Presentación explicativa sobre los tiempos de apertura y cierre de una válvula de cartucho

1. TIEMPOS DE APERTURA O CIERRE EN VÁLVULAS DE CARTUCHO
TIEMPOS DE APERTURA O CIERRE
Y
VELOCIDAD EN LOS CONOS DE MANDO
VOLUMENES Y CARRERA
DE LOS CONOS DE MANDO

2. TIEMPOS DE APERTURA O CIERRE EN VÁLVULAS DE CARTUCHO
TIEMPOS DE APERTURA O CIERRE Y VELOCIDAD DE LOS CONOS DE MANDO
5,03,83,02,42,32,11,71,41,170,9
120354428513610259,428,314,37,212,56
Carrera en cm
Volumen en cm3
6,54,83,83,02,82,31,91,41,170,9
156368736117012465,031,614,37,212,56
Carrera en cm
Volumen en cm3
16012510080635040322516Tamaño Nominal TN
CONO DE MANDO SIN VÁSTAGO DE AMORTIGUACIÓN
CONO DE MANDO CON VÁSTAGO DE AMORTIGUACIÓN
16012510080635040322516Tamaño Nominal TN
s.1
ms.1000
)
ms.
1
(
1000000cm
m1
)cm(
min.1
s.60
dm1000
m1
l/min)(
(tiempo)t
(volumen)Vol
(caudal)q
3
3
3
3
3
⋅⋅⋅=⋅⋅
∆
∆
=
q
Vol60
t
∆⋅
=∆
ms.(tiempo)t
cm(volumen)Vol
l/min(caudal)q
3
=∆
=∆
=
s.1
ms.1000
)
ms.
1
(
100cm
m1
)cm(m/s)(
(tiempo)t
(carrera)c
)(velocidadv
⋅⋅⋅=
∆
∆
=
t
c
10v
∆
∆
⋅=
ms.(tiempo)t
cm(carrera)c
m/s.)(velocidadv
=∆
=∆
=
Tiempo ∆t Velocidad v

3. TIEMPOS DE APERTURA O CIERRE EN VÁLVULAS DE CARTUCHO
CAUDAL EN LOS CHICLÉS O TOBERAS

4. TIEMPOS DE APERTURA O CIERRE EN VÁLVULAS DE CARTUCHO
2,521,81,51,210,8
0.70,60,5
d en mm.
16012510080635040322516Tamaño Nominal TN
2 3 3,5
4 5 6 8
Toberas Más Pequeñas
Toberas Mayores
d en mm.
d en mm.
Toberas Estándar
CAUDAL Y DIÁMETRO DE LA TOBERA ESTÁNDAR Y OTRAS
2
PKd
q
2
∆⋅⋅
=
mm.d
bar.P
l/min.q
=
=∆
=
K = coeficiente
que oscila entre
0,5 y 0,66 según
sea la variación
de la presión
máxima que
determina ∆P

5. TIEMPOS DE APERTURA O CIERRE EN VÁLVULAS DE CARTUCHO
2,521,81,51,210,8
0.70,60,5
d en mm.
16012510080635040322516Tamaño Nominal TN
2 3 3,5
4 5 6 8
Toberas Más Pequeñas
Toberas Mayores
d en mm.
d en mm.
Toberas Estándar
CAUDAL Y DIÁMETROS DE DOS TOBERAS EN SERIE
mm.d
bar.P
l/min.q
=
=∆
=
K = coeficiente
que oscila entre
0,5 y 0,66 según
sea la variación
de la presión
máxima que
determina ∆P
1
d
d
d
d
PPP
2
PKd
q
4
2
4
1
2
12
E
21T
2
E T
+
=
∆+∆=∆
∆⋅⋅
=

6. TIEMPOS DE APERTURA O CIERRE EN VÁLVULAS DE CARTUCHO
APLICACIÓN PRÁCTICA
TIEMPOS DE APERTURA O CIERRE
Y
VELOCIDAD EN LOS CONOS DE MANDO

