Circuitos hidráulicos industriales

7/18/2019 Circuitos hidráulicos industriales

http://slidepdf.com/reader/full/circuitos-hidraulicos-industriales 1/50

Capítulo 13

CIRCUITOS HIDRÁULICOS INDUSTRIALES

Las aplicaciones de los principios y componentes descritosen este manual son innumerables, como lo son las posiblescombinaciones de componentes en los sistemas. Sería imposible describir en este manual más de unos pocos ejemplosde circuitos hidráulicos.

Los circuitos expuestos en este capítulo son los másutilizados en la maquinaria industrial y presentan los principios básicos de aplicación de la oleohidráulica en variostipos de trabajo.

Muchos de estos circuitos se presentan en diagramas conlos componentes seccionados, para que se vea con más facilidad el recorrido del aceite. Se muestran diagramas gráfi

cos para todos los circuitos con el fin de facilitar la comprensión del uso de los símbolos.

13.1. CIRCUITOS DE DESCARGA

Un circuito de descarga es un sistema donde el caudal de labomba se desvía al tanque, a baja presión, durante parte delciclo. La bomba puede ser descargada porque las condiciones de la carga, en ciertos momentos, exceden de la capacidad de potencia disponible en el motor o, simplemente,para evitar pérdida de energía o disipación de calor durantelos períodos de reposo.

13.1.1. Sistema de descarga con dos bombas

Con frecuencia es conveniente combinar el caudal de dosbombas para obtener una velocidad mayor cuando un cilindro avanza a baja presión. Cuando la alta velocidad ya nose necesita o la presión aumenta hasta el punto en que elcaudal, combinado a esta presión, excede de la potenciadisponible en el motor, la bomba grande descarga a tanque.

13.1.2. Avance rápido a baja presión

La figura 13-1, vista A, muestra la disposición de los componentes en este sistema y las condiciones de caudal a bajapresión. El aceite procedente de la bomba mayor pasa através de la válvula de descarga y de la válvula antirretorno,para cambiarse con el caudal de salida de la bomba menor.Este funcionamiento continúa mientras la presión del sistema es inferior al taraje de la válvula de descarga.

13.1.3. Avance lento a alta presión

En la vista B, la presión del sistema excede del taraje de la

válvula de descarga, que se abre y permite que la bomba mayor descargue al tanque prácticamente a presión nula. Laválvula antirretorno se cierra, impidiendo que el caudal procedente de la línea de presión llegue a la válvula de descarga.

En estas condiciones, se utiliza mucha menos potenciaque si las dos bombas estuvieran funcionando a alta presión, no obstante, el avance final es más lento debido a queal cilindro sólo le llega el caudal procedente de la bombamenor.

Cuando termina el movimiento, la bomba menor descarga a tanque a través de la válvula de seguridad a su taraje.

1.3.1.4. Dos presiones máximas con "Venting"

El circuito mostrado en la figura 13-2 puede incorporarseen un sistema hidráulico para permitir la selección de dospresiones máximas y además "Venting" (recuérdese que"Venting" es el término utilizado para designar la descargade la bomba a través de la válvula de seguridad, a presióncasi nula). El ajuste de presión máxima se realiza en la válvula de seguridad pilotada y el otro ajuste en la válvula deseguridad de control remoto. Entre las dos válvulas se instala una electroválvula distribuidora de cuatro vías.

13.1.5. "Venting"

En la vista A, los dos solenoides de la electroválvula estándesexcitados. La corredera de centro abierto está centradapor los muelles y el orificio de "Venting" de la válvula deseguridad está comunicado al tanque. La corredera de ésta,está levantada y el caudal de la bomba descarga a tanque ala presión del muelle ligero (aproximadamente 1.40 kp/c m2).

13.1.6. Presión máxima intermedia

En la vista B, el solenoide de la izquierda de la electroválvulaestá excitado. La corredera de la válvula está desplazada yconecta al orificio de "Venting" de la válvula de seguridadcon la válvula de control remoto.

Esta válvula funciona ahora como piloto de la válvulade seguridad. El caudal de la bomba se desviará al tanquecuando se alcance el taraje de la válvula de control remoto.

