AD.03.02.01_Válvulas hidráulicas.pptx

Nombre de la asignatura: Sistemas Neumáticos e Hidráulicos

Tema: Válvulas Hidráulicas

Nomenclatura de la actividad: AD.03.02.01

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INTRODUCCIÓN

En la Ingeniería Mecatrónica, los sistemas neumáticos e hidráulicos juegan un papel fundamental en la automatización y control de procesos industriales. Dentro de estos sistemas, las bombas hidráulicas son componentes esenciales, ya que permiten convertir la energía mecánica en energía hidráulica, posibilitando el movimiento de fluidos a través de un circuito. Las válvulas hidráulicas son dispositivos críticos en los sistemas hidráulicos, ya que regulan el flujo de fluido, la presión y la dirección dentro del circuito, controlando así el funcionamiento de actuadores y otras partes del sistema. Éstas son utilizadas en maquinaria industrial y de construcción, sistemas de frenos y en la automatización de procesos donde se requieren movimientos precisos y seguros, por lo que son esenciales para garantizar la eficiencia y seguridad en aplicaciones industriales, construcción y maquinaria.

Tipos de válvulas hidráulicas, funcionamiento y aplicación.

TIPOS DE TIPOS DE VÁLVULAS HIDRÁULICAS, FUNCIONAMIENTO Y APLICACIÓN

Las válvulas hidráulicas, en general, sirven para controlar la presión, la dirección o el volumen de un fluido en los circuitos hidráulicos (Parker,1999). La clasificación de las válvulas hidráulicas se realiza según su función dentro del sistema y sus características operativas, permitiendo una regulación precisa del flujo, la presión y la dirección del fluido. Existen varios tipos de válvulas, cada una diseñada para satisfacer necesidades específicas en aplicaciones industriales y sistemas hidráulicos complejos (OpenAI,2024). Las principales categorías incluyen: 1.Válvulas de Control de Dirección (Distribuidoras) : Dirigen el flujo del fluido hacia distintos puntos del sistema, permitiendo el movimiento en diferentes direcciones. 2.Válvulas de Control de Flujo : Regulan la velocidad de los actuadores ajustando el caudal del fluido. Estas válvulas son esenciales en aplicaciones donde es importante controlar la velocidad de movimiento.

TIPOS DE TIPOS DE VÁLVULAS HIDRÁULICAS, FUNCIONAMIENTO Y APLICACIÓN

3. Válvulas Proporcionales : Es un tipo de válvula que ajusta el caudal o la presión de forma proporcional a una señal de control (generalmente eléctrica). 4.Válvulas reguladoras de Presión : Mantienen la presión del sistema dentro de rangos seguros y constantes, protegiendo así los componentes y el circuito en general.

Figura 1. Ejemplo de válvula hidráulica (Festo didactic)

TIPOS DE TIPOS DE VÁLVULAS HIDRÁULICAS, FUNCIONAMIENTO Y APLICACIÓN

Clasificación y función de las válvulas hidráulicas Válvulas de Control de Dirección (Distribuidoras) 1. Válvulas de 2/2 vías : Controlan el flujo en una sola dirección y se usan para encender o apagar el flujo. 2. Válvulas de 4/2 y 4/3 vías/posiciones : Permiten un control más avanzado, como invertir la dirección o detener el flujo en posiciones intermedias.

Figura 2.Válvula 2/2 (Festo didactic)

Figura 3. Válvula 4/3 (Festo Didactic)

TIPOS DE TIPOS DE VÁLVULAS HIDRÁULICAS, FUNCIONAMIENTO Y APLICACIÓN

Válvulas de Control de Flujo : 1. Válvulas reguladoras de caudal : Mantengan un caudal constante independientemente de las variaciones de presión. 2. Válvulas de estrangulación : Limitan el flujo para controlar la velocidad del fluido en una dirección específica.

Figura 4. Válvula de control de flujo Extraído el 30 de octubre de 2024 de https://i.ytimg.com/vi/Ce-XXwQsof4/maxresdefault.jpg

Figura 5. Válvula reguladora de caudal Extraído el día 30 de octubre de 2024 de https://jairgarcia26.blogspot.com/2015/04/valvulas-de-bloqueo-y-valvulas-de.html

TIPOS DE TIPOS DE VÁLVULAS HIDRÁULICAS, FUNCIONAMIENTO Y APLICACIÓN

Válvulas de Control de Presión . 1.Válvulas de alivio de presión : Liberan el exceso de presión de fluido, evitando daños a los componentes. 2.Válvulas de secuencia : Permiten el paso de fluido solo cuando se ha alcanzado una presión predeterminada, asegurando que ciertas operaciones ocurran en un orden específico. 3.Válvulas reductoras de presión : Mantenga una presión baja y constante en una sección del sistema.

