Válvula de Presión Normalmente Cerrada de Acción Directa
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Válvula de Presión Normalmente Cerrada de Acción Directa
(Pilotaje interno / Drenaje interno)
Válvula de Presión Normalmente Cerrada de Acción Directa
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Válvula de Presión Normalmente Cerrada de Acción Directa
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PREVIAMENTE PUEDEN VER:
Clasificación de las Válvulas de Presión de Acción Directa:
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Válvula de Presión Normalmente Cerrada de Acción Directa
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Válvula de Presión Normalmente Cerrada de Acción Directa
(Pilotaje interno / Drenaje interno)
Válvula de Presión Normalmente Cerrada de Acción Directa
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Su Simbología
Válvula de Presión Normalmente Cerrada de Acción Directa(Pilotaje interno / Drenaje interno)
Válvula de Presión Normalmente Cerrada de Acción Directa
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Su Función
• Su nombre funcional es el de «Limitadoras de presión». Pues limitan la presión derivando a través de ellas el caudal necesario de la potencia principal a un sistema secundario de menor presión, con el fin de que en el sistema primario la presión quede estabilizada a una presión siempre mayor que el secundario.
• La función fundamental de este tipo de válvulas es la de ejercer de válvula de seguridad en grupos y centrales pequeñas y medianas, donde el secundario es tanque.
Válvula de Presión Normalmente Cerrada de Acción Directa
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Descripción de la Válvula de Presión de Acc. Direc.
Válvula de Presión Normalmente Cerrada de Acción Directa
9Entrada
Salida
Descripción de la Válvula de Presión de Acc. Direc.
Válvula de Presión Normalmente Cerrada de Acción Directa
10
Asiento
Cono de mando
Descripción de la Válvula de Presión de Acc. Direc.
Válvula de Presión Normalmente Cerrada de Acción Directa
11
Muelle de Fuerza y taraje
Embolo de estanqueidad
Tapa
Descripción de la Válvula de Presión de Acc. Direc.
Válvula de Presión Normalmente Cerrada de Acción Directa
12
Contratuerca de fijación
Tornillo de ajuste y taraje
Descripción de la Válvula de Presión de Acc. Direc.
Válvula de Presión Normalmente Cerrada de Acción Directa
13Entrada
Asiento
Cono de mando
Salida
Muelle de Fuerza y taraje
Embolo de estanqueidad
Tapa
Contratuerca de fijación
Tornillo de ajuste y taraje
Descripción de la Válvula de Presión de Acc. Direc.
Válvula de Presión Normalmente Cerrada de Acción Directa
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Repaso del Funcionamiento de un Muelle
“Fm”
“F’m”
La fuerza de un muelle es proporcional a la compresión que sufre el muelle
xK F mm ⋅=
Válvula de Presión Normalmente Cerrada de Acción Directa
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xK F
F FF'
xKxKF'
x)(xKF'
xK F
mm
mmm
mmm
mm
mm
∆=∆∆+=
∆+⋅=∆+⋅=
⋅=
⋅
⋅
“Fm”
“∆Fm”“Fm”
“F’m”
Por lo que en el caso que representamos tendremos que:
Repaso del Funcionamiento de un Muelle
Válvula de Presión Normalmente Cerrada de Acción Directa
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xK F
F FF'
xKxKF'
x)(xKF'
xK F
mm
mmm
mmm
mm
mm
∆=∆∆+=
∆+⋅=∆+⋅=
⋅=
⋅
⋅
“Fm”
“∆Fm”“Fm”
“F’m”
Repaso del Funcionamiento de un Muelle
Válvula de Presión Normalmente Cerrada de Acción Directa
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Funcionamiento de la Válvula de Presión de Acc. Direc.
Válvula de Presión Normalmente Cerrada de Acción Directa
18Presión de pilotaje “Px” o de la entrada.
Presión de drenaje “Pd” y de la salida.
Sección de pilotaje “Sp” la correspondiente al asiento
Funcionamiento de la Válvula de Presión de Acc. Direc.
Válvula de Presión Normalmente Cerrada de Acción Directa
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A una determinada presión de pilotaje “Pi” la válvula de presión comienza a abrir.
“Pi”
“Pd”
“Sp”
“Fm”
Funcionamiento de la Válvula de Presión de Acc. Direc.
Válvula de Presión Normalmente Cerrada de Acción Directa
20
Cumpliéndose la ecuación de esfuerzos:
“Pi”
“Pd”
“Sp”
“Fm”
dai
:que tendremos
p
ma
:a previo ajuste delpresión llamar osconsideram Si
dp
mi
:tendremosS10por dividiendo
pdmpi
PP P
S10
F P
PS10
F P
SP10 F SP 10
p
+=
⋅=
+⋅
=
⋅⋅+=⋅⋅⋅
Funcionamiento de la Válvula de Presión de Acc. Direc.
Válvula de Presión Normalmente Cerrada de Acción Directa
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“Pi”
“Pd”
“Sp”
“Fm”
dai
:que tendremos
p
ma
:a previo ajuste delpresión llamar osconsideram Si
dp
mi
:tendremosS10por dividiendo
pdmpi
PP P
S10
F P
PS10
F P
SP10 F SP 10
p
+=
⋅=
+⋅
=
⋅⋅+=⋅⋅⋅
Funcionamiento de la Válvula de Presión de Acc. Direc.
Válvula de Presión Normalmente Cerrada de Acción Directa
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Cuando la válvula de presión esté completamente abierta, pasando por ella todo el caudal del sistema “Qb” , el muelle se habrá encogido en “∆x” por lo que su fuerza se habrá incrementado en “∆Fm”. Todo ello habrá traído como consecuencia la elevación de la presión de entrada hasta una presión final “Pf” que se considerará la presión del taraje “Pt” del sistema.
