Circuitos Hidraulicos

REGENERACIÓN EN CIRCUITOS HIDRÁULICOS

Con anterioridad vimos brevemente el principio de lo que se llama en hidráulica acción regenerativa.

Cuando un cilindro de doble efecto está conectado de tal manera que la cara ciega del pistón está conectada a la presión de bomba a través de algún tipo de válvula de control direccional , mientras que la contracara anular está conectada directamente al circuito, de manera que cuando el cilindro está avanzando, esta al mismo tiempo venciendo una contrapresión que está actuando sobre la cara anular, se dice que el cilindro está conectado a contrapresión si el volumen desalojado va directamente drenado al tanque , pero si este volumen desalojado se une nuevamente al caudal de bomba que entra a la puerta de presión P de la válvula de mando, entonces a la cara ciega del pistón está llegando en ese momento el caudal de la bomba mas el caudal adicional proveniente del volumen desalojado por el cilindro en su movimiento de avance. Dicho volumen está también presurizado, y al sumarse al volumen suministrado por el caudal de la bomba que está entrando a la cara ciega del cilindro la suma de ambas dará como consecuencia un volumen mayor. Esto ocasiona que el cilindro desarrolle su carrera de avance a una mayor velocidad.

El volumen desalojado por el cilindro en su movimiento de avance se ha regenerado como un volumen de fluido capaz de suministrar un trabajo mecánico. TAL CIRCUITO ENTONCES ES UN CIRCUITO REGENERATIVO.

El propósito de un circuito regenerativo es incrementar la velocidad de la carrera de avance del cilindro . LA REGENERACIÓN NO PUEDE SER NUNCA LOGRADA EN LA CARRERA DE RETORNO.

FUERZA DE EMPUJE DEL CILINDRO

Dado que la misma presión de circuito está actuando sobre ambas caras del pistón, o sea sobre la cara ciega y sobre la cara anular, es evidente que el producto de esta presión por las respectivas superficies de ambas caras del pistón darán fuerzas resultantes de sentidos opuestos, cuya diferencia será el empuje total resultante ( thrust ) bajo el cual actuará el cilindro en su carera de trabajo. El empuje resultante será igual al producto de la presión por la superficie correspondiente a la sección del vástago.

VELOCIDAD DE AVANCE DEL CILINDRO

Dado que el volumen de aceite contenido en la parte delantera del cilindro y desalojado por el pistón en su carrera de avance llanada sobre el lado de la cara ciega un volumen equivalente al volumen total desplazado por el cilindro en su carrera de avance, respetando al mismo, el volumen ocupado por el vástago Por tal causa, cuando el cilindro está cumpliendo su movimiento de avance, la bomba solamente necesitará suministrar precisamente el volumen del vástago.

Por lo dicho, para calcular la velocidad de avance del cilindro cuando el mismo se encuentra bajo una acción regenerativa, basta solamente dividir el caudal de la bomba en litros/ minuto o en litros/segundo por el volumen del vástago en decímetros cúbicos. El resultado será la velocidad de avance del cilindro en decímetros / minutos o decímetros/segundo . Para ilustrar mejor lo dicho daremos a continuación un caso :

Sea un cilindro hidráulico que tenga un diámetro interior de 10 pulgadas, un vástago cuyo diámetro sea 7 pulgadas, la bomba tiene in caudal de 8 G.P.M. a una presión de 1200 libres/pul.²

Se puede calcular:

1. El empuje del cilindro en su carrera de avance (thrust)

2. La velocidad' de la carrera de avance

3. La velocidad de la carrera de retorno

4. El flujo de aceite sobra la cara "A" y .

5. El flujo de aceite sobra la cara "B"

• EMPUJE DEL CILINDRO: Diámetro vástago 7". Superficie 38 pulg.² x 1200 psi. = 45.600 libras.

• VELOCIDAD DE AVANCE: 8 G.P.M. x 231 pulg. 3 % 38 s.i. = 48" por minuto.

• VELOCIDAD DE RETORNO: 8 G.P.M. x w3l pulg. 3% ( 78,5 - 38) s.i. = 46" por minuto.

• FLUJO SOBRE "A": 48" / min, x 78,5 s.i. % 231 16,3 G.P.M.

• FLUJO SOBRE "B": 16,3 = 8 GPM ( de la bomba)= 8,3 G.P.N. (flujo regenerativo)

Como se ha visto, para calcular los caudales necesarios sobre ambas caras primeramente se calculó qué caudal sería necesario suministrar a la cara ciega del pistón para que el mismo se desplazara a la velocidad calculada, SI EL CIRCUITO NO FUERA REGENERATIVO. Luego , el caudal así calculado , restamos el caudal de la bomba , y la diferencia es el caudal regenerativo suministrado por el circuito.

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EJEMPLOS DE CIRCUITOS REGENERATIVOS

Una válvula de cuatro vías , dos posiciones puede ser usada para lograr regeneración .Para ello conéctese el retorno del cilindro directamente al circuito clausurándose la puerta B de la válvula que corresponderla a la cara anular del pistón , si el circuito no fuera regenerativo.

La otra puerta de la válvula A, conéctese a la cara ciega del pistón .

Este circuito regenerativo actuará de una manera enteramente similar al mostrado en la Fig. 7.13 a. , visto en páginas anteriores en el cual la válvula de tres vías de dos posiciones accionaba el cilindro hidráulico con una acción regenerativa.

El circuito dibujado en la Fig. 7.10 b. , también es regenerado cuando actúan sobre ambas caras del cilindro la presión de la bomba al mismo tiempo.

Utilizando una válvula de cuatro vías , tres posiciones de centro flotante normal, también se obtiene un circuito regenerativo SI SE CONECTA AMBAS CARAS DEL CILINDRO CON LAS PUERTAS A y B y LA PRESIÓN DE BOMBA SE CONECTA A LA PUERTA DE DESCARGA T DE LA VÁLVULA , mientras que la puerta P de la misma , SE CONECTA A LA DESCARGA DEL TANQUE.

Cuando la corredera de la válvula se encuentra en su posición central ( como está dibujado en la figura) se establece la acción regenerativa. Cuando se actúa la válvula de manera que opera el bloque de la izquierda, el cilindro cumple su carrera de retorno , cuando se invierte la corredera de manera que actué el bloque de la derecha , el cilindro avanza bajo el empuje completo de la presión SIN acción regenerativa. En este circuito, NO es posible detener

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