13.1.7. Presión máxima principal

En la vista C, está excitado el solenoide opuesto dala electroválvula distribuidora. La corredera de ésta conecta el ori-

239



ficio de "Venting" de la válvula de seguridad con el orificiobloqueado de la electroválvula. La válvula de seguridad pilotada funciona ahora al taraje de su muelle ajustable.

13.2 "VENTING" AUTOMÁTICO AL FINAL DE UNCICLO

En los sistemas donde no sea necesario mantener presión alfinal del ciclo, es posible descargar la bomba automatizando el "Venting" de la válvula de seguridad. La figura 13-3muestra este sistema utilizando una válvula piloto accionadapor una leva para poner el "Venting" de la válvula de seguridad.

13.2.1. Extensión a media carrera (Vista A)

El ciclo de la máquina empieza cuando se excita la bobinade la electroválvula distribuidora (tipo retorno por muelle).El caudal de la bomba se dirige a la sección llena del cilindro y la línea de "Venting" está bloqueada por la válvulapiloto. (Obsérvese que la válvula piloto es únicamente dedos vías en vez de las cuatro usuales.)

13.2.2. Retroceso a media carrera (Vista B)

Al final de la carrera de extensión, el interruptor eléctricode final de carrera es accionado por la leva del vastago delcilindro, cortando el circuito eléctrico del solenoide. La corredera de la electroválvula vuelve a su posición inicial originando el retroceso del cilindro. El orificio de "Venting"de la válvula de seguridad continúa bloqueado.

13.2.3. Parada automática (Vista C)

Al final de la carrera de retroceso, la leva del cilindro abrela válvula piloto. De esta forma, el orificio de "Venting" dela válvula de seguridad se conecta a través de la válvula anti-rretorno en línea, a la línea de entrada del cilindro, que seune a tanque a través de la electroválvula distribuidora y dela válvula antirretorno en ángulo. La presión piloto, necesaria para la electroválvula distribuidora, se mantiene al valordeterminado por las tensiones de los muelles de la corredera de la válvula de seguridad y de las dos válvulas antirretorno (En este circuito podría eliminarse la válvula antirretorno en ángulo utilizando en la corredera de la válvula de seguridad, en vez del muelle de 1.40 kp/cm2, un muelle "V"de tensión mayor.)

13.2.4. Puesta en marcha (Vista D)

Cuando se pulsa el botón de arranque, excitando el solenoide, la corredera de la electroválvula se desplaza para dirigirel caudal de salida de la bomba a la sección llena del cilindro. Y la válvula antirretorno en línea bloquea el "Venting" de la válvula de seguridad. La presión aumenta de nuevo y el ciclo se repite.

13.3. SISTEMA DE DESCARGA CON ACUMULADOR

13.3.1. Control eléctrico

En un circuito en el que se debe introducir aceite a presión dentro de un acumulador, la bomba se pone a descargacuando se alcanza una presión máxima predeterminada yvuelve a cargar el acumulador cuando la presión disminuyehasta un valor mínimo predeterminado.

Una electroválvula distribuidora de retorno por muelle(fig. 13-4) actuada por un presostato se utiliza para ponero quitar el "Venting" a la válvula de seguridad, según serequiera.

13.3.2. Carga (Vista A)

Los dos microinterruptores del presostato están interconec-tados a un relé eléctrico de tal forma que, para el ajuste debaja presión, el solenoide está excitado y el orificio de"Venting" de la válvula de seguridad bloqueado. El caudal

de salida de la bomba se dirige, a través de las válvulas de seguridad y antirretorno, hacia el sistema donde carga elacumulador.

13.3.3. Descarga (Vista B)

Cuando la presión alcanza el taraje máximo del presostato,el solenoide es desexcitado, se corta el "Ve'nting" y la bomba descarga a tanque. La válvula antirretorno se cierra e impide que un caudal en sentido contrario, procedente delacumulador, llegue a la bomba, manteniéndose así la presión en el sistema.

13.3.4. Control hidráulico

Otro sistema de descargar la bomba en un sistema con acumulador será el de utilizar una válvula de seguridad y descarga (fig. 13-5).

13.3.5. Carga (Vista A)

En el período de carga, la válvula de seguridad pilotada estácerrada y la válvula antirretorno incorporada permite que

el caudal de la bomba se dirija al sistema. Si la demanda delsistema es menor que el caudal de la bomba, el caudal se dirige al acumulador y la presión del sistema aumenta.

