antirretornos pilotados con drenaje a tanque

Antirretorno Pilotado con Drenaje a Tanque

ANTIRRETORNO PILOTADO CON DRENAJE A TANQUE

(Sin que el drenaje tenga posibilidad de bloquear su apertura en modo antirretorno)


SIMBOLO Y COMPONENTE

Antirretorno Pilotado

B

A

X

Y


SECCIÓN FUNCIONAL

PB

PA

PX

SB

SX

FM

PD


PRESIÓN DE PILOTAJE PARA INICIAR LA APERTURA

DMX

BABX

DX

M

X

BABX

MBABXDX

PPSS)PP(P

PS10

FSS)PP(P

FS)PP(10S)PP(10

PB

PA

PX

SB

SX

FM

PD


PRESIÓN DE PILOTAJE PARA MANTENER LA APERTURA

PB

PA

PX

SB

SX

FM

PD

MX

D

DMX

BA

DMX

BABX

PP0P si YPPP

PP que Puesto

PPSS)PP(P



DMX PPP

ATENCIÓN:Obsérvese que la presión para mantener la apertura de esta válvula sólo depende de la presión de su muelle interno si su drenaje

externo va tanque. Algo que no ocurre en las que no tienen drenaje externo, las cuales pasan a depender de la presión aparecida en A al ser

ésta la vía que utilizan como drenaje.

PB

PA

PX

SB

SX

FM


ANTIRRETORNO PILOTADO CON UN DRENAJE QUE PUEDE SER UTILIZADO PARA BLOQUEAR LA VÁLVULA


SIMBOLO Y COMPONENTE

Antirretorno Pilotado

B

A

X

Y


SECCIÓN FUNCIONAL

PB

PA

PX

SB

SX

FM

PD

SV


PRESIÓN DE PILOTAJE PARA LA APERTURA

MX

VABX

D

MX

VADBX

MX

DADBX

BX

X

M

X

DAD

X

BBX

MDADDBBXX

MDABBDDXX

VXD

P)SS1(PPP

: 0P de general caso elen Luego

P)SS1()PP(PP

:bien O

PSS)PP(PP

SS:caso esteen que Puesto

S10F

SS)PP(

SSPP

FSP10SP10SP10SP10FSP10SP10SP10SP10

)SS(S osconsideram Si

PB

PA

PX

SB

SX

FM

PD

SV


MX

VAX

D

MX

VD

X

VAX

MX

VD

X

VAAX

BA

MX

VADBX

PSSPP

: 0P de general caso elen Luego

P)SS1(P

SSPP

P)SS1(P)

SS1(PPP

PP apertura lapor Si

P)SS1()PP(PP


PB

PA

PX

SB

SX

FM

PD

SV


MX

MX

VAX

A

PP

PSSPP

: 0P que de específico más caso elEn


PB

PA

PX

SB

SX

FM

PD

SV


)SS(SPPP

0Py 0P: de general caso elen Luego

P)SS1()PP(PP

apertura.su bloquear presión, a poniéndole para, tanqueadrenajesu usar pueden pilotados nosantirretor de tipoEste

VX

XMDA

BX

MX

VADBX

BLOQUEO DE LA FUNCIÓN ANTIRRETORNO

PB

PA

PX

SB

SX

FM

PD

SV


APLICACIÓN DIDÁCTICA DE ANTIRRETORNOS PILOTADOS CON DRENAJE A TANQUE


ASCENSO Y DESCENSO DE UNA CARGA CON VELOCIDAD SEMEJANTE

Es esta una aplicación didáctica en la que juntamos dos situaciones, que no deberían ser normales, con el fin de usar los dos antirretornos pilotados antes mostrados. 1) Disponemos de una válvula de presión para el equilibrado de la carga. Lo cual obliga a que el cilindro diferencial de = 2 deba trabajar con la sección S1 (o anular) elevando la carga.2)Por otra parte se supone que los antirretornos pilotados tienen la misión de bloquear el cilindro para que la carga no caiga evitando que cualquier fuga en el sistema lo haga posible. Ese cometido lo cumplen. Pero al ser un cilindro con el trabajo invertido, no se garantiza que la carga no pueda descender a causa de las fugas internas del propio cilindro, bien sean por el deterioro de las juntas del émbolo o de la deformación del tubo del cilindro por puntas de presión.Dicho esto, damos los datos de la aplicaciónDisponemos de un cilindro S0 = 100 cm2 y S1 = 50 cm2La relación =2La carga máxima está compuesta de una masa de aproximadamente 6115 KgrLa carga máxima sería L = 60.000 N.Disponemos el sistema para conseguir la velocidad semejante, tanto en el ascenso como en el descenso, por medio de dos bombas con un caudal de utilización QUT = 30 l/min. De tal forma que durante la entrada del vástago (o subida de la carga) sólo trabaja una bomba y durante la salida del vástago (o bajada de la carga) trabajan las dos.



