Curso Cat U3L5 Valv de Control Direccional
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7/29/2019 Curso Cat U3L5 Valv de Control Direccional
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Leccin 5: Vlvulas de Control Direccional
Introduccin
Las vlvulas de control direccional se usan para enviar el aceite a
circuitos separados de un sistema hidrulico. Al hacer uso de una
vlvula de control direccional se deben considerar la capacidad
mxima de flujo y la cada de presin a travs de la vlvula. Las
vlvulas de control direccional pueden estar en interfaz con controles
manuales, hidrulicos, neumticos y electrnicos. Estos factores se
determinan principalmente durante el diseo del sistema inicial.
Objetivos
Al terminar esta leccin, el estudiante estar en capacidad de:
1. Describir la funcin de las vlvulas de control manual tipo
carrete, tipo rotatorias y accionadas por solenoide.
2. Describir la funcin de la vlvula de retencin simple, de la
vlvula de retencin de operacin piloto y de la vlvula de
lanzadera.
3. Identificar los smbolos ISO de las diferentes vlvulas de
control direccional.
S i s t e m a s H i d r u l i c o s B s i c o s
Fluidos hidrulicos
Tanque hidrulico
M otores y bombas hidrulicos
Vlvulas de control de presin
Vlvulas de control direccional
Vlvulas de control de flujo
Cilindros
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7/29/2019 Curso Cat U3L5 Valv de Control Direccional
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C U E R P O D E L A V A LV U L A
O R I F I C I O D E L A V A L V U L A R E S A L T O S D E L C A R R E T E
S U R C O D E L C A R R E T E
Fig. 3.5.1 Carrete de la vlvula
Vlvula de control direccional
La vlvula de control direccional se usa para enviar el suministro de
aceite al accionador en un sistema hidrulico.
El cuerpo de la vlvula se perfora, se rectifica y algunas veces elorificio se trata trmicamente. Los orificios de entrada y salida se
perforan y se roscan. El carrete de la vlvula se trata con acero de alto
grado. Algunos carretes de vlvula se tratan trmicamente, se
esmerilan a sus dimensiones y se pulen. Otros carretes de vlvula se
croman, se esmerilan a su dimensiones y se pulen. El cuerpo y el
carrete de la vlvula se acoplan en el conjunto segn las
especificaciones del diseo. Una vez armado el conjunto, el carrete de
la vlvula es la nica pieza que se mueve.
Unidad 3 3-5-2 Fundamentos de los Sistemas Hidrulicos
Leccin 5
Carrete de vlvula
El carrete de vlvula (figura 3.5.1) consta de resaltos y surcos. Los
resaltos bloquean el flujo de aceite a travs del cuerpo de la vlvula.
Los surcos permiten que el aceite fluya alrededor del carrete y a
travs del cuerpo de la vlvula.
La posicin normal es la posicin del carrete cuando no est
activado.
Cuando una vlvula de centro abierto est en posicin normal, el
suministro de aceite fluye a travs de la vlvula y retorna al tanque.
Cuando una vlvula de centro cerrado est en posicin normal, el
carrete de la vlvula bloquea el suministro de aceite.
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7/29/2019 Curso Cat U3L5 Valv de Control Direccional
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Vlvula de control direccional de centro abierto en posicin FIJA
La figura 3.5.2 muestra un diagrama de corte de una vlvula tpica de
control direccional de centro abierto, en posicin FIJA.
En la posicin FIJA, el aceite de la bomba fluye al cuerpo de la vlvula,
pasa alrededor del carrete de la vlvula y regresa al tanque. El aceite de la
bomba tambin fluye a la vlvula de retencin de carga. El conducto detrs
de la vlvula de retencin de carga se llena con aceite bloqueado. El aceite
bloqueado y el resorte de la vlvula de retencin de carga mantienen
cerrada la vlvula de retencin de carga. El carrete de la vlvula tambin
bloquea el aceite en la tubera al extremo del vstago y al extremo de la
cabeza del cilindro.
AL TANQUE
AL TANQUE AL
TANQUE
D E L E X T R E M O
DEL VASTAGO
DEL CILINDROD E L A
B O M B A
CUERPO
DE L A VALVULAC A R R E T E
DE L A VALVULA
VALVULA
DE RETENCION
D E C A R G A
D E L E X T R E M O
D E L A C A B E Z A
DEL CILINDRO
Fig. 3.5.2 Vlvula de control direccional en posicin FIJA
AL TANQUE
AL TANQUE AL TANQUE
D E L E X T R E M O
DEL VASTAGO
DEL CILINDRO
D E L A
B O M B A
C U E R P O
DE LA VALVULA
C A R R E T E
DE LA VALVULA
VALVULA DE
RETENCION
D E C A R G A
D E L E X T R E M O
D E L A C A B E Z A
DEL CILINDRO
Fig. 3.5.3 Vlvula de control direccional en posicin LEVANTAR
Unidad 3 3-5-3 Fundamentos de los Sistemas Hidrulicos
Leccin 5
Vlvula de control direccional de centro abierto en posicinLEVANTAR
La figura 3.5.3 muestra el carrete de vlvula en el instante en que se ha
movido a la posicin LEVANTAR.
Cuando el carrete de la vlvula se mueve a la posicin LEVANTAR, el
carrete de la vlvula bloquea el flujo de aceite de la bomba al tanque. Sin
embargo, el flujo del aceite de la bomba est abierto a la vlvula de
retencin de carga. El carrete de la vlvula tambin conecta el extremo de la
cabeza del cilindro con el aceite detrs de la vlvula de retencin de carga y
el extremo del vstago del cilindro con el conducto al tanque.
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Vlvula de control direccional de centro abierto, posicin LEVANTAR
En la figura 3.5.4 el aumento de la presin de aceite de la bomba sobrepasa
la presin detrs de la vlvula de retencin de carga (saca de su asiento la
vlvula de retencin de carga). El flujo de aceite de la bomba pasa a la
vlvula de retencin de carga y alrededor del carrete de la vlvula al
extremo de la cabeza del cilindro.
El aceite del extremo del vstago del cilindro pasa por el carrete de la
vlvula y fluye al tanque.
AL TANQUE
AL TAN QU E AL TANQ UE
D E L E X T R E M ODEL VASTAGO
DEL CILINDRO
DE LA
B O M B A
C U E R P O
DE L A VALVULAC A R R E T E
DE LA VALVULA
VALVULA
D E R E T E N C I O N
D E C A R G A
D E L E X T R E M ODE LA CABEZA
DEL CILINDRO
Fig. 3.5.4 Posicin levantar
Unidad 3 3-5-4 Fundamentos de los Sistemas Hidrulicos
Leccin 5
La vlvula de retencin de carga impide que el aceite del extremo de
la cabeza del cilindro fluya al conducto de aceite de la bomba. El
flujo de aceite de la bomba bloqueado produce un aumento de la
presin de aceite.
UNA
POSICION
DOS
POSICIONES
TRES
POSICIONES
Fig. 3.5.5 Smbolos ISO
Smbolos ISO de la vlvula de control direccional
Rectngulo bsico
El smbolo ISO de la vlvula bsica de la figura 3.5.5 consta de uno o
varios rectngulos. El nmero de rectngulos representa el nmero de
posiciones que puede tener la vlvula.
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Paso del flujo
En la figura 3.5.7 las lneas y las flechas dentro de los rectngulos
indican bsicamente el paso y la direccin del flujo entre los orificios.
TRESFUNCIONES
SEISFUNCIONES
DOSFUNCIONES
CUATROFUNCIONES
Fig. 3.5.6 Orificio de la vlvula
F L U J O
T R A N S V E R S A L
F L U J O
E N U N A
D I R E C C I O N
F L U J O
EN A M B A S
D I R E C C I O N E S
F L U J O
B L O Q U E A D O
F L U J O
PA R A L EL O
Fig. 3.5.7 Paso del flujo
Orificio de la vlvula
En la figura 3.5.6 se muestran los orificios de la vlvula que conectanlas tuberas de operacin. Una vlvula con dos orificios se refiere
generalmente a una vlvula de dos funciones. No se debe confundir
con una vlvula de dos posiciones (mostrada en la figura 3.5.5). Las
vlvulas pueden tener tantas posiciones y orificios como sean
necesarios. Sin embargo, la mayora de las vlvulas tienen un nmero
de posiciones entre 1 y 3, y un nmero de orificios entre 2 y 6.
Unidad 3 3-5-5 Fundamentos de los Sistemas Hidrulicos
Leccin 5
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7/29/2019 Curso Cat U3L5 Valv de Control Direccional
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Vlvula de tres posiciones
La figura 3.5.8 muestra el smbolo ISO de una vlvula de tres
posiciones. En la vlvula de tres posiciones, la posicin del centro es
la posicin NEUTRAL o FIJA. Cuando la vlvula no est haciendo
un trabajo, la vlvula est en la posicin FIJA.
Dependiendo del diseo del carrete, la posicin del centro sirve para
diferentes propsitos.
El smbolo ISO de la parte superior de la figura representa una
vlvula de centro cerrado. Cuando est en la posicin FIJA, el carrete
de centro cerrado bloquea todo el flujo de aceite.