13.3.6. Descarga (Vista B)

Cuando la presión creciente alcanza el taraje de la válvula dedescarga, ésta se abre y la válvula antirretorno incorporadase cierra inmediatamente. La bomba descarga libremente altanque a través de la válvula de descarga y la válvula antirre-

245



torno permite que la presión del sistema sea mantenidapor el acumulador.

Cuando disminuye la cantidad de aceite contenido en elacumulador, bien sea para realizar un trabajo o por fugas enel sistema, la presión disminuye. Cuando la presión desciende hasta un porcentaje predeterminado del taraje de la válvula de descarga, ésta se cierra y el sistema vuelve a las condiciones iniciales que se muestran en la vista A.

13.4. CIRCUITOS DE SEGURIDADPARA ACUMULADORES

13.4.1. Seguridad por descompresión del acumulador

El circuito de la figura 13-6 se utiliza para descomprimirautomáticamente un acumulador cargado cuando la bomba está parada, impidiéndose así el funcionamiento accidental de un actuador, y permitiendo que se pueda desmontaruna línea del sistema sin riesgos, en caso de mantenimiento. La descompresión se realiza mediante una electroválvuladistribuidora, de retorno por muelle y una restricción fija.

El solenoide de la electroválvula es excitado mediante uncircuito eléctrico paralelo al del motor eléctrico de la bomba, de forma que cuando ésta se pone en marcha el solenoide queda excitado y el pasaje de descompresión queda bloqueado en condiciones normales de funcionamiento.

Cuando la bomba se para (Vista B), el solenoide se desexcita y el muelle de la corredera la desplaza y comunicael acumulador con el tanque a través de la restricción fija.

La llave de paso mostrada en la figura se utiliza paracontrolar el caudal de descarga del acumulador al sistema.La válvula de seguridad auxiliar debe tararse un poco másalta que la válvula de seguridad principal, a fin de limitar elaumento de presión producido por la expansión térmicadel gas del acumulador.

El acumulador debe llevar una superficie separadora interna, es decir, una membrana, vejiga o pistón, para impedirpérdida de gas cada vez que la máquina se para.

13.4.2. Seguridad por bloqueo del acumulador

También es posible bloquear un acumulador cargado parapoder desmontar cualquier parte del sistema y no perder laenergía acumulada. Este método (fig. 13-7) utiliza una electroválvula distribuidora, con retorno por muelle, para controlar una válvula antirretorno pilotada. En este sistema, elsolenoide de la electroválvula está también comunicado alcircuito eléctrico del motor de la bomba.

Cuando la bomba es accionada (Vista A), el solenoide esexcitado y la electroválvula distribuidora envía presión piloto para abrir la válvula antirretorno, permitiendo la entraday la salida del aceite en el acumulador.

Al pararse la bomba (Vista B) el solenoide queda desexcitado. La electroválvula distribuidora comunica al tanquela línea piloto de la válvula antirretorno, que se cierra y separa el acumulador del sistema, permitiendo que mantengasu aceite a presión.

La pequeña válvula de aguja se utiliza únicamente paradescargar el acumulador antes de introducirle gas a presión.

La llave de paso mayor y la válvula de seguridad auxiliarrealizan las mismas funciones que en el circuito de la figura 13-6.

13.5. CIRCUITOS ALTERNATIVOS

Los circuitos alternativos convencionales utilizan una válvula direccional de cuatro vías, conectada directamente a un

cilindro o a un motor para obtener la inversión. La velocidad de retroceso del vastago de un cilindro es mayor que lade extensión, debido al volumen del vastago, cuando se utiliza un cilindro diferencial.

Una forma no convencional de un circuito alternativo esel llamado circuito diferencial, en el que el aceite, procedente del lado del vastago del cilindro, se dirige al otro extremopara aumentar la velocidad.

13.5.1. Avance en montaje diferencial

El principio del circuito diferencial se muestra en la figura13-8. Obsérvese que el orificio "B" de la electroválvula dis

tribuidora que, convencionalmente, debería conectarse alcilindro, está taponado y que el extremo del vastago del cilindro está conectado directamente a la línea de presión.Con la corredera desplazada para conectar el orificio "P"de la electroválvula a la sección llena del cilindro (Vista A),el caudal que sale del extremo del vastago se une al queprocede directamente de la bomba para aumentar la velocidad del cilindro. En la posición inversa (Vista B), el caudalde la bomba se dirige al extremo del vástago^y el caudal procedente de la sección llena retorna a tanque, convencional-mente, a través de la electroválvula distribuidora.

