viernes, 14 de noviembre de 2014

Válvulas de Presión (Informe Noviembre 2014)

Introducción
En la industria constituye una situación normal la utilización de sistemas que operan a presión. Calderas, calentadores, tanques de almacenamiento, tuberías y demás aparatos a presión, pueden verse sometidos a presiones superiores a la de diseño, con el consiguiente riesgo de explosión, pudiendo causar graves consecuencias tanto para las personas como para las instalaciones cercanas.

Para prevenir este riesgo se instalan en estos equipos válvulas de seguridad, que permitan por medio de la descarga del fluido contenido, aliviar el exceso de presión. Así, las válvulas de seguridad constituyen un elemento clave de seguridad utilizado ampliamente en la industria y exigido reglamentariamente, por lo que es importante entender adecuadamente su funcionamiento y sus limitaciones.

El objetivo es dar a conocer las características constructivas y de funcionamiento de estos elementos, así como proporcionar recomendaciones para realizar una correcta instalación, montaje y mantenimiento, con la finalidad que sus características de seguridad, que en un principio deben tener estos elementos, no se vean disminuidas por un error de diseño o de actuación.
Válvulas de Alivio

Las válvulas de alivio de presión, también llamadas válvulas de seguridad o válvulas de alivio, están diseñadas para aliviar la presión cuando un fluido supera un límite preestablecido. Su misión es evitar la explosión del sistema protegido o el fallo de un equipo o tubería por un exceso de presión.

Descripción: Las válvulas de alivio de presión se utilizan también para controlar procesos, en estos casos las válvulas actúan enviando los fluidos a determinados lugares dependiendo de presión del sistema. Son actuadas por la energía de la presión estática. Cuando en el recipiente o sistema protegido por la válvula se produce un aumento de presión interna, hasta alcanzar la presión de tarado, la fuerza ejercida por el muelle es equilibrada por la fuerza producida por la presión sobre el área del disco de cierre. A partir de aquí, un pequeño aumento de presión producirá el levantamiento del disco de cierre y permitirá la salida del fluido.
Pero si se trata de una válvula de alivio de presión, la válvula abrirá proporcionalmente al incremento de presión producido.




 Características: 

  • El mecanismo de alivio consiste en un tapón que mantiene cerrado el escape. 
  • Un resorte calibrado mantiene este tapón en posición evitando que el fluido se escape del contenedor o tubería. 
  • Cuando la presión interna del fluido supera la presión de tarado del resorte el tapón cede y el fluido sale por el escape. Una vez que la presión interna disminuye el tapón regresa a su posición original. 
  • Las válvulas que no sean actuadas durante un período de tiempo prolongado, pueden inicialmente disparar a presiones superiores a las ajustadas.


Válvula de Contrabalance

Descripción: Las válvulas contrabalance son una de las válvulas más difíciles de entender y ajustaren un equipo. Las válvulas contrabalance pertenecen al grupo de válvulas de control de movimiento. Las válvulas contrabalance son una combinación de dos válvulas, una válvula de retención unidireccional (“válvula check”) y una válvula de alivio piloteada para abrir (“válvula relief piloteada normalmente cerrada).

La válvula de contrabalance está situada en las línea entre una válvula de control direccional y la salida impulsión montando verticalmente que soporta un peso o se debe mantener en posición  por un periodo de tiempo. Por ejemplo las válvulas de contrabalance se utilizan en algunas mesas elevadoras accionadas hidráulicamente. La válvula ofrece una resistencia al flujo del cilindro de impulsión cuando se baja la mesa.
Características: La válvula de retención unidireccional permite el flujo libre desde el puerto 2 a 1 teniendo sólo la restricción generada por el pequeño resorte que contiene.
En el sentido desde el puerto 1 a 2 la válvula contrabalance alivia la presión generada por la carga al valor ajustado en el regulador superior. La válvula contrabalance tiene un puerto de pilotaje 3 que genera una baja en la regulación de la presión de alivio, permitiendo que comience el movimiento. Cuando la carga genera una velocidad alta, el puerto3 disminuye la presión de pilotaje, permitiendo que el ajuste de la válvula de alivio sea mayor. Esto previene que la carga se mueva con velocidades altas permitiendo un efectivo control del movimiento.

Válvula  de Frenado

Descripción: El modulador inverso es un reductor de presión ajustable de 3 vías por control mecánico. La válvula permite dosificar con precisión la presión de salida de forma proporcional al recorrido de control. La válvula se controla mediante una palanca o un pedal. La palanca suele utilizarse para el control del freno de estacionamiento (freno por falta de presión). El pedal se utiliza normalmente para el control del avance lento. 