El smbolo ISO del centro de la figura representa una vlvula de
centro en tndem. Cuando est en la posicin FIJA, la vlvula de
centro en tndem bloquea el flujo de aceite en los puntos A y B, pero
conecta la bomba al tanque.
El smbolo ISO de la parte inferior de la figura representa una vlvula
de centro abierto. Cuando est en la posicin FIJA, la vlvula de
centro abierto conecta todos los orificios al tanque.
C E N T R O C E R R A D O
C E N T R O E N TA N D E M
( C E N T R O A B I E R TO
C A T E R P I L L A R )
C E N T R O A B I E R TO
A B
P T
A B
P T
A B
P T
Fig. 3.5.8 Vlvula de tres posiciones
Unidad 3 3-5-6 Fundamentos de los Sistemas Hidrulicos
Leccin 5
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DE LA
BOM BA
AL
TANQUE
VALVULA
D E R E T E N C IO N
BAJAR
LEVANTAR
C O N T R O L M A N U A L
AL E X TRE M O DE L V AS TAGO DE L CILINDRO
AL TANQUE
AL E X TRE M O DE LA CABE ZA DE L CILINDRO
Fig. 3.5.9 Vlvula de seis funciones
DE LA
BOMBA
AL
TANQUE
VALVULAD E R E T E N C I O N
BAJAR
LEVANTAR
CONTROL PILOTO
AL EXTREMO DEL VASTAGO DEL CILINDRO
AL TANQUE
A L E X T R E M O D E L A C A B E Z A D E L C I L IN D R O
ACEITE PILOTO
ACEITE PILOTO
Fig. 3.5.10 Vlvula de seis funciones
Vlvula de control piloto, tres posiciones, seis funciones, de centro
cerrado
La figura 3.5.10 muestra una vlvula de control piloto, de tres
posiciones, seis funciones, de centro cerrado. En la posicin FIJA,
todo el aceite que fluye se bloquea en el carrete de la vlvula de
control.
Vlvula de control manual de tres posiciones, seis funciones, de
centro abierto
La figura 3.5.9 muestra una vlvula de control manual de tres
posiciones, seis funciones, de centro abierto, en la posicin FIJA. El
aceite de la bomba fluye alrededor del carrete de la vlvula al tanque.
El aceite del cilindro se bloquea en el carrete de la vlvula de control.
Unidad 3 3-5-7 Fundamentos de los Sistemas Hidrulicos
Leccin 5
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A C C ION A D OR
D E SOLEN OID E
A C C ION A D OR
MA N U A L
A C C ION A D OR
DE BOTON
D E EMPU JE
A C C ION A D OR
D E PED A L
A C C ION A D ORDE ACEITE
A C C ION A D ORDE AIRE
A C C ION A D ORD E R ESOR TE
A C C ION A D OR D EPALANCA
EMPU JA R -SA C A R
A C C ION A D OR
MEC A N IC O
A C C ION A D OR
CON TOPE
Fig. 3.5.11 Accionador de la vlvula de control direccional
C U E R P O
DE LA V ALV ULA
TAP O N
E X T R E M O D E L A C A B E Z A
EXTREMO DEL VASTAGO
E X T R E M O D E L A C A B E Z ADE LA BOMBA
AL TANQUE
C
AN
ALES
C A N A L E S
O RIFICIO
O RIFICIO ORIFICIO
O RIFICIO O RIFICIO
O RIFICIO
O RIFICIO
O RIFICIO
C U E R P O
DE LA V ALV ULA
TAP O N
D E L A B O M B A
EXTREMO DEL VASTAGO AL TANQUE
Fig. 3.5.12 Vlvula rotatoria
Vlvula rotatoria
La vlvula rotatoria (figura 3.5.12) consta de una conexin circular
con conductos o canales. Los canales se conectan con los orificios del
cuerpo de la vlvula. En vez de tener movimientos a la derecha o a la
izquierda, la vlvula tiene un movimiento de rotacin.
En el diagrama a la izquierda, la vlvula conecta la bomba al extremo
del vstago del cilindro. El aceite del extremo de la cabeza fluye al
tanque. Cuando la vlvula gira 90 grados, la bomba se conecta al
extremo de la cabeza y el aceite del extremo del vstago fluye al
tanque.
La vlvula rotatoria de la figura es una vlvula de cuatro funciones.
Sin embargo, las vlvulas rotatorias pueden ser de dos o tres
funciones. La vlvula rotatoria se usa en operaciones de presin baja.
NOTA DEL INSTRUCTOR: En este punto, realice la prctica de
taller 3.5.1
Accionador de la vlvula de control direccional
La figura 3.5.11 muestra los smbolos ISO de los diferentesaccionadores de la vlvula de control direccional.
Unidad 3 3-5-8 Fundamentos de los Sistemas Hidrulicos
Leccin 5
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Vlvula de retencin
El objetivo de una vlvula de retencin es permitir que el aceite fluya
fcilmente en un sentido, pero impedir el flujo de aceite en el sentido
opuesto. La vlvula de retencin es llamada algunas veces vlvula de
retencin de una funcin.
La mayora de las vlvulas de retencin consta de un resorte y una
vlvula de asiento cnico, como se ve en la figura 3.5.13. Sin
embargo, algunas veces se usa una bola en lugar de la vlvula de
asiento cnico. En algunos circuitos, la vlvula de retencin puede
estar flotando libremente (no hay resorte).
En la vlvula de la izquierda en la figura, cuando la presin del aceite
de la bomba sobrepasa la presin de aceite en el reverso de la vlvulade retencin y la fuerza leve del resorte de la vlvula de retencin, la
vlvula de retencin se abre y permite que el aceite fluya al
implemento.
En la vlvula de la derecha en la figura, cuando la presin del aceite
de la bomba es menor que la presin del aceite del implemento, la
vlvula de retencin se cierra y evita que el flujo de aceite se
devuelva al implemento a travs de la vlvula.
AL
IMPLEMENTO
D E L A
B O M B A
A LA
B O M B A
DE L
IMPLEMENTO
Fig. 3.5.13 Vlvula de retencin
Unidad 3 3-5-9 Fundamentos de los Sistemas Hidrulicos
Leccin 5
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A C EI T E
PILOTO
D E L A VA L VU L A
D E C O N T R O L
AL
C I L I N D R OVA L VU L A PI L OT O
VA L VU L A D E R ET EN C I ON
VA ST A GO
Fig. 3.5.14 Flujo hacia adelante
ACEITE
PILOTO
A LA VALVULA
D E C O N T R O L
DE L
CI L I NDROVALVULA PILOTO
VALVULADE RET ENCI O N
VASTAGO
Fig. 3.5.15 Flujo bloqueado
Flujo bloqueado
Cuando el aceite deja de fluir de la vlvula de control, la vlvula de
retencin se asienta como se muestra a la derecha en la figura 3.5.15. El
aceite que fluye del cilindro a la vlvula de control se bloquea en la vlvula
de retencin.
La vlvula de retencin de operacin piloto se usa con mayor frecuencia en
operaciones donde es un problema la carga variable. La vlvula de retencin
de operacin piloto permite que los cambios de carga se hagan con una
tolerancia muy precisa.
Vlvula de retencin de operacin piloto
La vlvula de retencin de operacin piloto permite, a diferencia de
la vlvula de retencin simple, que el aceite fluya a travs de la
vlvula en sentido opuesto.
Unidad 3 3-5-10 Fundamentos de los Sistemas Hidrulicos
Leccin 5
Flujo hacia adelante
La figura 3.5.14 muestra una vlvula de retencin de operacin
piloto. La vlvula de retencin de operacin piloto consta de una
vlvula de retencin, una vlvula piloto y un vstago. La vlvula de
retencin de operacin piloto permite un flujo libre de la vlvula de
control al cilindro.
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Flujo inverso
La vlvula de la figura 3.5.16 muestra el paso del flujo de aceite delcilindro a la vlvula de control.
Cuando se requiere flujo, se enva aceite piloto a la cmara de aceite
de la vlvula piloto. La presin de aceite piloto mueve la vlvula
piloto y el vstago hacia la derecha y saca de su asiento la vlvula de
retencin. El flujo de aceite del cilindro fluye a travs de la vlvula
de retencin a la vlvula de control y de all al tanque.
La vlvula se disea para tener una relacin especfica de presin
entre la presin de carga y la presin piloto. La vlvula usada en el
Equipo de Capacitacin Explorer tiene una relacin de presin de
3:1. La presin necesaria para abrir la vlvula de retencin es igual aun tercio de la presin de carga. Una presin de carga de 4.134 kPa
(600 lb/pulg2) requiere una presin piloto de 1.378 kPa (200
lb/pulg2) para abrir la vlvula de retencin.
