Volumen 2 Capítulo 10: Circuitos de control de flujo

Para controlar la velocidad del actuador, la mayoría de los diseñadores utilizan control de flujo . Los circuitos de aire a menudo requieren un flujo controlado porque los compresores de aire de la planta pueden ser muy grandes para casi cualquier circuito dado. Los circuitos hidráulicos suelen tener una fuente de alimentación dedicada que está dimensionada para el tiempo de ciclo, por lo que no se requieren restrictores.

El control de flujo siempre genera algo de calor en el circuito hidráulico, por lo tanto, considere otros métodos para controlar la velocidad del actuador siempre que sea posible. Los ejemplos de circuitos en este capítulo ilustran los tipos de sistemas de control de flujo y cómo aplicarlos.

Las figuras 10-1 y 10-2 muestran el símbolo de un orificio fijo, el componente básico para controlar el flujo. Los orificios fijos pueden ser simples reguladores en línea o controles preestablecidos de fábrica con compensación de presión y derivación. Su bajo costo y el hecho de que son a prueba de manipulaciones son las dos razones principales para usar orificios de fijación.

Cuando sea necesario controlar el flujo de fluido en ambas direcciones, utilice la válvula de aguja que se muestra en la Figura 10-3. Cuando la válvula de aguja requiera una compensación de presión bidireccional, agregue el arreglo de válvula de retención que se muestra en la Figura 10-4. Estas válvulas de retención, a veces llamadas puentes rectificadores, obligan al fluido a fluir a través de la válvula de aguja en la misma dirección, independientemente del movimiento del actuador.(Recuerde que la compensación de presión solo se aplica a una dirección de flujo).

Algunos fabricantes usan términos diferentes cuando hablan de hardware de control de flujo. Por lo general, el término control de flujo se refiere a una válvula de aguja ajustable con derivación integrada, como se muestra en la Figura 10-5. Este tipo de medidor de control de flujo fluye en una dirección y permite el flujo libre en la dirección opuesta. Sin embargo, algunas empresas identifican el control de flujo de la Figura 10-5 como una válvula de mariposa. Estas empresas afirman que el control de flujo debe tener un bypass y ser compensado por presión, como se muestra en la Figura 10-6.

Utilice el control de flujo compensado por presión cuando los actuadores hidráulicos requieran un control de velocidad preciso. Las fluctuaciones de presión del sistema o los cambios de carga pueden causar cambios en la velocidad del actuador. Independientemente de la causa de la diferencia de presión, el flujo a través del orificio variará a menos que el control de flujo tenga compensación de presión. Una válvula con compensación de presión solo se usa cuando se requiere un control de velocidad muy preciso, ya que cuesta seis veces más que una válvula sin compensación.

Tipos de bucles de control de flujo

Hay tres tipos de bucles de control de flujo para elegir. Ellos son: estrangulamiento de entrada, estrangulamiento y estrangulamiento de descarga (o derivación). Los sistemas de aire e hidráulico usan circuitos de entrada y salida, mientras que solo el circuito hidráulico usa el tipo de purga. Cada control tiene ciertas ventajas en situaciones específicas.

La figura 10-7 muestra el circuito de control de entrada de un cilindro. Tenga en cuenta que la válvula de retención de derivación fuerza el fluido a través del orificio ajustable antes de que ingrese al actuador. La figura 10-8 muestra un cilindro hidráulico extendido y muestra la presión y el flujo en varias partes del circuito. Con un circuito de estrangulamiento, el fluido ingresa al actuador a una velocidad controlada. Si el actuador tiene una carga resistiva, el movimiento a través del circuito hidráulico será suave y estable. Esto se debe a que el petróleo es casi incompresible.