La válvula de bloqueo garantiza que no haya un descenso de la carga mientras permanece elevada y en reposo, originado por las fugas en el sistema de equilibrado de la carga. Pero ese bloqueo no evitaría un descenso de la carga a causa de fugas internas en el cilindro. Pues al trabajar en posición invertida el cilindro, las fugas de S1 (o sección anular) son de menor volumen que el generado en S0 (o sección llena) por lo que únicamente se produce en dicha sección una fuerte descompresión.

Fugas internas en el cilindro

Posible descenso

de la carga

Descompresión y posibles fugas en el sistema de equilibrado de la carga

Ninguna fuga en el antirretorno pilotado



QB = 30QA = 30

PM= 0PM= 0

Estando en reposo el sistema, las dos bombas están en descarga a través del distribuidor de la bobina Y2.

Y2Y1

Y3



bars. 1200510

60.000S10gmP

1L

P1=120

La retención de la carga por la válvula antirretorno pilotada, hace que la presión de la carga sea la de la zona de bloqueo.

QB = 30QA = 30

PM= 5PM= 5

Y2Y1

Y3


ASCENSO DE LA CARGA CON VELOCIDAD MÁXIMA

Durante el ascenso de la carga.

QEE= 30

QSE= 60

60QQ30QQ

EESE

UTEE

m/s 1,0056

30S6

Qv1

EEe

QSE+ QB = 90

QB = 30QA = 30

PM= 5PM= 130

Y2=1Y1=1

P1=120

Y3

ve=0,1 m/s


QB = 30QA = 30

PM= 5PM= 5

Una vez elevada la carga, estando en reposo el sistema con las dos bombas en descarga a través del distribuidor de la bobina Y2, puede iniciarse el descenso de la carga.

Y2=0Y1=0

Y3

PARADA ELEVADA DE LA CARGA TRAS EL ASCENSO

P1=120


COMIENZO DEL DESCENSO DE LA CARGA - INMEDIATAMENTE TRAS LA SUBIDA

bars 5 PP0PPP

PPSS)PP(P

MX

D

AB

DMX

AABX

Y2=1Y1=0

Y3=1

Al excitarse Y2 e Y3 comienza el microproceso para iniciar el descenso de la carga: la excitación de Y3 hace que se bloquee el antirretorno de entrada a la sección llena, deteniendo el avance del caudal de las dos bombas que, ahora, al no estar excitada Y1 impulsan, juntas, el caudal hacia la sección llena.Por otra parte se pilota para abrir el antirretorno que bloquea el descenso de la carga. Lo que se consigue cuando la presión alcance el valor de la presión del muelle, por ser prácticamente iguales PA y PB:

P1=120

PM= 5PM= 5


Para cuando el presostato PST alcance los 120 bars antes de desexcitar Y3, obviamente ya se habrá abierto el antirretorno desbloqueando la bajada de la carga. Entonces, cuando ya el presostato desexcite Y3, se permitirá la llegada de los dos caudales a la sección llena del cilindro.

Y2=1Y1=0

Y3=1

P1=120

PM= 120PM= 120

PST=120



Y2=1Y1=0

P1=150

Y2=1Y1=0

PM= 70PM= 70

Y3=0Para cuando el presostato PST alcance los 120 bars antes de desexcitar Y3, obviamente ya se habrá abierto el antirretorno desbloqueando la bajada de la carga. Entonces, cuando ya el presostato desexcite Y3, se permitirá la llegada de los dos caudales a la sección llena del cilindro.


PEC= 150


COMIENZO DEL DESCENSO DE LA CARGA - TIEMPO DESPUÉS DE LA SUBIDA

Y2=0Y1=0

Y3=0

Al pasar un cierto tiempo con la carga elevada, antes de que se dé la orden de bajar la carga, es muy probable que se haya descomprimido la presión de PA a pesar de la válvula de presión cerrada para el equilibrado de la carga.Por lo que la nueva situación sería otra:

P1=120

PM= 5PM= 5



bars 45 05310)201(P

31

SS

0P ; 0P; 201P

PPSS)PP(P

X

X

A

DA B

DMX

AABX

Y2=1Y1=0

Y3=1

Al excitarse Y2 e Y3. La excitación de Y3 hace que se bloque el antirretorno, deteniendo el avance del caudal de las dos bombas que, ahora, al no estar excitada Y1 impulsan juntas el caudal hacia la sección llena.Por otra parte se pilota para abrir el antirretorno que bloquea el descenso de la carga. Lo que se consigue cuando la presión alcance el valor:

P1=120

Para cuando el presostato alcance los 120 bars, obviamente ya se habrá abierto el antirretorno desbloqueando la bajada de la carga, y entonces el presostato desexcitará Y3, permitiendo la llegada de los dos caudales a la sección llena del cilindro.

PM= 45PM= 45



ATENCIÓN ¿Qué hubiera ocurrido si el circuito fuera de este otro modo, SIN VÁLVULA DE BLOQUEO? Recuerden: todo lo que pueda ocurrir, acaba ocurriendo.