A C E I T E
PIL O T O
A L A V A L V U L A
D E C O N T R O L
DE L
C I L I N D R OVALVULAPILOTO
V A LV U L A D E
R E T E N C I O N
VA ST A G OC A M AR A D E A C E I T ED E L A V A L V U L A P I L O T O
Fig. 3.5.16 Flujo inverso
Unidad 3 3-5-11 Fundamentos de los Sistemas Hidrulicos
Leccin 5
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Smbolos ISO de la vlvula de retencin
En la figura 3.5.17 los smbolos ISO A y B representan la vlvula
de retencin simple en las posiciones ABIERTA y CERRADA.
El smbolo ISO C representa una vlvula de lanzadera. La vlvula
de lanzadera (resolvedora) permite que dos circuitos separados
suministren aceite a un tercer circuito y mantiene los dos circuitos
separados uno del otro.
El smbolo ISO D representa una vlvula de retencin de operacin
piloto.
VALVULA DERET ENCI O N ( ABI ERTA)
A B
VALVULA DERET ENCI O N ( CERRADA)
CIRCUITO 2CI RCUI T O 1
C
CI RCUI TO 3
VALVUL A DE L ANZ ADERA
(VALVULA RESOLVEDORA)
D
VALVUL A DE RET ENCI O N
DE O PERACI O N PI L O TO
PILOTO
Fig. 3.5.17 Smbolos ISO de la vlvula de retencin
Unidad 3 3-5-12 Fundamentos de los Sistemas Hidrulicos
Leccin 5
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7/29/2019 Curso Cat U3L5 Valv de Control Direccional
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Vlvula de compensacin
La vlvula de compensacin de la figura 3.5.18 es similar a la vlvula de
retencin. Normalmente, la vlvula de compensacin se ubica en el
circuito entre el implemento y el tanque. Durante las operaciones
normales, el aceite de la bomba o del cilindro llenan el rea detrs de la
vlvula de compensacin. La presin del cilindro mantiene la vlvula
CERRADA. Cuando la presin del cilindro es aproximadamente menor
en 14 kPa (2 lb/pulg2) que la presin del tanque, la vlvula de
compensacin pasa a la posicin ABIERTA. El aceite del tanque se
desva a la bomba y fluye directamente a travs de la vlvula de
compensacin al cilindro.
La vlvula de compensacin se usa para impedir la cavitacin. Por
ejemplo, cuando un cucharn de un cargador est en posicinLEVANTADA y el operador mueve el control a la posicin BAJAR
COMPLETAMENTE, la fuerza gravitacional en el cucharn se
transmite a travs del pistn del cilindro al aceite de retorno. El aumento
de presin en el aceite de retorno aumenta el flujo del cilindro. Cuando
el pistn del cilindro desplaza el aceite de retorno ms rpido de lo que
la bomba puede enviar el aceite para desplazar el pistn, se forma un
vaco en el cilindro y las tuberas. Este vaco puede hacer que haya
cavitacin en el cilindro y las tuberas. Cuando la presin del cilindro y
las tuberas es menor en 14 kPa (2 lb/pulg2) que la presin del tanque, la
vlvula de compensacin se abre y permite que el aceite del tanque fluya
a travs de la vlvula de compensacin a las tuberas y al cilindro. Esteprocedimiento evita la cavitacin en el cilindro y las tuberas.
Smbolo ISO de la vlvula de compensacin
La operacin de una vlvula de compensacin es la misma que la de una
vlvula de retencin. Por tanto, el smbolo ISO de la vlvula de
compensacin es el mismo que el smbolo ISO de la vlvula de
retencin.
NOTA DEL INSTRUCTOR: En este punto, realice las prcticas de
taller 3.5.2 y 3.5.3
A C E I T E D E L T A N Q U E
DE L
CILINDRO
A C E I T E D E L T A N Q U E
A L O S
C I L I N D R O S
Fig. 3.5.18 Vlvula de compensacin
Unidad 3 3-5-13 Fundamentos de los Sistemas Hidrulicos
Leccin 5
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7/29/2019 Curso Cat U3L5 Valv de Control Direccional
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Solenoide de espacio de aire
La figura 3.5.19 muestra un solenoide de espacio de aire. Cuando se
activa la bobina, se crea un campo electromagntico. Como todo
campo, produce electricidad que fluye a travs de un cable. Cuandoel cable es recto, el campo es relativamente dbil. Cuando el cable
est enrollado en una bobina, el campo electromagntico es mucho
ms fuerte. El campo toma una forma circular alrededor de la bobina.
Mientras mayor sea el nmero de vueltas en la bobina, mayor fuerza
tendr el campo.
Cuando el flujo de electricidad a travs de la bobina permanece
constante, el campo electromagntico acta como un campo de una
barra de imn permanente. El campo electromagntico atrae el
inducido. El inducido mueve un pasador de empuje y ste mueve el
carrete en la vlvula de control.
El solenoide de espacio de aire est protegido por una cubierta. El
solenoide de espacio de aire tambin tiene un accionador manual.
El accionador manual permite que la vlvula pueda activarse cuando
el solenoide est averiado o se encuentra desarmado. Un pasador
pequeo de metal se ubica en la cubierta. El pasador est
directamente en lnea con el inducido. Cuando se empuja el pasador
dentro de la cubierta, mecnicamente mueve el inducido. El inducido
mueve el pasador de empuje que a su vez desplaza el carrete.
ACCIONADORMANUAL
CUBIERTA
INDUCIDO
PASADORDE EMPUJE
CAMPOELECTROMAGNETICO
BOBINA
Fig. 3.5.19 Solenoide de espacio de aire
Unidad 3 3-5-14 Fundamentos de los Sistemas Hidrulicos
Leccin 5
VALVULAS DE CONTROL ACCIONADAS POR SOLENOIDE
Accionador de solenoide
En un accionador de solenoide un campo electromagntico mueve
un inducido que a su vez mueve un pasador de empuje. El pasadorde empuje mueve finalmente el carrete de la vlvula.
Los dos accionadores ms comunes de solenoide son el de solenoide
de espacio de aire y el de solenoide hmedo.
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7/29/2019 Curso Cat U3L5 Valv de Control Direccional
15/45
Solenoide de inducido hmedo
El solenoide de inducido hmedo (figura 3.5.20) es un dispositivo
prcticamente nuevo en los sistemas hidrulicos.
El solenoide de inducido hmedo consta de un bastidor rectangular,
una bobina, tubo, un inducido, un pasador de empuje y un accionador
manual. El bastidor rectangular y la bobina estn encapsulados en
resina plstica. El tubo se ajusta dentro de un orificio que va por el
centro de la bobina y los dos lados del bastidor. El inducido est
contenido en el tubo y est baado con fluido hidrulico que proviene
de la vlvula direccional. El fluido hidrulico es mejor conductor del
campo electromagntico que el aire. Por tanto, el solenoide de
inducido hmedo trabaja con mayor fuerza que el solenoide de
inducido de espacio de aire.
Cuando la bobina se energiza, se crea un campo electromagntico. El
campo electromagntico mueve el inducido. El inducido mueve un
pasador de empuje y ste a su vez mueve el carrete en la vlvula de
control.
En el solenoide de inducido hmedo, el accionador manual est en el
extremo del tubo que contiene el inducido y el pistn de empuje. El
accionador manual se usa para verificar el movimiento del carrete de
la vlvula direccional. Si el solenoide falla debido a que el carrete se
atora, puede revisarse el movimiento del carrete oprimiendo elaccionador manual. Tambin puede usarse el accionador manual para
verificar el ciclo del accionador, sin necesidad de energizar todo el
sistema de control elctrico.
A C C I O N A D O
M A N U A L
P A S A D O RD E E M P U J E
F L U I D O
H I D R A U L I C O
I N D U C I D OB O B I N AB A S T I D O R
T U B O
Fig. 3.5.20 Solenoide de inducido hmedo
Unidad 3 3-5-15 Fundamentos de los Sistemas Hidrulicos
Leccin 5
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7/29/2019 Curso Cat U3L5 Valv de Control Direccional
16/45
Vlvula de control direccional controlada por solenoide, de
resorte descentrado, de operacin piloto, de dos posiciones y de
cuatro funciones
La figura 3.5.21 muestra una vlvula de control direccional
controlada por solenoide, de resorte descentrado, de operacin piloto,
de dos posiciones y de cuatro funciones.
La vlvula de control direccional controlada por solenoide, de resorte
descentrado, de operacin piloto, de dos posiciones, generalmente no
tiene dos solenoides. El segundo solenoide se considera un gasto
innecesario y un elemento ms de qu preocuparse en el sistema.
El solenoide se usa para desplazar el carrete de la vlvula piloto. Un
resorte retorna el carrete de la vlvula a su posicin inicial. Cuandose disea un sistema para un flujo grande de aceite se requiere una
vlvula direccional grande. Se necesita una fuerza considerable para
desplazar un carrete de una vlvula grande. El solenoide necesitara
producir una cantidad muy grande de fuerza. En las vlvulas de este
tipo, se ubica un pequeo solenoide controlado por una vlvula piloto
en la parte superior del carrete de la vlvula principal ms grande.
Cuando se requiere desplazamiento, el aceite presurizado fluye del
solenoide pequeo, controlado por la vlvula piloto, a uno de los
lados del carrete de la vlvula ms grande.