En los sistemas neumáticos, el movimiento del cilindro puede ser errático porque el aire es comprimible. A medida que el aire fluye hacia el cilindro, como se muestra en la Figura 10-9, la presión aumenta lentamente hasta que se crea la fuerza de separación requerida para iniciar el movimiento de la carga. Dado que la fuerza subsiguiente requerida para mantener la carga en movimiento siempre es menor que la fuerza de separación, el aire en el cilindro en realidad se expande. El aire en expansión aumenta la velocidad del cilindro, lo que hace que se deslice hacia adelante. El pistón se mueve más rápido de lo que el aire entrante puede llenar el cilindro, la presión cae por debajo de la necesaria para mantener el cilindro en movimiento y se detiene. Luego, la presión comienza a acumularse nuevamente para superar la fuerza de separación y el proceso se repite. Este movimiento de estocada puede continuar hasta el final de la brazada. El lazo del acelerador es el mejor control para evitar el sprint del cilindro.

En el caso de un sistema de aire, la presión aumentará lentamente y el movimiento del cilindro puede ser inestable. Este movimiento brusco proviene de la compresibilidad del aire. A medida que el aire ingresa al cilindro, como se muestra en la Figura 10-9, la presión aumenta lentamente hasta que se crea una fuerza de separación que inicia el movimiento del pistón. Debido a que la fuerza de movimiento siempre es menor que la fuerza de separación, el aire en el cilindro se expande. El aire en expansión acelera el movimiento del cilindro, lo que hace que avance rápidamente. Esta mayor velocidad mueve el pistón más rápido de lo que el aire entrante puede llenar el espacio detrás de él, por lo que la presión cae a menos de lo que se necesita para mantenerlo en movimiento y detener el cilindro. Después de que el cilindro se detiene, la presión comienza a acumularse nuevamente para crear la fuerza de separación y el proceso se repite. Este movimiento de estocada puede continuar hasta el final de la brazada. El circuito de aceleración es el mejor control del cilindro.

Si el actuador tiene una carga de sobrecarga, como se muestra en la Figura 10-10, el control de entrada no funcionará. Cuando la válvula inversora cambia de dirección, la carga vertical sobre el vástago del cilindro hace que se alargue. Dado que el fluido no puede llegar al extremo de la cabeza del cilindro lo suficientemente rápido, se acumula un vacío allí. Luego, el cilindro cae libremente, independientemente de la configuración del ajuste de aceleración. La bomba continuará suministrando fluido medido al extremo de la culata de cilindros y eventualmente llenará el vacío. Una vez que se llena el espacio de vacío, el cilindro puede generar toda su fuerza.

circuito de aceleración de 3 velocidades

Los esquemas de las Figuras 10 y 11 muestran un lazo de control de entrada de 3 velocidades con válvulas modulares. La activación de diferentes combinaciones de solenoides puede cambiar la velocidad del cilindro a voluntad. Para velocidades más altas, agregue más válvulas direccionales centrales en línea y módulos de control de flujo como la estación DV01. El factor limitante es la caída de presión en el centro de la serie de válvulas. El uso de colectores de barra y válvulas modulares elimina muchos accesorios y posibles fuentes de fugas. Al igual que con todos los circuitos de entrada, la bomba de presión compensada que se muestra aquí produce menos calor que una bomba de capacidad fija.

Para extender rápidamente el cilindro, mueva la válvula como se muestra en la Figura 10-12. La válvula solenoide A2 energizada en la válvula direccional DV02 dirige el fluido al extremo de la culata de cilindros a través del módulo de control de entrada directamente debajo de este. Esta condición siempre se establece en la velocidad de extensión más rápida. El electroimán A2 permanece energizado a todas las velocidades de extensión.

Active la válvula solenoide B1 en la válvula direccional DV01, Figura 10-13, para enviar el flujo de la bomba a través del controlador de flujo derecho en el módulo debajo de este. Esto dará como resultado una velocidad más lenta, denominada aquí velocidad media. Cualquier electroimán A1 o B1 puede producir una velocidad media, haciendo que el electroimán opuesto produzca una velocidad lenta. Al igual que la velocidad rápida, la velocidad del cilindro es variable, pero nunca puede ser más rápida que la velocidad rápida.

Al accionar la válvula solenoide A1 en la válvula direccional DV01, el flujo de fluido se controla a través del lado izquierdo en el módulo debajo de este. Esto producirá una velocidad diferente, denominada aquí velocidad lenta.