7. TIEMPOS DE APERTURA O CIERRE EN VÁLVULAS DE CARTUCHO
MOTOR DE GIROS INTERMITENTES
La ecuación lógica de Y1 es la de una memoria intermitente
en relación a los presostatos PSX y PSN. De tal forma que la
fuerte resistencia R (regulable) establece un tiempo de puesta
a presión por hasta la máxima PSX de la manguera flexible y
un tiempo de puesta a depresión hasta la mínima PSN.
De esta forma el motor estará en movimiento durante la
descarga de presión de los presostatos.
25TN =
Y1=0

8. TIEMPOS DE APERTURA O CIERRE EN VÁLVULAS DE CARTUCHO
ECUACIÓN LÓGICA Y ACTIVACIÓN DEL MOTOR
Una vez que se activan los dos presostatos se activa la
memoria K, y ésta excita Y1 arrancando el motor.
Permanece en movimiento hasta que estando
desactivados los dos presostatos se anula la memoria y se
desexcita Y1
)P(Pk)P(PK
kY
SNSXSNSX
1
+⋅+⋅=
=
PSX PSN
R
25TN =
Y1=0

9. TIEMPOS DE APERTURA O CIERRE EN VÁLVULAS DE CARTUCHO
MOTOR DE GIROS INTERMITENTES
Al excitarse Y1 comienza la apertura. El cono de mando
inicialmente es empujado por la presión máxima PMX
transmitida a través del motor al ser retenido y que será
algo inferior a la máxima a la entrada del motor, que
proveniente de un acumulador, oscilará así mismo.
PSX PSN
R
PMX
bars.002PMX ≈
25TN =
Y1=1

10. TIEMPOS DE APERTURA O CIERRE EN VÁLVULAS DE CARTUCHO
VOLUMEN Y CARRERA EN UN TAMAÑO NOMINAL 25 Y TOBERAS
Al ser una válvula de
TN 25
Volumen = 7,21 cm3
Carrera = 1,27 cm
PMX=200 bars
25TN =
TBF=1 mm.
TBY=1,2 mm.
Y1=1

11. TIEMPOS DE APERTURA O CIERRE EN VÁLVULAS DE CARTUCHO
CAUDAL POR LOS CHICLÉS EN LA APERTURA
Al ser una válvula de
TN 25
Volumen = 7,21 cm3
Carrera = 1,27 cm
PMX=200 bars
Tobera TBF=1
Tobera TBY=1,2
l/min72,4
2
20066,00,82
2
PKd
q
mm82,0
1
2,1
1
1
1
d
d
d
d
0,66K
200P
T
2
E
4
4
2
4
2
4
1
2
12
E
T
=
⋅⋅
=
∆⋅⋅
=
=
++
=
=
=∆

12. TIEMPOS DE APERTURA O CIERRE EN VÁLVULAS DE CARTUCHO
TIEMPO DE APERTURA Y VELOCIDAD EN EL CONO DE MANDO
Al ser una válvula de
TN 25
Volumen = 7,21 cm3
Carrera = 1,27 cm
PMX=200 bars
ms.92
72,4
21,760
q
Vol60
t =
⋅
=
∆⋅
=∆
m/s0,14
29
,271
10
t
c
10v =⋅=
∆
∆
⋅=
Tobera TBF=1
Tobera TBY=1,2

13. TIEMPOS DE APERTURA O CIERRE EN VÁLVULAS DE CARTUCHO
ACTIVACIÓN DEL MOTOR
25TN =
Al abrirse le cono de mando la presión a la salida del
motor cae a la presión requerida para mantener abierto el
cono de mando y será por tanto la presión de apertura de
la válvula.
Por tanto los presostatos comienzan a despresurizarse
lentamente, evacuando el aceite acumulado en la
manguera flexible a través de la fuerte estrangulación R.
R
Y1=1

14. TIEMPOS DE APERTURA O CIERRE EN VÁLVULAS DE CARTUCHO
PARO DEL MOTOR
25TN =
Al desexcitarse Y1 se igualan las presiones a través de las
toberas TBX y TBF. Lo que provoca que el muelle inicie el
movimiento de cierre. Cuanto mayor sea la presión del
muelle más rápido será este inicio desde una presión
prácticamente nula.
R
TBF=1 mm.
Y1=0
TBx=1,2 mm.