T
BA
P
T A P B
Fig. 3.5.21 Vlvula de control direccional de dos posicionesy de cuatro funciones
Unidad 3 3-5-16 Fundamentos de los Sistemas Hidrulicos
Leccin 5
-
7/29/2019 Curso Cat U3L5 Valv de Control Direccional
17/45
Vlvula de control direccional controlada por solenoide, de
operacin piloto, de tres posiciones y de cuatro funciones
La figura 3.5.22 muestra una vlvula de control direccional
controlada por solenoide, de operacin piloto, de tres posiciones y de
cuatro funciones.
Dos vlvulas solenoides controlan la vlvula piloto. La vlvula piloto
tambin tiene un resorte ubicado en cada extremo del carrete. Cuando
ningn solenoide est activo, los resortes del carrete de la vlvula
mantienen el carrete de la vlvula en la posicin CENTRAL. Cuando
la vlvula piloto est en la posicin CENTRAL, se bloquea el aceite
piloto que fluye a la vlvula de control ms grande. Los resortes de la
vlvula de control direccional de tres posiciones hacen que el carrete
de control vuelva a la posicin CENTRAL.
El centrado del resorte es el modo ms comn de centrar un carrete
de vlvula de control direccional. La vlvula de control direccional
tiene un resorte a cada extremo del carrete de la vlvula. Cuando la
presin del aceite piloto se aplica a uno de los extremos del carrete de
la vlvula direccional, el carrete de la vlvula se mueve y comprime
el resorte en el extremo opuesto. Cuando no hay presin del aceite
piloto, el resorte nuevamente lleva el carrete de control direccional a
la posicin CENTRAL.
VALVULA PILOTO CONTROLADA
P OR S OL E N OI D ES OL E N OI D E
T
BA
P
T A P B
S OL E N OI D E
Fig. 3.5.22 Vlvula de control direccional de tres posiciones y de cuatro funciones
Unidad 3 3-5-17 Fundamentos de los Sistemas Hidrulicos
Leccin 5
-
7/29/2019 Curso Cat U3L5 Valv de Control Direccional
18/45
Averas del solenoide
La mayora de las averas del accionador de solenoide ocurren
cuando las vlvulas se pegan. Un carrete pegado evita que el inducido
se cierre apropiadamente. La contaminacin es la causa ms comn
del pegado de un carrete de vlvula. Los contaminantes tales como
arenilla, virutas de metal y otras partculas pueden acumularse entre
el carrete y el orificio, y hace que el carrete se pegue. Tambin las
partculas de oxidacin del aceite pueden producir un barniz pegajoso
que tapona los espacios libres entre el carrete y las paredes del
orificio, haciendo que el carrete se pegue. Colocando un filtro de
aceite podemos quitar la arenilla, las virutas de metal y otras
partculas contaminantes. El barniz formado se puede quitar lavando
la vlvula con un disolvente adecuado. La mayora de los problemas
de este tipo se pueden eliminar usando el aceite apropiado y
realizando los intervalos correctos de cambio de filtro.
Cuando la vlvula se pega y se activa el solenoide, la bobina del
solenoide recibe un alto flujo constante de corriente que produce
calor excesivo. El solenoide no est diseado para disipar el calor
excesivo, y la bobina se quema. Los problemas de sobrecalentamiento
ocurren frecuentemente durante perodos de temperaturas altas del
medio ambiente o voltajes bajos del sistema.
Los problemas por averas de solenoide debidos a altas temperaturas
del ambiente pueden controlarse aumentando el flujo de aire a travs
del solenoide. La temperatura del aceite hidrulico puede reducirse
para permitir que el solenoide maneje ms calor del sistema
hidrulico. Cuando se lleva a cabo la operacin en un clima muy
caliente, algunas veces es necesario un diseo diferente de vlvula.
Se pueden hacer algunos arreglos para que el sistema opere a
temperaturas ms bajas.
Cuando el voltaje de la bobina es demasiado bajo, el campo
electromagntico no es lo suficientemente fuerte para atraer el
inducido. Del mismo modo, cuando el carrete se pega, la corriente
contina fluyendo a travs de la bobina. El flujo constante de
corriente producir calor excesivo.
Otros factores tambin afectan la operacin correcta y la vida til del
accionador de solenoide. El accionador de solenoide puede fallar
cuando el ciclo es excesivo, debido a un corto circuito, o cuando se
opera con un suministro elctrico incorrecto (frecuencia incorrecta,
voltaje incorrecto).
Unidad 3 3-5-18 Fundamentos de los Sistemas Hidrulicos
Leccin 5
-
7/29/2019 Curso Cat U3L5 Valv de Control Direccional
19/45
Vlvula controlada por solenoide, de resorte descentrado, de dos
posiciones y de cuatro funciones
El smbolo ISO de la figura 3.5.23 muestra una vlvula de control
direccional de resorte descentrado en su posicin normal. El aceite de
la bomba fluye al orificio A, y el aceite que entra por el orificio B
fluye al tanque.
Cuando se activa el solenoide, mueve la vlvula contra el resorte. El
aceite de la bomba entonces fluye a B, y el aceite de A fluye al
tanque.
A B
P T
Fig. 3.5.23 Vlvula de dos posiciones y de cuatro funciones
A B
P T
Fig. 3.5.24 Vlvula de tres posiciones y de cuatro funciones
Unidad 3 3-5-19 Fundamentos de los Sistemas Hidrulicos
Leccin 5
Vlvula de centro cerrado, de operacin piloto controlada por
solenoide, de resorte centrado, de tres posiciones y de cuatro
funciones
La figura 3.5.24 muestra el smbolo ISO de una vlvula de centrocerrado, de operacin piloto controlada por solenoide, de resorte
centrado, de tres posiciones y cuatro funciones, en su posicin
normal. Las cuatro funciones estn bloqueadas en la vlvula. Cuando
el solenoide a la derecha se energiza, el aceite de la bomba fluye al
orificio B, y el aceite de A fluye al tanque. Cuando se energiza el
solenoide de la izquierda, el aceite de la bomba fluye a A, y el aceite
de B fluye al tanque.
NOTA DEL INSTRUCTOR: En este punto, realice el prctica de
taller 3.5.4
-
7/29/2019 Curso Cat U3L5 Valv de Control Direccional
20/45
PRACTICA DE TALLER 3.5.1: VALVULA DE CONTROL DIRECCIONAL
Objetivos
Instalar y operar una vlvula de control direccional en un circuito simple.
Material necesario
1. Equipo de capacitacin de hidrulica bsica.
Procedimiento
1. Monte la vlvula manual en la bandeja de montaje del componente horizontal.
Para montar la vlvula, afloje primero las tuercas de mariposa hasta la mitad. Deslice los pernos de
transporte dentro de las ranuras de la bandeja de montaje. Mueva la vlvula hasta un punto en que
pueda operar la palanca confortablemente. Apriete las tuercas de mariposa de modo que la vlvula
quede asegurada en su lugar.
2. Monte el circuito de la figura 3.5.25.
3. Ajuste la presin del sistema a 5.856 kPa (850 lb/pulg2).
4. Active el equipo de capacitacin.
5. Con la palanca de control en la posicin NEUTRAL, lea las presiones de los manmetros. Anote
los valores encontrados.
Presin del sistema: aproximadamente 517 kPa - 689 kPa (75 lb/pulg2 - 110 lb/pulg2)
(resistencias de las tuberas).
Presin en el extremo del vstago: 0 kPa (0 lb/pulg2).
Presin en el extremo de la cabeza: 0 kPa (0 lb/pulg2).
Unidad 3 - 1 - Fundamentos de los Sistemas Hidrulicos
Copia del Instructor: Prctica de Taller 3.5.1
BOMBA
TANQUE
VALVULADE ALIVIO
DEL SISTEMAVA LVU LAD E A LIVIO D E
R ESPA LD O
VALVULA DE CONTROLDIRECCIONAL MANUAL
CILINDRO
MANOMETRODEL SISTEMA
A
B
P
T
MANOMETRODEL EXTREMODEL VASTAGO
MANOMETRODEL EXTREMODELA CABEZA
2
1 1
Fig. 3.5.25 Circuito
Nombre _________________________
-
7/29/2019 Curso Cat U3L5 Valv de Control Direccional
21/45
PRACTICA DE TALLER 3.5.1: VALVULA DE CONTROL DIRECCIONAL (continuacin)
6. Retraiga al mximo el vstago del cilindro. Mantenga la palanca de control en la posicin
RETRAER y lea las presiones de los manmetros. Anote los valores encontrados.
Presin del sistema: 5.856 kPa(850 lb/pulg2).
Presin del extremo del vstago: 5.856 kPa(850 lb/pulg2).
Presin del extremo de la cabeza: 0 kPa (0 lb/pulg2).
7. Extienda al mximo el vstago del cilindro. Mantenga la palanca de control en la posicin de
vstago extendido y lea las presiones de los manmetros. Anote los valores encontrados.
Presin del sistema: 5.856 kPa(850 lb/pulg2).
Presin del extremo del vstago: 0 kPa (0 lb/pulg2).
