Presentación explicativa de un circuito de prensa de grandes esfuerzos como aplicación didáctica de varios componentes.

1. Circuito de Aplicación de una Prensa de Grandes Esfuerzos
Aplicación global de una serie de componentes

2. Circuito de Aplicación de una Prensa de Grandes Esfuerzos
Componentes Grupo Impulsor:
Grupo impulsor

3. Circuito de Aplicación de una Prensa de Grandes Esfuerzos
Grupo impulsor
Bomba de cilindrada
variable servopilotada
Componentes Grupo Impulsor:

4. Circuito de Aplicación de una Prensa de Grandes Esfuerzos
Grupo impulsor
Bomba de cilindrada
variable servopilotada
Compensador de cilindrada
según la presión
Componentes Grupo Impulsor:

5. Circuito de Aplicación de una Prensa de Grandes Esfuerzos
Grupo impulsor
Bomba de cilindrada
variable servopilotada
Compensador de cilindrada
según la presión
Válvula piloto de puesta
en potencia
Componentes Grupo Impulsor:

6. Circuito de Aplicación de una Prensa de Grandes Esfuerzos
Grupo impulsor
Bomba de cilindrada
variable servopilotada
Compensador de cilindrada
según la presión
Válvula piloto de puesta
en potencia
Presostato
de máxima
Componentes Grupo Impulsor:

7. Circuito de Aplicación de una Prensa de Grandes Esfuerzos
Grupo impulsor
Bomba de cilindrada
variable servopilotada
Compensador de cilindrada
según la presión
Válvula piloto de puesta
en potencia
Válvula de
máxima
Presostato
de máxima
Componentes Grupo Impulsor:

8. Circuito de Aplicación de una Prensa de Grandes Esfuerzos
Grupo impulsor
Grupo Actuador
Componentes Grupo Actuador:

9. Circuito de Aplicación de una Prensa de Grandes Esfuerzos
Grupo impulsor
Grupo Actuador
Final de carrera
Componentes Grupo Actuador:

10. Circuito de Aplicación de una Prensa de Grandes Esfuerzos
Grupo impulsor
Grupo Actuador
Válvula de Frenado tipo
regulación de caudal
Final de carrera
Componentes Grupo Actuador:

11. Circuito de Aplicación de una Prensa de Grandes Esfuerzos
Grupo impulsor
Grupo Actuador
Válvula de Frenado tipo
regulación de caudal
Final de carrera
Componentes Grupo Actuador:
Válvula de amortiguación

12. Circuito de Aplicación de una Prensa de Grandes Esfuerzos
Grupo impulsor
Grupo Actuador
Válvula de Frenado tipo
regulación de caudal
Final de carrera
Cilindro Buzo principal
Componentes Grupo Actuador:
Válvula de amortiguación

13. Circuito de Aplicación de una Prensa de Grandes Esfuerzos
Grupo impulsor
Grupo Actuador
Válvula de Frenado tipo
regulación de caudal
Final de carrera
Cilindros Auxiliares de
arrastre
Cilindro Buzo principal
Componentes Grupo Actuador:
Válvula de amortiguación

14. Circuito de Aplicación de una Prensa de Grandes Esfuerzos
Grupo impulsor
Grupo Actuador
Válvula de Frenado tipo
regulación de caudal
Final de carrera
Cilindros Auxiliares de
arrastre
Cilindro Buzo principal
Válvula de Prellenado y Prevaciado
Componentes Grupo Actuador:
Válvula de amortiguación

15. Circuito de Aplicación de una Prensa de Grandes Esfuerzos
Grupo impulsor
Grupo Actuador
Válvula de Frenado tipo
regulación de caudal
Final de carrera
Cilindros Auxiliares de
arrastre
Cilindro Buzo principal
Válvula de Prellenado y Prevaciado
Conjunto descompresor
Componentes Grupo Actuador:
Válvula de amortiguación

16. Circuito de Aplicación de una Prensa de Grandes Esfuerzos
Grupo impulsor
Grupo Actuador
Grupo Distribuidor
Componentes Grupo Distribuidor:

