eneróía de movimiento (v Energía cinética)

Energía de posición (v Energía potencial)

Energía de Presión 25

EnergÍa Potencial '18, 25

Enqranaie hidrodinámico 1 8

Eniuclamiento por materia sólida 252

Entrega de aire 44

Esquemas de conexión 298

Estabilidad contra el cizallamiento 43

Estática 17

Ester fosfórico 47

Esteres sintéticos 47

Estranguladora 230, 231

- Estranguladora de aguja 231

- Esfanguladora de hendidura 231

- Estranguladora Periférica 231

- Formas 232

- Sección transversal 201, 230

Estranguladora de aguia 23'1

Estranqulador¿ de hendidura 231

Estranquladora de regulacion 238

Estranguladora Periférica 23 1

Irapas"de p'esiór e'] válvJlas de preción 204' 209

Factor de comPresibilidad 44

Filtración suPerficial 255

t\lÍo 245'273- Advertencia de Proyecto 248 251

- Advertencias de mantenimiento 248'751'256

- Cesta de aspiración 261

- Filtro de aspiración 261

- Filtro de flujo Princip al262,269- Filtro de flujo secundario 26),269- Flltro de línea 262

- Filtro de llenado y ventilación 266 270

' Filtro de ProtecciÓn 270, 271

- Filtro de retorno 264-265

tiltro de seguridad 263

Filtro de trabaio 763,210,211- Finura de f¡ltro 257, 258

- SelecciÓn 27'l 273

Filtro de asPiración 261

Filtro de ,flujo

PrlnciPal 262, 269

Filtro de flujo secundario 262,269

Filtro de lecho Profundo 255

Filtro de línea 262

Filtro de llenado y ventilación 266, 270

Filtro de presión 254, 262

tiltro de Presión alta 262

- Filtro de Presión baja 262

F!ltro de retorno 264-265

Filtro de seguridad 263

Filtro de trabajo 263, 270, 271

Filtro de ventilación 266, 270

Filtro por gravedad 245

Filtro protector 270, 271

Finura de filtro 257, 258

- Valor - 258, 260

Fluctuaciones de la Presión 21

flul0lca l/l-lut005 l/Fluidos de difícil inflamación 45, 47

Flujo de aceite de fuga 203

tlujo laminar 26

Fluio turbule¡to 26

Fondo de cilindro 119,120 122

Formación de espuma 44

Formación de Lodo 45

Formas de transrnisión de energía 18

Fuente de energía 18

Fuentes de ensuciarniento 248

Fuerza 20

Fuerza de cilindro 1 15

Fuerza de frenado 129

Fuga 180

Función de mantenimiento de la presión 224

Función de reducción de la presión 224

Funclón limitadora de presión 224

Gas (v. Cambio de estado de gas)

Gas ideal 162

GLicol de agua 47

Go pe de presión 21

Golpes de atenuación de tensiones I69Gravitaclón 20

Grifo eférico 283

Grupo compacto 306, 307

Grupo de proyecto 305

crupo estándar modular 305

Grupos (v. Grupos hjdráulicos)

Grupos estándares 303, 305

Grupos hjdráulicos 303-307- Grupo de proyecto 305- Grupo estándar modular 305

- Grupos compactos 306, 307- Grupos estándares 303, 305- Grupos pequeños 304

Grupos pequeños 304

Hidráu ica 18

Hidroacumulador 14T - 165

- Accesorios 157-159

Acumuladorde membrana 141, 154, 155, 160

Acumulador de pistón 141,154,160- Acumulador de vejiga 14'1,'154, 155, 160

- Dimensionado 160-164- Disposiciones de seguridad 165

- Ejemplos de aplicación 143-1 53

Tamaños constructivos 1 62

Hidrobombas (v. Bombas)

Hidrocinética 17, 18, 24

Hidrodinámica 17

Hidromecánica 17, 22, 24

Hidromotores (v. l\¡otores)