El cilindro se puede retraer rápidamente o en cualquiera de los mismos ajustes de flujo más lento que se indica arriba. Al energizar la válvula solenoide B2 de la válvula direccional DV02, el flujo será controlado por el medidor de entrada opuesto. Esto significa que la retracción rápida puede no ser lo mismo que la velocidad de extensión. Las velocidades media y lenta serán las mismas que los caudales extendidos. Debido al área reducida del extremo del vástago, la velocidad del cilindro será ligeramente más rápida durante estos flujos reducidos.

Un colector simple puede proporcionar múltiples velocidades a bajo costo y eliminar posibles fugas en las tuberías.

NOTA: Seleccione una válvula para la DV01 que pueda soportar la contrapresión de la línea del tanque.

Dado que el cilindro puede deslizarse por inercia al desacelerar, el cambio de velocidad con este circuito de aceleración será suave.(Los cilindros también pueden cavitar al desacelerar, por lo que es posible que se requiera una válvula de retención anticavitación).

Figura 10-14: Lazo de control de dosificación de entrada de tres velocidades que utiliza válvulas modulares montadas en un colector de banda, extendido a baja velocidad.


Control de estrangulamiento para cargas fuera de control

Las figuras 10-15 y 10-17 muestran cargas desbocadas controladas por las válvulas de compensación y de entrada del acelerador. El control de entrada funciona exactamente como se explicó anteriormente, mientras que la válvula de contrapeso pone resistencia al movimiento del cilindro.(Consulte el Capítulo 5 para obtener una explicación de la válvula de equilibrio). La Figura 10-16 muestra un bucle de control de flujo de descarga que da el mismo resultado que un bucle de entrada, sin que se genere la mayor parte del calor.

Figura 10-15: Circuito de control de estrangulamiento para extensión de cilindro vertical bajo carga de sobrevelocidad. La válvula de equilibrio evita que la carga se caiga.


Un circuito de control de entrada para cargas sobrecargadas no es un diseño normal, pero puede ser necesario cuando el circuito tiene un interruptor de presión o una válvula de secuencia.

En cualquier circuito de medición con una bomba de caudal fijo, la energía desperdiciada calienta el fluido. En el circuito de la figura 10-15, casi el 95% de la energía utilizada por el sistema se convierte en calor. En este circuito, el fluido de la bomba ingresa al cilindro a la velocidad más rápida permitida por el control de entrada. Una válvula de contrapeso en el puerto del extremo del vástago evita que el cilindro se salga de la línea cuando se extiende.

Figura 10-16: Lazo de control de flujo de derivación o purga extendida para cilindros verticales bajo cargas sobrecargadas. La válvula de equilibrio evita que la carga se caiga.

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Para ahorrar energía cuando se usa una bomba de capacidad fija, el circuito de la figura 10-16 funciona bien. El control de flujo de purga o derivación reduce en gran medida el desperdicio de energía. A través del circuito de purga, el exceso de flujo de la bomba ingresa al tanque a la presión requerida para mover el cilindro. En el circuito de la figura 10-16, cuando el cilindro está extendido, la presión es de unos 50 psi. La velocidad de la carrera de extensión sigue siendo infinitamente variable y la presión en la línea final de la culata nunca es mayor que la causada por la resistencia de la carga.

Figura 10-17: Lazo de control de entrada con bomba de presión compensada con detección de carga y cilindro vertical, que se extiende bajo carga de sobrevelocidad. La válvula de equilibrio evita que la carga se caiga.


La figura 10-17 muestra otro método para reducir la pérdida de energía y la generación de calor: usar una bomba de presión compensada con detección de carga en combinación con un lazo de control de entrada. Una línea de detección que se conecta a la línea final de la culata después del control de entrada transmite información de presión a la bomba. En el caso de las bombas compensadas por presión con detección de carga, la presión en la salida de la bomba permanece entre 150 y 200 psi por encima de la carga hasta que intenta superar el ajuste de presión del compensador. La única pérdida de energía aquí es la caída de presión de 150 a 200 psi en el control de flujo al volumen establecido.(La generación de calor dentro del circuito de la bomba de detección de carga se explica más adelante en este capítulo).

Cuando se requiere un lazo de medición

En algunos casos, el bucle de regulación es la única forma de controlar la velocidad del actuador, incluso para equipos neumáticos. Las figuras 10-18 a 10-21 muestran varias situaciones en las que se requieren circuitos de medición.