Presin del extremo de la cabeza: 5.856 kPa(850 lb/pulg2).
8. Explique por qu hay diferencias en las lecturas de presin en los tres puntos anteriores.
Las lecturas del punto 5 muestran la vlvula en su posicin neutral con la bomba conectada
al tanque. Las resistencias mostradas corresponden a la tubera y a la vlvula de control. Los
orificios A y B estn bloqueados. Los orificios A y B no estn presurizados.
Las lecturas del punto 6 muestran al cilindro totalmente retrado. El aceite que fluye a los
cilindros est bloqueado en el pistn. La presin del aceite ha aumentado y ha abierto la
vlvula de alivio del sistema. Los orificios P y A estn conectados y las presiones son iguales.
El orificio B est conectado al tanque.
Las lecturas del punto 7 muestran el cilindro completamente extendido. El flujo de aceite
dentro del cilindro est bloqueado en el pistn. La presin de aceite ha aumentado y ha
abierto la vlvula de alivio del sistema. Los orificios P y B estn conectados y las presiones
son iguales. El orificio A est conectado al tanque.
9. Desactive el equipo de capacitacin y desconecte las mangueras.
Unidad 3 - 2 - Fundamentos de los Sistemas Hidrulicos
Copia del Instructor: Prctica de Taller 3.5.1
-
7/29/2019 Curso Cat U3L5 Valv de Control Direccional
22/45
PRACTICA DE TALLER 3.5.1: VALVULA DE CONTROL DIRECCIONAL
Objetivos
Instalar y operar una vlvula de control direccional en un circuito simple.
Material necesario
1. Equipo de capacitacin de hidrulica bsica.
Procedimiento
1. Equipo de capacitacin de hidrulica bsica.Procedimiento
1. Monte la vlvula manual en la bandeja de montaje del componente horizontal.
Para montar la vlvula, afloje primero las tuercas de mariposa hasta la mitad. Deslice los pernos de
transporte dentro de las ranuras de la bandeja de montaje. Mueva la vlvula hasta un punto en que
pueda operar la palanca confortablemente. Apriete las tuercas de mariposa de modo que la vlvula
quede asegurada en su lugar.
2. Monte el circuito de la figura 3.5.25.
3. Ajuste la presin del sistema a 5.856 kPa (850 lb/pulg2).
4. Active el equipo de capacitacin.
5. Con la palanca de control en la posicin NEUTRAL, lea las presiones de los manmetros. Anote
los valores encontrados
Presin del sistema:
Presin del extremo del vstago:
Presin del extremo de la cabeza:
Unidad 3 - 1 - Fundamentos de los Sistemas Hidrulicos
Copia del Estudiante: Prctica de Taller 3.5.1
BOMBA
TANQUE
VALVULADE ALIVIO
DEL SISTEMAVA LVU LAD E A LIVIO D E
R ESPA LD O
VALVULA DE CONTROLDIRECCIONAL MANUAL
CILINDRO
MANOMETRODEL SISTEMA
A
B
P
T
MANOMETRODEL EXTREMODEL VASTAGO
MANOMETRODEL EXTREMODELA CABEZA
2
1 1
Fig. 3.5.25 Circuito
Nombre _________________________
-
7/29/2019 Curso Cat U3L5 Valv de Control Direccional
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PRACTICA DE TALLER 3.5.1: VALVULA DE CONTROL DIRECCIONAL (continuacin)
6. Retraiga al mximo el vstago del cilindro. Mantenga la palanca de control en la posicin
RETRAER y lea las presiones de los manmetros. Anote los valores encontrados.
Presin del sistema:
Presin del extremo del vstago:
Presin del extremo de la cabeza:
7. Extienda al mximo el vstago del cilindro. Mantenga la palanca de control en la posicin de
vstago extendido y lea las presiones de los manmetros. Anote los valores encontrados.
Presin del sistema:
Presin del extremo del vstago:
Presin del extremo de la cabeza:
8. Explique por qu hay diferencias en las lecturas de presin en los tres puntos anteriores.
9. Desactive el equipo de capacitacin y desconecte las mangueras.
Unidad 3 - 2 - Fundamentos de los Sistemas Hidrulicos
Copia del Estudiante: Prctica de Taller 3.5.1
-
7/29/2019 Curso Cat U3L5 Valv de Control Direccional
24/45
PRACTICA DE TALLER 3.5.2: VALVULA DE RETENCION
Objetivos
Instalar y operar una vlvula de retencin en un circuito simple.
Material necesario
1. Equipo de capacitacin de hidrulica bsica.
Procedimiento
1. Monte el circuito dado en la figura 3.5.26.
2. Ajuste la presin del sistema a 5.856 kPa (850 lb/pulg2).
3. Active el equipo de capacitacin.
4. Lea los valores del manmetro del sistema y del flujmetro (Lectura 1).
5. Anote en la siguiente tabla los valores de presin y de flujo encontrados.
6. Desactive el equipo de capacitacin.
Unidad 3 - 1 - Fundamentos de los Sistemas Hidrulicos
Copia del Instructor: Prctica de Taller 3.5.2
BOMBA
TANQUE
VALVULADEALIVIO
DEL SISTEMAVALVULA
DE ALIVIO DE
RESPALDO
MANOMETRODEL SISTEMA
2 1
VALVULA D ERETENCION SIMPLE
FLUJOMETRO
2
1 1
Fig. 3.5.26 Circuito
L E C T U R A S M A N O M E T RO FL U JO M E T R O
( g a l E E . U U . / m i n )
1
2
0 ,95 1 7 k P a - 6 8 9 k P a
(75 lb/pulg 2 - 100 lb/pulg 2)
5.856 kPa (850 lb/pulg 2) 0
Fig. 3.5.27
Nombre _________________________
-
7/29/2019 Curso Cat U3L5 Valv de Control Direccional
25/45
PRACTICA DE TALLER 3.5.2: VALVULA DE RETENCION (Continuacin)
7. Invierta la vlvula de retencin como se muestra en la figura 3.5.28.
8. Active el equipo de capacitacin.
9. Lea los valores del manmetro del sistema y del flujmetro (Lectura 2).
10. Anote en la tabla de la figura 3.5.27, la presin y el flujo encontrados.
11. Desactive el equipo de capacitacin y desconecte las mangueras.
Explique las diferencias en las lecturas tomadas en los puntos 1 y 2.
La presin en la lectura 1 muestra las resistencias a un flujo de 0,9 gal EE.UU./min en las
tuberas, vlvula de retencin y flujmetro. La presin en la lectura 2 muestra que la
vlvula de alivio del sistema est abierta y no hay flujo en las tuberas, vlvula de
retencin, ni flujmetro.
Unidad 3 - 2 - Fundamentos de los Sistemas Hidrulicos
Copia del Instructor: Prctica de Taller 3.5.2
BOMBA
TANQUE
VALVULADE ALIVIO
DEL SISTEMAVALVULADE ALIVIO DE
RESPALDO
MANOMETRODEL SISTEMA
21
VALVULA D ERETENCION SIMPLE
FLUJOMETRO1
2
1
Fig. 3.5.28 Circuito
-
7/29/2019 Curso Cat U3L5 Valv de Control Direccional
26/45
PRACTICA DE TALLER 3.5.2: VALVULA DE RETENCION
Objetivo
Instalar y operar una vlvula de retencin en un circuito simple.
Material necesario
1. Equipo de capacitacin de hidrulica bsica.
Procedimiento
1. Monte el circuito dado en la figura 3.5.26.
2. Ajuste la presin del sistema a 5.856 kPa (850 lb/pulg2).
3. Active el equipo de capacitacin.
4. Lea los valores del manmetro del sistema y del flujmetro (Lectura 1).
5. Anote en la siguiente tabla los valores de presin y de flujo encontrados.
6. Desactive el equipo de capacitacin.
Unidad 3 - 1 - Fundamentos de los Sistemas Hidrulicos
Copia del Estudiante: Prctica de Taller 3.5.2
BOMBA
TANQUE
VALVULADEALIVIO
DEL SISTEMAVALVULA
DE ALIVIO DE
RESPALDO
MANOMETRODEL SISTEMA
2 1
VALVULA DERETENCION SIMPLE
FLUJOMETRO
2
1 1
Fig. 3.5.26 Circuito
LECTURAS MANOMETRO FLUJOMETRO
1
2
Fig. 3.5.27
Nombre _________________________
-
7/29/2019 Curso Cat U3L5 Valv de Control Direccional
27/45
PRACTICA DE TALLER 3.5.2: VALVULA DE RETENCION (Continuacin)
7. Invierta la vlvula de retencin como se muestra en la figura 3.5.28.
8. Active el equipo de capacitacin.
9. Lea los valores del manmetro del sistema y del flujmetro (Lectura 2).
10. Anote en la tabla de la figura 3.5.27 la presin y el flujo encontrados.
11. Desactive el equipo de capacitacin y desconecte las mangueras.
Explique las diferencias en las lecturas tomadas en los puntos 1 y 2.