Cuando se acelera  la carga, la presión  es máxima  a la  entrada del motor y debajo  del área  total  de la corredora  de la  válvula de frenado, estando completamente  abierta  y permitiendo  el paso libre del caudal  procedente de la salida  del motor  hidráulico al deposito.

Características: Cuando el control está en posición de reposo, la presión de salida está limitada a la presión de ajuste de la válvula, independientemente de la presión de alimentación.

Al accionar la palanca o el pedal, la presión de salida se reduce de forma proporcional a la posición angular del control.

  • Control por palanca:Cuando la palanca está en posición máxima (bloqueada), la presión de salida es nula. La palanca de control puede desbloquearse mediante el botón de pulsación (palanca horizontal) o el anillo circundante (palanca vertical).
  • Control por pedal: Cuando el pedal está pisado a fondo, la presión de salida 


Válvula Reductora

Descripción: La función de esta válvula es mantener una presión constante del flujo independientemente de las variaciones de presión que se puedan producir en lo alto del depósito. Esta función se realiza gracias a un piloto regulador de presión que inicia el cierre de la válvula cuando detecta un aumento de la presión aguas abajo. 

Los gases, los líquidos y el vapor fluyen normalmente a presiones altas hasta los puntos de uso final. En estos puntos, una válvula reductora de presión baja la presión por razones de seguridad y eficacia, y para cumplir con los requisitos de la aplicación. Hay tres tipos de válvulas reductoras de presión.


Características
Acción directa. La válvula reductora de presión más sencilla, la de acción directa, funciona con un diafragma plano o con fuelle. Como es de diseño autónomo, no necesita una línea de detección externa aguas abajo para funcionar. Es la más pequeña y económica de los tres tipos y está diseñada para caudales de bajos a moderados.


Mediante pistón de piloto interno. Este tipo de PRV incorpora dos válvulas, un piloto y un válvula principal, en una unidad. La válvula piloto tiene un diseño similar al de la válvula de acción directa. La descarga de la válvula del piloto actúa en la parte superior de un pistón, que abre la válvula principal. Este diseño usa la presión interna para abrir una válvula principal más grande que de otra forma podría abrirse directamente.


Resumen 

En resumen, de las características presentadas en la parte superior, se puede observar que el funcionamiento y las aplicaciones de las de acción directa difieren substancialmente de las operadas por piloto.

  • Las válvulas de acción directa son usadas cuando las cargas son pequeñas y se acepte alguna caída de presión. Generalmente se utilizan en servicios de carga ligera
  • Las válvulas reductoras de presión operadas por piloto pueden responder inmediatamente a cualquier cambio en las condiciones de flujo mientras mantienen estable la presión secundaria en donde se requiere de un control preciso de presión. Generalmente están diseñadas para aplicaciones con cargas mayores.
Cuestionario

1. ¿Qué es una válvula de presión? 
R=  Es válvula de seguridad, están diseñadas para aliviar la presión cuando un fluido supera un límite preestablecido. Su misión es evitar la explosión del sistema protegido o el fallo de un equipo o tubería por un exceso de presión. 

 2. ¿Cuantos tipos de válvulas de presión tenemos?
R= Válvula de Alivo, Contrabalance, Frenado y Reductora

 3. Describe una válvula de frenado.
R= La válvula permite dosificar con precisión la presión de salida de forma proporcional al recorrido de control, se controla mediante una palanca o un pedal. La palanca suele utilizarse para el control del freno de estacionamiento (freno por falta de presión). El pedal se utiliza normalmente para el control del avance lento. 

 4. Cuando hablamos de que  "permite el flujo libre desde el puerto 2 a 1 teniendo sólo la restricción generada por el pequeño resorte que contiene..." ¿que tipo de válvula es? 
R= Una válvula de Contrabalance 

 5. Completa el parrafo "Cuando la presión interna del fluido supera la presión del resorte el tapón cede y el fluido sale por el escape. Una vez que la presión interna disminuye el tapón regresa a su posición original. 

  *Resorte *Presión interna *Posición Original *Escape

 6. ¿Qué es una válvula de acción directa?
R= La válvula reductora de presión más sencilla, la de acción directa, funciona con un diafragma plano o con fuelle. Como es de diseño autónomo, no necesita una línea de detección externa aguas abajo para funcionar. Es la más pequeña y económica de los tres tipos y está diseñada para caudales de bajos a moderados.

 7. Describe las características de una válvula reductora.
R= Una válvula reductora de presión baja la presión por razones de seguridad y eficacia, y para cumplir con los requisitos de la aplicación.

 8. Característica de una válvula de presión
R=Las válvulas que no sean actuadas durante un período de tiempo prolongado, pueden inicialmente disparar a presiones superiores a las ajustadas.

