antirretornos pilotados preaccionados con drenaje a tanque

Antirretorno Pilotado Preaccionado con Drenaje a Tanque

ANTIRRETORNO PILOTADO PREACCIONADO CON DRENAJE A TANQUE


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 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

La única diferencia entre el atirretorno preacionado y el normal es la reducida dimensión SB. Lo que da un factor reductor muy grade a la relación SB / SX

Así, en una antirretorno normal, puede ser de 1/4, mientras que en un preaccionado la relación puede ser de 1/9.


PRESIÓN DE PILOTAJE PARA MANTENER LA APERTURA

PB

PA

PX

SB

SX

FM

PD

X

MM

MX

D

DMX

BA

DMX

BABX

S10FP

PP0P si YPPP

PP que Puesto

PPSS)PP(P


CÓMO FUNCIONA

Inicialmente con A sin presión y B bloqueada con presión


CÓMO FUNCIONA

Una vez iniciado el pilotaje este debe vencer el “tapón obturador” cuya fuerza debe superar

DMX

BABX

DX

M

X

BABX

MBABXDX

PPSS)PP(P

PS10

FSS)PP(P

FS)PP(10S)PP(10

“tapón obturador”


CÓMO FUNCIONA

Ahora bien, una vez abierto el “tapón obturador”, aparece una descompresión en el lado del muelle con un caudal de

fuga hacia A, en donde ya puede comenzar a subir ligeramente la presión

Recuérdese que si se utilizan antirretornos pilotados con drenaje a tanque es porque en el lado de A, una vez abiertos, comienza a subir la presión.


CÓMO FUNCIONA

El “cono de mando” ha quedado liberado de toda fuerza salvo por la que se origina con la descompresión en el lado del muelle, por lo que debido a la mayor presión en B, el “cono de mando” es empujado a

seguir al “tapón obturador” que sigue su movimiento empujado por el pilotaje.

“cono de mando”


CÓMO FUNCIONA

Cuando el pilotaje ha conseguido la máxima apertura.Las presiones entre A y B se igualan y entonces:

X

MM

MX

D

DMX

BA

DMX

BABX

S10FP

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 y, por eso, no deben utilizarse en estos casos en que la

presión en A, una vez abierto el antirretorno, se eleva.

PB

PA

PX

SB

SX

FM

PD



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 y, por eso, no deben utilizarse en estos casos en que la

presión en A, una vez abierto el antirretorno, se eleva.

PB

PA

PX

SB

SX

FM

PD

ATENCIÓN:A su vez la presión del drenaje debe ser PD =0.

X

MMX

S10FPP


APLICACIÓN DIDÁCTICA DE UN ANTIRRETORNO PILOTADO PREACCIONADO CON DRENAJE A TANQUE


ASCENSO Y DESCENSO DE UNA CARGA CON VELOCIDAD SEMEJANTE

Queremos conseguir velocidades de salida y entrada de vástago similares y para ello hemos dispuesto un circuito regenerativo o diferencial.Utilizaremos un cilindro S0 = 100 cm2 y S1 = 50 cm2de relación =2La carga máxima está compuesta de una masa de aproximadamente 6115 KgrEs decir: la carga máxima sería L = 60.000 N.La bomba o sistema impulsor suministra QUT = 30 l/min.



Los antirretornos evitan cualquier posible fuga en el sistema del cilindro, por lo que es imposible el más mínimo descenso o entrada del vástago.De haber interconexión entre las cámaras, al estar ambas bloqueadas perfectamente, no habría desalojo posible de fluido al sistema y, por tanto, ninguna posibilidad de que el más mínimo volumen de vástago se introduzca en el cilindro. Dejando únicamente como tal posibilidad (para que la carga descienda) las rupturas o fugas externas del fluido.

Posible intercomunicación entre cámaras pero no

fuga

Ninguna fuga en los antirretornos pilotadosNinguna fuga en los

antirretornos pilotados



QUT = 30

PM= 0

Estando en reposo el sistema, la bomba está en descarga a través del distribuidor de centro todo abierto.

Y2Y1



Al excitar Y1=1 el sistema impulsor se pone en marcha y se configura un circuito regenerativo.