Figura 10-18: Circuito de control de entrada con interruptor de presión para indicar el final de la carrera.


Muchos circuitos de máquinas usan interruptores de presión para indicar cuándo el actuador encuentra resistencia. Si la presión en el actuador aumenta prematuramente, el ciclo de la máquina estará desfasado. Usando el circuito de entrada que se muestra en la Figura 10-18, la presión en el cilindro será suficiente para mover el cilindro y sus accesorios hasta alcanzar la carga. Con un circuito de aceleración, una vez que la válvula direccional se mueve, la presión en el extremo de la culata del cilindro aumenta, activando el interruptor de presión mucho antes de que el cilindro toque la carga.

Figura 10-19: Circuito de control de dosificación con interruptor de presión para indicar el final de la carrera.


Sin embargo, se puede usar un interruptor de presión con un circuito de control de flujo de salida. En la Figura 10-19, observe que el interruptor de presión está ubicado en la línea de la tapa del extremo del cilindro. Envía una señal cuando el cilindro no puede extenderse más. También tenga en cuenta que el interruptor de presión está muy bajo (50 psi). A medida que el cilindro se mueve, el aceite que fluye desde los puertos del extremo de la culata permanece presurizado por el control de salida. Cuando el cilindro entra en contacto con la carga, la presión en el puerto frontal cae, accionando el interruptor de presión y enviando una señal.(Use una válvula direccional de retorno por resorte, operada por piloto, de tres vías, normalmente abierta, en lugar de un interruptor de presión para generar una señal piloto neumática o hidráulica).

El circuito de caída de presión de la figura 10-19 funciona bien en un circuito neumático porque la salida de aire medida proporciona un buen control. Varias empresas ofrecen componentes lógicos de aire diseñados específicamente para este tipo de circuito.

Figuras 10-20. Circuito de control de entrada con válvula de secuencia para indicación de final de carrera.


Las válvulas de secuencia se utilizan a menudo para activar un segundo actuador después de que el cilindro encuentra resistencia y aumenta el tonelaje. Con el control de entrada que se muestra en la Figura 10-20, la presión en el extremo superior del cilindro aumenta cuando (pero no antes) el cilindro entra en contacto con la pieza de trabajo. A medida que se mueve el actuador, la presión en la entrada de la válvula de secuencia permanece por debajo de su ajuste de resorte.(Para un circuito de salida, cuando la válvula direccional cambia, la presión en el extremo de la culata alcanza la presión del sistema. Por lo tanto, hay un flujo prematuro al circuito secundario.

El cilindro vertical de retorno de peso de acción simple que se muestra en la Figura 10-21 requiere control del acelerador cuando está extendido. Esto es cierto incluso para el cilindro con el mejor control de aceleración de salida. Para diferentes velocidades de retracción, use el control de segundo medidor (que se muestra en la Figura 10-21).

Figuras 10-21. Circuito de control de estrangulamiento para extensión de cilindro de simple efecto.


NOTA: Un interruptor de presión o una válvula de secuencia solo indicarán que la presión ha alcanzado un cierto nivel. No importa qué causó la acumulación de estrés. No utilice un dispositivo de detección de presión si el actuador debe estar en una determinada posición antes de que comience la siguiente función. Utilice siempre interruptores de límite.(Si tanto la posición como la fuerza del cilindro son importantes, use un interruptor de presión o una válvula de secuencia en serie con un interruptor de límite).

El papel del circuito de aire del acelerador de admisión con cambios de carga.

Al usar un circuito de aceleración en un cilindro de carga variable, el movimiento será inconsistente. Dependiendo del rango de fuerza requerido, el movimiento puede ser suave, el cilindro puede tener una velocidad excesiva o incluso puede detenerse. En la figura 10-22, el cilindro se mueve suavemente bajo una presión diferencial de 30 psi.(La fuerza utilizada para crear la carga en movimiento requiere un diámetro interior de 30 psi). Si la carga permanece constante, el cilindro puede, y probablemente lo hará, avanzar sin problemas.