 9. A que se refiere "pistón de piloto interno"
R=La descarga de la válvula del piloto actúa en la parte superior de un pistón, que abre la válvula principal. Este diseño usa la presión interna para abrir una válvula principal más grande que de otra forma podría abrirse directamente.

 10. Característica de una válvula de Contrabalance
R=Las válvulas contrabalance son una combinación de dos válvulas, una válvula de retención unidireccional (válvula check) y una válvula de alivio piloteada para abrir (válvula relief piloteada normalmente cerrada).

 Bibliografía 

 http://www.insht.es/InshtWeb/Contenidos/Documentacion/FichasTecnicas/NTP/Ficheros/301a400/ntp_342.pdf

https://www.swagelok.com.mx/downloads/WebCatalogs/ES/MS-01-141.pdf

 http://www.agpvalvulas.com/catalegs/agp_valvulas_esp.pdf

 http://www.armstronginternational.com/es/pressure-reducing-valves







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viernes, 17 de octubre de 2014

Bombas Hidráulicas de Desplazamiento Positivo

Introducción:

 Son bombas  que guían al fluido que se desplaza a lo largo de toda su trayectoria, el cual siempre está contenido entre el elemento impulsor, que puede ser un embolo, un diente de engranaje y la carcasa o el cilindro. “El movimiento del desplazamiento positivo” consiste en el movimiento de un fluido causado por la disminución del volumen de una cámara. En una máquina de desplazamiento positivo, el elemento que origina el intercambio de energía no tiene necesariamente movimiento alternativo (émbolo), sino que puede tener movimiento rotatorio (rotor).

Clasificación:

  • Bombas de Engranes
  • Bombas de Paletas
  • Bombas de Pistones


Bomba de Engranes:

Bombas de Engranes o Piñones.
La bomba de engranes se denomina también "caballo de carga" y se puede asegurar que es una de las más utilizadas. La capacidad puede ser grande o pequeña y su costo variará con su capacidad de presión y volumen. Además la simplicidad de su construcción permite esta ventaja de precio. Las bombas de engranes exhiben buenas capacidades de vacío a la entrada; otra característica importante es la cantidad relativamente pequeña de pulsación en el volumen producido. En este tipo de bombas de engrane, el engranado de cada combinación de engranes o dientes producirán una unidad o pulso de presión.

Bombas de Engranes de Baja presión.
Su funcionamiento es a grandes rasgos el siguiente: La flecha impulsora gira, los dos piñones como están engranados, girarán en direcciones opuestas. La rotación es hacia el orificio de entrada desde el punto de engrane. Conforme los dientes de los dos piñones se separan, se formará una cavidad y se producirá un vacío en el orificio de entrada. Este vacío permitirá a la presión atmosférica forzar el fluido al lado de entrada de la bomba. El fluido será confinado en el espacio entre los dientes del engrane. La rotación continuada de los engranes permitirá que el fluido llegue hasta la salida.

Una desventaja de este tipo de bombas son los escapes o perdidas internas en la bomba producidas en la acción o esfuerzo para bombear un fluido a presión. El desgaste de este tipo de bombas generalmente es causado por operar a presiones arriba de la presión prevista en el diseño, aunque también puede ser usado por cojinetes inadecuados.

Bombas de Engranes de Alta Presión.
Los factores que mejoran la capacidad de una bomba para desarrollar un vacío alto en la admisión, también producirán incrementos muy favorables en la eficiencia volumétrica y total de la bomba. La capacidad relativamente alta de vacío en la admisión de las bombas de engrane, beneficia algunos de los procesos industriales

Bombas de engranes de 1500 lb/plg2. (Tándem)
También se les conoce como bombas de la serie "Commercial D". En este tipo de bombas se incorporan engranes dentados rectificados con acabados lisos y con tolerancias muy cerradas. Estos engranes tienen el contorno de los dientes diseñado para mejorar la eficiencia de la bomba y disminuir el nivel de ruido en la operación.
La aplicación de esta clase de controles de producción, permite el ensamblado de todas las piezas operativas de la bomba con ajustes apretados y produce también los incrementos convenientes de eficiencia.
La presión embolsada proporcionada por los cierres de bolso permite que floten las placas de empuje y mantengan un contacto uniforme con las caras de los engranes. Esta acción es controlada por la presión de bombeo sobre una zona muy pequeña y esta indicada para aumentar el esfuerzo de cierre conforme se aumenta la presión de la bomba.
El diseño de esta bomba ofrece una ventaja adicional al proporcionar la facilidad de que el volumen producido pueda ser alterado al cambiar el tamaño de los engranes, además mediante la adición de un cojinete central portador y un ensamblado de caja y engranes para cada unidad, hasta seis unidades de bombeo pueden construirse para funcionar con una sola flecha de impulso.