Hidrostático 17, 18, 22

Higroscópico 45

lmán de corriente alterna 181

lmán de coniente continua 181

lmpulso de presión 21

lmpurezas 249

lndicación de deptesión 267

Indicación de nlvel en recipientes hidráuLicos 294

Indicación de presión de retención 267

lndicación de presión diferencial 267

lndlcación del nivel de aceite 293

Indicación del nivel del líquido 294

lndicaciones de ensuciamlento 267-268

Indlcación de depreslón 267

Indicación de presión de retenciÓn 267

- Indicación de presión diferencial 267

ndice de viscosidad 43

lnhlbidores de oxidaclón 43

lnstalaciones hldráulicas

Conversión de energía 27

- Estructura 27, 28-31

- Principio 28

- Propiedades 27

lntercambiador de calor 280-281

lnteruptor de fLotador 294

lnterruptor de preslón 289'29A, 292

Interruptor de presión de muelle tubular 290

Interruptor de presión de pistón 289-290

lnteruptores e ectrÓnicos de presión 292

.Joule 21

Juego en componentes hidráulicos 250, 251

Lente de control 89

Ley de la conservación de la energÍa 25

Ley de Newton 20

Ley de Pascal 23

Ley de paso 24

Leyes hidrostáticas 22

Límite de potencla 202

Límite de potencia de una válvula difrlbuidora 178, 198

- dinámico 178, 198

- estático 178

Limite de potencla en vá vulas de presión 211-212

- inferlor 211-212- superlor 211

LÍmlte dinámico de potencia 178, 198

Límite efático de potencia 178

Líquidos hidráullcos 41 49- Aceites mlnerales 4l-Agua 41

- Compatibilidad 43

- de difícil inflamación 45,47- Densidad 44- Dilatación debida a la temperatura 44.HE 47- HFA 41, 47-HF941,41- HFC 47- HFD 47-HL 47

- HLP 47- HfG 47- Líquidos especiales 41

- no contaminantes 4'1, 46- no tóxicas 45

sintéticos 41

- 5olic¡tación oxidativa 43

Solicitación térmica 43-Vida útil 43, 44Liquidos hidráulicos especiales 41

Líqu¡dos hidráulicos HE 47

Líquidos hidráulicos HFA 41, 47Líquidos hidráulicos HFB 41,47Líquidos hidráulicos HFC 47

Líquidos hidráulicos HFD 47LÍquldos hjdréullcos HL 47

Líquidos hidráulicos HLP 47

Líqu¡dos hldráulicos HTG 47

Líquidos hidráulicos no contaminantes 41,46Líquidos hidráulicos sintéticos 41

Listón de tubo 282

Load Sensing 112

Lucha conüa el ru¡do 275

Lugar de estrangulación 229

l\4¿gn¡tudet unidades, símbolos de fórmula 19

N¡aletín de medición de servicio 295

l\,4anómetro 285-287

Manómeüo de presión diferenc¡al 286

Máquinas de pistones ax¡¿les 54, 70, 16-78,87.113Masa 20

Mecánica 18

Mecanismo de accionamiento 92, 93

Medición de la temperatura 293

^/edirión del caudal 293

Medios de filüo 255- Filtr¡rión <rnprfiri¡l ?\5- Filtro de profundidad 255

l\4ontaje de placa 298

lVontaje de placa como válvula de presión 205

l\,4otor de inserción 77

Motor de paletas 69

Vlotor de pistores axiales 70, 76, 77. 89, 90,96-97- con caja gifatoria 76- Motor de inserción 77-llpo constructivo de eie inclinado 70,89,90,94- Tipo constructivo de placa lnclinada 70,96-97l\4otor de pistones radiales 70, 79-85- Conexión de liberación 86