15. TIEMPOS DE APERTURA O CIERRE EN VÁLVULAS DE CARTUCHO
PARO DEL MOTOR
25TN =
Con el comienzo del cierre sube la presión que acelera el
cierre y comienza a apreciarse la detención del motor
R
TBF=1 mm.
Y1=0
TBx=1,2 mm.

16. TIEMPOS DE APERTURA O CIERRE EN VÁLVULAS DE CARTUCHO
PARO DEL MOTOR
25TN =
Al ir cerrándose la válvula se producen presiones muy
importantes más producto de la energía cinética de la
masa inercial del motor que de la impulsión superando con
creces cualquier tipo de presión que hubiese en la misma
aunque no estuviese a descarga.
R
TBF=1 mm.
Y1=0
TBx=1,2 mm.

17. TIEMPOS DE APERTURA O CIERRE EN VÁLVULAS DE CARTUCHO
PARO DEL MOTOR
25TN =
Alcanzado el cierre la válvula de amortiguación continúa con
el proceso de amortiguación ya iniciado por el proceso de
cierre de la válvula, abriéndose a la presión de frenado y de
amortiguación, mientras la fuerte restricción R la tubería
flexible posterior con su elasticidad, bloquean la activación de
los presostatos. Aunque de producirse, el posterior control
electrónico se encargaría de la alternancia en los tiempos.
R
TBF=1 mm.
Y1=0
TBx=1,2 mm.
350 bars.

18. TIEMPOS DE APERTURA O CIERRE EN VÁLVULAS DE CARTUCHO
CAUDAL POR LOS CHICLÉS EN EL CIERRE
Al ser una válvula de
TN 25
Volumen = 7,21 cm3
Carrera = 1,27 cm
PMX=350 bars
Tobera TBF=1
Tobera TBx=1,2
l/min24,6
2
35066,00,82
2
PKd
q
mm82,0
1
2,1
1
1
1
d
d
d
d
0,66K
350P
T
2
E
4
4
2
4
2
4
1
2
12
E
T
=
⋅⋅
=
∆⋅⋅
=
=
++
=
=
=∆

19. TIEMPOS DE APERTURA O CIERRE EN VÁLVULAS DE CARTUCHO
TIEMPO DE CIERRE Y VELOCIDAD EN EL CONO DE MANDO
Al ser una válvula de
TN 25
Volumen = 7,21 cm3
Carrera = 1,27 cm
PMX=350 bars
ms.69
24,6
21,760
q
Vol60
t =
⋅
=
∆⋅
=∆
m/s0,18
29
,271
10
t
c
10v =⋅=
∆
∆
⋅=
Tobera TBF=1
Tobera TBY=1,2

20. TIEMPOS DE APERTURA O CIERRE EN VÁLVULAS DE CARTUCHO
SOBRE LA VELOCIDAD DE CIERRE Y ENLACE AL LIBRO DE EXCEL
La velocidad de cierre no debería ser muy elevada ya que la energía cinética ligada a la masa del cono de mando podría
ocasionar daños a la arista de cierre. De ahí la importancia de los conos de mando con arista de amortiguación
para que, en el último momento se reduzca tal velocidad al mínimo.
Pueden obtener una Hoja de Cálculo para hacer estos cálculos en el siguiente enlace:
https://www.facebook.com/groups/ofertas.oleohidraulica/1542693902419438/

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