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
Unidad 3 - 2 - Fundamentos de los Sistemas Hidrulicos
Copia del Estudiante: Prctica de Taller 3.5.2
BOMBA
TANQUE
VALVULADE ALIVIO
DEL SISTEMAVALVULADE ALIVIO DE
RESPALDO
MANOMETRODEL SISTEMA
21
VALVULA DERETENCION SIMPLE
FLUJOMETRO1
2
1
Fig. 3.5.28 Circuito
-
7/29/2019 Curso Cat U3L5 Valv de Control Direccional
28/45
PRACTICA DE TALLER 3.5.3: CIRCUITO DE LA VALVULA DE RETENCION DEOPERACION PILOTO
Objetivos
Instalar y operar una vlvula de retencin de operacin piloto en un circuito simple.
Material necesario
1. Equipo de capacitacin de hidrulica bsica.
Procedimiento
1. Monte el circuito mostrado en la figura 3.5.29.
2. Active el equipo de capacitacin.
3. Ajuste la presin del sistema a 5.856 kPa (850 lb/pulg2).
4. Tome las lecturas del manmetro y del flujmetro (Lectura 1).
5. Anote las lecturas en la tabla de la figura 3.5.30.
6. Desactive el equipo de capacitacin.
Unidad 3 - 1 - Fundamentos de los Sistemas Hidrulicos
Copia del Instructor: Prctica de Taller 3.5.3
BOMBA
TANQUE
VALVULADE ALIVIO
DEL SISTEMAVALVULA
DE ALIVIO DE
RESPALDO
MANOMETRODEL SISTEMA
21
VALVULA DE RETENCIONPILOTO
FLUJOMETRO
3
1
2
1
Fig. 3.5.29 Circuito
L E C T U R AF L U JO
gal EE.UU/min
P R E S I ON D E
A P E R T U R A
1
2
0 5.856 kPa (850 lb/pulg2)
03
0, 9 689 kPa (100 lb/pulg2 )
4 0 ,9 1.3 78 kPa (20 0 lb /pu lg2 )
PRESION
D E L S I S T E M A
2.067 kPa (300 lb/pulg2 )
4.134 k Pa (600 lb/pulg2) 689 kPa (100 lb/pulg2)
4.134 kPa ( 600 lb/pulg2)
Fig. 3.5.30 Tabla
Nombre _________________________
-
7/29/2019 Curso Cat U3L5 Valv de Control Direccional
29/45
PRACTICA DE TALLER 3.5.3: CIRCUITO DE LA VALVULA DE RETENCION DE
OPERACION PILOTO (Continuacin)
7. Monte el circuito como se muestra en la figura 3.5.31.
8. Gire con cuidado al mximo a la izquierda el tornillo de ajuste de la vlvula reductora de
presin.
9. Active el equipo de capacitacin.
10. Ajuste la presin del sistema a 2.067 kPa (300 lb/pulg2).
11. Gire lentamente a la derecha el tornillo de ajuste de la vlvula reductora de presin hasta
cuando aparezca flujo en el flujmetro.
12. Tome las lecturas de los manmetros y del flujmetro (Lectura 2).
13. Anote las lecturas en la tabla de la figura 3.5.30.
14. Desactive el equipo de capacitacin por dos minutos.
15. Gire una vuelta a la izquierda el tornillo de ajuste de la vlvula reductora de presin.
16. Active el equipo de capacitacin.
17. Ajuste la presin del sistema a 4.134 kPa (600 lb/pulg2).
18. Tome las lecturas de los manmetros y del flujmetro (Lectura 3).
19. Anote las lecturas en la tabla de la figura 3.5.30.
20. Gire lentamente a la derecha el tornillo de ajuste de la vlvula reductora de presin hasta
cuando aparezca flujo en el flujmetro.
21. Tome las lecturas de los manmetros y del flujmetro (Lectura 4).
22. Anote las lecturas en la tabla de la figura 3.5.30.
23. Desactive el equipo de capacitacin y desconecte las mangueras.
Unidad 3 - 2 - Fundamentos de los Sistemas Hidrulicos
Copia del Instructor: Prctica de Taller 3.5.3
2 1
3
BOMBA
TANQUE
VALVULADE ALIVIO
DEL SISTEMAV A L V U L A D E
A L IV IO D ER E S P A L D O
MANOMETRODEL SISTEMA
21
VALVULA DERETENCION PILOTO
FLUJOMETRO
3VALVULA REDUCTORADE PRESION
ABERTURADE PRESION
1
2
1
Fig. 3.5.31 Circuito
-
7/29/2019 Curso Cat U3L5 Valv de Control Direccional
30/45
PRACTICA DE TALLER 3.5.3: CIRCUITO DE LA VALVULA DE RETENCION DE
OPERACION PILOTO (Continuacin)
Preguntas:
1. La presin de apertura de la vlvula de retencin de operacin piloto es igual a
aproximadamente un tercio de la presin del sistema?
X S No
2. Explique la diferencia entre la vlvula de retencin piloto y la vlvula de retencin no piloto.
La vlvula de retencin no piloto permite un flujo libre en un sentido mientras bloquea todo
el flujo en el sentido opuesto.
La vlvula de retencin piloto permite el flujo libre en un sentido. Tambin, bajo condiciones
especficas, se usa un tercer orificio para abrir la vlvula de retencin y permitir el flujo en
el sentido opuesto.
Unidad 3 - 3 - Fundamentos de los Sistemas Hidrulicos
Copia del Instructor: Prctica de Taller 3.5.3
-
7/29/2019 Curso Cat U3L5 Valv de Control Direccional
31/45
PRACTICA DE TALLER 3.5.3: CIRCUITO DE LA VALVULA DE RETENCION DEOPERACION PILOTO
Objetivo
Instalar y operar una vlvula de retencin de operacin piloto en un circuito simple.
Material necesario
1. Equipo de capacitacin de hidrulica bsica.
Procedimiento
1. Monte el circuito mostrado en la figura 3.5.29.
2. Active el equipo de capacitacin.
3. Ajuste la presin del sistema a 5.856 kPa (850 lb/pulg2)
4. Tome las lecturas del manmetro y del flujmetro (Lectura 1).
5. Anote las lecturas en la tabla de la figura 3.5.30.
6. Apague el equipo de capacitacin.
Unidad 3 - 1 - Fundamentos de los Sistemas Hidrulicos
Copia del Estudiante: Prctica de Taller 3.5.3
BOMBA
TANQUE
VALVULADE ALIVIO
DEL SISTEMAVALVULA
DE ALIVIO DE
RESPALDO
MANOMETRODEL SISTEMA
21
VALVULA DE RETENCIONPILOTO
FLUJOMETRO
3
1
2
1
Fig. 3.5.29 Circuito
LECTURAS FLUJOPRESION
DE APERTURA
1
2
3
4
PRESION DELSISTEMA
Fig. 3.5.30 Tabla
Nombre _________________________
-
7/29/2019 Curso Cat U3L5 Valv de Control Direccional
32/45
PRACTICA DE TALLER 3.5.3: CIRCUITO DE LA VALVULA DE RETENCION DE
OPERACION PILOTO (Continuacin)
7. Monte el circuito como se muestra en la figura 3.5.31.
8. Gire con cuidado al mximo a la izquierda el tornillo de ajuste de la vlvula reductora de
presin.
9. Active el equipo de capacitacin.
10. Ajuste la presin del sistema a 2.067 kPa (300 lb/pulg2).
11. Gire lentamente a la derecha el tornillo de ajuste de la vlvula reductora de presin hasta
cuando aparezca flujo en el flujmetro.
12. Tome las lecturas de los manmetros y del flujmetro (Lectura 2).
13. Anote las lecturas en la tabla de la figura 3.5.30.
14. Desactive el equipo de capacitacin por dos minutos.
15. Gire una vuelta a la izquierda el tornillo de ajuste de la vlvula reductora de presin.
16. Active el equipo de capacitacin.
17. Ajuste la presin del sistema a 4.134 kPa (600 lb/pulg2).
18. Tome las lecturas de los manmetros y del flujmetro (Lectura 3).
19. Anote las lecturas en la tabla de la figura 3.5.30.
20. Gire lentamente a la derecha el tornillo de ajuste de la vlvula reductora de presin hasta
cuando aparezca flujo en el flujmetro.
21. Tome las lecturas de los manmetros y del flujmetro (Lectura 4).
22. Anote las lecturas en la tabla de la figura 3.5.30.
23. Desactive el equipo de capacitacin y desconecte las mangueras.
Unidad 3 - 2 - Fundamentos de los Sistemas Hidrulicos
Copia del Estudiante: Prctica de Taller 3.5.3
2 1
3
BOMBA
TANQUE
VALVULADE ALIVIO
DEL SISTEMAV A L V U L A D E
A L IV IO D ER E S P A L D O
MANOMETRODEL SISTEMA
21
VALVULA DERETENCION PILOTO
FLUJOMETRO
3VALVULA REDUCTORADE PRESION
ABERTURADE PRESION
1
2
1
Fig. 3.5.31 Circuito
-
7/29/2019 Curso Cat U3L5 Valv de Control Direccional
33/45
PRACTICA DE TALLER 3.5.3: CIRCUITO DE LA VALVULA DE RETENCION DE
OPERACION PILOTO (Continuacin)
Preguntas:
1. La presin de apertura de la vlvula de retencin de operacin piloto es igual a
aproximadamente un tercio de la presin del sistema?