Funcionamiento de la Válvula de Presión de Acc. Direc.
Válvula de Presión Normalmente Cerrada de Acción Directa
23
“Pf”
“Pd”
“Sp”
“Fm
+ ∆Fm”
“∆x”
Cuando la válvula de presión esté completamente abierta, pasando por ella todo el caudal del sistema “Qb” , el muelle se habrá encogido en “∆x” por lo que su fuerza se habrá incrementado en “∆Fm”. Todo ello habrá traído como consecuencia la elevación de la presión de entrada hasta una presión final “Pf” que se considerará la presión del taraje “Pt” del sistema.
Funcionamiento de la Válvula de Presión de Acc. Direc.
Válvula de Presión Normalmente Cerrada de Acción Directa
24
“Pf”
“Pd”
“Sp”
“Fm
+ ∆Fm”
Entonces la ecuación de esfuerzos será:
“∆x”p
mi f
dai :que puestodonde de
dp
maf
p
ma: si Luego
dp
m
p
mf
:Tendremos )S(10por dividiendo donde
pdmpf
S10
x KPP
PP P
PS10
x KPP
S10
xK P
PS10
x K
S10
xKP
SP10x)(x K SP10
p
⋅∆⋅+=
+=
+⋅∆⋅+=
⋅⋅=
+⋅∆⋅+
⋅⋅=
⋅⋅+∆+⋅=⋅⋅⋅
Funcionamiento de la Válvula de Presión de Acc. Direc.
Válvula de Presión Normalmente Cerrada de Acción Directa
25
“Pf”
“Pd”
“Sp”
“Fm
+ ∆Fm”
Esto quiere decir que:
“∆x”
p
mi f
S10
x KP-P
⋅∆⋅=
Es decir la válvula comienza a abrir a la presión de “Pi”, pero está completamente abierta, descargando el caudal del sistema, a otra presión mayor “Pf” . Por tanto, como fuente de presión, no es estable oscilando entre “Pi” y “Pf”
Funcionamiento de la Válvula de Presión de Acc. Direc.
Válvula de Presión Normalmente Cerrada de Acción Directa
26
p
(máximo)m(máximo)i f
S10
x K )P-(P
⋅∆⋅=
“Pf”
“Pd”
“Sp”
“Fm
+ ∆Fm”
Por tanto existirá un “Pf – Pi” máximo cuando la “∆x” sea máxima por pasar todo el caudal que puede pasar por la válvula tal que:
“∆x”
Entonces se considerará que la presión final “Pf” es la presión “Pt” del taraje.
dmt:decir Es
dp
mt :bien o
p
(máximo)md
p
mt
(máximo)i fd at :mismo lo es que lo O
(máximo)i fi(taraje)t
P P P
P S10
x)x(K P
; S10
x K P
S10
xK P
)P-(P P P P
)P-(P P P
+=
+⋅
∆+⋅=
⋅∆⋅++
⋅⋅=
++=+=
Funcionamiento de la Válvula de Presión de Acc. Direc.
Válvula de Presión Normalmente Cerrada de Acción Directa
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Del Comportamiento Ideal al Real
El comportamiento ideal (e irreal) de una central mediante un gráfico “Q/P” es este.
Válvula de Presión Normalmente Cerrada de Acción Directa
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Sin embargo, en una central provista de válvula de seguridad o limitadora de presión de acción directa, se parece más a este otro.
El comportamiento ideal (e irreal) de una central mediante un gráfico “Q/P” es este.
Del Comportamiento Ideal al Real
Válvula de Presión Normalmente Cerrada de Acción Directa
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“Pf”
“Pd”
“Sp”
“Fm
+ ∆Fm”
Esta oscilación de presiones “Pf – Pi” (cuyo exceso no es aconsejable) depende de la constante del muelle “Km”, del tamaño y forma de la válvula “Sp” y del caudal que deba pasar “∆x”.
“∆x”
p
mi f
S10
x KP-P
⋅∆⋅=
Funcionamiento de la Válvula de Presión de Acc. Direc.
Válvula de Presión Normalmente Cerrada de Acción Directa
30
“Pf”
“Pd”
“Sp”
“Fm
+ ∆Fm”
“∆x”
p
mi f
S10
x KP-P
⋅∆⋅=
Las válvulas de acción directa sólo son válidas para pequeños caudales ya que la “Sp” coincide con la sección de apertura “Sa” de la válvula y, en estas circunstancias, si aumentamos el caudal, nos vemos obligados a aumentar “∆x” y, si queremos llegar a presiones elevadas, también “Km”. Lo que nos da irremisiblemente una gran oscilación o punto gordo de regulación “Pf-Pi” dependiente de “∆x” o caudal que la válvula deba desalojar .
Funcionamiento de la Válvula de Presión de Acc. Direc.
Válvula de Presión Normalmente Cerrada de Acción Directa
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“Pf”
“Pd”
“Sp”
“Fm
+ ∆Fm”
“∆x”
La apertura “∆x” además de depender del caudal “Qv” que circule por la válvula, también depende de la presión a la que está abierta “Pi” en relación a la presión del drenaje “Pd”, pues, a menos diferencia de presión “Pi – Pd”, requerirá de una mayor apertura para el paso del mismo caudal.
Funcionamiento de la Válvula de Presión de Acc. Direc.
