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sábado, 18 de junio de 2016

Valvulas neumaticas

Controle neumáticos:
     Para controlar el movimiento de un lado a otro de un cilindro neumático, la energía del aire tiene que regularse, controlarse e invertirse, con una secuencia determinada, en un sistema neumático. De manera análoga, es posible que tenga que controlarse la magnitud de la presión y del gasto para generar el nivel deseado de fuerza y velocidad de los actuadores. Para llevar a cabo estas funciones, se usan válvulas. Las válvulas son elementos de la aplicación de la energía de los fluidos usados para controlar y regular el medio de trabajo; es decir, el aire comprimido en el caso de un sistema neumático. En términos generales, las válvulas se usan: i) arrancar y suspender la energía neumática, ii) controlar la dirección del flujo de aire comprimido, iii) controlar el gasto del aire comprimido y iv) controlar el nivel de presión de aire comprimido.



Tipos de válvulas:



1. Válvula de control de dirección o distribuidora.

2. Válvula de retención de control de dirección o si retorno.
3. Válvula de control de flujo.
4. Válvula de control de presión.



Válvulas de control de dirección:

    Válvulas de control de dirección se usan principalmente para dirigir el flujo del fluido a presión en la dirección deseada. Las funciones principales de estas válvulas es iniciar y suspender el flujo de aire, asi como regular su dirección y ayudar a la distribución del aire en la linea deseada. Se pueden accionar para que tomen diferentes posiciones, mediante diversos medios de accionamiento; a saber, eléctrico, mecánico, neumático u otros modos de control.



Posición de la válvula:

     En general, la válvula de control de dirección tiene dos o tres posiciones de trabajo estas son:



1. Posición normal o cero (natural), o bien, posición neutra.

2. Posición de trabajo.



   Las posiciones se enumeran como 0,1,2. Las válvulas de control de dirección se designan para indicar tanto el numero de vías como el numero de posiciones de trabajo, como válvula de control de dirección 4/2, 3/2, etc. Esto significa que se trata de una válvula de 4 vías/2 posiciones, una de 3 vías/2 posiciones, etc.



    Para representar las válvulas en el circuito, se usan símbolos. En el símbolo, cada posición se denota mediante cuadrados. Dos posiciones se representan por dos cuadrados adyacentes. Se debe tener presente que los símbolos solo se muestran el aspecto funcional de la válvula y no su principio de diseño. Terminología de las válvulas de control de dirección:



1. La posición de la válvula se determina por un cuadrado.

2. El numero de cuadrados es igual al numero de posiciones distintas que pueden tomar la válvula.
3. En el interior de un cuadrado, las flechas indican el flujo y las puntas de las flechas, la dirección de ese flujo.
4. Los cortes del flujo de aire se muestran por medio de cortos segmentos rectilíneos en el interior del cuadrado.
5. Las conexiones hacia las lumbreras de admisión o de salida solo se trazan hacia una posición de conexión; es decir posición inicial o neutra.
6. Las otras posiciones se obtienen al desplazar el conjunto de cuadros hasta que las conexiones se hagan coincidir con las lineas correspondientes del cuadrado.
7. Las conexiones se denotan por medio de letras latinas mayúsculas.
8. Las conexiones de las lineas de trabajo se indican por A,B,C.
9. La conexión a la línea del compresor (la fuente de presión) se indica por P, y la linea del retorno por R,S,T.
10. Las lineas piloto se indican por X,Y,Z. La válvula de control se abre y se cierra, respectivamente, para un flujo de aire y determina la dirección de ese flujo.



Aplicación de la válvula de 2/2:

    Se usa para descargar las válvulas principales; por ejemplo, las válvulas de 4/2 de accionamiento por piloto, controladas por liberación de presión


Válvula distribuidora.