Figura 6. Válvula reguladora de presión

Figura 7. Válvula de alivio Recuperado el 31 de octubre de 2024 de https://www.ashm.mx/blog/como-funcionan-las-valvulas-de-alivio/

TIPOS DE TIPOS DE VÁLVULAS HIDRÁULICAS, FUNCIONAMIENTO Y APLICACIÓN

Válvulas Proporcionales :

1.Válvulas proporcionales de caudal Este tipo de válvula se destaca por su capacidad de control repetitivo y precisión en la regulación de la presión, el caudal de los fluidos hidráulicos y la dirección, siendo esenciales para mantener un control meticuloso. 2.Válvulas proporcionales direccionales Controlan la dirección del flujo en respuesta a la señal de control, por lo que resultan esenciales en sistemas en los que se requieren cambios rápidos y precisión en las direcciones, como en máquinas de movimiento lineal, manipuladores y sistemas de automatización industrial. 3.Válvulas proporcionales de presión Estas válvulas son componentes esenciales, debido a su capacidad para variar y regular las presiones de manera puntual, esto acorde a las necesidades específicas de la aplicación.

Figura 8. Válvula hidráulica proporcional Recuperado el 31 de octubre de 2024 de https://www.seas.es/blog/automatizacion/hidraulica-proporcional/

Tipos de accionamientos de válvulas hidráulicas: manuales, neumáticos y eléctricos.

TIPOS DE ACCIONAMIENTOS DE VÁLVULAS HIDRÁULICAS

Accionamiento de válvulas .

Los actuadores de válvulas desempeñan un papel esencial en las industrias, donde gestionan el flujo de fluidos en los sistemas y mejoran la eficacia de las operaciones. Por ello, conocer los distintos tipos de accionamiento de válvulas resulta crucial, no sólo para ingenieros y técnicos, sino también para quienes intervienen en el aprovisionamiento y compra. Un actuador de válvula es una herramienta mecánica que se utiliza para accionar una válvula "accionando" o "moviendo" una fuente de energía. Esta fuente de energía puede ser manual, neumática (accionada por aire), eléctrica o hidráulica (accionada por fluido), y está unida a dos partes de la válvula: el cuerpo y el piloto. Este dispositivo suele manipularse manualmente a través de un mecanismo directo o de engranajes acoplado al vástago de la válvula (Dombor,2023).

TIPOS DE ACCIONAMIENTOS DE VÁLVULAS HIDRÁULICAS

Actuadores manuales: Los actuadores manuales para válvulas, también conocidos como válvulas de accionamiento manual, permiten al usuario controlar directamente la posición de la válvula sin necesidad de una fuente de alimentación externa. Proporcionan una solución simplista pero eficaz para sistemas que exigen un control manual y tienen un ciclo de trabajo específico.

Actuadores neumáticos: Los actuadores neumáticos de válvulas, a menudo empleados para el funcionamiento semiautomático o automático de válvulas, utilizan aire a presión para hacer girar una válvula. Los actuadores neumáticos de válvulas utilizan aire a presión para crear un movimiento de rotación de la válvula y cambiarla de un estado a otro.

TIPOS DE ACCIONAMIENTOS DE VÁLVULAS HIDRÁULICAS

Actuadores eléctricos: Los actuadores eléctricos de válvulas son dispositivos que dependen de una fuente de energía externa. Al recibir una señal, impulsan una válvula a su posición ideal, generando el nivel de par necesario para su funcionamiento.

Figura 9.Actuador de válvula (Dombor, 2023)

Simbología normalizada empleada para la representación esquemática de válvulas hidráulicas.

SIMBOLOGÍA NORMALIZADA PARA REPRESENTACIÓN ESQUEMÁTICA DE VÁLVULAS HIDRÁULICAS

Entender la *simbología hidráulica* es fundamental para aquellos que trabajan con sistemas de fluidos y mecanismos de control. Los símbolos proporcionan una representación visual rápida y efectiva de los componentes dentro de un sistema hidráulico (Parker,1999).

Símbolos normalizados conforme a la norma ISO 1219 Como ya hemos mencionado, el organismo ISO (International Standards Organization) a través de su norma ISO 1219-1:2012 ha creado la simbología hidráulica correspondiente para que un esquema hidráulico pueda ser interpretado por cualquier técnico con conocimientos de hidráulica. (HidraoilFluid Power,2020). En el caso de Válvulas hidráulicas, se tiene lo siguiente:

SIMBOLOGÍA NORMALIZADA PARA REPRESENTACIÓN ESQUEMÁTICA DE VÁLVULAS HIDRÁULICAS

Válvulas distribuidoras de Accionamiento mecánico:

Válvulas distribuidoras de Accionamiento electromagnético:

