Sistemas hidrulicos

Laboratorio 3

Vlvulas de control de direccin y flujo

INFORME

Integrantes del grupo:

Michael Alcantara Vilca

Mora Cueva, Jose

Perez Cardenas, Jhordan

Profesor:

Romero Jimnez, Marco Antonio

Seccin:

C2 - 5 - C

Fecha de realizacin: 20 de abril

Fecha de entrega: 22 de abril

2015 l

I.INTRODUCCIN

Cuando se desea accionar y dirigir el fluido en un mecanismo hidrulico, de manera que el circuito

cumpla la funcin que requerimos, se tendr que hacer uso de las vlvulas de control de direccin o

selectoras, que poseen diversas formas de accionamiento. En el presente laboratorio, aplicaremos los

conocimientos tericos sobre este tipo de vlvulas, armando circuitos hidrulicos con las vlvulas

selectoras y con las trabajadas anteriormente (vlvulas de control de presin) para analizar ms a

detalle el funcionamiento de estos componentes.

II.OBJETIVOS

Analizar el funcionamiento de las vlvulas de control de direccin y flujo.

Verificar los valores tericos de presin y caudal con las mediciones de laboratorio.

III.MARCO TERICO

3.1. Vlvulas de control de direccin

Las vlvulas de control direccional o selectoras son usadas para dirigir el aceite a circuitos separados de un sistema hidrulico (hacia un actuador por ejemplo). Las vlvulas de control direccional pueden interactuar con controles manuales, hidrulicos, neumticos y electrnicos. Controlan el funcionamiento de los actuadores y dems componentes de un sistema hidrulico, permitiendo que la vlvula determine la direccin y cantidad de flujo de aceite.

3.2. Simbologa de vlvulas direccionales

Smbolo Descripcin

Vlvula 2/2 en posicin normalmente cerrada.

Vlvula 2/2 en posicin normalmente abierta.

Vlvula 2/2 de asiento en posicin normalmente cerrada.

Vlvula 3/2 en posicin normalmente cerrada.

Vlvula 3/2 en posicin normalmente abierta.

Vlvula 4/2.

Vlvula 4/2.

Vlvula 4/2 en posicin normalmente cerrada.

Vlvula 3/3 en posicin neutra normalmente cerrada.

Vlvula 4/3 en posicin neutra normalmente cerrada.

Vlvula 4/3 en posicin neutra escape.

Vlvula 4/3 en posicin central con circulacin.

Vlvula 5/2.

Vlvula 5/3 en posicin normalmente cerrada.

Vlvula 5/3 en posicin normalmente abierta.

Vlvula 5/3 en posicin de escape.

Tabla 1. Vlvula de control de direccin.

3.3. Simbologa de accionamientos

En una misma vlvula pueden aparecer varios de estos smbolos, tambin se les conoce con el nombre

de elementos de pilotaje. Los esquemas bsicos de los smbolos son:

Accionamientos

Smbolo Descripcin

Mando manual en general, pulsador.

Botn pulsador, seta, control manual.

Mando por palanca, control manual.

Mando por pedal, control manual.

Mando por llave, control manual.

Mando con bloqueo, control manual.

Muelle, control mecnico.

Palpador, control mecnico en general.

Rodillo palpador, control mecnico.

Rodillo escamoteable, accionamiento en un sentido, control mecnico.

Mando electromagntico con una bobina.

Mando electromagntico con dos bobinas actuando de forma opuesta.

Control combinado por electrovlvula y vlvula de pilotaje.

Mando por presin. Con vlvula de pilotaje neumtico.

Presurizado neumtico.

Pilotaje hidrulico. Con vlvula de pilotaje.

Pilotaje hidrulico. Con vlvula de pilotaje.

Presurizado hidrulico.

Tabla 2. Tipos de accionamiento.

IV.ANALISIS, RESULTADOS Y CONCLUSIONES

4.1. Vlvulas de distribucin

-Centro abierto

Explicacin del circuito: La vlvula de alivio se encuentra regulada a 40 bar. El

accionamiento de la izquierda sirve para la salida del cilindro. El accionamiento de la

derecha sirve para la entrada del cilindro. Cuando la vlvula de distribucin se

encuentra en su posicin central, la vlvula de alivio permanece desactivada, ya que

todo el fluido se va directamente a tanque.