- de canera simple 81-83- mult¡carrera 70, 75, 79- reajustable 84, 85

l\4otor girator¡o de paletas 137

l\4otor giratorio de paletas giratorias 137

lvlotor giratorio de p¡stón alternativo 139

Motor girator¡o de plstones giratorios 138

lMotor giratorio de pistones paralelos 138

lvotores 69-85- oe marcna tenr¿ I )-t\- Diferencia de presión 69- l\4otor de inserción de pistones ax¡ales 77- lvotor de paletas 69- lvlotor de pistones axiales 70, 76- l\4otor de pistones radiales 70, 79-85- l\4otores de anillo dentado 69- lvlotores de pistón multicarrera 75- Motores de rueda dentada 69, 71

- lvlotores de rueda planetatia 69, 12-14- Número de revoluciones 69- Par de g¡ro 69

l\,4otores de anillo dentado 69

lvotores de marcha lenta 72-75

l',4otores de pistones multicarera 75- Acumulador de membrana '141, 154, 155, l6oEstranguladora de

medición 238Motores de rueda dentada 69, 7lVlotores de rueda planetaria 69, 72'74Motores LsHD (v. lvlotores de marcha lenta)

Muelle de placa 285

Muelle tubular 285N4uescas en la conedera de control 203

l\¡ultiplicac¡ón de fuerza 23[¡, lri^li---iA^ A^ ^.^.,A^ 1A,viu,!P,,ro\ru, uE P sr,! | ¿+

Neumática 18

N¡trógeno 161,'162

Nivel sonoro 277

Número de revoluciones 69

Número de Reynolds 26

Oleohidráulica 17

Oscilaciones en válvulas de presión 213

Pandeo 127

Pandeo de Hooke 127

Pandeo elástico 127

Pandeo no elástico 127

Par de giro 69

Parádoxon hidrostático 17, 23

Pascal 20,23Pasos de tubo 282

Película lubricante 42

Pérdidas por fricción 25-26

Peso 20

Pistón de ajuste 64-66, 97

Pistón de amortiguación 203

Pistón de cilindro 120-122

Placa 230

Placa de control 90, 93, 96, 299

Placa de control eférica 93

Placa incl¡nada 96

T¡dLd! dudlJLduord5 )vuPlacas de conexión individual 299

Placas de hiler¿ 299

Poliglicoles 47

Portadof de bomba 275'278Portador de energía 18

Posic ón 0 (Posiclón cero) 175

Posición central 175, 182, 185

Posición cero (Posición 0) 175

Pos¡c¡ón de cenüaje 175

Poslción de conmutación 175,111Posición de reposo I75Potencia 21,22Potencia de accionamiento de salida 69Preapertura 169, 17 3, 11 4Prensas de filtro 245Pres¡ón absoluta 21

Presión atmosférica 21

Presión de ajuste 21

Presión de apertur¿ 2'1, 168

Presión de comprobación 21

Presión de control 170Pra<iÁñ rla ñrolloñr.l^ l6l

Presión de punta 21

Presión de reacrión 21

Presión de retención 18, 25

Presión de reventón 21

Presión de servicio 21

Pres¡ón de servicio 21

- estátlco 25

hidrostática 17,23

Presión de ajuste 21

- Presión de apertura 21

Presión de comprobación 21

Presión de punta 2'lPresión de retención 18,25

- Presión lnicial de arranque 21

- Pres¡ón máxima 21

- Presión minima 21

Presión nominal 2l- Presión normalizada 21

- Presión por fuerzas externas 23- Presión por gravedad 23- Presión real 21

Presión teórica 21

-Presiones según DIN 24312 21

Sobrepresión, negativa 21

' Sobrepresión, positíva 21

Presión diferencial por un filtro 259Presión estática 25

Presión hidrostática 1 7,23Presión inicial de arranque 21

Pres¡ón máxima 21

Presión minimas 21

Presión nominal 21

Presión normalizada 21

Presión por gravedad 23

Pres¡ón real 21

Presión teórica 21

Presiones según DIN 24312 21

Procedimiento de contado de partículas 252Procedimiento de filtractón 246, 254- Centrifugado 245- Filtro de gravedad 245- Filtro de presión 245, 262- Prensas de filtro 245Propiedades antidesgaste 42