17. Circuito de Aplicación de una Prensa de Grandes Esfuerzos
Grupo impulsor
Grupo Actuador
Distribuidor
Componentes Grupo Distribuidor:
Grupo Distribuidor

18. Circuito de Aplicación de una Prensa de Grandes Esfuerzos
Grupo impulsor
Grupo Actuador
Distribuidor
Válvula de descarga
Componentes Grupo Distribuidor:
Grupo Distribuidor

19. Circuito de Aplicación de una Prensa de Grandes Esfuerzos
Grupo impulsor
Grupo Actuador
Distribuidor
Válvula de descarga
Válvula de secuencia
Componentes Grupo Distribuidor:
Grupo Distribuidor

20. Circuito de Aplicación de una Prensa de Grandes Esfuerzos
Grupo impulsor
Grupo Actuador
Grupos de Componentes:
Grupo Distribuidor

21. Circuito de Aplicación de una Prensa de Grandes Esfuerzos
Estado inicial: Grupo Impulsor
Al estar la impulsión cerrada en
distribuidor y desexcitada la
válvula piloto de puesta en
potencia, a través de ella se fuga
a tanque un caudal pequeño.
Válvula piloto de puesta
en potencia
qf

22. Circuito de Aplicación de una Prensa de Grandes Esfuerzos
Estado inicial: Grupo Impulsor
Al estar la impulsión cerrada en
distribuidor y desexcitada la
válvula piloto de puesta en
potencia, a través de ella se fuga
a tanque un caudal pequeño.
Como consecuencia aparece
una perdida de carga ∆P en el
chicler, lo que provoca la
activación del Compensador de
cilindrada según presión,
poniendo a tanque el pistón de
cilindrada máxima.
Válvula piloto de puesta
en potencia
Chicler
Compensador de cilindrada
según la presión
∆P
Pistón de
cilindrada
máxima
qf

23. Circuito de Aplicación de una Prensa de Grandes Esfuerzos
Estado inicial: Grupo Impulsor
Esto provoca que el pistón de
cilindrada mínima se active
llevando la bomba al mínimo
caudal necesario para establecer
la ∆P con que vencer al muelle
del Compensador, que es un
muelle débil de bajo esfuerzo,
por lo que la ∆P también es de
un valor bajo.
Válvula piloto de puesta
en potencia
Chicler
Compensador de cilindrada
según la presión
∆P
Pistón de
cilindrada
máximaPistón de cilindrada mínima
Muelle débil
Y0
Pm = ∆P
qf

24. Circuito de Aplicación de una Prensa de Grandes Esfuerzos
Estado inicial: Grupo Impulsor
Esto provoca que el pistón de
cilindrada mínima se active
llevando la bomba al mínimo
caudal necesario para establecer
la ∆P con que vencer al muelle
del Compensador; que es un
muelle débil de bajo esfuerzo por
lo que la ∆P también es de bajo
valor.
Todo esto hace que la bomba
esté impulsando un mínimo
caudal qf contra una presión ∆P
pequeña y, por tanto, esté
consumiendo una mínima
potencia Wr en el reposo.
Chicler
∆P
Muelle débil
Y0
Pm = ∆P
qf

25. Circuito de Aplicación de una Prensa de Grandes Esfuerzos
Estado inicial: Grupo Impulsor
Esto provoca que el pistón de
cilindrada mínima se active
llevando la bomba al mínimo
caudal necesario para establecer
la ∆P con que vencer al muelle
del Compensador; que es un
muelle débil de bajo esfuerzo por
lo que la ∆P también es de bajo
valor.
Todo esto hace que la bomba
esté impulsando un mínimo
caudal qf contra una presión ∆P
pequeña y, por tanto, esté
consumiendo una mínima
potencia Wr en el reposo.
∆P
Pm = ∆P
qf 600
qP
W
f
r
⋅∆
=

26. Circuito de Aplicación de una Prensa de Grandes Esfuerzos
Estado inicial: Grupo Actuador
La sección llena de los cilindros
auxiliares S0x está a tanque, por
lo que el pilotaje de la válvula de
frenado (tipo regulación de
caudal) también. Esto hace que
los cilindros auxiliares tengan su
sección anular S1x bloqueada y
por tanto el peso de la prensa
esté retenido.
S0xVálvula de Frenado tipo
regulación de caudal
S1x