En caso de que la relación de áreas entre las seccionesllena y anular del cilindro sea de 2: 1, el cilindro avanzaráy retrocederá a la misma velocidad. Sin embargo, la presión

durante el avance será el doble que la presión requerida paraun circuito convencional. Esto es debido al hecho de que enun circuito diferencial, la presión del sistema actúa tambiénen la sección anular del cilindro, neutralizando así la mitadde la fuerza ejercida en la sección llena. Con una relación deáreas más elevadas, la velocidad de extensión aumentaráproporcionalmente.

13.5.2. Avance en montaje diferencialy cambio a montaje convencional

El principio diferencial puede también utilizarse en un circuito para obtener una velocidad de avance elevada y cam

biar después a avance convencional, para doblar la fuerzaejercida en condiciones de trabajo (fig. 13-9).En este sistema, una válvula de secuencia del tipo "R",

normalmente cerrada, bloquea el orificio "B" de la electro-válvula distribuidora durante el avance diferencial. Cuandose llega al taraje de la válvula "R", ésta se abre y dirige elcaudal, procedente de la sección anular del cilindro, directamente al tanque a través de la electroválvula distribuidora.

Una válvula antirretorno, con muelle de 0.35 kp/cm 2,permite que el aceite procedente de la sección anular del cilindro se una al caudal proveniente de la bomba durante el

253



avance diferencial, pero impide esta unión durante el traba jo convencional.

Cuando se acciona la electroválvula distribuidora paraconseguir la entrada del vastago del cilindro, el caudal de labomba se dirige a la sección anular de éste a través de la válvula antirretorno de "R".

13.6. CIRCUITOS EN SECUENCIA

En muchas aplicaciones, tales como la fijación de una piezapara un mecanizado, es necesario que las operaciones se realicen en un orden determinado y mantener la presión en laprimera operación mientras se verifica la segunda. Se indican a continuación dos de estos circuitos.

13.6.1. a) Circuito con secuencia

La figura 13-10 muestra un método para permitir que losmovimientos de la máquina se realicen en una secuenciadefinida, utilizando una electroválvula distribuidora y dosválvulas de secuencia (la válvula de equilibraje "G" se utiliza

para controlar el descenso del cilindro vertical).La secuencia es la siguiente:

Vista A : Avance del cilindro H.Vista B : Avance del cilindro J mientras el cilindro

H mantiene presión.Vista C : Retroceso del cilindro J.Vista D : Retroceso del cilindro H.

Este circuito puede ser utilizado únicamente si no esnecesario mantener la pieza fija (Cilindro H) mientras el cilindro de trabajo retrocede; si lo fuese, habría de utilizarseuna segunda electroválvula distribuidora como se indica enel circuito siguiente.

13.6.2. b) Circuito de fijación con secuencia

El circuito mostrado en la figura 13-11 suministra una secuencia y además una presión controlada de fijación quepuede ser mantenida durante el ciclo. La secuencia de operaciones es la siguiente:

Al pulsar el botón de arranque se desplaza la correderade la electroválvula "G" y el cilindro de fijación se extiende.

Al contacto con la pieza, un interruptor eléctrico, de fi

nal de carrera, excita el solenoide de la electroválvula "H"para iniciar la carrera de trabajo. La válvula de secuenciaasegura que la presión de fijación se mantiene a un valormínimo predeterminado durante la carrera de trabajo. Laválvula reductora de presión limita la presión de fijación,para no dañar a la pieza, cuando se requieran presiones máselevadas para realizar el trabajo. Controles eléctricos adicionales pueden invertir la electroválvula "H" mientras se mantiene la presión de fijación.

La mordaza de fijación se abre cuando el cilindro de trabajo ha retrocedido completamente.

13.7. CIRCUITO DE EQUILIBRAJE

Un circuito típico de equilibraje, utilizando una válvula tipo"RCV (fig. 13-12), se utiliza para accionar un cilindro vertical con una velocidad de descenso controlada por el caudalde la bomba. La válvula de equilibraje impide que la cargacaiga libremente durante el movimiento de descenso.