Bombas De Paletas

Bombas de paletas Desequilibradas o de eje excéntrico.
Con este diseño un rotor ranurado es girado por la flecha impulsora. Las paletas planas rectangulares se mueven acercándose o alejándose de las ranuras del rotor y siguen a la forma de la carcasa o caja de la bomba. El rotor esta colocado excéntrico con respecto al eje de la caja de la bomba.
La rotación en el sentido de las manecillas del reloj del rotor en virtud de la mayor área que hay entre dicho rotor y la cavidad de la caja, producirá un vacío en la admisión y la entrada del aceite en los volúmenes formados entre las paletas.
La bomba mostrará desgaste interior de la caja y en las aristas de las paletas, causado por el deslizamiento de contacto entre las dos superficies.
Este tipo de bomba tendrá la misma situación en lo que se refiere a la carga sobre los cojinetes que el caso de las bombas de engranes.

 Bombas de paletas equilibradas de 1000 lb/plg2 de presión.(Vickers)
La compañía Vickers Incorporated ha sido acreditada por haber desarrollado el diseño de bomba de paletas equilibrada.
El balance hidráulico logrado en este diseño, permite a los cojinetes de las flechas dedicarse a la carga de impulsión de la bomba. La carga hidráulica o de presión esta equilibrada y queda completamente contenida dentro de la unidad de cartucho de la bomba. La unidad de cartucho esta compuesta por, dos bujes, un rotor, doce paletas, un anillo de leva y una espiga de localización.
El sentido de la operación de esta bomba puede alterarse para ajustarlo a la necesidad que se tenga. Al sustituir el anillo de levas con uno más grande o uno más pequeño, se pueden tener diversos volúmenes de rendimiento o salida de la bomba, pero en ciertas conversiones, el rotor, las paletas y el cabezal también deben cambiarse para acomodar el nuevo anillo.
El tipo de diseño de esta bomba ha gozado de amplia utilización y aceptación en la industria de las máquinas – herramientas y en otras aplicaciones similares de tipo estacionario.

Bombas de pistón


Las bombas de pistón generalmente son consideradas como las bombas que verdaderamente tienen un alto rendimiento en las aplicaciones mecánicas de la hidráulica. Algunas bombas de engranes y de paletas funcionarán con valores de presión cercanos a los 2000 lb/plg2, pero sin embargo, se les consideraran que trabajan con mucho esfuerzo. En cambio las bombas de pistón, en general, descansan a las 2000 lb/plg2 y en muchos casos tienen capacidades de 3000 lb/plg2 y con frecuencia funcionan bien con valores hasta de 5000lb/plg2.

Bomba de Pistón Radial.
La bomba de pistón radial, aloja los pistones deslizantes dentro de un bloque del cilindro que gira alrededor de un perno o clavija estacionaria o flecha portadora.
En las bombas de pistón radial se logra una eficiencia volumétrica alta debido a los ajustes estrechos de los pistones a los cilindros y por el cierre adecuado entre el bloque del cilindro y el perno o clavija alrededor del cual gira.

Bombas de Pistón Axial.
Las bombas de pistón axial son las bombas más comunes que se encuentran. Las bombas de pistón axial derivan su nombre del hecho que los pistones se mueven dentro y fuera sobre un plano paralelo al eje de la flecha impulsora.

Bombas de Pistón de Barril Angular.(Vickers)
Las varillas del pistón van conectadas al pistón con una junta socket de bola y también el bloque del cilindro o barril va conectado a la flecha de impulsión por una junta combinada universal de velocidad constante de tipo Williams.
Las cargas para impulsión de la bomba y las cargas de empuje por la acción del bombeo van soportadas por tres cojinetes de bolas de hilera simple y un cojinete de bolas de hilera doble.
El arranque inicial de este tipo de bombas no debe intentarse hasta que su caja se haya llenado de aceite, esto se denomina "cebado". Pero la bomba no se ceba para poder bombear sino para asegurar la lubricación de los cojinetes y de las superficies de desgaste.

Resumen

Dentro de la hidráulica como funcionamiento en los procesos automatizados tenemos los dispositivos principales para la distribución del aceite Las Bombas de Desplazamiento Positivo. Como ya lo hemos visto son de distintos tipos y de distintas características para adaptarse a la función a realizar. a su vez determinar como están armadas internamente, para así arreglar fallas o mantenimiento en las bombas para alargar su vida. Es de suma importancia conocer el funcionamiento básico de los distintos tipos de bombas como conocimiento general dentro del ambiente industrial.

