Circuito Regenerativo Proyecto 11

8/18/2019 Circuito Regenerativo Proyecto 11

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EHB 5-PRENSA HIDRÁULICA-CIRCUITO REGENERATIVO

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CIRCUITO REGENERATIVO

La inmensa cantidad de aplicaciones de la potencia fluida se relaciona con la

forma fácil de transformar la energía de un fluido tanto en velocidad como enfuerza. La gran mayoría de los actuadores encargados de dichatransformación son los cilindros hidráulicos.En los cilindros hidráulicos, en el avance la fuerza es igual al producto de lapresión por el área del émbolo. La velocidad es igual al caudal de la bombadivido entre el área del émbolo.

Donde:

Fa = fuerza de avance

p = presión

Ae = área del ‘embolo

Q = caudal de la bomba

En el retroceso,

Donde:F r = fuerza de retroceso

Ac = área de la corona circular

vr = velocidad de retroceso

Av = Área del vástago.


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Al comparar las ecuaciones para las fuerzas y las velocidades resulta que lafuerza de avance es mayor que la fuerza de retroceso y que La velocidad deavance es menor que la velocidad de retroceso.

PROYECTO 11: CEPILLADORA

OBJETIVO: CIRCUITO REGENERATIVO

11.1 Planteamiento

El carro de una Cepilladora longitudinal es accionado por un mando hidráulico.La sección de trabajo del mando hidráulico contiene un cilindro diferencial comocilindro de

doble efecto.La relaciónde lassuperficieses de 2:1.Por estarazón, lacámara dellado delvástago

tiene lamitad delvolumen dela cámaradel lado delémbolo, porlo que lavelocidad deretrocesoduplica lavelocidaddel avance.Hasta ahora, las piezas son cepilladas solo durante el avance. En el futuro se prevéque el proceso de cepillado se produzca en ambas direcciones. Con ese fin esnecesario modificar el mando hidráulico de tal manera que las velocidades de avancey de retroceso sean iguales. Además deberá poderse ajustar la velocidad.


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11.2 Indicaciones

La relación de las superficies en el cilindro diferencial es de 2:1. En consecuencia, la

velocidad del avance corresponde a la mitad de la velocidad del retroceso si el mandoestá a cargo de una válvula de 4/2 vías.La superficie total del émbolo Ak es de 10 cm2; la superficie anular del émbolo Akr esde 5 cm2 La carrera es de s = 100 cm. La bomba tiene un rendimiento de Qp = 10lpm; la presión máxima es de 100 bar (1000 N/cm2). Deberán hallarse los valores


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correspondientes a las velocidades de avance y retroceso, al tiempo de avance yretroceso y a las fuerzas máximas durante el avance y el retroceso.


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Los resultados obtenidos indican que la relación entre las superficies incidedirectamente en los tiempos y fuerzas.Para obtener velocidades iguales para el avance y el retroceso, tal como lo planteael ejercicio, es necesario recurrir a un sistema regenerativo o circuito derecirculación.


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Para que la velocidad de avance sea igual a la velocidad de retroceso, deberárecurrirse a un cilindro diferencial con una relación de superficies de 2:1 y enposición de desvío de caudal.

circuito diferencial es utilizado tanto como circuito de sincronización como tambiénpara obtener un avance o retroceso rápido si, por ejemplo, se desea que un cilindrose desplace a velocidades diferentes siendo constante el caudal de transporte de labomba. Para realizar un circuito de este tipo puede incluirse una posición deconmutación adicional utilizando, por ejemplo, una válvula 4/3 vías. En ese caso el


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circuito regenerativo estaría constituido por la conexión entre P, A, y B con Tbloqueado. No obstante, la desventaja consiste en que la válvula de 4/4 vías seríadesproporcionadamente grande, ya durante el movimiento rápido tienen que pasara través de la válvula tanto el caudal de transporte de la bomba como el caudal dedescarga proveniente del lado del vástago.

La ventaja del circuito regenerativo consiste en que puede recurrirse a una bombarelativamente pequeña, con lo que la potencia del accionamiento puede mantenerseen niveles bajos.

Además, el circuito regenerativo puede ser controlado mediante una válvula rápidaque actúe en función de la presión. Por ejemplo, si la herramienta de una prensahidráulica se acerca a la pieza de modo acelerado, entonces aumenta la presión ycon ese aumento de presión puede conmutarse la válvula a posición de trabajo.Una vez concluido el proceso de prensado, la válvula de vías conmuta de avance a

retroceso.

Sin embargo, la válvula de avance rápido bloquea la conexión P en su posiciónintermedia, por lo que vuelve a aumentar la presión.

11.3. Ejecución

Para montar elmando tal comose plantea en el

ejercicio,

disponemos deuna válvula de 4/3vías y de una

válvulareguladora decaudal paraajustar lavelocidad.

Complete el

esquema conesos elementos.Dibuje elesquema en suposición inicial, es


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decir con el cilindro enposición normal.

Describa las funciones delmando en las tres

posiciones de la válvula,indicando las velocidadesy las fuerzas respectivascon la válvula reguladorade caudal abierta. Losdatos correspondientesestán incluidos en losejemplos ofrecidos en elapartado 11.2 deindicaciones.

11.4. Solución

Descripción de los

ajustes de las

válvulas

El cilindroretrocede en laposición cruzada de laválvula de vías. Lavelocidad es de v = 20m/min. La fuerza es de

Fretr = 5000N El cilindroavanza en la posiciónde desvío de la válvulade vías. La velocidades de v = 20 m/min. La


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fuerza máxima es deFavance = 5000N

El cilindro avanza en laposición paralela de laválvula de vías. La

velocidad es de v = 10m/min. La fuerza es deFavance = 10 000N

Para conseguir undesplazamiento delcilindro a igual velocidaden ambos sentidos, larelación de las superficiesdel émbolo tiene que serde 2:1. Deberá tenerseen cuenta que al avanzarel cilindro solo se disponede la mitad de la fuerza.

Si actúa una fuerza detracción, es una ventaja queel émbolo esté sujeto

hidráulicamente.

El esquema muestra uncircuito en el que lavelocidad de avance y deretroceso son iguales;además, dicha velocidadpuede ajustarse mediantela válvula reguladora decaudal.

Conclusiones

Básicamente puedeobtenerse un aumento de lavelocidad de avance con


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