Válvulas Distribuidoras

Las válvulas distribuidoras controlan la dirección del flujo del fluido hidráulico. Se clasifican principalmente por su mecanismo interno:

Tipos de Válvulas Distribuidoras

Válvulas de Asiento

• Mecanismo: Abren o cierran por la interposición de una pieza que puede tener diferentes formas geométricas: esféricas, planas o cónicas.
• Activación: Requieren ejercer una determinada fuerza para activarlas, ya que deben vencer la oposición de la fuerza del muelle.

Válvulas de Corredera

• Mecanismo: Emplean un émbolo que se desplaza taponando o liberando los orificios de las vías por donde circula el fluido hidráulico.
• Activación: La fuerza que se tiene que ejercer es más reducida en comparación con las de asiento.

Centros de Válvulas Distribuidoras

El centro de la válvula distribuidora dirige el flujo del fluido. Una posición provoca el movimiento en un sentido, y la otra posición se encarga del movimiento inverso. Sin embargo, existen ocasiones donde el actuador cuenta con otros estados relacionados con el bloqueo o la liberación:

• Centro Abierto

  En esta configuración, todas las vías están comunicadas con la línea de tanque (T). La línea de presión (P) descarga el fluido hidráulico directamente al tanque a baja presión.

• Centro Cerrado

  Todas las vías están en posición cerrada, por lo que el vástago se encuentra bloqueado. Al estar bloqueada la línea de presión, una vez alcanzada la presión máxima, la válvula de seguridad actúa permitiendo el alivio y la descarga en el tanque a alta presión.

• Centro Tándem

  Las vías de salida (A y B) están cerradas, bloqueando así el vástago. La línea de presión (P) está comunicada con la línea de tanque (T), lo que permite la descarga del fluido a baja presión.

• Centro Flotante

  Las líneas de salida (A y B) se encuentran comunicadas con la línea de tanque (T). La línea de presión (P) se encuentra cerrada y está forzando a que el fluido descargue a alta presión por la válvula de seguridad.

Motores y Actuadores Hidráulicos

Motores Hidráulicos

El motor hidráulico convierte la energía hidráulica en energía mecánica de rotación. El fluido hidráulico, al entrar en el motor, mueve unos mecanismos que están acoplados al eje motor, forzando su giro. Los motores hidráulicos funcionan de manera similar a las bombas, pero en sentido contrario.

Tipos de Motores Hidráulicos

• Motor de Engranajes
• Motor de Paletas
• Motor de Pistones

Descripción Detallada de Motores

Motor de Engranajes

Es un motor cuyo eje tiene un engranaje que encaja y arrastra a otro. Tienen diferentes formas geométricas; existen modelos cuyo engranaje es una rueda dentada y otros en forma de rueda de lóbulo.

Motor de Paletas

Son similares a las bombas de paletas. Hay dos tipos: compensados y sin compensar.

Motor de Pistones

Tienen una buena relación de potencia, por lo cual se emplean mucho. Según la disposición de los pistones, tenemos dos tipos:

• Motor de Pistones Axiales: Los pistones van colocados paralelos al eje y en contacto con el plato oscilante.
• Motor de Pistones Radiales.

Actuadores Rotativos

Los más empleados son los de cremallera (de paleta o cremallera). Hay dos modelos:

• Simples: Emplean un solo cilindro donde cada pistón mueve una cremallera.
• Dobles: Cada cilindro mueve una cremallera para cada sentido.

Cilindros Hidráulicos

Son más robustos, ya que trabajan con mayores presiones. Se emplean para realizar un movimiento lineal y transformar la energía del fluido en energía mecánica.

Tipos de Cilindros

• Cilindro de Simple Efecto
• Cilindro de Doble Efecto
• Cilindro de Vástago Pasante
• Cilindro Telescópico
• Cilindro Tándem: Son cilindros unidos con un vástago común. Este cilindro puede desarrollar el doble de fuerza de su diámetro.
• Cilindro Multiposicional: Tiene dos cilindros acoplados en posiciones opuestas. Puede alcanzar cuatro posiciones.
• Cilindro Buzo: Es un cilindro donde el diámetro del vástago está muy próximo al diámetro del pistón.

Fijaciones de los Cilindros

• Directo
• Patas
• Cuello Roscado
• Brida Anterior
• Brida Posterior
• Horquilla Posterior
• Oscilante

El Pandeo en Cilindros

Cuando el vástago de un cilindro se somete a grandes fuerzas, puede doblarse o deformarse. Este efecto se denomina pandeo. El pandeo no solo depende del material, sino también de la forma constructiva y de las fijaciones.

Bombas Hidráulicas

Las bombas son los elementos encargados de impulsar el aceite hidráulico. Trabajan en dos fases:

1. Aspiración: La bomba genera en su interior una presión negativa que provoca que el aceite entre en la cámara desde el tanque.
2. Descarga: El aceite es empujado hacia la salida.