En la vista A, el cilindro está subiendo. El caudal de labomba llega libremente a la sección anular del cilindro a tra

vés de la válvula antirretorno.La vista B muestra la posición de equilibrio en la que la

presión, generada únicamente por la carga, no es suficientepara vencer el taraje del muelle de la válvula de equilibraje.

La vista C muestra la carga bajando, con la presión de salida de la bomba actuando en la sección llena del cilindro ysuministrando la fuerza adicional requerida para que la válvula de equilibraje se abra.

13.8. CIRCUITO DE FRENADO

La figura 13-13 muestra una aplicación de la válvula tipo"RC" para mantener, en caso necesario, una contrapresión

en un motor hidráulico y para frenar el motor cuando lacorredera de la electroválvula, de centro abierto, se sitúe ensu posición central.

La vista A presenta el motor en aceleración, con la válvula de frenado mantenida completamente abierta por la presión del sistema que actúa en la conexión auxiliar de control remoto.

La vista B muestra el funcionamiento cuando el motortiende a dispararse, creando una disminución de presión enla línea de salida de la bomba.

El frenado del motor, mediante una contrapresión originada por la válvula de frenado, pilotada internamente, puede verse en la vista C.

13.9. CIRCUITOS DE REGULACIÓN DE CAUDAL

13.9.1. a) Regulación a la entrada (Meter-in)

La figura 13-14 representa el funcionamiento de un regulador de caudal compensado por presión para controlar lavelocidad de salida del vastago de un cilindro. En la vista A,la corredera de la válvula direccional se desplaza para extender el cilindro, y en la vista B, para retraerlo. Como la válvula reguladora de caudal está montada a la entrada del cilindro, el control es a la entrada. Una válvula antirretorno,montada en derivación con el regulador, permite una rápi

da carrera de retorno. Si la carga tiende a moverse en la misma dirección que el vastago del cilindro puede originarse unembalamiento de la misma. El caudal de la bomba que excede del taraje del regulador de caudal se desvía al tanquepor medio de la válvula de seguridad.

13.9.2. b) Regulación a la salida (Meter-out)

El circuito de regulación a la salida está ilustrado en la figura 13-15. La diferencia consiste en que el regulador de cau-

261



dal está montado a la salida del cilindro. Como el caudal desalida de éste está controlado por el regulador, la velocidaddel cilindro es constante e independiente de la direcciónde las fuerzas impuestas por la carga. En este circuito, labomba trabaja también al taraje de la válvula de seguridaddurante la salida del vastago.

13.9.3. c) Regulación por substracción (Bleed-off)

En la figura 13-16, la válvula reguladora de caudal controlael aceite desde la línea de presión al tanque en lugar demandarlo al sistema, obteniéndose así control de la velocidad en ambas direcciones. Aunque menos preciso que losdos métodos anteriores, la regulación por substracción permite economizar algo de potencia, puesto que para moverel cilindro, únicamente se requiere la presión de trabajo. Elexceso de aceite retorna al tanque a través del regulador decaudal.

13.10. CIRCUITOS DE AVANCE RÁPIDOY TRABAJO LENTO

En la figura 13-17 se indican tres métodos para obtener unatransición de avance rápido a una velocidad de alimentación más lenta, en un circuito de regulación a la salida.

En la vista A, una válvula deceleradora se monta en paralelo con el regulador de caudal a la salida. Durante el avance rápido, el caudal de salida de la sección anular del cilindro pasa libremente a través de la válvula deceleradora.Cuando la leva cierra esta válvula, el aceite es obligado a pasar por el regulador de caudal. En el retorno, el caudal de labomba, dirigido a la sección anular del cilindro, pasa libremente a través del antirretorno de la válvula deceleradora.

En la vista B, el pasaje en paralelo alrededor del regulador de caudal es a través de una electroválvula con retorno

por muelle que permite el retorno libre del caudal cuandoel solenoide está excitado.Cuando se alcanza la posición de avance lento, se dispara

un interruptor eléctrico de final de carrera que desexcita alsolenoide, interrumpiendo el paso libre del aceite y obligándole a pasar a través del regulador de caudal. Una válvulaantirretorno, montada también en paralelo permite el pasolibre del caudal para el retorno del cilindro.

