Procesos de Fabricación I. Guía 1 1 PROCESOS Y MÉTODOS DE PRODUCCIÓN

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1 Procesos de Fabricación I. Guía 1 1 PROCESOS Y MÉTODOS DE PRODUCCIÓN

2 Procesos y Métodos de Producción. Guía 5 1 Tema: VÁLVULAS DE PRESIÓN. Contenidos Válvulas reguladoras de presión Circuitos hidráulicos aplicados Objetivos Al finalizar la práctica el alumno será capaz de: Identificar las válvulas limitadoras de presión, las válvulas reductoras de presión y las válvulas de secuencia. Armar circuitos hidráulicos de secuencia empleando correctamente las válvulas limitadoras de presión y las válvulas de secuencia. Marco Teórico En los sistemas de control hidráulico, las unidades de potencia tienen la capacidad de alcanzar presiones de 1000, 5000 y psi entre otros valores. Ello significa que las presiones hidráulicas deben manipularse con mucho cuidado, de igual forma los actuadores hidráulicos deben operarse tomas las medidas de precaución necesaria y con mucho criterio. Sin embargo, en la industria no es necesario utilizar la presión máxima de trabajo que entrega una bomba hidráulica, la presión dependerá del tipo de trabajo que se realice, los materiales que se procesarán, el tipo de máquina que utilizará las presiones, la capacidad mecánica de los actuadores, entre otros criterios. Para el fin de regular los valores de presión necesarios, se incorporan válvulas limitadoras de presión o válvulas de alivio, en las unidades de potencia hidráulicas. Las válvulas de alivio tienen la capacidad de desviar los excedentes de presión hacia el tanque hidráulico, lo que permite que en el circuito de control se utilicen únicamente las presiones necesarias de trabajo. Las válvulas limitadoras de presión funcionan bajo el principio de un resorte, que sostienen un émbolo, por un lado el émbolo recibe la presión del fluido hidráulico y lo transforma en fuerza, la cual es transmitida hacia el resorte, el resorte opone una resistencia a esa fuerza. Si la fuerza es pequeña el resorte la vence y mantiene cerrado el paso hacia el tanque, si la presión del fluido y la fuerza del émbolo aumentan, y logran vencer al resorte, éste último cede, permitiendo el paso de fluido hacia el tanque y liberando presión del circuito principal. Esta acción es dinámica, es decir que la presión puede fluctuar y el resorte debe tener la capacidad de responder ante las variaciones de presión.

3 Procesos y Métodos de Producción. Guía 5 2 Además la resistencia del resorte puede variarse, ya sea comprimiéndolo o ya sea liberándolo, en ese sentido su resistencia se vuelve variable. Las válvulas limitadoras de presión pueden instalarse en diferentes puntos de un circuito de control hidráulico, donde se facilite su operación. La figura siguiente muestra el principio de construcción de una válvula limitadora de presión y su respectivo símbolo normalizado. Otro dispositivo útil, es la válvula reductora de presión, es una válvula normalmente cerrada donde su principio es similar al de la válvula limitadora de presión, su diferencia radica en que posee u tercer puerto denominado pilotaje, desde el que realiza descargas pertinentes de presión al tanque. Con esta característica la válvula reductora de presión permite que dos ramas de un circuito de control hidráulico trabajen a diferentes presiones. En la industria existe además la válvula de secuencia, esta válvula sirve de puente entre diferentes ramas de un circuito de control electrohidráulico, ambas ramas pueden identificarse como circuito primario y circuito secundario. La válvula de secuencia se ajusta a un valor de presión que determina el usuario, si el circuito primario opera debajo de ese valor, la válvula permanece cerrada y no permite el paso de fluido hacia el circuito secundario. Si la presión en el circuito primario alcanza y sobrepasa el valor de presión ajustado en la válvula de secuencia, ésta se abre, permitiendo que el fluido pase al circuito secundario. Equipo Bancos de hidráulica Accesorios hidráulicos de acuerdo a la simbología mostrada Procedimiento Se instalará como primer ejercicio un circuito de secuencia, pero para ello debe realizarse ajustes de las válvulas de secuencia.