Y2=1Y1=0

P1=390

PM= 135PM= 135bars. 390P2120P

:Luegobars 135P

45P31P

32P

53P240P

531)P2120(P

31

SS

P2120P120P0P ; 0P

PPSS)PP(P

XB

X

XXX

XX

XX

X

A

XXB

DA

DMX

AABX



Y2=1Y1=0

P1=390

PM= 135PM= 135bars. 390P2120P

:Luegobars 135P

45P31P

32P

53P240P

531)P2120(P

31

SS

P2120P120P0P ; 0P

PPSS)PP(P

XB

X

XXX

XX

XX

X

A

XXB

DA

DMX

AABX

Aunque todas las circunstancias explicadas para este comienzo del descenso de la carga pasan en un instante todas. Para eliminar esta punta de presión es por lo que hemos añadido el antirretorno para bloqueo. Pues una punta de presion de 390 bars, dañaría las juntas del embolo y también el tubo del cilindro, lo que acabaría permitiendo fugas internas en el mismo que harían descender la carga


DESCENSO DE LA CARGA EQUILIBRADA

Ahora bien, una vez abierta la válvula de bloqueo o antirretorno pilotado la carga desciende sujetada por la válvula de equilibrado de la carga

30QQ

60Q2QES

SS

UTES

m/s 1,00016

60S6

Qv0

ESS

En este caso como se ve, es el caudal de las dos bombas el que impulsa el cilindro y, por tanto tenemos la misma velocidad en la salida del vástago o descenso, que en la entrada del vástago o ascenso.

QSS= 30

QB = 30QA = 30

PM= 5PM= 130

Y2=1Y1=0

Y3=0

QES= 60

PEC= 150


DESCENSO DE LA CARGA EQUILIBRADA

Durante el descenso debemos plantear la ecuación de esfuerzos para averiguar cuál debe ser el taraje de la válvula de equilibrado de la carga PEC.

bars 15PPP

PPPbars. 150P

14012025PPPP

PP ;PP1202PP

PPPSP10gmSP10

LEC0

0LEC

EC

EC

L0EC

X0 EC1

0EC

L01

1100

PEC= 150

Para el pilotaje:

MX PP Para el cilindro:

DESCENSO

QB = 30QA = 30

PM= 20PM= 25

Y2=1

P1=150

vS=0,1 m/s

QES= 60

Y1=0

Y3=0

P0=15

QSS= 30


Y PARA EL COMIENZO DEL DESCENSO - SIN CARGA - ESTANDO EN REPOSO

Para comenzar el descenso SIN carga y poder pilotar el antirretorno.

bars. 5PP0PPP

X0

1

MX

0P

PSSPP M

X

AX

Y2=1Y1=0

Y3=1

P1=0

PM= 5PM= 5


Y DURANTE EL DESCENSO - SIN CARGA

Puesto que:

150P

PPP

EC

LEC0

De no haber carga: SIN carga:

bars 75P2

150PP

0

EC0

PEC= 150

DESCENSO

QB = 30QA = 30

PM= 80PM= 85

Y2=1

P1=150

vS=0,1 m/s

QES= 60

Y1=0

Y3=0

P0=75

QSS= 30


FRENADO EN LA PARADA - DURANTE EL DESCENSO

P1=150

PFR= 150

mm. 4,1cm 0,4150

38,20SV

cm 38,20,51575,30V

V 5,1575,30

V 150100

11,0115621

V P100

1vm21

CM10

31MV1M

CM1010DN

1N Pvm21

VPvm21

1

OL C

3

OL

OL

OL 2

)(CM OL)CMDN

( 1(JULIOS)2

E

36 )(CM OL2

24

)CMDN

( 1(JULIOS)2

E

OL12

E

32

32

Distancia que recorre la carga antes de detenerse

Si durante el descenso se detiene la bajada de la masa, su energía cinética debe ser absorbida por la propia válvula de de equilibrado de la carga funcionando como frenado.

QB = 30QA = 30

PM= 0PM= 0

Y2=0Y1=0

Y3=0

El antirretorno pilotado no se descomprime inmediatamente a causa

del retraso organizado por el estrangulador unidireccional junto a un

pequeño trozo de tubería flexible.

VOL


P1=150

PFR= 150

Una vez terminada la descompresión del pilotaje temporizada por el estrangulamiento, la válvula antirretorno se cierra.

QB = 30QA = 30

PM= 0PM= 0

Y2=0Y1=0

Y3=0

Con un tiempo de retraso, una vez frenada ya la masa por la válvula de

equilibrado trabajando como válvula de frenado, se despilota el antirretorno.

FIN DEL FRENADO EN LA PARADA - DURANTE EL DESCENSO


FIN DEL PROCESO

QB = 30QA = 30

PM= 0PM= 0

Al final del proceso las bombas quedan en descarga y el antirretorno pilotado aguanta la carga, en tanto en cuanto las fugas internas del cilindro se lo permitan y eliminando toda posible fuga en la válvula de equilibrado.


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