Propiedades antilubricantes 42

Propiedades dieléctricas 45Propiedades dinámicas 227Protección anticorrosiva 45Puls¿ción de presión 21

Punta de presión 2'1, 213

Punto de inflamación 45Punto muerto 90, 96

Ranura de control 90R¿scador 120, 122

Reajustes 1 10-11 1, 113- hidráulico-eléctricos 11 1

- hidráulicos 110, 111, 113- lmán de conmutación 1 13

- manual 110

- mecánicos 110- por e/ectromotor 1 10

- Técnica proporcional 113

Reajustes de bomba 110-11 1, 113

Reajustes de motor 1 10-1 1 1, 113

Recomendación de filtro 258Recubr¡miento 203

Refrigerador 279 281

Refrigerador de aceite-agua 281

Refrigerador de aceite-aire 278, 280-281Reglamento sobre depósitos a presión 165

Regula€ión de alimentac¡ón 241

Regulación de alimentación en derivación 241

Regulación de transcurso 241

Regulador 62-67, 103-105, 1 12, 113

- D¡nám¡ca 65- Estabilidad 65- Pistón de ajure 64-66- Regulador de canera cero 62- Regulador de cauda) 66, 61 , 112- Regulador de motor 113- Regulador de potencia 66, 104, 112- Regulador de potencia con Load Sensing 1 12

- Regulador de potencia de suma 105, I 12- Regulador de potenc¡a/presión 103- Regulador de presión 65, I 12

- Regulador de presión con Load Sensing 1 12

- Regulador de presión/caudal 66, 1 12

- Rendimiento 65

Regulador de motor 113

Regulador de potencia 66, 104, 112Regulador de potencia con Load Sensing 1 12

Regulador de potencia de suma 105, I 12

Regulador de potencia/presión 103

Regulador de presión 239, 240- postconectado 240- preconectado 239Ron,,l:dnr do nrociÁn Á( 1 1?

Regulador de presión con Load Sensing 1 l2Regulador delcaudal 66, 67, 112

Regulador Presión/Caudal 66, 1 12

Relleno de glicerina 287Pondii! do :ñ^d;^,,:.iÁn ?n?

Rendimiento 65

Rendimiento volumétrico I 81

Resistencia de flujo 26

Retardo 18,21

R¡ñón de control 89, 96, 97

Salto de arranque 242

Selector de manómetro 287

Sensores de presión 291

Servocilindro 131-136

SÍmbolos 40-39

Accionamiento giratorio 33, 1 37- Acumuladores 36- Aparatos de medición 39- Eomb¿s 36- Cil¡ndros 36- Componentes mecán¡cos 34- Filtros 39

F'roñro( onor^Árir,< ?6

- LÍneas 34- lVotores 36- Reciplentes 39- Refrigeradores 39- Símbolos básicos 33- 5ímbolos funcionales 34- T¡pos de accionamiento 35- Válvulas 37-39

5ímbolos de fórmula 19

5Ímbolos gráficos (v. Simbolos)(nh¡onrociÁn na^irivr )1

Sobrepresión, posit¡va 21

Sonido corpóreo 275

Sonido de ¿¡re 275

5onido de Iíquido 275

Tamaño de particula 245

Tamaño de partículas 245Tambor de cable 77

Tasa de retención 258

Técnica de encadenam¡ento 300-301- Encadenamientos de altura 300'301-Encadenarnientos de longitud 301- Encadenamientos de sistema 301

Técnica de unión 297-302

Tela no tejida de fibra de vidrio 255Termómetro 293

Test mult¡pass 258,260Tiempo de conmutación 179

- Posición de centraje 175

- precomandadas 184-1 88- Válvula de asiento 116,119,191 197-Válvula de corredera 176, 179, 180-189