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“Pt”
“Pd”
mitbien o dmt
:entonces
dai es i quey mam
:muelle al debida talpresión to la a muelle delPresión sdenominamo Si
d(máxima) mat
(máxima) mit
caudal el todopasay (máxima) cuando
tarajedePresión t f :que osconsideram si
mp
i f
PP PPP P
P P PPPP P
PPP P
PP P
Px
P P
P S10
x KmP-P
∆+=+=
+=∆+=
+∆+=∆+=
∆=
∆=⋅
∆⋅=
Funcionamiento de la Válvula de Presión de Acc. Direc.
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PONGAMOS A PRUEBA LA VÁLVULA NORMALMENTE CERRADA DE ACCIÓN DIRECTA
PARA ELLO NOS APOYAREMOS EN ESTA “HOJA DE CÁLCULO”https://www.facebook.com/groups/ofertas.oleohidraulica
/596987280323443/
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Para ello nos apoyaremos en esta “Hoja de Cálculo” que nos simula su funcionamiento:https://www.facebook.com/groups/ofertas.oleohidraulica/596987280323443/
Rq
Rd
Rs
Ps Pq
Pd
Pvs
Prueba de la Válvula de Presión N.C. [Pilotaje int. Drenaje int.]
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Rq
Rd
Rs
Ps Pq
Pd
Pvs
Para ello nos apoyaremos en esta “Hoja de Cálculo” que nos simula su funcionamiento:https://www.facebook.com/groups/ofertas.oleohidraulica/596987280323443/
Prueba de la Válvula de Presión N.C. [Pilotaje int. Drenaje int.]
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Rq
Rd
Rs
Ps Pq
Pd
Pvs
Para ello nos apoyaremos en esta “Hoja de Cálculo” que nos simula su funcionamiento:https://www.facebook.com/groups/ofertas.oleohidraulica/596987280323443/
Prueba de la Válvula de Presión N.C. [Pilotaje int. Drenaje int.]
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Rq
Rd
Rs
Ps Pq
Pd
Pvs
Cuando la válvula de presión está completamente abierta desalojando a través de ella todo el caudal. Qs = 0Qv = Qb
Prueba de la Válvula de Presión N.C. [Pilotaje int. Drenaje int.]
Válvula de Presión Normalmente Cerrada de Acción Directa
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Rq
Rd
Rs
Ps Pq
Pd
Pvs
Cuando la válvula de presión está completamente abierta desalojando a través de ella todo el caudal. Qs = 0Qv = Qb
Qs = 0
Qv = Qb
Prueba de la Válvula de Presión N.C. [Pilotaje int. Drenaje int.]
Válvula de Presión Normalmente Cerrada de Acción Directa
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Rq
Rd
Rs
Ps Pq
Pd
Pvs
En estas circunstancias a la presión Ps del sistema se la considera la presión de taraje Pt de la válvula: Ps = Pt si y sólo si Qs = 0 ; Qv = Qb
Qs = 0
Qv = Qb
Prueba de la Válvula de Presión N.C. [Pilotaje int. Drenaje int.]
Válvula de Presión Normalmente Cerrada de Acción Directa
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Rq
Rd
Rs
Ps Pq
Pd
Pvs
En estas circunstancias a la presión Ps del sistema se la considera la presión de taraje Pt de la válvula: Ps = Pt si y sólo si Qs = 0 ; Qv = Qb
Qs = 0
Qv = Qb
Cuando este caso extremo ocurre: Qs = 0Qv = QbEntonces podrá ocurrir que exista una presión de drenaje Pd no despreciable: si existen dificultades establecidas del tipo Rd. Por otra parte observamos la presión Pq =0 al ser Qs = 0 , a pesar de una posible Rq no nula.
Prueba de la Válvula de Presión N.C. [Pilotaje int. Drenaje int.]
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Rq
Rd
Rs
Ps Pq
Pd
Pvs
En estas circunstancias a la presión Ps del sistema se la considera la presión de taraje Pt de la válvula: Ps = Pt si y sólo si Qs = 0 ; Qv = Qb
Qs = 0
Qv = Qb
Pq = 0
Pd > 0
Prueba de la Válvula de Presión N.C. [Pilotaje int. Drenaje int.]
Cuando este caso extremo ocurre: Qs = 0Qv = QbEntonces podrá ocurrir que exista una presión de drenaje Pd no despreciable: si existen dificultades establecidas del tipo Rd. Por otra parte observamos la presión Pq =0 al ser Qs = 0 , a pesar de una posible Rq no nula.
Válvula de Presión Normalmente Cerrada de Acción Directa
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Rq
Rd
Rs
Ps Pq
Pd
Pvs
Qs = 0
Qv = Qb
Pq = 0
Pd > 0
Prueba de la Válvula de Presión N.C. [Pilotaje int. Drenaje int.]
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VEAMOS ESTO CON LA AYUDA DE LA “HOJA DE CÁLCULO”
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Tras los crédito en la hoja 00_Créditos
Prueba de la Válvula de Presión N.C. [Pilotaje int. Drenaje int.]
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Y los formatos de colores en la hoja 0- Colores
Prueba de la Válvula de Presión N.C. [Pilotaje int. Drenaje int.]
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Pasamos a la hoja de DATOS INICIALES
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Qb =10 Qb = 10
Qb = 10
Donde, al proponer un caudal de 10 l/m , vemos como el programa nos ajusta un caudal de utilización de bomba de 10 l/m .
Prueba de la Válvula de Presión N.C. [Pilotaje int. Drenaje int.]
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Lo que nos hace que el caudal del sistema sea Qs = 10 y, como consecuencia, podremos ajustar una presión Pq =25 con la ayuda de la resistencia Rq = 0,25 que, de esta forma, queda determinada.