S No
2. Explique las diferencias entre la vlvula de retencin piloto y la vlvula de retencin no piloto.
Unidad 3 - 3 - Fundamentos de los Sistemas Hidrulicos
Copia del Estudiante: Prctica de Taller 3.5.3
-
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PRACTICA DE TALLER 3.5.4 VALVULA DE CONTROL DIRECCIONAL ACCIONADA
POR SOLENOIDE
Objetivos
Instalar y operar una vlvula de control direccional accionada por solenoide en un circuito simple.
Material necesario
1. Equipo de capacitacin de hidrulica bsica.
Procedimiento
1. Monte el circuito de la figura 3.5.32.
2. Ajuste la presin del sistema a 5.856 kPa (850 lb/pulg2).
3. Active el equipo de capacitacin.
4. Con la vlvula de control en la posicin NEUTRAL, lea las presiones de los manmetros.
Anote las lecturas de presin encontradas.
Presin del sistema: 5.856 kPa (850 lb/pulg2)
Presin en el extremo del vstago: 0 lb/pulg2
Presin en el extremo de la cabeza: 0 lb/pulg2
5. Oprima y mantenga as el interruptor para retraer el vstago del cilindro. Tome las lecturas de
los manmetros y anote los valores encontrados.
Presin del sistema: 5.856 kPa (850 lb/pulg2)
Presin del extremo del vstago: 5.856 kPa (850 lb/pulg2)
Presin del extremo de la cabeza: 0 lb/pulg2
Unidad 3 - 1 - Fundamentos de los Sistemas Hidrulicos
Copia del Instructor: Prctica de Taller 3.5.4
BOMBA
TANQUE
VALVULADE ALIVIO
DEL SISTEMAV ALV ULADE ALI V I O DE
RE S P ALDO
VALVULA DECONTROL
DE SOLENOIDE
CILINDRO
MANOMETRODEL SISTEMA
A
B
P
T
MANOMETRODEL EXTREMODEL VASTAGO
MANOMETRODEL EXTREMODE LA CABEZA
1 1
2
Fig. 3.5.32 Circuito
Nombre _________________________
-
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PRACTICA DE TALLER 3.5.4 VALVULA DE CONTROL DIRECCIONAL ACCIONADA
POR SOLENOIDE (continuacin)
6. Oprima y mantenga as el interruptor para extender el vstago del cilindro. Tome las lecturas de
los manmetros y anote los valores encontrados.
Presin del sistema: 5.856 kPa (850 lb/pulg2)
Presin del extremo del vstago: 0 lb/pulg2
Presin del extremo de la cabeza: 5.856 kPa (850 lb/pulg2)
7. Desconecte el suministro de corriente de la bomba elctrica y mueva la vlvula de control
accionada por solenoide para reducir la presin en las mangueras.
8. Desactive el equipo de capacitacin y conecte la corriente de la bomba. Desconecte las
mangueras.
Preguntas:
1. Resuma las diferencias de las lecturas tomadas en los pasos 4, 5 y 6.
Las lecturas en el paso 4 indican que la vlvula est en su posicin neutral con todos los orificios bloqueados.
El aceite de la bomba est fluyendo a travs de la vlvula de alivio. Los orificios A y B no estn presurizados.
Las lecturas en el paso 5 indican que el cilindro est completamente retrado. El flujo de aceite en el cilindro
est bloqueado en el pistn. La presin de aceite aument y abri la vlvula de alivio del sistema. Los orificios
P y A estn conectados y las presiones son iguales. El orificio B est conectado al tanque.
Las lecturas en el paso 6 indican que el cilindro est totalmente extendido. El flujo de aceite en el cilindro estbloqueado en el pistn. La presin de aceite aument y abri la vlvula de alivio del sistema. Los orificios P y B
estn conectados y las presiones son iguales. El orificio A est conectado al tanque.
2. Qu ocurre en la vlvula cuando se activa el solenoide?
Cuando el solenoide se activa, se crea un campo electromagntico alrededor de la bobina. Este campo atrae el
inducido que est conectado al vstago de empuje. El vstago de empuje mueve el carrete de la vlvula a la
nueva posicin. La vlvula comprime el resorte en el extremo opuesto del carrete. La posicin del carrete
determina el paso del flujo de aceite. Cuando el vstago se extiende, el flujo de la bomba se dirige al orificio B
durante la activacin del solenoide. El aceite del orificio A simultneamente retorna al tanque.
3. Qu ocurre en la vlvula cuando se desactiva el solenoide?
Cuando el solenoide se desactiva, el campo electromagntico colapsa alrededor de la bobina. El resorte, en el
extremo opuesto del carrete, mueve el carrete a la posicin NEUTRAL. El carrete mueve el vstago de empuje y
el inducido de regreso a la posicin inicial.
4. Sin mirar los manmetros, cmo puede decir que el carrete de la vlvula se ha movido ?
Hay una luz indicadora en la conexin elctrica de la vlvula solenoide la cual se ilumina cuando el solenoide
se activa. Usted tambin puede or cuando se cierra el inducido del solenoide y cuando se mueve el carrete de la
vlvula.
Unidad 3 - 2 - Fundamentos de los Sistemas Hidrulicos
Copia del Instructor: Prctica de Taller 3.5.4
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PRACTICA DE TALLER 3.5.4 VALVULA DE CONTROL DIRECCIONAL ACCIONADA
POR SOLENOIDE
Objetivo
Instalar y operar una vlvula de control direccional accionada por solenoide en un circuito simple.
Material necesario
1. Equipo de capacitacin de hidrulica bsica.
Procedimiento
1. Monte el circuito de la figura 3.5.32.
2. Ajuste la presin del sistema a 5.856 kPa (850 lb/pulg2)..
3. Active el equipo de capacitacin.
4. Con la vlvula de control en la posicin NEUTRAL, lea las presiones de los manmetros.
Anote las lecturas encontradas de las presiones.
Presin del sistema:
Presin del extremo del vstago:
Presin del extremo de la cabeza:
5. Oprima y mantenga as el interruptor para retraer el vstago del cilindro. Tome las lecturas de
los manmetros y anote los valores encontrados.
Presin del sistema:
Presin del extremo del vstago:
Presin del extremo de la cabeza:
Unidad 3 - 1 - Fundamentos de los Sistemas Hidrulicos
Copia del Estudiante: Prctica de Taller 3.5.4
BOMBA
TANQUE
VALVULADE ALIVIO
DEL SISTEMAV ALV ULADE ALI V I O DE
RE S P ALDO
VALVULA DECONTROL
DE SOLENOIDE
CILINDRO
MANOMETRODEL SISTEMA
A
B
P
T
MANOMETRODEL EXTREMODEL VASTAGO
MANOMETRODEL EXTREMODE LA CABEZA
1 1
2
Fig. 3.5.32 Circuito
Nombre _________________________
-
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PRACTICA DE TALLER 3.5.4 VALVULA DE CONTROL DIRECCIONAL ACCIONADA
POR SOLENOIDE (continuacin)
6. Oprima y mantenga as el interruptor para extender el vstago del cilindro. Tome las lecturas de
los manmetros y anote los valores encontrados.
Presin del sistema:
Presin del extremo del vstago:
Presin del extremo de la cabeza:
7. Desconecte el suministro de corriente de la bomba elctrica y mueva la vlvula de control
accionada por solenoide para reducir la presin en las mangueras.
8. Desactive el equipo de capacitacin y conecte la corriente de la bomba. Desconecte las
mangueras.
Preguntas:
1. Resuma las diferencias de las lecturas tomadas en los pasos 4, 5 y 6.
2. Qu ocurre en la vlvula cuando se activa el solenoide?
3. Qu ocurre en la vlvula cuando se desactiva el solenoide?
4. Sin mirar los manmetros, cmo puede decir que se ha movido el carrete de la vlvula?
Unidad 3 - 2 - Fundamentos de los Sistemas Hidrulicos
Copia del Estudiante: Prctica de Taller 3.5.4
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VALVULA DE CONTROL DIRECCIONAL - EXAMEN
Nombre _________________________
1. Anote dos aspectos que se deben tener en cuenta al usar una vlvula de control direccional.
Capacidad de flujo mxima
Cada de presin a travs de la vlvula
2. Nombre la nica pieza que se mueve en la vlvula de control direccional.
El carrete de la vlvula
Complete los espacios con la respuesta correcta.
3. Los resaltos del carrete bloquean el flujo de aceite a travs del cuerpo de la vlvula.
4. Los surcos del carrete permiten que el aceite fluya alrededor del carrete y a travs del cuerpo
de la vlvula.
5. En el smbolo ISO de la vlvula bsica, el nmero de rectngulos representa el nmero de
posiciones que puede cambiar la vlvula.
6. Cuando la vlvula est en posicin normal, el aceite de suministro fluye a travs de la vlvula y
de regreso al tanque. La vlvula es una vlvula de centro abierto.