27. Circuito de Aplicación de una Prensa de Grandes Esfuerzos
Estado inicial
Y0
Y2Y1

28. Circuito de Aplicación de una Prensa de Grandes Esfuerzos
Bajada de la Prensa
Svx = S0x - S1x
Y0
Y2Y1
Si se excitan la bobina Y0 y la
bobina Y1. Por excitarse Y0 ya no
puede haber fuga de caudal a
través del chicler, se igualan las
presiones de pilotaje del
compensador de cilindrada, y el
pistón de cilindrada máxima deja de
estar a descarga poniéndose a
presión con lo que la bomba dará
todo el caudal mientras no se
adquiera la máxima presión que
desestabilizaría de nuevo al
compensador.
Como también se ha excitado la
bobina Y1 el caudal de la bomba
llega a la sección llena de los
cilindros auxiliares y al pilotar la
válvula de frenado permite la salida
de caudal de la sección anular
constituyendo un circuito
regenerativo trabajando sobre la
sección del vástago.
Si el peso de la prensa intentase un
embalamiento de la velocidad la
S1x
Svx
Válvula de
Frenado
S0x
Válvula de
Prellenado y
Prevaciado

29. Circuito de Aplicación de una Prensa de Grandes Esfuerzos
S0x
Svx = S0x - S1x
Y0
Y2Y1
S1x
Svx
Válvula de
Frenado
Bajada de la Prensa
Si se excitan la bobina Y0 y la
bobina Y1. Por excitarse Y0 ya no
puede haber fuga de caudal a
través del chicler, se igualan las
presiones de pilotaje del
compensador de cilindrada, y el
pistón de cilindrada máxima deja de
estar a descarga poniéndose a
presión con lo que la bomba dará
todo el caudal mientras no se
adquiera la máxima presión que
desestabilizaría de nuevo al
compensador.
Como también se ha excitado la
bobina Y1 el caudal de la bomba
llega a la sección llena de los
cilindros auxiliares y al pilotar la
válvula de frenado permite la salida
de caudal de la sección anular
constituyendo un circuito
regenerativo trabajando sobre la
sección del vástago.
Si el peso de la prensa intentase un
embalamiento de la velocidad la
Válvula de
Prellenado y
Prevaciado

30. Circuito de Aplicación de una Prensa de Grandes Esfuerzos
Svx
Svx = S0x - S1x
Y0
Y2Y1
Válvula de
Frenado
Bajada de la Prensa
Si se excitan la bobina Y0 y la
bobina Y1. Por excitarse Y0 ya no
puede haber fuga de caudal a
través del chicler, se igualan las
presiones de pilotaje del
compensador de cilindrada, y el
pistón de cilindrada máxima deja de
estar a descarga poniéndose a
presión con lo que la bomba dará
todo el caudal mientras no se
adquiera la máxima presión que
desestabilizaría de nuevo al
compensador.
Como también se ha excitado la
bobina Y1 el caudal de la bomba
llega a la sección llena de los
cilindros auxiliares y al pilotar la
válvula de frenado permite la salida
de caudal de la sección anular
constituyendo un circuito
regenerativo trabajando sobre la
sección del vástago.
Si el peso de la prensa intentase un
embalamiento de la velocidad la
Válvula de
Prellenado y
Prevaciado

31. Circuito de Aplicación de una Prensa de Grandes Esfuerzos
Svx
Bajada de la Prensa
Durante todo este tiempo de la
bajada de la prensa por medio de
un circuito regenerativo, la bomba
impulsando las superficies de los
vástagos auxiliares da una
velocidad rápida a esta bajada
arrastrando al vástago del cilindro
buzo principal, lo que causa una
depresión en su cámara y, por
tanto, una aspiración de un gran
caudal por la válvula de prellenado
y prevaciado.
Y0
Y2Y1
Válvula de
Frenado
Válvula de
Prellenado y
Prevaciado

