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Válvulas Hidráulicas



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Dado que el volumen de aceite contenido en la parte delantera del cilindro y desalojado por el
pistón en su carrera de avance llanada sobre el lado de la cara ciega un volumen equivalente al
volumen total desplazado por el cilindro en su carrera de avance, respetando al mismo, el volumen
ocupado por el vástago Por tal causa, cuando el cilindro está cumpliendo su movimiento de avance,
la bomba solamente necesitará suministrar precisamente el volumen del vástago.
Por lo dicho, para calcular la velocidad de avance del cilindro cuando el mismo se encuentra bajo
una acción regenerativa, basta solamente dividir el caudal de la bomba en litros/ minuto o en
litros/segundo por el volumen del vástago en decímetros cúbicos. El resultado será la velocidad de
avance del cilindro en decímetros / minutos o decímetros/segundo . Para ilustrar mejor lo dicho
daremos a continuación un caso :
Sea un cilindro hidráulico que tenga un diámetro interior de 10 pulgadas, un vástago cuyo diámetro
sea 7 pulgadas, la bomba tiene in caudal de 8 G.P.M. a una presión de 1200 libres/pul.² 
Se puede calcular: 
1.
El empuje del cilindro en su carrera de avance (thrust)  
2.
La velocidad' de la carrera de avance  
3.
La velocidad de la carrera de retorno  
4.
El flujo de aceite sobra la cara "A" y . 
5.
El flujo de aceite sobra la cara "B" 
 
EMPUJE DEL CILINDRO: Diámetro vástago 7". Superficie 38 pulg.² x 1200 psi. = 45.600
libras. 
VELOCIDAD DE AVANCE: 8 G.P.M. x 231 pulg. 3 % 38 s.i. = 48" por minuto. 
VELOCIDAD DE RETORNO: 8 G.P.M. x w3l pulg. 3% ( 78,5 - 38) s.i. = 46" por minuto. 
FLUJO SOBRE "A": 48" / min, x 78,5 s.i.  % 231 16,3 G.P.M. 
FLUJO SOBRE "B":          16,3 = 8 GPM ( de la bomba)= 8,3 G.P.N. (flujo regenerativo) 
 
Como se ha visto,  para calcular los caudales necesarios sobre ambas caras primeramente se calculó
qué caudal sería necesario suministrar a la cara ciega del pistón para que el mismo se desplazara a la
velocidad calculada, SI EL CIRCUITO NO FUERA REGENERATIVO. Luego , el caudal  así
calculado , restamos el caudal de la bomba , y la diferencia es el caudal regenerativo suministrado
por el circuito.
 