Cuando la carga se duplica, como se muestra en la Figura 10-23, 30 psi no son suficientes para mantener el cilindro en movimiento. En este punto, el cilindro se detendrá hasta que la presión en el extremo de la tapa llegue a 60 psi.(La configuración de aceleración determina cuánto tiempo lleva esto).

Una vez que la presión en el extremo superior del cilindro alcanza los 60 psi (Figura 10-24), el cilindro comienza a moverse nuevamente. Si la carga mayor permanece constante, el movimiento es estable.

Cuando se redujo la segunda carga, como se muestra en la Figura 10-25, la presión de 60 psi en el extremo de la tapa fue mayor que la necesaria. Esta alta presión hará que el cilindro se deslice hacia adelante y, como resultado, la presión en el extremo de la tapa comenzará a disminuir. La cantidad de sprint es proporcional al volumen total de aire en el extremo de la culata y las tuberías que conducen a ella.

Luego, como se muestra en la Figura 10-26, una vez que la descompresión alcanza los 30 psi, el cilindro se desacelera a su velocidad original. Si este problema de parada/aceleración/exceso de velocidad es intolerable y el aire es la fuente de energía requerida, agregue un poco de control de aceite al circuito.(Consulte el Capítulo 3, Circuito de gas-petróleo).

Control de flujo de salida de medición

El control del acelerador impide que el fluido salga del cilindro para retardar el movimiento del cilindro. Este tipo de circuito de control de flujo es adecuado para cualquier tipo de carga y funciona mejor con equipos neumáticos. La figura 10-27 muestra un circuito de control de salida en reposo.

En la figura 10-28, la válvula direccional se ha movido y el cilindro ha comenzado a extenderse. El fluido en el extremo de la cabeza del cilindro está bajo la presión del sistema y la válvula de alivio descarga el exceso de flujo de la bomba en el tanque. Según el tamaño de la varilla y la fuerza requerida para mover la carga, la presión en el extremo superior del cilindro será igual o superior a la presión del sistema. La acción del control de salida es suave y estable en el circuito hidráulico.

Figura 10-28. Lazo de control de salida del medidor: el cilindro se extiende.


La figura 10-29 muestra el patrón de presión del cilindro cuando está extendido. Al limitar el flujo que sale del cilindro, la acción se vuelve suave cuando la carga permanece constante.(Las figuras 10-35 a 10-39 muestran la acción de un cilindro que mueve una carga variable).

En la Figura 10-30, el control de salida está controlando la carga en el cilindro vertical que actúa hacia abajo. Esta carga de sobrevelocidad se mueve constantemente debido al flujo de fluido restringido que sale del cilindro. El circuito del acelerador evita cargas desbocadas, pero dependiendo de la carga y el tamaño del vástago del pistón, puede haber un exceso de presión en el extremo de la culata. Tenga en cuenta que la presión del extremo de la varilla es de 3000 psi cuando está extendida. Esto se debe a que la varilla es demasiado grande (2:1) y la carga es pesada. Con la válvula de alivio ajustada a 3000 psi, esta presión en el cabezal puede llegar a 7000 psi.

Figura 10-29. Circuito de control del acelerador neumático: el cilindro se extiende.


Cuando utilice un sistema de estrangulamiento de salida con una carga no controlada, verifique la presión de detección de carga y la presión de detección hidráulica en el extremo de la barra. Esta presión puede ser mucho más alta que la presión nominal del componente, incluso si la válvula de alivio está configurada muy por debajo de la presión nominal máxima.

Figura 10-30. Lazo de control de salida del medidor: el cilindro se extiende en condiciones de sobrecarga.


Circuito de salida de tres velocímetros

El esquema de la Figura 10-31 muestra un lazo de control de salida de tres velocidades con válvulas modulares. La activación de diferentes combinaciones de solenoides puede cambiar la velocidad a voluntad. Para velocidades más altas, agregue más válvulas direccionales centrales en línea y módulos de control de flujo como la estación DV02. El factor limitante es la caída de presión en el centro de la serie de válvulas. El uso de colectores de barra y válvulas modulares elimina muchos accesorios y posibles fuentes de fugas. Al igual que con todos los circuitos de salida, la bomba de presión compensada que se muestra aquí produce menos calor que una bomba de capacidad fija.