Qs = 10 Pq = 25
Pq =25
Qb =10
Rq = 0,25
Qb = 10
Qb = 10
Prueba de la Válvula de Presión N.C. [Pilotaje int. Drenaje int.]
Válvula de Presión Normalmente Cerrada de Acción Directa
49
Por otra parte, ajustaremos una presión inicial de apertura de la válvula Pi = 57 con el fin de que quede establecida una presión de taraje Pt = 75 [presión del sistema cuando esta abierta por completo la válvula]. Esta Pt se calcula en la hoja ‘PRUEBA Rs’ y, en este caso, con Rd = 0 y Pd = 0 , Pt = 75 ).
Qs = 10 Pq = 25
Pq =25
Qb =10
Rq = 0,25
Pi =57
Qb = 10
Pt = 75
Qb = 10
Prueba de la Válvula de Presión N.C. [Pilotaje int. Drenaje int.]
Válvula de Presión Normalmente Cerrada de Acción Directa
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¡OJO! La presión de taraje Pt = 75 proviene de la siguiente hoja ‘PRUEVA Rs’ y depende de la presión Pd consecuencia de la resistencia Rd ajustada en ella. En este caso de ahora, hemos ajustado en ‘PRUEVA Rs’ una resistencia Rd = 0 , con lo que tenemos una presión de drenaje Pd = 0 .
Prueba de la Válvula de Presión N.C. [Pilotaje int. Drenaje int.]
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51
Veamos pues la hoja ‘PRUEBAS Rs’
Prueba de la Válvula de Presión N.C. [Pilotaje int. Drenaje int.]
Válvula de Presión Normalmente Cerrada de Acción Directa
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Donde lo primero que haremos será cerrar la resistencia Rs [Rs = 99999] hasta que no pase caudal Qs = 0 .Entonces todo el caudal Qv va por la válvula, quedando ajustada una presión de drenaje Pd =0 mediante una Rd = 0 , en estas condiciones tendremos una presión de taraje Pt = 75 .
Prueba de la Válvula de Presión N.C. [Pilotaje int. Drenaje int.]
Válvula de Presión Normalmente Cerrada de Acción Directa
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Al ser Qs = 0 entonces Pq = 0 .
Qs = 0 Pq = 0
Prueba de la Válvula de Presión N.C. [Pilotaje int. Drenaje int.]
Válvula de Presión Normalmente Cerrada de Acción Directa
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Y, por otra parte, al ser Rd = 0 , entonces Pd = 0 aunque Qv = Qb . Esto hace que siendo la presión del sistema Ps = 75 , se convierta en la presión de taraje, pues lo es por definición: “La presión de taraje es la presión del sistema cuando está abierta por completo la válvula, pasando por ella todo el caudal, al estar anulado el caudal del sistema”
Qs = 0 Pq = 0
Qv = Qb Pd = 0
Prueba de la Válvula de Presión N.C. [Pilotaje int. Drenaje int.]
Válvula de Presión Normalmente Cerrada de Acción Directa
55
Qs = 0 Pq = 0
Pt = 75
Qv = Qb Pd = 0
Prueba de la Válvula de Presión N.C. [Pilotaje int. Drenaje int.]
Y, por otra parte, al ser Rd = 0 , entonces Pd = 0 aunque Qv = Qb . Esto hace que siendo la presión del sistema Ps = 75 , se convierta en la presión de taraje, pues lo es por definición: “La presión de taraje es la presión del sistema cuando está abierta por completo la válvula, pasando por ella todo el caudal, al estar anulado el caudal del sistema”
Válvula de Presión Normalmente Cerrada de Acción Directa
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Qs = 0 Pq = 0
Pt = 75
Qv = Qb Pd = 0
Prueba de la Válvula de Presión N.C. [Pilotaje int. Drenaje int.]
Válvula de Presión Normalmente Cerrada de Acción Directa
57
Lo que hacemos a continuación es poner Rs = 0 y, como consecuencia, Ps = Pq , una Pq que adquiere todo su máximo valor al pasar por ella Qs = Qb.
Rs = 0
Qs = 10 Pq = 25
Qv = 0 Pd = 0
Qs = Qb
Prueba de la Válvula de Presión N.C. [Pilotaje int. Drenaje int.]
Válvula de Presión Normalmente Cerrada de Acción Directa
58
Rs = 0
Pt = 75
Qs = 10 Pq = 25
Qv = 0 Pd = 0
Ps = 25
Ps = 25 al igual que Pq pues no hay resistencia alguna entre ellas. Mientras que, obviamente, la presión del taraje Pt = 75 de la válvula sigue siendo la misma.
Prueba de la Válvula de Presión N.C. [Pilotaje int. Drenaje int.]
Válvula de Presión Normalmente Cerrada de Acción Directa
59
Rs = 0
Pt = 75
Ps = 25
Prueba de la Válvula de Presión N.C. [Pilotaje int. Drenaje int.]
Válvula de Presión Normalmente Cerrada de Acción Directa
60
Ps
Qs
Prueba de la Válvula de Presión N.C. [Pilotaje int. Drenaje int.]
Ps = 25
Qs = 10
Válvula de Presión Normalmente Cerrada de Acción Directa
61
Lo que hacemos a continuación es poner Rs = 0,2 y, como consecuencia, Ps = 45 , debido al valor de Rs que establece e incrementa la diferencia de presiones entre ellas. Mientras Pq = 25 continua inalterable pues no se ha modificado ni Rq que ha quedado fija ni el caudal : Qs = Qb.
Rs = 0,2
Ps = 45
Qs = Qb
Qs = 10 Pq = 25
Qv = 0 Pd = 0
Prueba de la Válvula de Presión N.C. [Pilotaje int. Drenaje int.]