32. Circuito de Aplicación de una Prensa de Grandes Esfuerzos
Svx
Bajada de la Prensa
Y0
Y1
Válvula de
Frenado
Válvula de
Prellenado y
Prevaciado

33. Circuito de Aplicación de una Prensa de Grandes Esfuerzos
Svx
Tope y Primer Esfuerzo
Sp
Y0
Y2Y1
Al hacer tope el primer esfuerzo
importante es de tipo dinámico, al
detenerse la masa en movimiento
dando un golpe que puede
amortiguarse externamente, pero
que aquí no se ha planteado.
A continuación aparece el esfuerzo
oleohidráulico que llega hasta
alcanzar la presión de la válvula de
descarga la PDESC. Trabajando sobre
la superficie de los dos vástagos
auxiliares.
VSEC.
PST
VDESC.
S0x
S1x
SVX
)S2(P10L VXDESC.1 ⋅⋅⋅=

34. Circuito de Aplicación de una Prensa de Grandes Esfuerzos
Tope y Segundo Esfuerzo
Sp
Y0
Y2Y1
SVX
A partir de que se abre la válvula de
descarga, se pone a tanque la
sección anular de los cilindros
auxiliares, propiciando que la
sección llena de ambos: S0X sea la
que trabaje hasta llegar a la presión
de la válvula de secuencia PSEC.
Llegando a la carga o esfuerzo al
valor de L2:
VSEC.
PST
VDESC.
S0x
S1x
)S2(P10L 0XSEC.2 ⋅⋅⋅=
S0x

35. Circuito de Aplicación de una Prensa de Grandes Esfuerzos
Sp
Y0
Y2Y1
SVX
Al abrirse la válvula de secuencia
se pone a presión la sección del
vástago del cilindro buzo principal
Sp y se logra el máximo esfuerzo de
trabajo cuando se llega a la presión
máxima establecida por el
presostato PST. Que es cuando se
considera que ya se ha realizado el
trabajo, dándose entonces la orden
de entrada
VSEC.
PST
VDESC.
S0x
S1x
)SS2(P10L p0XST.T +⋅⋅⋅=
S0x
Tope y Máximo esfuerzo

36. Circuito de Aplicación de una Prensa de Grandes Esfuerzos
SVX
Sp
Y0
Y1
VSEC.
PST
VDESC.
S0x
)SS2(P10L p0XST.T +⋅⋅⋅=
S0x
Tope y Máximo esfuerzo

37. Circuito de Aplicación de una Prensa de Grandes Esfuerzos
Descompresión previa
Y0
Y2Y1
Si se excitan la bobina Y0 y la
bobina Y2. Por excitarse Y0 tenemos
todo el caudal de la bomba
dispuesto a fluir y lo hará a través
del distribuidor y la válvula de
descarga a tanque, ya que ésta
permanece abierta al estar aún a
presión el cilindro principal. Un
cilindro de gran tamaño y volumen
que ha almacenado a partir de su
propia elasticidad un pequeño
volumen de aceite que puede
disparar como una ballesta
organizando un gran golpe de
descompresión.
la válvula de frenado no lo
permitiría.
S1x
S0x
VDESC.
VSEC.
Válvula de
Prellenado y
Prevaciado
Conjunto
descompreso
r

38. Circuito de Aplicación de una Prensa de Grandes Esfuerzos
Descompresión previa
Y0
Y2Y1
Si se excitan la bobina Y0 y la
bobina Y2. Por excitarse Y0 tenemos
todo el caudal de la bomba
dispuesto a fluir y lo hará a través
del distribuidor y la válvula de
descarga a tanque, ya que ésta
permanece abierta al estar aún a
presión el cilindro principal. Un
cilindro de gran tamaño y volumen
que ha almacenado a partir de su
propia elasticidad un pequeño
volumen de aceite que puede
disparar como una ballesta
organizando un gran golpe de
descompresión.
La válvula de secuencia ha cerrado
protegida por el antirretorno de su
salida.
Con la bomba en descarga no se
efectuará la entrada hasta que no
se descomprime el cilindro principal
hasta llegar a la presión de dicha
válvula de descarga.la velocidad la
válvula de frenado no lo permitiría.
S1x
S0x
VDESC.
VSEC.
Válvula de
Prellenado y
Prevaciado
Conjunto
descompreso
r