Tiempo de conrnutación 179, 189

Tiempo muerto 2'13

Tipos constructivos 101- 109

- T¡po constructivo de eje inclinado 101-105-T¡po constructivo de placa inclinada 106-109

Tipos de fijación de cil¡ndros 125-126

Tipos de flujo 26- Flujo laminar 26- Flujo turbulento 26Tobera de amortiguación 203

Tolerancias en componentes h¡drául¡cos 251

Toma de aire 44

Toma de oxígeno 43

Trabajo 21

Transmisión de energía 17, l8Tubo de cilindro 119,120-122

Unidad de accionamiento de ejes inclinados 93-94- Fuerzas 92

Unidad de accionamiento de placas inclinada 95-99- Fuerza 98, 99

Vacío 21

Valor 0 258,260Valores caracteristicos Válvulas limitadoras de presión 208-213- Comportamiento dinánico 212-213- Dependencia Presión/Caudal 208-210- Límite de potencia 21 1-212

Valores caracterist¡cos Válvulas reductor¿s de p(esión 225-221- Curvas características 225-226- Desviación regular 226- Propiedades dinámicas 227

Válvula antirretorno gemela 171

Válvula antirretorno recíproca 1 7 1

Válvula de asiento 176, 202

Válvula de Bypass 168

Válvula de circulación 217

Válvula de desconexión de presión 218- con descarga de válvula distribuidora 219

Válvula de conedera 176, 179, 180-189,203

Válvula de desconex ón de pres ón 218

- con descarga de válvula distribuidofa 219

VálvuLa de montaje en tubería 297

Vá vula de seguridad 202

Válvula de tensión previa 168, 216

Válvu a de unión rcscada 204, 297

Válvula dlstribuidora de corTedera 116,119,180 189

- sin aceite de fuga 189

Válvula distribuidora de corredera libre de aceite de fuga 189

Válvu a reductora 220-227

Vá vulas antirretorno '167 173

- Construcclón de asiento 167

- desbloqueables 1 69-1 72

Elementos de ciene 167

l\¡ontaje de b oque 168

' Presión de apertura 168

Válvulas antirretorno desbloqueables 169-172- con conexión para aceite de fuga 170