Clasificación de Bombas

Bombas Alternativas

• Bomba de Émbolo
• Bomba de Pistones (Axiales y Radiales)

Bombas Rotativas

• Bomba de Engranajes
• Bomba de Paletas
• Bomba de Lóbulos

Descripción Detallada de Bombas

Bomba de Émbolo

Consta de un émbolo que se mueve alternativamente entre dos puntos, entrando y saliendo de la cámara. Cuando el émbolo va en retroceso, crea una presión negativa que hace que el aceite fluya hacia la cámara, abriendo la válvula de succión. Una vez lleno, el émbolo se mueve en sentido contrario, abriendo la válvula de descarga y empujando el aceite.

Bomba de Pistones Axiales

Consta de un tambor giratorio cuyo interior dispone de un sistema de pistones alrededor. Tiene un plato oscilante que se encarga de mover los pistones. Primero realiza la función de aspiración de aceite que entra en el interior del pistón; al girar y ejercer presión, llega a la posición de salida e impulsa el aceite.

Bomba de Pistones Radiales

Consta de una cámara cilíndrica cuyo interior alberga un conjunto de cilindros de manera radial. Al girar el eje, provoca el movimiento de los pistones internos, generando el movimiento de las fases de aspiración y descarga.

Bomba de Engranajes

Consta de un engranaje compuesto de dos ruedas dentadas. Hay dos tipos: de engranajes externos y de engranajes internos.

Bomba de Engranajes Externos

Consta de una cámara en la cual hay dos ruedas dentadas que engranan una en la otra. El llamado eje motriz es movido por el motor de la bomba y arrastra el segundo engranaje, que gira en sentido contrario. Se crea una presión negativa a la entrada de la bomba que succiona el aceite por el movimiento de los dientes, empujándolo hacia la salida de la bomba.

Bomba de Lóbulos

Es una bomba de funcionamiento similar a la de engranajes externos, pero utiliza ejes con lóbulos.

Bomba de Paletas

Consta de un eje que mueve unas paletas para impulsar el aceite.

Bomba de Paletas Desequilibradas

Consta de una rueda que en su interior tiene una serie de paletas ajustables en longitud. El eje gira de forma excéntrica dentro de una cámara ovalada.

Bomba de Paletas Equilibrada

Es una variante de la anterior, pero se han creado dos zonas de carga y dos de descarga por cada revolución, equilibrando así las fuerzas.

Otras Válvulas Hidráulicas

Válvulas de Control de Dirección y Caudal

• Válvula de Bloqueo: Cortan el caudal del fluido en un sentido y lo liberan en otro.
• Válvula Antirretorno: Dejan circular el caudal del fluido hidráulico en un sentido y lo bloquean cuando intenta circular en el otro. Existen dos tipos: con y sin retención.
• Válvula Selectora: Dejan circular el fluido cuando reciben presión de fluido en una de sus entradas.
• Válvula de Simultaneidad: Dejan pasar el fluido cuando reciben presión en ambas de sus entradas.
• Válvula de Caudal: Es una válvula que tiene una entrada y una salida y en cuyo interior se produce un estrechamiento ajustable. Se emplean para regular la velocidad de los cilindros y motores.
• Válvula de Cierre: Son aquellas que cortan la circulación del fluido.

Válvulas de Control de Presión

• Válvula de Presión: Son aquellas que influyen en la presión del sistema con el objetivo de mantenerla constante. Tienen una entrada y una salida, y en su interior se encuentra un mecanismo de cierre que es controlado por un muelle.
• Válvulas Limitadoras de Presión (o de Seguridad): Su objetivo principal es la seguridad, ya que evitan que se alcancen sobrepresiones peligrosas. Actúan abriéndose cuando se alcanza la presión fijada.
• Válvulas Reductoras de Presión: Se emplean para mantener constante el nivel de presión aguas abajo.
• Válvulas de Secuencia: Se emplean para el control; evitan que se accione una secuencia hasta alcanzar cierto nivel de presión.

Componentes Auxiliares del Sistema Hidráulico

Acumuladores Hidráulicos

Es un depósito destinado a almacenar una cantidad determinada de fluido a una cierta presión para estar disponible en caso de necesidad por una bajada de presión en el circuito.

Tipos de Acumuladores

• Acumulador de Contrapeso
• Acumulador de Muelle
• Acumulador de Gas
• Acumulador de Diafragma
• Acumulador de Vejiga

Filtros

La filtración es una de las operaciones de mantenimiento más importantes en las instalaciones hidráulicas. El aceite, durante sus ciclos, acumula suciedad y partículas metálicas arrancadas del interior de las tuberías que deben eliminarse, ya que pueden desgastar partes móviles de la instalación y reducir su vida útil.

Tipos de Filtros

• Filtro de Aspiración
• Filtro de Impulsión
• Filtro de Retorno
• Filtro Aireador

Grupo Hidráulico

Es el conjunto de elementos que toma aceite de un depósito y lo impulsa para su distribución por el circuito. Se compone de:

• Tanque
• Motor
• Bomba
• Válvula de Seguridad
• Manómetro
• Toma para la salida de aceite
• Toma para el retorno del aceite

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