QUT = 30

Y2=0Y1=1


VELOCIDAD EN LA SALIDA DEL VÁSTAGO O ASCENSO

QUT = 30

QSSV = 30

QSSV = 30

QESV = 60

QESV = 60


)1

( QQ

Q)1(Q ; Q)1(1Q

QQQ

QQQ

QQQ

QQ

UTESV

UTESVUTESV

UTESV

ESV

ESVUTESV

SSVUTESV

ESVSSV


QUT = 30

QSSV = 30

QSSV = 30

QESV = 60

QESV = 60


)1

( QQ

Q)1(Q ; Q)1(1Q

QQQ

QQQ

QQQ

QQ

UTESV

UTESVUTESV

UTESV

ESV

ESVUTESV

SSVUTESV

ESVSSV

m/s. 1,00016

60S6

Qv

60)12

2( 03)1

( QQ

s tendríamo2 de casoEn

0

ESVSV

UTESV

VELOCIDAD EN LA SALIDA DEL VÁSTAGO O ASCENSO



MC

L1MMM0M

M0M0

1MM1

MC

L1

MC0

10

MC1100

RJ1100

RJMC

MC

M00M

1MM1

RPPPPP

PPPPPP

que PuestoRPP

RS10gmPP

RgmSP10SP10

FgmSP10SP10Fgm

gmR

cilindro del mecánico orendimient RPPPPPP

La presión en la salida del vástago o ascenso de la carga será:

PM

P0

P1



bars. 6010010

60.000S10

LP

2 0,81 R

bars. 5Pbars. 2P

0L

MC

M0

1M

Si en nuestro caso consideramos:

PM=160

P0=155

P1=162

bars. 160P ; 802

P

50,81601

2PP

MM

MM

Al aplicarlo a la expresión:

MC

L1MMM0M

RPPPPP

Tendríamos:



Obviamente, en estas circunstancias ambos antirretornos pilotados, están pilotados y completamente abiertos

PM=160

P0=155

P1=162

PX=161

PX=158


DETENCIÓN DE LA CARGA EN EL ASCENSO

Al desexcitar Y1 para detener la ascensión de la carga, debido al retardo que tienen establecido, los atirretornos no se despilotan inmediatamente. De cualquier forma la carga continúa, durante un microinstante su movimiento ascendente a cargo de su energía cinética que es amortiguada por la energía de potencial o trabajo de la carga:

PM=1

P0=0

P1=2

QUT = 30

Y2Y1=0

mm. 0,51 m. 0,00051

60.000 1,0115621

L vm21

X

X

X2

X2



Al detenerse la carga se pasa inmediatamente a esta situación de estar la carga retenida por la válvula de frenado de la carga

PM=1

P0=60

P1=1

QUT = 30

Y2Y1

bars. 6000110

60.000 S10

L PP0

L0

válvula de frenado de la carga

PTIN=180



Ahora bien, tras haber estado la carga suspendida un cierto tiempo y habiendo entrado en intercomunicación las dos cámaras del cilindro, ya con los antirretornos completamente despilotados, ocurrirá lo siguiente:

PM=1

P0=92

P1=92

QUT = 30

bars. 92 P2P

0,8160120

bars. 60P siendoP PP cámaras las deión interconex lapor Si

1PPRPP2

PRPPP1P

S10gmP

gmR

gmSP10gmSP10

FSP10gmSP10

gmR

gmF ; R

gmFgm

FgmgmR

cilindro del mecánico orendimient R

L

01

10MC

LL

LMC

L0L1

0L

MC0011

RJ0011

MCRJ

MCRJ

RJMC

MC

Y2Y1


DESCENSO DE LA CARGA

En el descenso de la carga.

m/s 1,0056

30S6

Qv1

EEVEV

QUT = 30

Y2=1Y1=0

QEEV = 30

QEEV = 30

QSEV = 60

QSEV = 60

EEVSEV

EEVUT

Q QQ Q

Las velocidades de ascenso y descenso son iguales en un

cilindro diferencial de = 2 y con circuito

regenerativo



Durante el descenso de la carga.En relación al cilindro tendremos

QUT = 30

Y2=1Y1=0

462PP

06)0,81

12(2PP

:caso nuestroen Que

PP)R

12(P

PRPPPP

6000110

000.60S10gmP

odenominand seguimos Si

gmR

gmSP10gmSP10

gmR

gmF ; R

gmFgm

FgmgmR

cilindro del mecánico orendimient RFSP10gmSP10

10

10

0LMC

1

LMC

L0L

1

0L

MC0011

MCRJ

MCRJ

RJMC

MC

RJ0011

P0

P1

PM=18



Durante el descenso de la carga en relación a la válvula de frenado.