Válvulas antirretorno:

· Funcionamiento
     Las válvulas antirretorno impiden el paso absolutamente en un sentido; en el sentido contrario, el aire circula con una pérdida de presión mínima. El elemento que impide le paso en un sentido puede ser mediante un cono, una bola, un disco o una membrana.



Tipos

     El funcionamiento y la construcción general de este tipo de válvulas es el mismo para todas, sin embargo existen ciertas diferencias en la forma de bloquear el paso del aire que a continuación se exponen:

Válvula antirretorno con cierre por contrapresión. Cierra cuando la presión de salida es mayor o igual que la de entrada.

Válvula antirretorno con cierre por muelle. Abre cuando la presión de entrada es mayor que la fuerza ejercida por el resorte. La selectora de circuito, o también llamada “O”. Aísla las señales emitidas por válvulas direccionales desde diversos lugares e impide que el aire escape por una segunda válvula direccional. Módulo “Y” o válvula de simultaneidad. El aire comprimido puede pasar hacia A únicamente cuando hay presión en ambas entradas y ambas presiones son iguales. Se utiliza principalmente en mandos de enclavamiento, funciones de control y operaciones lógicas.

    La selectora de circuito, o también llamada “O”. Aísla las señales
emitidas por válvulas direccionales desde diversos lugares e impide que el aire escape por una segunda válvula direccional.

    Módulo “Y” o válvula de simultaneidad. El aire comprimido puede pasar hacia A únicamente cuando hay presión en ambas entradas y ambas presiones son iguales. Se utiliza principalmente en mandos de enclavamiento, funciones de control y operaciones lógicas.
Válvula antirretorno.

Válvulas reguladoras de presión
· Funcionamiento
     Como su nombre lo dice controlan la presión que circula a través de la red. Este tipo de válvulas están condicionadas para bloquearse o permitir el paso de flujo cuando alcanzan un valor determinado de presión.
· Tipos
Reguladoras de presión. Mantienen constante la presión, es decir, de transmiten la presión ajustada en el manómetro sin variación a los actuadores, inclusive si se producen fluctuaciones en la presión de la red. La presión de entrada mínima debe ser siempre superior a la de salida. Existen de dos tipos:

Limitadoras de presión: No admiten que la presión en el sistema sobrepase un valor máximo admisible. Al alcanzar en la entrada de la válvula el valor máximo de presión, se abre la salida y el aire sale a la atmósfera hasta que la presión disminuya. Válvula de secuencia. Abre el paso cuando se alcanza una presión superior a la ajustada mediante el muelle. El aire circula de P hacia la salida A. Estas válvulas se montan en mandos neumáticos que actúan cuando se necesitan presiones fijas para la conmutación (mandos en función de la presión). La señal sólo se transmite después de alcanzar la presión límite.

Válvula de secuencia. Abre el paso cuando se alcanza una presión
superior a la ajustada mediante el muelle. El aire circula de P hacia la salida A. Estas válvulas se montan en mandos neumáticos que actúan cuando se necesitan presiones fijas para la conmutación (mandos en función de la presión). La señal sólo se transmite después de alcanzar la presión límite.


Válvulas reguladoras de presión.


Válvulas de seguridad
· Funcionamiento
    La función de este tipo de válvulas es evitar accidentes, lo cual lo logran impidiendo sobrepresiones en la red neumática y elementos como motores, cilindros, tanques de almacenamiento, etc. Estas válvulas permiten el escape de aire comprimido al medio ambiente, cuando la presión sobrepasa el máximo de presión permitido por la válvula.

·Tipos
    Estas válvulas están dentro de la categoría de las reguladoras de presión, sin embargo por su aplicación especial existen dos tipos principales.

Limitadoras de presión: No admiten que la presión en el sistema sobrepase la fuerza del resorte interno. Al alcanzar el valor máximo de presión, se abre la salida y el aire sale al medio ambiente.
Válvulas de alivio de acción directa. Funcionan de manera muy similar a una válvula antirretorno, sus características radican en poder ajustar la presión soportada y se utilizan para descarga a tanque.