Figura 10-31. Bucle de control de flujo de salida de tres velocidades usando válvulas modulares en el colector de banda – en reposo cuando la bomba está funcionando.


La figura 10-32 muestra la rápida extensión del cilindro. El solenoide A1 de la válvula direccional DV01 se mueve y el fluido del cilindro pasa a través del módulo de control de salida directamente debajo de él. Esta ruta de flujo siempre producirá la velocidad más rápida.

Figura 10-32. El lazo de control de salida de tres velocidades utiliza válvulas modulares en el colector de la barra: los cilindros se extienden rápidamente.


Al energizar la válvula solenoide B2 en la válvula direccional DV02, como se muestra en la Figura 10-33, el flujo de retorno del cilindro se controla a través del control de flujo izquierdo en el módulo debajo de este. Esto dará como resultado una velocidad más lenta, denominada aquí velocidad media. El solenoide A2 o B2 se puede asignar a velocidad media (lo que permite que el solenoide opuesto produzca una velocidad baja). Al igual que con la velocidad rápida, la velocidad a la que se mueve el cilindro es variable, pero nunca puede ser más rápida que la velocidad rápida.

Figura 10-33. Un lazo de control de dosificación de salida de tres velocidades que utiliza válvulas modulares en un colector de barra: los cilindros se extienden a velocidad media.


Al accionar la válvula solenoide A2 en la válvula direccional DV02 (Figura 10-34), el flujo de aceite del cilindro se controla a través del lado derecho en la válvula modular debajo de este. Esta será una velocidad diferente, aquí llamada velocidad lenta.

Figura 10-34. Bucle de control de dosificación de salida de tres velocidades que utiliza válvulas modulares en colectores de banda: los cilindros se extienden a baja velocidad.


El cilindro se puede retraer rápidamente o en cualquiera de los mismos ajustes de flujo más lento que se indica arriba. Al energizar la válvula solenoide B2 de la válvula direccional DV01, el flujo será controlado por la estrangulación de salida opuesta. Esto significa que cuando el cilindro está extendido, la velocidad rápida puede ser diferente. Las velocidades media y lenta serán las mismas que los caudales extendidos. Debido al aumento del área del cabezal, la velocidad del cilindro será ligeramente más lenta durante estos flujos reducidos.

Al pasar de una velocidad más rápida a una más lenta, el movimiento es brusco. Esto se debe a que el lazo del acelerador controla el flujo que sale del cilindro.

NOTA: Un colector simple puede establecer múltiples velocidades de manera económica y eliminar las fugas en las tuberías. Además, asegúrese de usar una válvula DV01 que pueda soportar la contrapresión de la línea del tanque.

Circuito neumático de salida de dosificación de carga variable

Cuando se usa un circuito de aceleración en cilindros con cargas variables, el movimiento será inconsistente. El rango de movimiento puede variar desde suave hasta detenerse y estocada, dependiendo de la cantidad de variación de fuerza requerida.(Tenga en cuenta que en las Figuras 10-35 a 10-39 no se considera la diferencia de barras).

Figura 10-35. Bucle de control de estrangulamiento neumático: el cilindro de carga se extiende lenta y suavemente hacia una segunda carga igual.


En la figura 10-35, un cilindro cargado se balancea suavemente con una presión diferencial de 30 psi entre su tapa y el extremo superior.(Con el tamaño de apertura de este ejemplo, se requiere una diferencia de 30 psi para generar suficiente fuerza para mover la carga). Si la carga permanece constante, el cilindro normalmente avanzará suavemente.

Figura 10-36. Bucle de control de aceleración neumática: se detiene cuando el cilindro entra en contacto con la segunda carga y cuando cae la presión en el extremo del vástago.


Pero cuando la carga se duplica, como se muestra en la figura 10-36, la diferencia de 30 psi en el pistón no es suficiente para mantener el cilindro en movimiento;Cuando la presión del extremo del vástago cae a unos 20 psi, el cilindro se detiene. La tasa de caída de la presión es proporcional a la tasa a la que se descarga el aire a través del dispositivo de control de flujo. Una vez que la presión en el extremo de la varilla del cilindro alcance los 20 psi (Figura 10-37), el cilindro comenzará a moverse nuevamente. Si la carga adicional sigue siendo la misma, el movimiento vuelve a ser suave y estable.