4 Procesos y Métodos de Producción. Guía Se instalará el circuito hidráulico mostrado en la figura 1. Este circuito consta de una válvula de alivio que se ajustará a 300 psi. Para ajustar la válvula de alivio se gira su perilla manualmente, observando la presión que indica el manómetro, observe que si el resorte se comprime la presión aumenta, si el resorte se libera la presión disminuye. Figura 1 2. Cuando esté ajustada la presión de la válvula limitadora, ya no debe manipularse el tornillo, de lo contrario la válvula se desajusta y habrá que repetir el procedimiento anterior. 3. A continuación se instalará el circuito hidráulico mostrado en la figura 2. Nótese que la válvula de secuencia se instala en una rama paralela a la válvula de alivio, y en la misma rama de la válvula de secuencia se instala un medidor de flujo que detectará el momento en que circule fluido por esa rama del circuito. Figura 2

5 Procesos y Métodos de Producción. Guía Para regular la válvula de secuencia se manipula su perilla y se observa el medidor de flujo, si no hay circulación de flujo significa que la válvula de secuencia está cerrada debido a que su presión de ajuste es superior a la presión seleccionada en la válvula de alivio. Cuando haya circulación de fluido en el medidor de flujo es señal que la válvula de secuencia está regulada a un valor por debajo del de la presión de alivio, el caudal puede regularse en 1 gpm. 5. Con los ajustes anteriores, instale el circuito mostrado en la figura 3. Figura 3 6. Manipule los cilindros empleando la válvula de control direccional operada manualmente. Si un cilindro se mueve primero y cuando finalice su extensión lo hace el siguiente cilindro, es un indicador que el procedimiento de ajuste de las válvulas ha sido correcta, de lo contrario se debe volver al inicio para la nueva regulación de las válvulas. 7. Considerando el ejercicio anterior, realice el diseño e instalación de un circuito hidráulico donde se deba ejecutar la secuencia de 3 cilindros. Puede emplear una válvula de alivio que realice la función de válvula de secuencia. 8. Al finalizar los ejercicios debe limpiar y ordenar los bancos de trabajo.

6 Procesos y Métodos de Producción. Guía 5 5 Análisis de resultados En el informe de laboratorio incluya lo siguiente: 1. Diagramas de cada circuito hidráulico. 2. Observaciones realizadas durante la práctica de los componentes ajustables propuestos y su efecto sobre los actuadores. 3. Observaciones del trabajo que realizan las válvulas reguladoras de presión. 4. Repetir estos puntos para cada circuito. Investigación Complementaria En el informe de laboratorio incluya la siguiente investigación: 1. Elabore el diseño de un circuito hidráulico, donde se deban emplear finales de carrera hidráulicos para automatizar 2 cilindros. 2. Además, elabore un diseño de otro circuito hidráulico donde se deben automatizar 3 cilindros.

7 Procesos y Métodos de Producción. Guía 5 6 Hoja de cotejo: 5 Guía 5: VÁLVULAS DE PRESIÓN Alumno: Máquina No: Docente: GL: Fecha: CONOCIMIENTO 20% APLICACIÓN DEL CONOCIMIENTO EVALUACION % Nota Conocimiento deficiente de los fundamentos teóricos 15% deficiente de la simbología 15% Uso deficiente de los accesorios solicitados 15% deficiente de las normas de seguridad 15% Resultados de la práctica son deficientes ACTITUD 10% No tiene actitud proactiva. TOTAL 100% 10% Demuestra pocos valores profesionales Conocimiento y explicación incompleta de los fundamentos teóricos incompleto de la simbología Uso incompleto de los accesorios solicitados incompleta de las normas de seguridad Resultados de la práctica son buenos Actitud propositiva y con propuestas no aplicables al contenido de la guía. Demuestra regulares valores profesionales Conocimiento completo y explicación clara de los fundamentos teóricos excelente de la simbología Uso excelente de los accesorios solicitados excelente de las normas de seguridad Resultados de la práctica son excelentes Tiene actitud proactiva y sus propuestas son concretas. Demuestra buenos valores profesionales