Válvulas de alivio de acción directa. Funcionan de manera muy similar a una válvula antirretorno, sus características radican en poder ajustar la presión soportada y se utilizan para descarga a tanque.

Válvulas reguladoras de velocidad
· Funcionamiento
    Como su nombre lo dice Influyen principalmente sobre el flujo de aire a través de la red; su función es regular o bloquear el paso de aire.
·
 Tipos



Válvulas de cierre. Abren o cierran el paso de caudal sin escalones, su utilización es la más sencilla. Grifo de cierre.


Válvula de estrangulación. En esta válvula limita el flujo de aire a través de ella al reducir el conducto por donde circula el aire (estrangulación). Pueden ser fijas o regulables.



Válvula de diafragma. En esta válvula la longitud del tramo de estrangulación es de tamaño inferior al diámetro de los puertos.







Válvula reguladora de velocidad.



Técnicas de diagnóstico de fallas
     Es necesario que sepas reconocer los síntomas que presente la válvula, ya que con base en eso se puede determinar causa de la falla. En la tabla de abajo, se presentan las causas y diagnósticos más comunes que podemos dar según los síntomas que presente la válvula.








Mantenimiento preventivo

La revisión constante, lubricación, limpieza y sobre todo la utilización de aire comprimido preparado y limpio, son normas comunes y elementales que se debe tener para el buen cuidado de todo tipo de válvula de las válvulas. También es recomendable realizar revisiones periódicas con el estetoscopio industrial, para detectar fallas que no sean visibles.
·
 Cuerpo de la válvula
Las recomendaciones básicas para el mantenimiento del cuerpo de la válvula son:
o No golpearlo.
o Mantenerlo libre de elementos corrosivos.
o No apilar cosas encima.
o No maltratar los puertos de entrada y salida.

Accionamiento de la válvula
Dependiendo del tipo de accionamiento con que trabajan las válvulas, podemos tener varios casos:

o Eléctricos: verificar que el voltaje sea el indicado por el fabricante.
o Por aire: no utilizar presiones mayores a las que marcan las especificaciones.
o Manual: no utilizar fuerza excesiva, en caso de que esté trabada revisarla.
o Por rodillo: lubricar las partes móviles del rodillo.

· Cuerpo del distribuidor
Como se ha dicho anteriormente, en lenguaje internacional, el término "válvula" o "distribuidor" significa lo mismo, por lo cual
o No golpearlo.
o Mantenerlo libre de elementos corrosivos.
o No apilar cosas encima.
o No maltratar los puertos de entrada y salida

NOTA: El término distribuidores en lenguaje común se refiere a válvulas distribuidoras con una cantidad mayor de vías y posiciones; en su gran mayoría estas son del tipo de perilla.

·Juntas
    Estas solo deben ser revisadas si la valvula falla o en caso de presentar fugas, en caso de ser abierta, se deben sustituir.

·Émbolos
    Utilizar aire limpio y preparado y mantener los accionamientos en buen estado para que no dañen al embolo.

·Muelles de retorno de émbolos.
   No dejarlos presionados por un largo tiempo.

·Mantenimiento correctivo:
    Siempre es aconsejable contar con un stock de válvulas es aconsejable para utilizarlas en caso de que alguna de las válvulas que se encuentre en la red comience a fugar aire.

·Reemplazo del cuerpo de la válvula:
   Debe ser cambiado por un cuerpo exactamente igual, solo en caso de presentar fisuras, abolladuras o un desgaste excesivo en los asientos del embolo, ademas del embolo o aguja no deben presentar desgaste, de lo contrario es mas conveniente el reemplazo completo de la válvula.