Cuestionario:

1. ¿Que es una bomba hidráulica de desplazamiento positivo?
a) La presión embolsada proporcionada por los cierres de bolso
b)Son bombas  que guían al fluido que se desplaza, el cual siempre está contenido entre el elemento impulsor, que puede ser un embolo.
c)diseño de esta bomba ha gozado de amplia utilización y aceptación

2. ¿Cual es la clasificación de las las bombas hidráulicas?
a)Bombas de Engranes, Bombas de Paletas, Bombas de Pistones

b)De pistón axial y de vickers
c)De cojinetes y de cabezal

3. Cuando hablamos de "exhiben buenas capacidades de vacío a la entrada" nos referimos?
a)Bomba de Paleta
b)Bomba de Pistón Radial.
c)Bomba de Engranes

4. ¿Como funciona una bomba de engranes de alta presión?
R=Mejoran la capacidad de una bomba para desarrollar un vacío alto en la admisión, también producirán incrementos muy favorables en la eficiencia volumétrica y total de la bomba. 

5. ¿Cuales son las ventajas y desventajas de una bomba de baja presión? 
R= Ventaja: Conforme los dientes de los dos piñones se separan, se formará una cavidad y se producirá un vacío en el orificio de entrada.
Desventaja: Son los escapes o perdidas internas en la bomba producidas en la acción o esfuerzo para bombear un fluido a presión.

6. ¿Como funciona una bomba de paleta?
R= Las paletas planas rectangulares se mueven acercándose o alejándose de las ranuras del rotor y siguen a la forma de la carcasa o caja de la bomba

7. Menciona las características de las bombas de pistón Las bombas de pistón generalmente son consideradas como las bombas que verdaderamente tienen un alto rendimiento en las aplicaciones mecánicas de la hidráulica. 
R= Cierto

8. ¿Que son las bombas Vickers?
R= Son acreditadas por Vickers Incorporated balance hidráulico logrado, permite a los cojinetes de las flechas dedicarse a la carga de impulsión de la bomba.

9. ¿Como funcionan las bombas de pistón axial?
R= Son las más comunes, y su funcionamiento es a través de pistones que se mueven dentro y fuera sobre un plano paralelo al eje de la flecha impulsora.

 10. "Las Bombas Desequilibradas o de eje excéntrico" pertenecen a...
a)Bombas de Paleta
b)Bombas de Pistones
c)Bombas de Agua

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sábado, 13 de septiembre de 2014

Válvulas Neumáticas

Definición.
Las válvulas son elementos que mandan o regulan la puesta en marcha, el paro y la dirección, así como la presión o el caudal del fluido enviado por el compresor o almacenado en un depósito. Las válvulas neumáticas tienen una gran importancia dentro del mundo de la neumática.

 Clasificación 

1. Válvulas de distribución. Como su propio nombre indica son las encargadas de distribuir el aire comprimido en los diferentes actuadores neumáticos, por ejemplo, los cilindros.

2. Válvulas de bloqueo. Son válvulas con la capacidad de bloquear el paso del aire comprimido cuando se dan ciertas condiciones en el circuito.

3. Válvulas reguladoras. Aquí nos encontramos con las válvulas que regulan el caudal y las válvulas que regulan la presión.

4. Válvulas secuenciales: Las válvulas neumáticas son considerados elementos de mando, de hecho, necesitan o consumen poca energía y a cambio, son capaces de gobernar una energía muy superior. Asimismo, cada clase de válvula mencionado tiene sus diferentes tipos.

Válvulas de Direccionales

Dos de las características principales que posibilitan su clasificación son el número de vías y el número de posiciones, definidos a continuación:

Vías: llamamos así al número de bocas de conexión
del elemento de distribución. Pueden tenerse válvulas
de 2, 3, 4, 5 ó más vías. No es posible un número de
vías inferior a dos.

Posiciones: se refiere al número de posiciones estables
del elemento de distribución. Las válvulas más comunes
tienen 2 ó 3 posiciones, aunque algunos modelos particulares
pueden tener más. No es posible un número de
posiciones inferior a dos.

Las válvulas direccionales se designan de acuerdo al
número de vías y al número de posiciones de la forma
siguiente:
2/2 dos vías / dos posiciones.
3/2 tres vías / dos posiciones.
   4/2 cuatro vías / dos posiciones.
 5/2 cinco vías / dos posiciones.
 5/3 cinco vías / tres posiciones.
Válvulas 2/2
Pertenecen a este grupo todas las válvulas de cierre que poseen un orificio de entrada y otro de salida (2 vías) y dos posiciones de mando. Sólo se utilizan en aquellas partes de los equipos neumáticos donde no es preciso efectuar por la misma válvula la descarga del sistema alimentado; sólo actúan como válvulas de paso. Pueden ser normal cerradas o normal abiertas, según cierren o habiliten el paso en su posición de reposo.