Figura 10-37. Bucle de control de regulación neumática: después de que cae la presión en el extremo del vástago, el cilindro mueve ambas cargas.


Cuando se eliminó la segunda carga, como se muestra en la Figura 10-38, la presión de 20 psi en el extremo de la varilla era menor que la requerida para mantener el retroceso del pistón. En este punto, el cilindro se precipitará hacia adelante hasta que la presión en el extremo de la varilla aumente a alrededor de 50 psi. La cantidad de sprint está directamente relacionada con la cantidad de aire en el extremo del vástago del cilindro y las tuberías que conducen a él. Como se muestra en la Figura 10-39, una vez que el aire en el extremo del vástago se comprime nuevamente a aproximadamente 50 psi, el cilindro volverá a la velocidad normal.

Figura 10-38. Lazo de control del acelerador neumático: el cilindro avanza rápidamente después de retirar la segunda carga. La presión en el extremo de la varilla está aumentando hasta un nivel que evita que el cilindro retroceda.

Figura 10-39. Circuito de control de estrangulamiento neumático: una vez que el cilindro vuelve a su estado original, la carga única se extiende lenta y suavemente.


Si este problema de detenerse y acelerar es insoportable y el aire es la fuente de energía, agregue un método de control de aceite al circuito.(Consulte el Capítulo 3 sobre circuitos de petróleo y gas para conocer las formas de superar este problema).

Control de flujo de purga (derivación)

La figura 10-40 muestra el circuito de control de flujo de purga o derivación en reposo. Este tipo de circuito de control de flujo drena el exceso de líquido en el tanque. Los circuitos de drenaje funcionan mejor en circuitos hidráulicos que usan bombas de capacidad fija. El circuito de purga solo se puede usar con múltiples actuadores si se opera uno a la vez.

A medida que el aceite ingresa al tanque a través del control de flujo compensado por presión, el movimiento del cilindro se ralentizará y la presión del sistema solo aumentará lo suficiente como para mover la carga.(Si bien este arreglo desperdicia energía, es una pequeña cantidad).

El cilindro de la Figura 10-41 se extiende a 3 gpm, mientras que 7 gpm van al tanque a través de una válvula de aguja con compensación de presión. Dado que la resistencia del cilindro y la carga es de solo 100 psi, la energía requerida es muy baja.3 gpm que fluyen hacia el cilindro no generan calor porque están realizando un trabajo útil.7 gpm a 100 psi de caída de presión es la única energía desperdiciada. Si el cilindro tocara una carga que requiriera 300 psi, todo el sistema subiría a 300 psi. Las pérdidas de energía aumentarán, pero seguirán siendo mucho menores que en los sistemas medidos de entrada o salida.

Incluso con una válvula de control de flujo con compensación de presión, la velocidad del cilindro variará ligeramente al aumentar la presión. Esto se debe a que cuando aumenta la presión, el caudal de la bomba disminuye ligeramente. El control de flujo todavía pasa 7 gpm.(Todas las pérdidas por ineficiencia de la bomba reducen la velocidad del cilindro). Cuando el cilindro toca fondo, la presión se acumula hasta que se abre la válvula de alivio. Toda la energía de entrada en este punto produce calor. Tenga en cuenta que esto solo sucede si el cilindro tiene que mantener la fuerza en la parada.

Al igual que los circuitos de estrangulamiento, los circuitos de purga no son adecuados para cargas fuera de control. La figura 10-42 muestra el cilindro extendido rápida y completamente a medida que se mueve la válvula desviadora.(Cuando use un circuito de drenaje con una carga fuera de control, use el circuito de equilibrio que se muestra en la Figura 10-16. La válvula de equilibrio crea resistencia y el aceite que ingresa al cilindro establece su velocidad como cualquier carga resistiva).

La generación de calor se puede minimizar si la fuerza del cilindro es baja durante la extensión y la retracc

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