7. Cuando la vlvula est en posicin normal, el flujo de aceite de suministro a travs de la
vlvula est bloqueado. La vlvula es una vlvula de centro cerrado.
8. En el smbolo ISO de la vlvula bsica, las lneas y las flechas dentro de los rectngulos
representan bsicamente el paso y sentido del flujo entre los orificios.
Unidad 3 - 1 - Fundamentos de los Sistemas Hidrulicos
Copia del Instructor: Examen 3.5.1
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VALVULA DE CONTROL DIRECCIONAL - EXAMEN (continuacin)
9. Escriba debajo de cada smbolo su nombre correcto.
Unidad 3 - 2 - Fundamentos de los Sistemas Hidrulicos
Copia del Instructor: Examen 3.5.1
ACCI O NADO R
DE SO L ENO I DE
ACCI O NADO R
M A N U A L
ACCI O NADO R
DE BOTON
D E E M P U J E
ACCI O NADO R
DE PEDAL
ACCI O NADO R
DE ACEITE
ACCI O NADO RDE AI RE
ACCI O NADO RDE RESO RT E
ACCI O NADO R DEPAL ANCA
EM PUJ AR- SACAR
ACCI O NADO R
M ECANI CO
ACCI O NADO R
CON TOPE
10. Dibuje una vlvula de control direccional de operacin por palanca, resorte centrado, tres
posiciones, 4 funciones y centro abierto.
11. Por qu una vlvula accionada por solenoide debe tener accionador manual?
En una vlvula accionada por solenoide, el accionador manual permite accionar la
vlvula cuando el solenoide ha sufrido una avera o est desarmado.
12. Describa cmo se usa un accionador por solenoide en una vlvula de 2 posiciones.
En una vlvula de 2 posiciones se usa slo un solenoide para mover el carrete de la
posicin normal a la posicin accionadora. Generalmente se usa un resorte para
regresar el carrete a su posicin normal.
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VALVULA DE CONTROL DIRECCIONAL - EXAMEN (continuacin)
13. Escriba tres condiciones que pueden producir sobrecalentamiento del solenoide.
Vlvulas pegadas
Altas temperaturas del medio ambiente
Bajo voltaje del sistema
14. Describa la operacin de una vlvula de retencin.
La vlvula de retencin (que tiene una bola o cabeza sostenida en su lugar con un resorte
liviano) se instala en serie con el flujo de aceite a travs del circuito. La vlvula de retencin
ofrece restriccin al flujo de aceite que hace que se produzca una presin leve contra la
vlvula de retencin. Cuando la fuerza de la presin de aceite contra el rea superficial de la
vlvula sobrepasa la fuerza del resorte de la vlvula y la presin de aceite que pueda estar
detrs de la vlvula, la vlvula de retencin se mueve fuera de su asiento. El aceite fluye a
travs de la vlvula de retencin al circuito restante.
Cuando el flujo de aceite se devuelve, cesa la fuerza contra el resorte de la vlvula de
retencin. El resorte cierra la vlvula y bloquea el flujo de aceite. El aumento de la fuerza de
la presin causada por el flujo de aceite bloqueado se suma a la fuerza del resorte y
mantiene la vlvula de retencin en su asiento.
La vlvula de retencin permite que el aceite fluya en un sentido y bloquea el flujo de aceite
en el sentido opuesto.
15. Qu ocurre en un circuito cuando se instala al revs la vlvula de retencin?
La vlvula permite paso de flujo cuando se supone que debe estar bloqueado y bloquea el
flujo cuando se supone que debe fluir libremente.
16. Cul es la diferencia entre una vlvula de retencin de operacin piloto y una vlvula de
retencin simple?
La vlvula de retencin de operacin piloto se diferencia de la vlvula de retencin simple en
que la primera permite que el aceite fluya en sentido contrario a travs de la vlvula.
17. Defina Relacin piloto y Presin piloto.
Relacin piloto es la relacin entre la presin de la tubera detrs de la vlvula de retenciny la presin piloto requerida para abrir la vlvula de retencin. Una relacin piloto de 3:1 es
con frecuencia el valor de la mayora de las vlvulas de retencin de operacin piloto.
La presin piloto es la alimentacin de la presin de suministro por el orificio piloto de la
vlvula. La presin piloto se usa para abrir la vlvula de retencin e invertir el flujo de
aceite.
Unidad 3 - 3 - Fundamentos de los Sistemas Hidrulicos
Copia del Instructor: Examen 3.5.1
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VALVULA DE CONTROL DIRECCIONAL - EXAMEN (continuacin)
18. En el smbolo de una vlvula de lanzadera en la figura arriba, el aceite puede fluir:
A. Del circuito 1 al circuito 2 D. A y B
B. Del circuito 2 al circuito 3 E. B y C
C. Del circuito 1 al circuito 3
19. Identifique y escriba en el espacio correspondiente los nombres de las partes del carrete de la
vlvula.
20. Cuando la relacin entre la presin de carga y la presin piloto es 3:1, en la figura, cul es la
presin mnima requerida para abrir la vlvula de retencin?
Unidad 3 - 4 - Fundamentos de los Sistemas Hidrulicos
Copia del Instructor: Examen 3.5.1
C IR C U IT O 2
C I R C U I TO 3
C I R C U I TO 1
C U E R P O D E L A V A L VU L A
O RIFICIO DE LA V ALV ULA R E S A L T O S D E L C A R R E T E
S U R C O D E L C A R R E T E
A C EI T E
PILOTO
A L A VA L VU L A
D E C O N T R O L
D ELC I L I N D R O
6. 200 kPa(900 l b / p u lg 2)
2. 067 kPa(300 lb/pulg 2)
-
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VALVULAS DE CONTROL DIRECCIONAL - EXAMEN
Nombre _________________________
1. Anote dos aspectos que se deben tener en cuenta al usar una vlvula de control direccional.
2. Nombre la nica pieza que se mueve en la vlvula de control direccional.
Complete los espacios con la respuesta correcta.
3. Los bloquean el flujo de aceite a travs del cuerpo de la vlvula.
4. Los permiten que el aceite fluya alrededor del carrete y del cuerpo de
la vlvula.
5. En el smbolo ISO de la vlvula bsica, el nmero de rectngulos representa el nmero de
______________ que puede cambiar la vlvula.
6. Cuando la vlvula est en posicin normal, el aceite de suministro fluye a travs de la vlvula y
de regreso al tanque. La vlvula es una .
7. Cuando la vlvula est en posicin normal, el flujo de aceite de suministro a travs de la
vlvula est bloqueado. La vlvula es una .
8. En el smbolo ISO de la vlvula bsica, las lneas y las flechas dentro de los rectngulos
representan el .
Unidad 3 - 1 - Fundamentos de los Sistemas Hidrulicos
Copia del Estudiante: Examen 3.5.1
-
7/29/2019 Curso Cat U3L5 Valv de Control Direccional
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VALVULA DE CONTROL DIRECCIONAL - EXAMEN (continuacin)
9. Escriba debajo de cada smbolo su nombre correcto.
Unidad 3 - 2 - Fundamentos de los Sistemas Hidrulicos
Copia del Estudiante: Examen 3.5.1
10. Dibuje una vlvula de control direccional de operacin por palanca, resorte centrado, tres
posiciones, 4 funciones y de centro abierto.
11. Por qu un vlvula accionada por solenoide debe tener un accionador manual?
12. Describa cmo se usa un accionador por solenoide en una vlvula de 2 posiciones.
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VALVULA DE CONTROL DIRECCIONAL - EXAMEN (continuacin)
13. Escriba tres condiciones que pueden producir sobrecalentamiento del solenoide.
14. Describa la operacin de una vlvula de retencin.
15. Qu ocurre en un circuito cuando se instala al revs la vlvula de retencin?
16. Cul es la diferencia entre la vlvula de retencin de operacin piloto y la vlvula de retencin
simple?
17. Defina Relacin piloto y Presin piloto.
Unidad 3 - 3 - Fundamentos de los Sistemas Hidrulicos
Copia del Estudiante: Examen 3.5.1
-
7/29/2019 Curso Cat U3L5 Valv de Control Direccional
45/45
VALVULA DE CONTROL DIRECCIONAL - EXAMEN (continuacin)
18. En el smbolo de una vlvula de lanzadera en la figura arriba, , el aceite puede fluir:
A. Del circuito 1 al circuito 2 D. A y BB. Del circuito 2 al circuito 3 E. B y C
C. Del circuito 1 al circuito 3
19. Identifique y escriba en el espacio correspondiente los nombres de las partes del carrete de la
vlvula.
20. Cuando la relacin entre la presin de carga y la presin piloto es 3:1, en la figura cul es la
presin mnima requerida para abrir la vlvula de retencin?
Unidad 3 - 4 - Fundamentos de los Sistemas Hidrulicos
Copia del Estudiante: Examen 3.5.1
C IR C U IT O 2
C I R C U I T O 3
C I R C U I TO 1
A C EI T E
PILOTO
D E L
C I L I N D R O
6. 200 kPa
(900 l b / p u l g2)