Imagen 1.

Resultados:

Manmetro

(Presin en bar)

Posicin del mbolo

Centro

Abierto B A

1 18 40 40

2 0 40 0

3 0 0 40

Flujmetro

(Q1) 7 0 0

Tabla 3.

Conclusin:

En este circuito comprobamos que cuando la vlvula selectora se encuentra en

su posicin de centro abierto, la vlvula de alivio no se activa, ya que todo el

fluido va hacia tanque (Q1=7), generando as una presin mnima en el sistema

(18 bar).

Cuando la vlvula

selectora se

encuentra en centro

abierto, el valor

medido de M1 es

diferente de cero, ya

que realmente existen

restricciones.

-Centro cerrado

Explicacin del circuito: La vlvula de alivio se encuentra regulada a 40 BAR. El

accionamiento de la izquierda sirve para la salida del cilindro. El accionamiento de la

derecha sirve para la entrada del cilindro. Cuando la vlvula de distribucin se

encuentra en su posicin central, la vlvula de alivio debe activarse, ya que el fluido no

circula.

Imagen 2.

Resultados:

Manmetro (Presin en

bar)

Posicin del embolo

Centro Cerrado

B A

1 40 40 40

2 0 40 0

3 0 0 40

Flujmetro

(Q1) 0 0 0

Tabla 4.

Conclusiones:

En este circuito comprobamos que cuando la vlvula selectora se encuentra en

su posicin de centro cerrado, la vlvula de alivio se encuentra activada

regulando la presin del sistema (P1=40 bar), ya que el fluido no circula

(Q1=0).

4.2. Vlvulas de retencin

- Vlvula check

Explicacin del circuito: En este circuito la vlvula check est conectada en el sentido

correcto. La vlvula de alivio se encuentra regulada a 40 bar.

Imagen 3.

Resultados:

Valores

tericos

Valores

medidos

M1 (bar) 0 13

Flujmetro (Q1) 7 6.2 Tabla 5.

Conclusiones:

En este circuito comprobamos la eficiencia de la vlvula check del laboratorio,

ya que si exista caudal a la salida de esta hacia tanque (Q1=6.2).

-Vlvula check pilotada (con dos terminales conectados)

Explicacin del circuito: En este circuito la vlvula check pilotada est conectada de

forma invertida y con dos terminales conectados. La vlvula de alivio se encuentra

regulada a 40 bar.

Imagen 4.

Si la vlvula check

estuviese conectada

en sentido opuesto,

la vlvula de alivio se

activara M1=40 bar y

no habra paso de

fluido Q= 0.

Resultados:

Valores tericos

Valores medidos

M1 (bar) 40 40

Flujmetro (Q1) 0 0 Tabla 6.

Conclusiones:

En este circuito comprobamos la eficiencia de la vlvula check pilotada del

laboratorio conectada de forma invertida, ya que no permita el paso de fluido

hacia tanque (Q1=0).

-Vlvula check pilotada (con tres terminales conectados)

Explicacin del circuito: La vlvula de alivio se encuentra regulada a 40 bar. Lo que se

desea es activar la vlvula check pilotada para que deje pasar fluido hacia tanque, para

ello se requerir de una presin menor a 40 bar que ser regulada por la vlvula de

regulacin de presin.

Imagen 6.

Resultados:

Regulacin de la

vlvula de alivio

M1

(bar) M2 (bar) Q1 Q2

40 40 0 7 0

40 40 5 7 0

40 40 12 7 0

40 8 24 0 7 Tabla 8.

Cuando el sistema

se regul a 20 bar,

la vlvula check

pilotada se activ

con 14 bar.

Conclusiones:

En este circuito comprobamos el funcionamiento de la vlvula check pilotada

con sus tres terminales conectados, la vlvula se activ con M2=24 bar de

presin , cuando el sistema se encontraba regulado a 40 bar.