Válvula de Presión Normalmente Cerrada de Acción Directa
62
Rs = 0,2
Pt = 75
Ps = 45
Ps = 45
Qs = 10 Pq = 25
Qv = 0 Pd = 0
Prueba de la Válvula de Presión N.C. [Pilotaje int. Drenaje int.]
Válvula de Presión Normalmente Cerrada de Acción Directa
63
Rs = 0,2
Pt = 75
Ps = 45
Prueba de la Válvula de Presión N.C. [Pilotaje int. Drenaje int.]
Válvula de Presión Normalmente Cerrada de Acción Directa
64
Ps
Qs
Prueba de la Válvula de Presión N.C. [Pilotaje int. Drenaje int.]
Ps = 45Ps = 25
Qs = 10Qs = 10
Válvula de Presión Normalmente Cerrada de Acción Directa
65
Pero si seguimos aumentando Rs llegaremos a Rs = 0,35, y como consecuencia Pq = 24 . Esto nos indica que Qs aunque continué siendo aparentemente Qs = Qb, ha comenzado a disminuir. Por tanto la Ps = 59 es la presión inicial Pi que apreciamos en nuestra prueba por decimales de cálculo. Y aunque no coincide con la ajustada en ‘DATOS INICIALES’ lo cierto es la válvula ya está ligeramente abierta y el caudal es ya menor.
Rs = 0,35
Ps = 59Qs = 10 Pq = 24
Qv = 0 Pd = 0
Pq baja ligeramente
Prueba de la Válvula de Presión N.C. [Pilotaje int. Drenaje int.]
Válvula de Presión Normalmente Cerrada de Acción Directa
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Qs = 10 Pq = 24
Qv = 0 Pd = 0
Qs comienza a disminuir
La válvula comienza a abrir
Pq baja ligeramente
Prueba de la Válvula de Presión N.C. [Pilotaje int. Drenaje int.]
Rs = 0,35
Ps = 59
Pero si seguimos aumentando Rs llegaremos a Rs = 0,35, y como consecuencia Pq = 24 . Esto nos indica que Qs aunque continué siendo aparentemente Qs = Qb, ha comenzado a disminuir. Por tanto la Ps = 59 es la presión inicial Pi que apreciamos en nuestra prueba por decimales de cálculo. Y aunque no coincide con la ajustada en ‘DATOS INICIALES’ lo cierto es la válvula ya está ligeramente abierta y el caudal es ya menor.
Válvula de Presión Normalmente Cerrada de Acción Directa
67
Hasta este instante al que llegamos subiendo Rs y que, como consecuencia iba subiendo la presión Ps , hemos visto (porque así lo hemos considerado) como Qs permanecía inalterable. [Aunque prácticamente existe una ligera variación debido al rendimiento volumétrico de la bomba, pero en este caso hemos considerado Qs = Qb = Constante en todo este recorrido y en esta simulación. ]
Qs = 10 Pq = 24
Qv = 0 Pd = 0
Prueba de la Válvula de Presión N.C. [Pilotaje int. Drenaje int.]
Rs = 0,35
Ps = 59
Válvula de Presión Normalmente Cerrada de Acción Directa
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Pt = 75
Pi inicialapreciada
Pq baja ligeramente
Ps = 59
Prueba de la Válvula de Presión N.C. [Pilotaje int. Drenaje int.]
Rs = 0,35
Ps = 59
Válvula de Presión Normalmente Cerrada de Acción Directa
69
Ps
Qs
Prueba de la Válvula de Presión N.C. [Pilotaje int. Drenaje int.]
Qs = 10
Pi = 57
Ps = 59
Ps = 45Ps = 25
Lo que ha ocurrido hasta este instante es que la válvula de presión ha permanecido cerrada y, por tanto, la presión no ha tenido que ser regulada. A esta etapa se la denomina FUENTE DE CAUDAL. Pues el caudal Qs permanece inalterable (prácticamente). La Pi = 57 es la de los datos iniciales y Ps = 59 cuando apreciamos la apertura de la válvula.
Qs = 10Qs = 10
Válvula de Presión Normalmente Cerrada de Acción Directa
70
Ps
Qs
QR P 2sss ⋅=
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Esto es así porque la presión Ps sólo depende de la resistencia Rs al permanecer constante Qs.Pero es a partir de ahora (que es cuando la válvula comienza su regulación) cuando la presión Pq comienza a ejercer la principal función para la que la usaremos: permitirnos valorar el caudal Qs al ir descendiendo Pq .
Qs = 10
Pi = 57
Ps = 59
Ps = 45Ps = 25
Qs = 10Qs = 10
Válvula de Presión Normalmente Cerrada de Acción Directa
71
Ps
Qs
Prueba de la Válvula de Presión N.C. [Pilotaje int. Drenaje int.]
Por tanto la presión Pq se ha convertido en un caudalímetro para conocer Qs al ir descendiendo Pq al ser Rq constante.
Qs = 10
Pi = 57
Ps = 59
Ps = 45Ps = 25
Qs = 10Qs = 10
q
qs
R
P Q =
Válvula de Presión Normalmente Cerrada de Acción Directa
72
Ps
Qs
Prueba de la Válvula de Presión N.C. [Pilotaje int. Drenaje int.]
Pi = 57
FUENTE DE CAUDAL CONSTANTE
Qs permanece prácticamente constante
Por eso, mientras Pq no ha descendido manteniéndose constante, también ha permanecido Qs constante
Válvula de Presión Normalmente Cerrada de Acción Directa
73
Ps
Qs
Prueba de la Válvula de Presión N.C. [Pilotaje int. Drenaje int.]