Válvulas 3/2
Además de alimentar a un circuito, permiten su descarga al ser conmutadas. También las hay normalmente cerradas o abiertas.

Válvulas 4/2
Poseen cuatro orificios de conexión correspondiendo uno a la alimentación, dos a las utilizaciones y el restante al escape, el que es común a ambas utilizaciones. Operan
en dos posiciones de mando, para cada una de las cuales sólo una utilización es alimentada, en tanto la otra se encuentra conectada a escape.

Válvulas 5/2
Éstas poseen cinco orificios de conexión y dos posiciones de mando. A diferencia de la 4/2, poseen dos escapes correspondiendo uno a cada utilización. Esto brinda la posibilidad, entre otras cosas, de controlar la velocidad de avance y retroceso de un cilindro en forma independiente.

Válvulas de 3 posiciones
Son idénticas a las de dos posiciones, pero a diferencia de éstas incorporan una posición central adicional. Esta posición podrá ser de centro cerrado, centro abierto o centro a presión. Un centro abierto permite la detención intermedia de un actuador en forma libre, dado que ambas cámaras quedan conectadas a escape en esa posición. Un centro cerrado, por el contrario, permitirá una parada intermedia, pero el cilindro quedara bloqueado por imposibilitarse sus escapes.


Válvulas Reguladoras de Flujo.

Con o sin función de estrangulación, las válvulas reguladoras bloquean el
caudal completamente en un sentido. Mediante una señal de control neumática
se abre la conexión bloqueada. La función adicional de estrangulación es
considerada parte de una combinación de funciones. Esta función adicional
permite el ajuste continuo de la velocidad del émbolo.

Válvulas antirretorno pilotadas: La válvula antirretorno pilotada dispone de una función de bloqueo. El aire fluye a través de la válvula en un sentido, mientras que el sentido contrario está bloqueado. Este bloqueo puede anularse mediante una señal neumática. Estas válvulas se utilizan para detener el actuador o para ”bloquear” en contra de la carga aplicada sobre el vástago del cilindro.

Válvula reguladora de caudal pilotada: Regulación de velocidad con función adicional para detención pasajera en posición intermedia, Al desaparecer la señal neumática de pilotaje, la válvula bloquea el escape del actuador y evita un movimiento involuntario del vástago.


Válvulas de bloqueo.

En este tipo de válvulas encontraremos, válvulas antirretorno, de selección de circuito y de escape. Las válvulas de bloqueo cortan el paso del aire comprimido. En ellas se bloquea un solo sentido de paso, de forma que el otro sentido queda libre. Las válvulas de bloqueo se suelen construir de forma que el aire comprimido actúa sobre la pieza de bloqueo y así refuerza el efecto cierre.

Válvula Antirretorno: Libera el paso en un sentido y bloquea el paso en el sentido contrario. Cuando la fuerza del aire a presión es superior a la tensión previa del muelle, el obturador se levanta de su asiento y deja pasar el aire comprimido. En el sentido contrario, la presión afianza la posición del obturador, sumando su fuerza a la ya existente del muelle.

Válvulas de Presión

Se dividen en:
• Acción directa
• Pilotadas

Son utilizadas para:
• Limitar la presión máxima de un sistema
• Regular la presión reducida en ciertos circuitos.
• Evitar sobrecargas en la bomba.
• Absorber picos de presión presión.

Se clasifican clasifican según su función:
-Alivio.
-Secuencia.
-Descarga.
-Reductora de presión.

Válvula de Alivio
• La presión del sistema puede ser controlada mediante el uso de una válvula de presión
normalmente cerrada.
• Con la vía primaria de la válvula conectada al sistema y la secundaria al tanque.
• Cuando el sistema alcance la presión presión ajustada en su cuerpo, ésta abrirá y desviara al tanque el caudal excedente excedente, manteniendo manteniendo la presión
en la línea.
• Piloto y drenaje interno.

Válvula de Secuencia
• Es una válvula normalmente cerrada que permite la realización de una operación antes que otra.
• El fluido se dirige primero a la parte del circuito que esta sin restricción alguna, al alcanzar la presión ajustada en la válvula, esta se abre y efectúa la segunda fase del trabajo.
• Piloto interno, drenaje externo.

Válvula de descarga

• Son válvulas normalmente cerradas.
• Reciben la señal a través de su piloto externo ,al abrir desvían todo el aceite de la entrada al tanque, dejando dejando la línea sin presión.
• Su piloto es externo externo y su drenaje drenaje externo.
• Se usan para los circuitos circuitos de alta y baja, y para descargar grandes volúmenes al tanque.