Las fugas a través de las correderas de la válvula deceleradora, mostrada en la vista A y de la electroválvula en la vista B, pueden afectar al avance lento.

La vista C muestra la transición hecha con una válvulaantirretorno pilotada que se utiliza, debido a sus fugas casimínimas, cuando' se necesitan avances lentos de mucha pre

cisión. La presión piloto para esta válvula se suministra através de una electroválvula con retorno por muelle, que alexcitarse su solenoide abre la válvula antirretorno y permiteque el caudal, procedente de la sección anular del cilindro,fluya libremente al tanque.

Al dispararse el interruptor de final de carrera en la posición de avance lento, se desexcita el solenoide y la línea piloto de la válvula antirretorno queda comunicada al tanque,lo que origina el cierre de esta válvula. El caudal de salidaes, entonces, obligado a pasar a través del regulador decaudal.

La válvula antirretorno pilotada permite el paso libre delaceite para el retorno del cilindro. Hay que recordar también que las fugas a través del pistón del cilindro son unfactor que debe considerarse en tales casos.

13.10.1. Regulador de caudal con válvulade seguridad incorporada

Cuando puede utilizarse regulación de caudal a la entrada,el regulador de caudal con válvula de seguridad incorporada(fig. 13-18) puede controlar la velocidad lenta de trabajo.Hay una electroválvula distribuidora adicional, montada enparalelo con el regulador de caudal, que permite que el caudal de salida de la bomba llegue al cilindro durante las operaciones de avance y retorno rápidos.

El circuito de la figura 13-18 muestra el avance lento. Laelectroválvula de tres posiciones y centrada por muelles dirige el caudal hacia la sección llena del cilindro. La electroválvula de retorno por muelle bloquea la derivación a travésdel regulador de caudal. Al excitar el solenoide de esta válvula (durante el avance y retorno rápidos) el regulador decaudal queda neutralizado. La válvula de seguridad que lleva

éste incorporada, suministra protección contra las sobrecargas, en todas las condiciones de funcionamiento. La válvulaantirretorno, instalada en la línea de tanque, con un muellede 3.5 kp/cm2, asegura que hay siempre presión piloto disponible para el funcionamiento de las electroválvulasdistribuidoras.

13.11. TRANSMISIONES HIDROSTATICAS

La finalidad de cualquier transmisión es equiparar el par yla velocidad del impulsor primario a los requerimientos depar y velocidad de la carga. Las transmisiones hidráulicaso hidrostáticas utilizan bombas de desplazamiento positivo,

motores y varios controles para este objeto.Las principales ventajas de las transmisiones hidrostáticas

son:

— Regulación, infinitamente variable, de la velocidad de salida y el par.

— Facilidad y precisión de control.— Aceleración y cambio de velocidad suaves y progresivos.— Baja inercia.— Baja relación entre peso y potencia.— Mayor fiabilidad.— Flexibilidad de localización de los componentes.— Eliminación de ejes de accionamiento y sistemas compli

cados de engranajes.

— Frenado dinámico.— Protección contra sobrecargas.

13.11.1. Circuitos abiertos

En un circuito abierto, la bomba extrae el aceite del depósito. Su salida se dirige a un motor hidráulico que a su vezdescarga al tanque.

La figura 13-19 ilustra un circuito abierto que contienelas unidades básicas requeridas para una transmisión hidros-

275



tática reversible. Si la bomba y el motor tienen el mismodesplazamiento teóricamente, la velocidad y el par de salida deberán ser idénticos a la velocidad y el par de entrada.

La transmisión funciona pues, simplemente, como un "eje"de accionamiento líquido.Si el motor tuviese un desplazamiento doble de la bom

ba, la velocidad de salida sería la mitad de la de entrada,pero el par de salida sería el doble. Otras combinaciones dedesplazamiento producirían una velocidad de salida proporcional a la relación de desplazamientos bomba-motor y unpar de salida proporcional a la relación de desplazamientosmotor-bomba.

Este tipo de transmisión, utilizando una bomba de desplazamiento ñjo, puede llevar incorporado también un control de velocidad en forma de una válvula reguladora decaudal. El par máximo viene naturalmente limitado por eltaraje de la válvula de seguridad.