Ps = 25
Qs = 10
Qs permanece prácticamente constante
Pq = 25
Válvula de Presión Normalmente Cerrada de Acción Directa
74
Ps
Qs
Prueba de la Válvula de Presión N.C. [Pilotaje int. Drenaje int.]
Ps = 45Ps = 25
Qs = 10Qs = 10
Qs permanece prácticamente constante
Pq = 25 Pq = 25
Válvula de Presión Normalmente Cerrada de Acción Directa
75
Ps
Qs
Prueba de la Válvula de Presión N.C. [Pilotaje int. Drenaje int.]
Qs = 10
Pi = 57
Ps = 59
Ps = 45Ps = 25
Qs = 10Qs = 10
Pi = 57
Qs permanece prácticamente constante
Pq = 25 Pq = 25
Pq = 24
Válvula de Presión Normalmente Cerrada de Acción Directa
76
Ps
Qs
Prueba de la Válvula de Presión N.C. [Pilotaje int. Drenaje int.]
Pi = 57
PRESIÓN VARIABLE
FUENTE DE CAUDAL CONSTANTE
Válvula de Presión Normalmente Cerrada de Acción Directa
77
Si seguimos aumentando Rs llegaremos a Rs = 0,51, y como consecuencia Pq baja a Pq = 20 . Se aprecia ya la bajada de Qs . Y la presión Ps ya comienza a subir ligeramente Ps = 62 . Obviamente si Qs desciende, Qv aumenta y Qv = 1 . Y Pd sigue siendo nula debido a Rd = 0 .
Rs = 0,51
Ps = 62Qs = 9 Pq = 20
Qv = 1 Pd = 0
La Pq baja más
Prueba de la Válvula de Presión N.C. [Pilotaje int. Drenaje int.]
El caudal Qs baja
La Ps sube ligeramente
Válvula de Presión Normalmente Cerrada de Acción Directa
78
Rs = 0,51
Qs = 9
Qv = 1
Prueba de la Válvula de Presión N.C. [Pilotaje int. Drenaje int.]
Ps = 62
Pt = 75
Válvula de Presión Normalmente Cerrada de Acción Directa
79
Ps
Qs
Prueba de la Válvula de Presión N.C. [Pilotaje int. Drenaje int.]
Ps = 62
Qs = 9Qs = 10
Ps = 59
Pi = 57
Válvula de Presión Normalmente Cerrada de Acción Directa
80
Si seguimos estrangulando Rs llegaremos a Rs = 1,35, y como consecuencia Pq baja Pq = 10 . Se aprecia ya la bajada neta de Qs . Y la presión Ps sube hasta Ps = 67 . Obviamente si Qs desciende Qv aumenta Qv = 4 . Aunque Pd siga siendo nula debido a Rd = 0 .
Rs = 1,35
Ps = 67Qs = 6 Pq = 10
Qv = 4 Pd = 0
La Pq baja más
Prueba de la Válvula de Presión N.C. [Pilotaje int. Drenaje int.]
El caudal Qs baja
La Ps sube
Válvula de Presión Normalmente Cerrada de Acción Directa
81
Rs = 1,35
Ps = 67Qs = 6 Pq = 10
Qv = 4 Pd = 0
La Pq baja más
Prueba de la Válvula de Presión N.C. [Pilotaje int. Drenaje int.]
El caudal Qs baja
La Ps sube
Válvula de Presión Normalmente Cerrada de Acción Directa
82
Ps
Qs
Prueba de la Válvula de Presión N.C. [Pilotaje int. Drenaje int.]
Qs = 6
Ps = 62 Ps = 67
Qs = 9Qs = 10
Ps = 59
Pi = 57
Válvula de Presión Normalmente Cerrada de Acción Directa
83
Si seguimos estrangulando Rs llegaremos a Rs = 3,00, y como consecuencia Pq baja Pq = 5 . Se aprecia ya la bajada de Qs hasta Qs = 5 . Y la presión Ps sube hasta Ps = 70 . Obviamente si Qs desciende Qv aumenta Qv = 5 . Aunque Pd siga siendo nula debido a Rd = 0 .
Rs = 3,00
Ps = 70Qs = 5 Pq = 5
Qv = 5 Pd = 0
La Pq baja más
Prueba de la Válvula de Presión N.C. [Pilotaje int. Drenaje int.]
El caudal Qs baja
La Ps sube
Válvula de Presión Normalmente Cerrada de Acción Directa
84
Rs = 3,00
Ps = 70Qs = 5 Pq = 5
Qv = 5 Pd = 0
La Pq baja más
Prueba de la Válvula de Presión N.C. [Pilotaje int. Drenaje int.]
El caudal Qs baja
La Ps sube
Válvula de Presión Normalmente Cerrada de Acción Directa
85
Ps
Qs
Prueba de la Válvula de Presión N.C. [Pilotaje int. Drenaje int.]
Ps = 70
Qs = 6
Ps = 62 Ps = 67
Qs = 5
Qs = 9Qs = 10
Ps = 59
Pi = 57
Válvula de Presión Normalmente Cerrada de Acción Directa
86
Si ahora estrangulamos a tope Rs llegaremos a Rs = 99999, y como consecuencia Pq se hace nula Pq = 0 . Y también se hace nulo Qs : Qs = 0 . Y la presión Ps sube hasta la máxima del taraje Ps = 75 . Obviamente si Qs = 0 es porque todo el caudal va por la válvula Qv = 10 . Aunque Pd siga siendo nula debido a Rd = 0 .
Rs = 99999
Ps = 75Qs = 0 Pq = 0
Qv = 10 Pd = 0
La Pq baja más
Prueba de la Válvula de Presión N.C. [Pilotaje int. Drenaje int.]
