Válvulas

FESTO DIDACTIC Válvulas

Hidráulica Industrial H-511 38

8. VÁLVULAS. En los sistemas hidráulicos, la energía es transmitida a través de tuberías entre la bomba y las unidades de trabajo. Para alcanzar los valores requeridos en dichas unidades y para acatar las condiciones operativas prescritas del sistema, se incorporan válvulas en las tuberías para que actúen como unidades de control de la energía. Las válvulas controlan o regulan la presión y el caudal. Dimensiones nominales. Las dimensiones nominales de las válvulas son determinadas por los siguientes parámetros: • Tamaño nominal NG: Diámetros nominales en mm. • Presión nominal ND: presión de trabajo expresada en bar o Pascal. • Caudal nominal Qn: Cantidad de aceite (l/min) que provoca una pérdida de 1

cuando atraviesa la válvula. • Caudal máximo Qmax: cantidad máxima de aceite que puede fluir a través de la

válvula. • Régimen de viscosidad: de 20 a 230 mm2/s. • Régimen de temperatura del fluido: 10° hasta 80°C. Las válvulas son clasificadas según diversos criterios: • Funciones. • Tipo constructivo. • Forma de accionamiento. En concordancia con las funciones que asumen las válvulas en los sistemas hidráulicos, pueden utilizarse las siguientes: • Válvulas reguladoras de presión. • Válvulas de vías. • Válvulas de cierre. • Válvulas reguladoras de caudal. Por su tipo de construcción, puede diferenciarse entre válvulas de asiento y válvulas de corredera. Las características de conmutación de las válvulas dependen, además, de las superposiciones de sus superficies y de la geometría de su perfil.



Válvulas de asiento. Las válvulas de asiento tienen una bola, un cono o con menor frecuencia un disco que hacen las veces de elemento de cierre que es presionado sobre la superficie del asiento respectivo. Las válvulas de este tipo cierran herméticamente.

Figura 36 - Válvulas de asiento Válvulas de corredera. Estas se clasifican en válvulas de correderas longitudinales y en las de correderas giratorias. Estas últimas están compuestas de uno o más émbolos que giran en un cilindro.

Figura 37 - Válvula de corredera giratoria Las válvulas de corredera longitudinal están compuestas de uno o más émbolos conectados entre sí y que son desplazados axialmente en un cilindro.



Figura 38 - Válvula de corredera

Para accionar las válvulas de corredera longitudinal, solo es necesario superar la resistencia que ofrecen la fricción y el muelle. Las fuerzas resultantes de la presión son compensadas por las superficies contrapuestas.

Figura 39 - Fuerza de accionamiento

La corredera debe tener cierta holgura, la que por su parte permite un flujo constante de aceite de fuga, produciéndose así pérdidas del caudal en la válvula. Para evitar que el émbolo no sea presionado contra la pared cilíndrica de la válvula, esta está provista de ranuras en espiral.



Principio de corredera • Flujo de aceite de fuga. • Sensible frente a la suciedad. • Configuración sencilla. • Compensación de presión. • Tramos de accionamiento largos. Principio de asiento • Cierre hermético. • Indiferente frente a la suciedad. • Configuración complicada. • Necesidad de prever un sistema de compensación de presión. • Tramos de accionamiento cortos. Sobreposiciones del émbolo. Las características de conmutación de una válvula están determinadas por los perfiles sobrepuestos del émbolo. La sobreposición puede ser positiva, negativa o cero.

Figura 40 - Sobreposición del émbolo Los tipos de sobreposiciones son un parámetro importante en todas las válvulas y deberán seleccionarse según la aplicación: • Conmutación con sobreposición positiva: todas las conexiones están

bloqueadas brevemente durante el proceso de conmutación. No se produce caída de presión, golpes ocasionados por picos de presión, arranque duro.



• Conmutación con sobreposición negativa: todas las conexiones están brevemente conectadas entre sí durante el proceso de conmutación. Se produce una caída de presión breve.

• Apertura hacia la tubería de presión: la bomba es conectada primero con el elemento de trabajo y a continuación se conecta el elemento de trabajo con la tubería de descarga que lleva al depósito.

• Apertura hacia la tubería de descarga: el elemento de trabajo es conectado primero al depósito y a continuación se conecta la tubería de alimentación con la bomba.

• Conmutación con sobreposición cero: posición de canto sobre canto. Característica para conmutaciones rápidas, tramos cortos de conmutación.

En las válvulas de corredera, la sobreposición está determinada por los cantos de control y por la conexión rígida de los émbolos. En las válvulas de asiento se obtiene el tipo de sobreposición deseada en cada momento, puesto que es factible ajustar el tiempo de respuesta de cada una de las válvulas, así mismo, también es posible cambiar los tiempos de respuesta efectuando los ajustes correspondientes. Perfiles del émbolo. El perfil de émbolo suele ser de ángulo recto, cónico o provisto de muescas axiales. Estos dos últimos perfiles de los cantos de control permiten que no se estrangule abrupta sino paulatinamente el caudal.

Figura 41 - Perfiles del émbolo Identificación de las conexiones.



Existen dos formas de denominar las conexiones: ya sea con las letras P, T, A, B y L ó mediante letras correlativas. Las válvulas tienen diversos estados de conmutación. Para indicar que conexiones están conectadas entre si y cuales bloqueadas, se aplica lo siguiente: • Un guión entre dos letras indica que el paso entre dichas conexiones está

abierto. (P-A). • Una letra separada de las demás por una coma significa que la conexión en

cuestión está bloqueada. (P-A, T). Accionamientos de las válvulas. Existen diversos modo de accionar una válvula, cada uno de los cuales está representado por su correspondiente símbolo: accionamiento manual, mecánico, eléctrico, neumático o hidráulico. Simbología de accionamientos manuales:

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