Reductora de presión
• Limitan la presión máxima a la salida de la válvulas al valor ajustado en su resorte.
• Son válvulas Normalmente Abiertas (NA)
• Toman la señal a presión que hay a la salida de la válvula, la comparan con la
ajustada en el resorte, y tienden a superarla, cierran, generando una caída de presión.
• Su piloto es interno y su drenaje externo.

Válvulas Especiales
  • Válvula de Seguridad Bimanual
  • Válvula Lógica Neumática 
Válvula de Seguridad Bimanual
Es una válvula neumática de seguridad normalmente cerrada. La válvula no dejará pasar el flujo si dos mandos manuales son accionados al mismo tiempo o si son con diferencia de tiempo inferior a una décima de segundo.


Válvula Lógica Neumática.
Una señal proveniente del lado derecho o el izquierdo de la válvula permite el paso de aire del puerto 1 hacia el 2. Un disco móvil permite sellar el puerto que no es utilizado, para prevenir pérdidas de presión.

Determinación del Tamaño de una Válvula

Coeficiente de Flujo de la Válvula (Cv, Kv)

  1. Es una aspecto de importante a tener en cuenta para seleccionar la válvula. Este coeficiente da un índice de capacidad, no solo en cuanto a tamaño, si no también por la cantidad de fluido que pasa por la válvula.
  2. Sobredimencionamiento produce una subutilización den el trabajo de la válvula, los asientos al trabajar muy pegados se deterioran con mayor rapidez, aumenta el cosoto de la válvula.
  3. La importancia de determinar el tamaño de una válvula radica en obtener un beneficio técnico-económico, ya que su subdimencionamiento trae por consecuencia mala operación de control y perdidas en la producción.
Propiedades de los fluidos:
  • Densidad
  • Peso Especifico
  • Viscosidad
  • Flujo, cuadal, o gasto del fluido
  • Velocidad media del fluido
  • Regímenes del movieminto de los fluidos


Mantenimiento.

Plan de mantenimiento preventivo de válvulas

La vida de las válvulas direccionales queda determinada por los ciclos de conmutación realizados. Por lo tanto en función de este parámetro se encara también el programa
de mantenimiento preventivo de válvulas.

Puede establecerse un plan de mantenimiento preventivo que considere intervenciones por períodos semanales, cada 8 millones de ciclos de conmutación (ó 1 año) y cada 24 millones de ciclos de conmutación (ó 3 años). Estipular por ejemplo controles visuales de fugas, vibraciones o calentamiento, desarmes parciales, limpieza de elementos y recambios preventivos de partes deterioradas. Utilice siempre Kits de Reparación MICRO originales. Para mayor información contactar a MICRO Capacitación.

La frecuencia de intervenciones es afectada además por un correcto montaje y por la calidad del aire suministrado (limpieza, humedad y lubricación). El montaje inadecuado
o la mala calidad del aire pueden reducir notablemente la vida de las válvulas, y como consecuencia requerirán una mayor carga de mantenimiento.

La conversión del período en ciclos de conmutación a
horas de funcionamiento de máquina, puede establecerse
para cada válvula en particular mediante la siguiente
fórmula:

H = Cc / (60 x n)
H = Período de mantenimiento en horas
Cc = Período de mantenimiento en ciclos de
conmutación
n = Frecuencia de actuación de la válvula
(ciclos/minuto)

Desarme de unidades
La tarea de desarme puede ser realizada «in situ» o “en banco” retirando la válvula de la máquina. En ambos casos se deber interrumpir el suministro de aire a fin de evitar accidentes o rotura. Todas las partes son removibles con herramientas standard de taller, utilizar en cada caso la más adecuada. Cuando se utilice morsa para sujeción de piezas, ésta debe ser provista de cubremordazas de material blando a efectos de no dañar partes
de la válvula; ajustar moderadamente. Evitar sujetar el distribuidor con morsa ya que puede sufrir deformaciones que lo inutilicen. Idéntica precaución debe tenerse al
sujetar bujes de distribución.
.
Limpieza de partes
El lavado de partes puede realizarse por pincel o cepillo de limpieza, sopleteando con aire a presión limpio y seco. Es conveniente repetir la operación varias veces hasta obtener una limpieza a fondo de las partes.

Para la limpieza no deberán utilizarse elementos mecánicos (rasquetas,
puntas, limas, etc.) pues pueden modificar las superficies metálicas de contacto y alterar el funcionamiento del conjunto. Emplear nafta y remover la suciedad por
sopleteado con aire a presión limpio y seco.
Bajo ningún concepto se deben alterar los resortes del
conjunto tragante, pues éstos están calibrados para la
función específica dentro de márgenes muy estrechos.
Su alteración introducirá defectos en el mando y en consecuencia
en la válvula misma.