· Cambio del accionamiento de la válvula:
    En el caso de los accionamientos eléctricos se debe verificar que estén operando a un voltaje especifico, en caso de estar operando el voltaje adecuado deben ser reemplazados completamente. En el caso de los accionamientos manuales primero se debe hacer una revisión de los muelles internos y partes móviles en las que consta este, de ese modo se puede determinar que parte remplazar. Si hay alguna parte rota, o los muelles han perdido brío.

 ·Reparación del distribuidor
   Si el disco de distribución presenta desgaste ligero o moderado, se puede rectificar respetando las tolerancias marcadas por el fabricante. Si el desgaste es excesivo se debe cambiar el disco de distribución. El cuerpo de distribución debe ser cambiado solamente se presenta desgaste excesivo en el asiento del disco distribuidor o en caso de presentar moderado en el asiento, este también puede ser rectificado respetando las tolerancias marcadas por el fabricante.

  ·Reemplazo de juntas
   En caso presentar fugas o que se repare una válvula se deben sustituir todas las juntas por un juego nuevo.

   · Reparación de émbolos y muelles de retorno de émbolos:
    Si el embolo presenta desgaste ligero o moderado, se puede rectificar teniendo en cuenta las tolerancias marcadas, por el fabricante. Si el desgaste es excesivo debe cambiarse el embolo. Siempre que se reemplace un embolo debe lubricarse aplicando una ligera capa de aceite alrededor, para disminuir fricciones y alargar su vida util. Si el muelle de retorno no regresa a la posición inicial al embolo, debe ser sustituido por un nuevo proporcionado por fabricante, ya que estos vienen calibrados para ejercer una fuerza controlada sobre el embolo  no dañar partes internas de la válvula como son el mismo embolo y sus asientos.




Instalación y pruebas

· Instalación
- Comprobar el correcto funcionamiento
- Liberación de la línea de flujo
- Normas de seguridad
- Uso de herramienta adecuada
- Seguir procedimiento del fabricante
Siempre que sea necesario instalar una válvula se deben seguir ciertos pasos para la correcta instalación y evitar riesgos.
o Comprobar manualmente su buen funcionamiento.
o Cortar el suministro de aire comprimido y liberar la red completamente de flujo de aire.
o Seguir las recomendaciones y procedimientos especificados por el fabricante.
o Utilizar goggles y ropa de trabajo
o Utilizar la herramienta adecuada para la fijación de la válvula, así como para el apriete de las conexiones de los puertos.
o En las conexiones roscadas utilizaron cinta de teflón para evitar fugas.
o No forzar los tubos o mangueras que conectan a los puertos de la válvula.



· Prueba de seguridad

- Conocimiento del circuito neumático
- Revisión física de los elementos y circuito neumático
- Disposición d e un mando de emergencia
- Seguridad del personal



Una vez que esté instalada la válvula debemos realizar chequeos y asegurarnos del correcto

funcionamiento de la válvula y el equipo en general, para evitar accidentes. 



o Realizar un reconocimiento del circuito neumático e identificar los lugares donde pudiese

existir riesgo.
o Verificar que no haya personas cerca de los actuadores o lugares riesgosos antes de
reanudar la alimentación de la línea.
o Se debe contar siempre con un paro de emergencia que tenga el proceso
completamente.
o Verificar que la línea cuente con los escapes adecuados en caso de presentarse
sobrepresiones.
· Pruebas
- Verificación de presión y caudal correcto
- Fugas
- Aire con condiciones adecuadas
- Suministro de aire paulatino
- Mandos y aparatos en punto de partida inicial
o Comprobar que todos los equipos (válvulas, actuadores, equipo auxiliar) se encuentran
en su posición inicial.
o Reanudar el suministro de aire de forma gradual hasta alcanzar la presión de operación.
o Una vez alcanzada la presión operación comprobar que ésta sea constante y verificar que
el caudal sea el necesario.
o Revisar que no existan fugas en la red y que todos los equipos funcionen correctamente.
Unos cumplidos todos estos puntos se puede reanudar de forma normal completamente el
trabajo.





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