Símbolo de válvula de control direccional de 2 vías y 2 posiciones

Símbolo de válvula de control direccional de 3 vías y 2 posiciones

Símbolo de válvula direccional cuádruple de 2 vías a solenoide

Símbolo de válvula direccional de triple de 2 vías de palanca manual

Símbolo de válvula direccional de cuádruple de 2 vías de palanca manual

Símbolo de válvula direccional de cuádruple de 2 vías de palanca manual

Símbolo de válvula direccional cuádruple de 3 vías a solenoide con posición de bloqueo

Símbolo de válvula direccional cuádruple de 3 vías de palanca manual con posición de circulación

Símbolo de válvula direccional cuádruple de 3 vías de palanca manual con posición de bloqueo

Símbolo de válvula direccional cuádruple de 3 vías de palanca manual con posición de bloqueo

SIMBOLOGÍA NORMALIZADA PARA REPRESENTACIÓN ESQUEMÁTICA DE VÁLVULAS HIDRÁULICAS

Válvulas reguladoras de presión

Símbolo de válvula limitadora de presión

Símbolo de válvula limitadora de presión

Símbolo de válvula limitadora De presión, compensada

Símbolo de válvula limitadora de Presión, servopilotada

Símbolo de válvula limitadora de Presión, servopilotada

Símbolo de válvula limitadora de Presión bidireccional

SIMBOLOGÍA NORMALIZADA PARA REPRESENTACIÓN ESQUEMÁTICA DE VÁLVULAS HIDRÁULICAS

Válvulas proporcionales

Símbolo de válvula estranguladora proporcional

Símbolo de válvula proporcional De 4/3 vías

Símbolo de válvula limitadora De presión proporcional, pilotada

Símbolo de válvula limitadora De presión proporcional

Símbolo de válvula reductora De presión proporcional, pilotada

Símbolo de válvula reductora De presión proporcional de 3 vías

SIMBOLOGÍA NORMALIZADA PARA REPRESENTACIÓN ESQUEMÁTICA DE VÁLVULAS HIDRÁULICAS

La figura mostrada a continuación , se presenta un dibujo de sección de una válvula manual de 4/2 vías. Con base en el dibujo, describa: a) Su símbolo esquemático normalizado, y b) Funcionamiento general de la válvula

Figura 10. Válvula manual de 4/2 vías

a) Símbolo normalizado.

b) Funcionamiento general. La válvula manual de 4/2 vías tiene 2 conexiones (A y B), una conexión de presión (P) y una conexión hacia el depósito (T). Posición normal: Los pasos desde P hacia B y desde A hacia T están abiertos Válvula accionada: Los pasos desde P hacia A y desde B hacia T están abiertos

Especificaciones técnicas de válvulas hidráulicas.

ESPECIFICACIONES TÉCNICAS DE VÁLVULAS HIDRÁULICAS

Las válvulas hidráulicas son componentes clave en los sistemas hidráulicos, ya que controlan la presión, el caudal y la dirección del flujo de aceite o fluido en el circuito. Las características y especificaciones principales que definen a estas válvulas incluyen:

• Tipo de válvula
• Rango de presión
• Capacidad de caudal (L/min)
• Tamaño de la válvula
• Medio de operación
• Temperatura de operación
• Tipo de montaje
• Certificaciones

Estas especificaciones ayudan a seleccionar la válvula adecuada para cada aplicación, asegurando un rendimiento óptimo y la compatibilidad con el diseño del sistema hidráulico(OpenAI, 2024).

ESPECIFICACIONES TÉCNICAS DE VÁLVULAS HIDRÁULICAS

Características y especificaciones técnicas

Figura 11. Electroválvula hidráulica centro cerrado 4/3 tamaño 10 Recuperado el 30 de octubre de 2024 de https://www.nelco.mx/product/electrovalvula-hidraulica-centro-cerrado-4-3-tamano-10-cetop-5//

Referencias Festo Didactic. Hidráulica Nivel básico , Denkendorf, Alemania, 2013. Parker Training. Manual de Tecnología hidráulica industrial, Brasil, 1999 Hidraoil Fluid Power (2020, noviembre 15),Símbolos Hidráulicos, recuperado el día 27 de octubre de 2024 de https://hidraulicahidraoil.es/articulos/simbolos-hidraulicos/

Dombor (2023, octubre 07), Descubra los distintos actuadores de válvulas, Recuperado el 30 de octubre de 2024 de Dhttps://www.dombor.com/es/diferentes-tipos-de-actuadores-de-valvulas/

OpenAI. (2024). , ChatGPT(versión del 28 de octubre) https://chat.openai.com/chat

M.I Victor Manuel Rodríguez Velázquez

Universidad Politécnica de Sinaloa

Universidades del Subsistema Tecnológico