4.3. Vlvulas de control de flujo-extranguladora

-Simple

Explicacin del circuito: En este circuito utilizaremos la vlvula estranguladora como

reguladora de caudal. Para empezar con la regulacin de flujo, se tendr que regular la

estrangulacin hasta que M1 marque 40 (presin de seteo de la vlvula de alivio).

Imagen 7.

Resultados:

M1 (BAR) Q1 Q2 Regulacin de la

vlvula estranguladora

0 7 0 100% abierta

25 7 0 70% abierta

34 6 1 50% abierta

36 5.3 1.7 45% abierta

38 4.8 2.2 39% abierta

40 4 3 33% abierta

40 2 5 20% abierta

40 1 6 10% abierta

40 0 7 Cerrada

Tabla 9.

Imagen 8.

Conclusiones:

Se comprob que cuando la vlvula estranguladora empieza a regular el caudal hacia

tanque, los caudales de Q1 y Q2 varan de forma inversamente proporcional (Q1

disminuye hasta 0 y Q2 aumenta hasta 7)

-Con antiretorno y simple

Explicacin del circuito: La vlvula de alivio se encuentra seteada a 40 bar. Para que

M1 marque 40 bar, se regula R1 a una posicin estable. R2 ser cerrada poco a

poco(simulando un cilindro).

Imagen 9.

Cuando la vlvula de alivio

empieza a abrirse, el caudal

de la vlvula de alivio hacia

tanque disminuye.

Cuando la vlvula de alivio

empieza a abrirse, el caudal

de la vlvula de

estranguladora hacia tanque

aumenta.

Presin de apertura de la

vlvula de alivio.

Resultados:

M1 M2 Q1 Q2

Regulacin de

la vlvula

estranguladora

Regulacin de la vlvula

estranguladora

con anti retorno

40 0 3.2 3.8 100% abierta 45% abierta

40 5 3.5 3.5 80% abierta 45% abierta

40 10 3.7 3.3 60% abierta 45% abierta

40 20 4 3 40% abierta 45% abierta

40 30 4.1 2.9 20% abierta 45% abierta

40 40 7 0 Cerrada 45% abierta

Tabla 10.

Conclusiones:

Se comprob la poca eficiencia de la estranguladora R1,ya que cuando se le regula

R2(cilindro) cerrndola , el caudal hacia tanque varia notablemente.

4.4. Vlvula de control de flujo compensado

Explicacin del circuito: Explicacin del circuito: La vlvula de alivia se encuentra

seteada a 40 bar. Para que M1 marque 40 bar, se regula la valvula de control de flujo

compensado a una posicin estable. R2 ser cerrada poco a poco(simulando un

cilindro).

Imagen 10.

Resultados:

Q2 Q1 M1 M2 V1 V2

3.5 3.5 40 0 Abierto 45% Abierto 100%

3.5 3.5 40 10 Abierto 45% Abierto 80%

3.5 3.5 40 20 Abierto 45% Abierto 50%

4 3 40 30 Abierto 45% Abierto 20%

7 0 40 40 Abierto 45% Cerrado Tabla 11.

Conclusiones:

Se comprob la gran eficiencia de la valvula de control de flujo

compensado(cilindro), ya que cuando se regula la estranguladora

simple(cerrndola) , el caudal hacia tanque se mantiene constante.

Se comprob que la vlvula de control de flujo compensado es mucho ms

eficiente que una vlvula estranguladora con check, ya que esta ltima no

puede mantener el caudal constante cuando la presin varia a su salida hacia

tanque(el circuito de la imagen 10 es ms eficiente que el circuito de la imagen

9).

V.RECOMENDACIONES

Se recomienda no utilizar demasiados conectores y distribuidores para no aumentar la

restriccin total en el sistema, y con ello no hacer variar las presiones del sistema.

Se recomienda realizar las conexiones mientras la bomba se encuentre apagada para as

evitar accidentes.

Se debe colocar el caudalmetro de acuerdo al sentido que te indica una figura el componente

para no descalibrarlo.

Se debern usar los equipos de proteccin adecuados para realizar todos los trabajos en el

taller ya que se trabajan con fluidos resbalosos y de alta presin.

Se debe tener en cuenta que la vlvula de regulacin de presin utilizada en la imagen 6 es

normalmente cerrada.