QUT = 30

SFIN/ SFEX =8

P0=54

P1=16

bars. 54462PP

bars 1671

268P

26871P

8018P462P

:Tendremos

462PP

8018PP:sería caso nuestro a aplicado Que

PP)R

12(P

PSSPP

:sistema el por tanto oResolviend

PS10

FSSPP

FSP10SP10

10

1

1

11

10

10

0LMC

1

TINFIN

FEX10

TINFIN

M

FIN

FEXEXIN

MFEXEXFININ

Durante el descenso de la carga la válvula de frenado

está pilotada desde sus dos piltajes: interno y

externo

PM=18



Durante el descenso de la carga en relación a la válvula de frenado.

QUT = 30

SFIN/ SFEX =8

P0=54

P1=16

bars. 54462PP

bars 1671

268P

26871P

8018P462P

:Tendremos

462PP

8018PP:sería caso nuestro a aplicado Que

PP)R

12(P

PSSPP

:sistema el por tanto oResolviend

PS10

FSSPP

FSP10SP10

10

1

1

11

10

10

0LMC

1

TINFIN

FEX10

TINFIN

M

FIN

FEXEXIN

MFEXEXFININ

PX=16

La presión PX= 16 es suficiente para vencer la presión del muelle del antirretorno pilotado, que no tiene por qué ser excesiva.

PM=18

PTIN=180


PARADA DE LA CARGA DURANTE EL DESCENSO

QUT = 30

P0=180

P1=0Al detener la carga durante el descenso, la energía de presión de la válvula de frenado absorve la energía cinética.

La válvula de frenado está pilotada únicamente desde su piltaje interno,

trabajando como una válvula de amortiguación. Y2=0

PM=1

El retardo en el despilotaje hace que

siga trabajando la válvula de frenado como válvula de amortiguación.

)(CM OL)CMDN

( 0(JULIOS)2

EV

36 )(CM OL2

24

)CMDN

( 0(JULIOS)2

EV

OL02

EV

32

32

V P100

1vm21

CM10

31MV1M

CM1010DN

1N Pvm21

VPvm21

Distancia que recorre la carga antes de detenerse,

evitándoose un golpe de presión

VOL

mm. 7,1cm 0,1710017

SV

cm 17,81575,30V

V 8,1575,30

V 180100

11,0115621

caso nuestroEn

0

OL C

3

OL

OL

OL 2


PARADA DE LA CARGA DURANTE EL DESCENSO

QUT = 30

P0=46

P1=0Ya parado y pasada la amortiguación.La carga descansa sobre la superficie S0

Y2=0

PM=1

46P

06)0,81

12(P

:caso nuestroen Que

PP)R

12(

PRPPP

6000110

000.60S10gmP

odenominand seguimos Si

gmR

gmSP10gm

gmR

gmF ; R

gmFgm

FgmgmR

cilindro del mecánico orendimient RFSP10gm

0

0

0LMC

LMC

L0L

0L

MC00

MCRJ

MCRJ

RJMC

MC

RJ00


DETENCIÓN FINAL

QUT = 30

P0=92

P1=92Pero de haber intercomunicación de presión entre las dos cámaras, al llevar tiempo la carga suspendida, la presión subiría sin que la carga descenda e iríamos a la situación ya anteriormente planteada:

PM=1

bars. 92 P2P

0,8160120

bars. 60P siendoP PP cámaras las deión interconex lapor Si

1PPRPP2

PRPPP1P

S10gmP

gmR

gmSP10gmSP10

FSP10gmSP10

gmR

gmF ; R

gmFgm

FgmgmR

cilindro del mecánico orendimient R

L

01

10MC

LL

LMC

L0L1

0L

MC0011

RJ0011

MCRJ

MCRJ

RJMC

MC


OBSERVACIÓN FINAL

En el caso de mantener una carga suspendida por medio de un cilindro bloqueado por dos antirretornos pilotados. Debe tenerse en cuenta que, de una presión inicial de trabajo PIT en cámara llena cuando la cámara anular está sin presión, se puede pasar a una presión final PFT cuyo factor de multiplicación depende de

1PP ITFT

Algo que el caso común de

ITFT

ITITFT

P174,3P146,1

46,1P1

PP

Este factor 3,174 no es nada despreciable y puede dar problemas, al pasar de una presión estándar de la tubería a una presión donde (por fatiga) puede dar lugar a un estallido de alguna de las tuberías.

En caso de intercomunicación de la

presión entre las dos cámaras, no habrá

descenso de la carga, pero sí multiplicación de la presión en las mismas.


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