El caudal Qs baja
La Ps es máxima
Válvula de Presión Normalmente Cerrada de Acción Directa
87
Rs = 99999
Ps = 75Qs = 0 Pq = 0
Qv = 10 Pd = 0
La Pq baja más
Prueba de la Válvula de Presión N.C. [Pilotaje int. Drenaje int.]
El caudal Qs baja
La Ps es máxima
Válvula de Presión Normalmente Cerrada de Acción Directa
88
Ps
Qs
Prueba de la Válvula de Presión N.C. [Pilotaje int. Drenaje int.]
Ps = 70
Qs = 6
Ps = 62 Ps = 67
Qs = 5
Qs = 0
Pt = Pf = 75
Qs = 9Qs = 10
Ps = 59
Pi = 57
Válvula de Presión Normalmente Cerrada de Acción Directa
89
Ps
Qs
Prueba de la Válvula de Presión N.C. [Pilotaje int. Drenaje int.]
Ps = 70
Qs = 6
Ps = 62 Ps = 67
Qs = 5
Qs = 0
Pt = Pf = 75
Qs = 9Qs = 10
Ps = 59
Pi = 57Esto es así porque la válvula comienza a comportarse como una verdadera válvula de regulación intentando mantener la presión tanto caudal como sea necesario para ello. Si bien, para poder determinarlo, adjudica entre la presión Pi y la presión Pf todos los caudales que van desde el máximo al nulo. De tal forma que, a cada presión intermedia, le hace corresponder un determinado caudal.
Válvula de Presión Normalmente Cerrada de Acción Directa
90
Ps
Qs
Prueba de la Válvula de Presión N.C. [Pilotaje int. Drenaje int.]
Qs = 0
Pt = Pf = 75
Qs = 10
Pi = 57
FUENTE DE PRESION
Válvula de Presión Normalmente Cerrada de Acción Directa
91
Ps
Qs
Prueba de la Válvula de Presión N.C. [Pilotaje int. Drenaje int.]
Ps = 62
Qs = 9Qs = 10
Ps = 59
Pi = 57
Ps permanece prácticamente constante
Válvula de Presión Normalmente Cerrada de Acción Directa
92
Ps
Qs
Prueba de la Válvula de Presión N.C. [Pilotaje int. Drenaje int.]
Qs = 6
Ps = 62 Ps = 67
Qs = 9Qs = 10
Ps = 59
Pi = 57
Ps permanece prácticamente constante
Válvula de Presión Normalmente Cerrada de Acción Directa
93
Ps
Qs
Prueba de la Válvula de Presión N.C. [Pilotaje int. Drenaje int.]
Ps = 70
Qs = 6
Ps = 62 Ps = 67
Qs = 5
Qs = 9Qs = 10
Ps = 59
Pi = 57
Ps permanece prácticamente constante
Válvula de Presión Normalmente Cerrada de Acción Directa
94
Ps
Qs
Prueba de la Válvula de Presión N.C. [Pilotaje int. Drenaje int.]
Ps = 70
Qs = 6
Ps = 62 Ps = 67
Qs = 5
Qs = 0
Pt = Pf = 75
Qs = 9Qs = 10
Ps = 59
Pi = 57
Ps permanece prácticamente constante
Válvula de Presión Normalmente Cerrada de Acción Directa
95
Ps
Qs
Prueba de la Válvula de Presión N.C. [Pilotaje int. Drenaje int.]
FUENTE DE PRESION
CA
UD
AL
VA
RIA
BL
E
Pt = Pf = 75Pi = 57
Válvula de Presión Normalmente Cerrada de Acción Directa
96
EL COMPORTAMIENTO DE UNA VÁLVULA DE PRESIÓN
NORMALMENTE CERRADA DE ACCIÓN DIRECTA DE PILOTAJE INTERNO DRENAJE INTERNO,
ES POR TANTO, COMO LA QUE HEMOS ESTADO PROBANDO EN ESTA SIMULACIÓN,
EL SIGUIENTE
Válvula de Presión Normalmente Cerrada de Acción Directa
97
Ps
Qs
Prueba de la Válvula de Presión N.C. [Pilotaje int. Drenaje int.]
Ps = 25
Qs = 10
Qs permanece prácticamente constante
FUENTE DE CAUDAL CONSTANTE
Válvula de Presión Normalmente Cerrada de Acción Directa
98
Ps
Qs
Prueba de la Válvula de Presión N.C. [Pilotaje int. Drenaje int.]
Ps = 45Ps = 25
Qs = 10Qs = 10
Qs permanece prácticamente constante
FUENTE DE CAUDAL CONSTANTE
Válvula de Presión Normalmente Cerrada de Acción Directa
99
Ps
Qs
Prueba de la Válvula de Presión N.C. [Pilotaje int. Drenaje int.]
Qs = 10
Pi = 57
Ps = 59
Ps = 45Ps = 25
Qs = 10Qs = 10
Pi = 57
Qs permanece prácticamente constante
FUENTE DE CAUDAL CONSTANTE
Válvula de Presión Normalmente Cerrada de Acción Directa
100
Ps
Qs
Prueba de la Válvula de Presión N.C. [Pilotaje int. Drenaje int.]
Ps = 62
Qs = 9Qs = 10
Ps = 59
Pi = 57
Ps permanece prácticamente constante
FUENTE DE PRESIÓN CONSTANTE
Válvula de Presión Normalmente Cerrada de Acción Directa
101
Ps
Qs
Prueba de la Válvula de Presión N.C. [Pilotaje int. Drenaje int.]