Recambio de partes
Es recomendable utilizar para el recambio los repuestos legítimos MICRO. Cuando se reemplacen refacciones elásticas debe evitarse la excesiva deformación de las mismas durante el montaje. 
Es recomendable que los anillos O’ring sean deslizados hasta su posición y no "rolados" Esto último elonga la parte interna de los mismos modificando sus características. El montaje de ciertas guarniciones es "lotante", es decir "no ajustado" (caso
de guarniciones de distribuidor y bujes de distribución).
Es normal que este tipo de guarnición quede holgada en
su alojamiento.

Armado de unidades
Todas las partes deben estar perfectamente secas antes de iniciar su armado. Es conveniente lubricar previamente las superficies deslizantes y las guarniciones, utilizando
grasa blanca neutra liviana (no fibrosa, ni aditivada con litio) o compuestos comerciales siliconados livianos. Lubricar moderadamente las partes y asegurar el correcto posicionado de refacciones y juntas de tapa antes del ajuste final. Evite “morder" refacciones.
Tener especial atención con el posicionado de selectoras de pilotaje, ya que de su posición depende el funcionamiento de la válvula según el modo deseado. El ajuste final de tapas o cubiertas se hará gradual y progresivamente en forma cruzada.

Resumen

  • Las válvulas son de suma importancia en el mundo de la neumática, para que se utilicen en distintos procesos desde fabricación hasta la automatización de los mismos. 
  • Se debe de tener los conocimientos básicos de que son y como funcionan ya que son de distintos tipos utilización, de distinto numero de vías y posiciones; con el objetivo de tener seguridad, evitar dañar los dispositivos (válvulas) y lograr un proceso correcto. 
  • Dentro del mundo Industrial son muy utilizadas y por lo mismo deben recibir un mantenimiento adecuado que debe ser planeado antes, esto es con el fin de aumentar la vida de cada válvula y evitar algún tipo de accidente  para el operario. 
Cuestionario

1. ¿Que es una válvula neumática?

  • Selección de circuito y de escape
  • Son elementos que mandan o regulan la puesta en marcha, el paro y la dirección y la presión 
  • El montaje inadecuado o la mala calidad del aire pueden reducir la vida de las válvulas
2. En general ¿Como se clasifican las válvulas neumáticas?
  • Válvulas de distribución, Válvulas de bloqueo, Válvulas reguladoras y Válvulas secuenciales.
  • Válvulas de acción directa y pilotadas
  • Piloto interno, drenaje externo.
3. Cuando hablamos de "bocas de conexión del elemento de distribución" nos referimos a...
  • Mantenimiento
  • Vías
  • Coeficiente de flujo
4. Menciona como se designan las válvulas direccionales.

2/2 dos vías / dos posiciones.
3/2 tres vías / dos posiciones.
   4/2 cuatro vías / dos posiciones.
 5/2 cinco vías / dos posiciones.
 5/3 cinco vías / tres posiciones.
5. ¿Que es una válvula de bloqueo?
  • Es una válvula primaria conectada al sistema y la secundaria al tanque.
  • El fluido se dirige primero a la parte del circuito que esta sin restricción alguna.
  • Es una válvula que bloquea un solo sentido de paso, de forma que el otro sentido queda libre.
6. ¿Como funciona una válvula reguladora de flujo?
  • Bloquean el caudal completamente en un sentido y mediante una señal de control neumática se abre la conexión bloqueada
  • En ambos casos se deber interrumpir el suministro de aire a fin de evitar accidentes o rotura.
  • Reciben la señal a través de su piloto externo ,al abrir desvían todo el aceite de la entrada al tanque, dejando dejando la línea sin presión 
7.  De que trata el plan de mantenimiento de las válvulas.

La vida de las válvulas direccionales queda determinada por los ciclos de conmutación realizados. La frecuencia de intervenciones es afectada además por un correcto montaje y por la calidad del aire suministrado (limpieza, humedad y lubricación). 

8. Cuando hablamos de Válvula de Seguridad Bimanual y Válvula Lógica Neumática, nos referimos a:
  • Válvulas de presión
  • Válvulas de bloqueo
  • Válvulas Especiales
9. En mantenimiento, que se recomienda en Limpieza de partes:
  • Evitar sujetar el distribuidor con morsa ya que puede sufrir deformaciones que lo inutilicen.
  • Remover la suciedad por sopleteado con aire a presión limpio y seco.
  • Evite “morder" refacciones.
10. Explica al menos una característica de la determinación del tamaño de una válvula.

La importancia de determinar el tamaño de una válvula radica en obtener un beneficio técnico-económico, ya que su subdimencionamiento trae por consecuencia mala operación de control y perdidas en la producción.

Bibliografía.









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