39. Circuito de Aplicación de una Prensa de Grandes Esfuerzos
Y0
Y2Y1
A través del antirretorno y el chicler
del conjunto descompresor, el
cilindro principal se va
descomprimiendo lentamente a
tanque a través de la vía de la
utilización de la sección llena del
cilindro auxiliar S0x mientras baja la
presión al valor de la válvula de
descarga, momento en que ésta
empieza a cerrar con lo cual el
sistema comienza a querer impulsar
la entrada del cilindro y a ser
efectivo el pilotaje de la vávula de
prellenado y prevaciado que aún
suele llevar un sistema propio de
descompresión. válvula de frenado
no lo permitiría.
S1x
S0x
VSEC.
Descompresión previa
VDESC.
Válvula de
Prellenado y
Prevaciado
Conjunto
descompreso
r

40. Circuito de Aplicación de una Prensa de Grandes Esfuerzos
Y0
Y2Y1
Una vez realizada la
descompresión, cerrada la válvula
de descarga y pilotada la válvula de
prellenado y prevaciado, el caudal
de la bomba se introduce en la
sección anular de los cilindros
auxiliares y realiza el movimiento
de entrada levantando el peso de
los vástagos y superando las
contrapresiones de las cámaras a
tanque hasta llegar al final de
carrera, momento en el que se
desexcitarán Y0 y Y2.
Si la ϕ del cilindro es
aproximadamente 2 como debiera,
tendríamos que:
S1x
S0x
Entrada de vástagos y Subida de la prensa
VDESC.
Válvula de
Prellenado y
Prevaciado
ESR
1XVX
VV
SS
=
=
Svx

41. Circuito de Aplicación de una Prensa de Grandes Esfuerzos
Entrada de vástagos y Subida de la prensa
Y0
Y2Y1

42. Circuito de Aplicación de una Prensa de Grandes Esfuerzos
Estado inicial
Y0
Y2Y1
Llegamos así de nuevo al estado
inicial.
frenado no lo permitiría.

43. Circuito de Aplicación de una Prensa de Grandes Esfuerzos
Parada de Emergencia
Y0
Y2Y1
Válvula de amortiguación
Si a causa de una emergencia se
desexcitasen todas las bobinas, la
masa (importante) en movimiento
sería amortiguada por la válvula de
amortiguación que se abriría,
dejando pasar un pequeño volumen
de fluido, para compensar la
energía cinética de la masa por su
energía de presión.
3
2
cmVol;barsP
m/seg.v;Kgrm
Vol.P
10
1
vm
2
1
==
==
⋅⋅=⋅⋅

44. Circuito de Aplicación de una Prensa de Grandes Esfuerzos
Estado inicial
Repasemos los movimientos a
modo rápido para generar una
sensación de animación

45. Circuito de Aplicación de una Prensa de Grandes Esfuerzos
Bajada de la Prensa

46. Circuito de Aplicación de una Prensa de Grandes Esfuerzos
Tope y Primer Esfuerzo

47. Circuito de Aplicación de una Prensa de Grandes Esfuerzos
Tope y Segundo Esfuerzo

48. Circuito de Aplicación de una Prensa de Grandes Esfuerzos
Tope y Máximo esfuerzo

49. Circuito de Aplicación de una Prensa de Grandes Esfuerzos
Descompresión previa

50. Circuito de Aplicación de una Prensa de Grandes Esfuerzos
Entrada de vástagos y Subida de la prensa

51. Circuito de Aplicación de una Prensa de Grandes Esfuerzos
Estado inicial

52. Circuito de Aplicación de una Prensa de Grandes Esfuerzos
Cálculos del Circuito
PRENSA DE GRANDES ESFUERZOS
Usando «el libro de excel» que
podrán descargar en este enlace:
Y luego yendo a su Hoja de Cálculo:
PRENSA y más tarde a la de
AMORTIGUACIÓN
Podrán determinar las características
fundamentales de este circuito.

53. Circuito de Aplicación de una Prensa de Grandes Esfuerzos
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