13.11.2. Circuitos cerrados

En un circuito cerrado, el aceite de salida del motor vuelvedirectamente a la entrada de la bomba. La figura 13-20muestra un circuito cerrado unidireccional. La velocidad delmotor viene determinada por la variación de desplazamiento de la bomba. El par depende del desplazamiento del motor y del taraje de la válvula de seguridad.

Debido a las fugas del circuito cerrado, el caudal de en

trada de la bomba sería siempre inferior al de salida, lo queproduciría vacío y cavitación de la bomba. Una conexión atanque en la línea de baja presión permite que la bomba

aspire el aceite necesario del depósito.

13.11.3. Circuitos cerrados reversibles

Muchas transmisiones de circuito cerrado incluyen unabomba reversible de desplazamiento variable, con una salidaconectada al orificio del motor y el otro orificio del motorconectado a la otra salida de la bomba (fig. 13-21). Estopermite que el motor sea accionado en cualquier direccióna velocidades infinitamente variables, determinadas cadauna por la posición del control de caudal de la bomba. En elcircuito que se muestra, las pérdidas debidas a fugas internas son compensadas por una bomba de prellenado quemantiene una presión positiva en el lado de baja presión delsistema. La protección contra sobrecargas está aseguradapor válvulas de seguridad montadas en paralelo.

13.11.3.1. Características de los circuitos cerrados

Los circuitos cenados pueden diseñarse con bombas y motores hidráulicos de desplazamiento fijo o variable, en cualquier tipo de combinación.

282



A continuación se indican sus características:

a) Bomba y motor de desplazamientos fijos. La velocidad yel par de salida son iguales a los de entrada si los desplazamientos son iguales, si no, el par y la velocidad cambian proporcionalmente.

b) Bomba de desplazamiento variable y motor de desplazamiento fijo. Esta transmisión se denomina de par constante y potencia variable. El par es siempre proporcionala la presión e independiente de la velocidad, ésta depende del caudal de la bomba que es variable. Un control deinversión del caudal de salida de la bomba permite invertir la dirección de rotación del motor.

c) Bomba de desplazamiento fijo y motor de desplazamiento variable. Cuando el desplazamiento del motor puedeser variable pero noel déla bomba,la potencia es siempreproporcional a la presión. Esta transmisión se llama depotencia constante y par variable. Si el motor es del tipocon compensador, cualquier aumento en la carga (par)origina una disminución proporcional de la velocidad.

d) Bomba y motor de desplazamientos variables. Algunasaplicaciones de las transmisiones requieren varias combinaciones de par y potencia con relación a la velocidad.

Una bomba y un motor de desplazamientos variables permiten una gama de velocidades muy amplia, además delas características de funcionamiento de par constanteo de potencia constante.

dad compacta. Unas unidades típicas se muestran en lasfiguras 13-22, 13-23 y 13-24. Se construyen con el motorhidráulico incorporado en la unidad o en versiones separadas, con el motor instalado a distancia.

13.12. CUESTIONARIO

1. ¿Por qué una bomba de gran caudal descarga, frecuen

temente, al tanque durante la fase de alta presión delciclo de trabajo?

2. Cuando una válvula de seguridad de control remoto seusa para obtener una segunda presión máxima, ¿cuál delas dos válvulas debe tararse más alta?

3. ¿Cuáles son los dos sistemas para descargar una bomba,al finalizar el periodo de carga de un acumulador?

4. Mencionar dos métodos de transición de avance rápidoa trabajo lento.

5. ¿Cómo puede mantenerse la presión, en un cilindro de

fijación, durante el retorno del cilindro de trabajo?

6. ¿En qué proporción una válvula de frenado, tipo RC,restringe el caudal, durante la aceleración de un motorhidráulico?

13.11.3.2. Transmisiones compactas

Transmisiones de circuito cerrado, de construcción compacta e integral, están disponibles para muchas aplicaciones,incluso con todas las válvulas y controles en una sola uni-

7. Explicar qué diferencia existe entre una transmisión decircuito abierto y otra de circuito cerrado.

8. ¿Qué combinación de bomba y motor hidráulico suministra una transmisión de par constante?

285

Circuitos hidráulicos industriales

Documents

Transcript of Circuitos hidráulicos industriales