Qs = 6
Ps = 62 Ps = 67
Qs = 9Qs = 10
Ps = 59
Pi = 57
Ps permanece prácticamente constante
FUENTE DE PRESIÓN CONSTANTE
Válvula de Presión Normalmente Cerrada de Acción Directa
102
Ps
Qs
Prueba de la Válvula de Presión N.C. [Pilotaje int. Drenaje int.]
Ps = 70
Qs = 6
Ps = 62 Ps = 67
Qs = 5
Qs = 9Qs = 10
Ps = 59
Pi = 57
Ps permanece prácticamente constante
FUENTE DE PRESIÓN CONSTANTE
Válvula de Presión Normalmente Cerrada de Acción Directa
103
Ps
Qs
Prueba de la Válvula de Presión N.C. [Pilotaje int. Drenaje int.]
Ps = 70
Qs = 6
Ps = 62 Ps = 67
Qs = 5
Qs = 0
Pt = Pf = 75
Qs = 9Qs = 10
Ps = 59
Pi = 57
Ps permanece prácticamente constante
FUENTE DE PRESIÓN CONSTANTE
Válvula de Presión Normalmente Cerrada de Acción Directa
104
Ps
Qs
Prueba de la Válvula de Presión N.C. [Pilotaje int. Drenaje int.]
FUENTE DE PRESION
CA
UD
AL
VA
RIA
BL
E
Pt = Pf = 75
Pi = 57
CA
UD
AL
VA
RIA
BL
E
Válvula de Presión Normalmente Cerrada de Acción Directa
105
Ps
Qs
Prueba de la Válvula de Presión N.C. [Pilotaje int. Drenaje int.]
Pi = 57
PRESIÓN VARIABLE Pt = Pf = 75
FUENTE DE CAUDAL CONSTANTE
Válvula de Presión Normalmente Cerrada de Acción Directa
106
Ps
Qs
Prueba de la Válvula de Presión N.C. [Pilotaje int. Drenaje int.]
PRESIÓN VARIABLE Pt = Pf = 75
Pi = 57
CA
UD
AL
VA
RIA
BL
E
FUENTE DE CAUDAL CONSTANTE
FUENTE DE PRESION
Válvula de Presión Normalmente Cerrada de Acción Directa
108
La Regulación en la Válvula de Presión Normalmente Cerrada
Pt = Pf = 75Pi = 57
CA
UD
AL
VA
RIA
BL
E
FUENTE DE PRESIONLa limitación de la presión del primario en una válvula normalmente cerrada se regula entre una presión “Pi” y una presión “Pf” de tal forma que, a cada una de las diferentes presiones “Ps” comprendidas entre “Pi” y “Pf”, le corresponderá un caudal de paso por la válvula entre el nulo y el máximo cumpliéndose siempre que:
Ps S10
x K )P - (P
Pd
S10xK P
)P - (P P P P
)P - (P P P P
p
(máximo)m(máximo)if
drenaje delpresión La
ajuste delpresión La
p
ma
(máximo)ifdat
ifdas
⋅∆⋅=
=
=⋅⋅=
++=++=
Válvula de Presión Normalmente Cerrada de Acción Directa
109
En nuestro caso si pusiéramos un valor no nulo en la resistencia Rd = 0,05 tendríamos una Pd = 5 que nos modificaría la presión del taraje que pasaría a ser el de Pt = 80 . Pero la presión de ajuste seguiría siendo la misma Pa = 57 y el (Pf – Pi) = 18 sería el mismo que teníamos con un Pd = 0 .
Rs = 99999
Ps = 80Qs = 0 Pq = 0
Qv = 10 Pd = 5
Pd toma un valor no nulo
La Regulación en la Válvula de Presión Normalmente Cerrada
Válvula de Presión Normalmente Cerrada de Acción Directa
110
Si pusiésemos una Rs intermedia (como la que con Pd = 0 nos ponía una presión Ps = 70), es decir Rs = 3 , tendríamos ahora la situación que nos muestra la figura si mantenemos la Rd = 0,05. La presión de ajuste Pa seguiria siendo la misma Pa = 57 y la (Pf – Pi ) = 13 la misma que había cuando Pd = 0 . Mientras Pt = 80 .
Rs = 3
Ps = 71Qs = 5 Pq = 5
Qv = 5 Pd = 1
La Regulación en la Válvula de Presión Normalmente Cerrada
Válvula de Presión Normalmente Cerrada de Acción Directa
111
• Es decir que se cumple siempre que:
)PPQ x S10
x K )P - (P
)P - (P P P P
)P - (P P P P
]d-s( dey vdefunción es[dondep
mif
(máximo)ifdat
ifdas
∆⋅∆⋅=
++=
++=
La Regulación en la Válvula de Presión Normalmente Cerrada
Válvula de Presión Normalmente Cerrada de Acción Directa
112
La Regulación en la Válvula de Presión Normalmente Cerrada
Pt = Pf = 75Pi = 57
CA
UD
AL
VA
RIA
BL
E
FUENTE DE PRESION
Ps
.regulación todaa acaracteriz que circulo el cerrandose
dsy vdefunción
:defunción es su vez ay
defunción v
:defunción es que bleautoajusta
licaoleohidráu aresistenci una v Siendo
2vvds
)P - (P Q x
x
x)( R
R
Q R P - P
=∆∆
∆=
⋅=
También se cumple que:
Pero de todo esto intentaremos hablar más adelante:
Válvula de Presión Normalmente Cerrada de Acción Directa
113
Es instructor de «Automatización Oleohidráulica»En el Centro de Formación Profesional para el Empleo de Avilés
Carlos Muñiz Cueto [email protected]
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