desbloqueables recíprocamente I 71

- Empleo de 172

- Presión de control I70- sin conexión para aceite de fuga 169

Válvulas de asiento como válvula de presión 202

Vá vulas de ciene 167-173

Válvulas de conexión adicional de presión 214

Válvulas de conmutac ón de presión 214

VálvuLas de corredera como válvula de presión 203

Vá vulas de corfedera giratorla 179, 190

Válvulas de flujo 229-243

Válvulas de llenado 173 174

Válvu as de presión 201-227- de filtros 259- Estructura 201

- Etapas de presión 204, 209- Pérdida de presión 25

- precomandadas 203

- precomandadas 204- Vá vula de circulación 217

-Válvula de conexión adicional de la presión 214

- VálvuJa de desconexión de presión 218

- Válvula de secuencia 216- Válvula de tensión previa 216

Válvula reductora 220-227- Válvulas de as ento 202

- Válvulas de conexión de presión 214

- Válvulas de corredera 203

-Válvulas ljmitadoras de presión 202-213

Válvulas de presión de mando directo 203-204

Válvulas de preslón precomandadas 204-207

Válvulas de retardo 236

Válvulas de secuencia 216

Válvulas distribuidora de asiento I76, 119, 191'191

de nrando d recto 191-193

-precomandadas 193 195

- 5ímbolos 19'1, 192, 194, 196

Válvulas distribuidoras 1 75-199

- Accionamiento e éctrico 181

-Accionamiento hidráullco/neumátlco 183

Accionamiento mecánico 183

- de mando directo '181-184

Denominación 175

- Diferencia de presión 179, 199

Fuga 180

- Límite de potencia 178, 198

- Posición 0 '175

- Posición central 175, 182,185- Poslción de conmut¿ción 175

- Variantes de pistón 177

Válvulas distribuldoras de conedera precomandadas 184-188

- Ajuste de carera 189- Ajuste del tiempo de conmutación 188

- Alimentación externa del aceite pi oto 188

- Alimentación intern¿ del aceite piloto 187

- Centraje de preslón 186

- Cenfaje por muelle I85- Control de posición finaL 189

- 5allda externa deL aceite piloto 188

- Salida interna del aceite piloto 188

símbolos 185, 186

Válvulas distribuidoras de mando dlrecto 181-184

- Accionamlento eléctrico 181

Acci0namiento hldráulico / neumático 183

- Accionamiento rnecánico 183

Válvu!as estrangulado ns 229, 232'231- Conexión de brida 233

- dependiente de la viscosldad 232-237

- Estranguladora fina 237

independiente de la viscosidad 237- Montaje de bloque 234- N/ontaje de placa 233

l\,4ontaje en tubería 232-233- Presión absoluta 21

- Preslón atmosférica 21

' Presión de reacción 21

Presión de reventón 21

-Válvulas estrangulad0ras antirretorno 232-235

Versión de placa intermedia 235 Presión, horizonlal18,2A,22,23,25

VáLvulas estranguladoras antirretorno 232-235

Válvulas estranguladoras dependientes de a viscosldad 232 237

Válvuias estranguladoras independientes de la vlscosidad 237 Válvulas reguladoras de flujo 3 vías 243

Váivulas iimitadoras de presión 202'213 Válvulas reguladoras de flujo de 2 vias 239-242-Am0niguación de golpe de conmutación 206 Vástago de pistón 116, 120'122-Componamiento dinámico 212-213 Vatios 22

- con descarga 206 Velocidad 22

'de mando directo 203-204 Velocidad crítica de flujo 26

- Dependencia Presión/Caudal 208 210 Velocidad de flujo 24

- Ftanas de oreslón 204 ' crítica 26- Función 202 Velocidad de paso 25

- Func¡onamiento 202 Viscosidad cinemát¡ca 26,44- Límite de potencia 202,211-212 Viscosidad cinética 25, 42-44- Medidas de amortiguac¡ón 213 - cinemática 44

Montaje de placa 205 - dinámica 44- Osc¡lac¡ones 213 V¡scosidad dinámica 44- precomandadas 204'207- Valores característic¿s 208-213 Zapata deslizante 96

Válvula de unión roscada 204

Válvulas de asienlo 202- Válvulas de corredera 203

Válvulas de seguridad 202

Válvulas reductoras de la presión 220 227

Advertencias de aplicación 227

- Carera muerta 226- Caudal de ¿ceite piloto 226-de mando direcro 220-221-Función 220- Func¡ón de mantenimiento de presión 224

- Función limitadora de la presión 224- Función reductora de la pres¡ón 224- Funcionamiento 220

' Valores característi(as 225-227- Válvula reductora de la presión de 2 uias 222'223- Válvula reductora de la presión de 3 uias 224-225Válvulas reductoras de la presión precomandadas 222-225

Válvulas reductoras de mando directo 220-221

Válvulas reductoras de presión de 2 vías 222-223

Válvulas reductoras de presión de 3 vÍas 224-225

Válvulas reguladoras d e flujo 229, 238-243- Aplica(ión 241

' Regulación de alimentación 241

- Regulación de alimentación en derivación 241

- Regulación de transcurso 241- Regulador de presión postconectado 240- Regulador de presión preconectado 239- Salto de aranque 242- Válvulas reguladoras de flujo de 2 uías 239-242-Válvulas reguladoras de flujo de 3 vías 243

Correcciones respecto a la Edición RD 00 290/2003

Páginas

19, 20,36, 52, 53, 54, 55,75,78,84,89 9r,92,93,97,98, 100,

105, r28, 133, 112, 156,161, 170,171 177,182, 192, 191, r94,249,211,212,213,215,218,222,223 234, 231 , 233, 236, 231 ,

238, 252, 253, 254, 219, 3A9