EJEMPLOS DE CIRCUITOS REGENERATIVOS
Una válvula de cuatro vías , dos posiciones puede ser usada para lograr regeneración .Para ello
conéctese el retorno del cilindro directamente al circuito clausurándose la puerta B de la válvula que
corresponderla a la cara anular del pistón , si el circuito no fuera regenerativo.
La otra puerta de la válvula A, conéctese a la cara ciega del pistón .
Este circuito regenerativo actuará de una manera enteramente similar al mostrado en la Fig. 7.13 a. ,
visto en páginas anteriores en el cual la válvula de tres vías de dos posiciones accionaba el cilindro
hidráulico con una acción regenerativa. 
El circuito dibujado en la Fig. 7.10 b. , también es regenerado cuando actúan sobre ambas caras del
cilindro la presión de la bomba al mismo tiempo. 
Utilizando una válvula de cuatro vías , tres posiciones de centro flotante normal, también se obtiene
un circuito regenerativo SI SE CONECTA AMBAS CARAS DEL CILINDRO CON LAS
PUERTAS A y B y LA PRESIÓN DE BOMBA SE CONECTA A LA PUERTA DE DESCARGA
T DE LA VÁLVULA , mientras que la puerta P de la misma , SE CONECTA A LA DESCARGA
DEL TANQUE.
Cuando la corredera de la válvula se encuentra en su posición central ( como está dibujado en la
figura) se establece la acción regenerativa. Cuando se actúa la válvula de manera que opera el
bloque de la izquierda, el cilindro cumple su carrera de retorno , cuando se invierte la corredera de
manera que actué el bloque de la derecha , el cilindro avanza bajo el empuje completo de la presión
SIN acción regenerativa. En este circuito, NO es posible detener el pistón en ninguna posición
intermedia de su carrera tanto de avance como de retroceso. Así mismo con la válvula de corredera
flotante conectada al revés , la bomba no descarga en ninguna posición de la misma a través de la
corredera. Por tal motivo, la descarga de la bomba se efectuará independientemente de esta válvula
por otros medios.
En la Fig. 7,13.b, se ve otro circuito regenerativo , en la Fig. 7.14 logrado con una válvula de cuatro
vías tres posiciones de tipo tandem , centrada por doble resorte y accionada por solenoide, utilizada
como válvula principal. 
Esta válvula (1) empleada como válvula principal no es otra cosa que una válvula de control
direccional tandem , descarga a la bomba en descarga libre al tanque cuando la corredera se
encuentra en su posición central. También controla el movimiento hacía adelante y hacia atrás del
cilindro hidráulico.
La válvula 2 , es una válvula de tres vías, dos posiciones actuada por un solo solenoide y resorte
antagonista.
Cuando la válvula 2, NO ESTA ENERGIZADA , ( caso de la figura) la válvula  actúa
normalmente, y el circuito NO ES REGENERATIVO, actuando el cilindro bajo condiciones
normales , cuando la presión de la bomba actúa libremente sobre ambas caras del pistón del
cilindro.
Sí el solenoide de la válvula 2 está conectado en paralelo con el solenoide la derecha de la válvula 1
, al energizar a ambos SIMULTÁNEAMENTE el cilindro avanza con acción regenerativa.
Si todos los solenoides están desenergizados , la bomba descarga libremente al tanque y el cilindro
queda bloqueado en cualquier posición intermedia de su carrera, tanto de avance como de retroceso.
Si en cambio, y por error es el solenoide de la izquierda de la válvula 1 el que está conectado al
solenoide de la válvula 2, el sistema NO FUNCIONA da ninguna manera . Si estando los solenoides
desenergizados , se ENERGIZA SOLAMENTE el de la izquierda de la válvula 1 , el cilindro
retoma como ya se dijo más arriba, de la manera clásica.
Si finalmente incluimos un presostato accionado por la presión existente en el interior del cilindro
durante su carrera de avance, de manera que aquello la actué cuando el cilindro ha retrocedido
completamente, y provoque el cierre de un switch de contactos normalmente abiertos, en ese
momento el presostato energizará el solenoide de la válvula 2 y estando este conectado en paralelo
al solenoide de la derecha de la válvula principal por medio del mismo presostato entonces el
cilindro avanzará con acción regenerativa. Cuando se completa la carrera de avance, la presión en la
cámara delantera del cilindro cae a cero, el presostato se desenergizá hidráulicamente , corta el
contacto cerrado desconectando así los solenoides de la de la válvula principal y de la válvula 2, y
así con un puente inversor conectado , ahora el solenoide de la izquierda de la válvula 1, el cilindro
retrocederá libremente, estableciéndose así un automatismo con acción regenerativa , y con la
alternativa de detener al cilindro en cualquier posición intermedia de su carrera, con descarga libra
de la bomba al tanque.
El circuito estudiado, es el más completo para automatismos recíprocos regenerativos con parada en
cualquier punto y descarga libre de bomba.
Los cilindros empleados en circuitos regenerativos generalmente son de relación 2:1, lo que
significa que la superficie de la cara ciega del pistón es el doble de la superficie anular. En
consecuencia, y bajo acción regenerativa, cuando el pistón avanza lo hace que un empuje igual a la
mitad del empuje completo, cuando NO EXISTE estado regenerativo . En el primer casas el pistón
avanza con el doble de la velocidad que tendría si no existiera esta regenerativo.
VÁLVULAS SOLENOIDES HIDRÁULICAS
Las necesidades crecientes que se presentaran y que se siguen presentando en el campo de la
automatización industrial en cuanto hace a la fabricación de maquinarias, dispositivos y diversos
elementos accionados hidráulicamente, y la extrema. de sencillez con que se pueden diseñar
circuitos eléctricos que funcionan automáticamente comandados desde sencillos microcontactos fin
de carreras , microcontactos temporizadores , hasta los modernos programadores lógicos
programables (PLCs)  han hecho pensar a los Ingenieros Proyectistas hace algunas décadas atrás lo
útil que resultaría comandar circuitos hidráulicos vía automatizaciones eléctricas .
Ello determinó en su momento la creación de la válvula de control direccional accionada por
solenoides y/o electroimanes, y , actualmente, este tipo de válvulas es el elementos indispensable
para comandar cualquier máquina hidráulica, automática a no , por medio de cualquier tipo de
accionamiento eléctrico y/o electrónico .
Las válvulas que a continuación estudiaremos, son las más populares en el campo de válvula de
control direccional de flujo hidráulico accionadas eléctricamente .
VÁLVULAS DE HIDRÁULICAS DE CUATRO VÍAS, OPERADAS ELÉCTRICAMENTE .
En la Fig. 7.15.a. vemos una válvula directamente accionada por solenoide , que es aquella en la
cual el elemento motriz para accionar la corredera deslizante es únicamente un electroimán o un
solenoide.
La acción de este, cuando se encuentra energizado, se traduce en un empuje o una tracción de la
corredera. En dicha figura tenemos una válvula de cuatro vías, dos posiciones, de retorno por la
acción de un resorte antagonista, y accionada por el electroimán dibujado al costado derecho de la
válvula. Cuando se energiza el solenoide la corredera es empujada por la acción de este hacia la
izquierda, conectan da la presión a la cara 2 del cilindro mientras que la cara 1 queda drenada al
tanque. La corriente eléctrica debe ser mantenida sobre el solenoide para que este a su vez
mantenga a la corredera empujada totalmente hacia la izquierda. Cuando se corta la corriente 9 y el
solenoide se desenergiza ,el resorte empuja enérgicamente a su vez a la corredera hacia la derecha
conectándose entonces las puertas del cuerpo de la válvula de la manera demostrada en la figura.
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