05 valvulas

Departamento de Diseño Mecánico
Sistemas Oleohidráulicos

VALVULAS

Distribuidores.
Su función: permitr al fluido ser dirigido en diferentes direcciones, sin obligarle por
ello a recorrer largas distancias de retorno. Asegura la apertura y cierre de una o varias
vías de paso.

- El numero de posiciones caracteriza el nº de colocaciones útiles que puede tomar el
émbolo, el cono de la llave, etc. del distribuidor
principal o bien del émbolo del piloto.

Nota: existen distribuidores en los que el caudal se puede regular proporcionalmente al
desplazamiento de la corredera.

Representación:

Tipos de mando.
- Un distribuidor puede ser de llave de cono (rotativo), de émbolo (de deslizamiento
alternativo), de asientos, de bolas, etc.

Ejemplos de mando (los más usualmente utilizados):
- por solenoide y distribuidor piloto (el piloto accionado por el
solenoide).
- por solenoide o distribuidor piloto (uno de los mandos puede actuar
independientemente del otro).
- por pilotaje hidráulico.
- por pilotaje neumático (rara vez utilizado).

wojeda@fing.edu.uy 1


Tipos de centro.
Centro abierto:

Centro cerrado:

En la posición neutra, el centro cerrado no permite al aceite, que proviene de la bomba,
retornar al depósito. Sin embargo, hay que decir que algunos distribuidores, llamados de
centro cerrado, no obturan totalmente este retorno, pero sin embargo, lo frenan
sensiblemente.

Se puede considerar que el circuito está siempre bajo presión y, por consiguiente, que la
reacción de intervención es muy rápida.

Nota: la utilización de centros cerrados está limitada a las potencias débiles. Las
instalaciones que llevan acumuladores, utilizan éste tipo de distribución.

Centro con paso.

- En posición neutra del émbolo, el centro con paso permite al aceite,
que viene de la bomba, alimentar un segundo distribuidor montado en
línea a distancia.

- Es muy utilizado en el caso de distribuidores múltiples (monoblock)



Centrado por resortes y retorno por resortes.

Tipos de distribuidores.
Distribuidores de émbolo.



Válvula 4/3:



Distribuidores multielementos y monoblock multiémbolos.

- En éstos, en un mismo alojamiento, se pueden obtener distintas funciones
intercambiando los vástagos, permiten realizar conjuntos que agrupen varios
distribuidores en un mismo elemento.



Distribuidores de cono.

- Los distribuidores de llave de cono, o también rotativos,
están constituidos por una parte cilíndrica dotada de canales y
fresados. La llave de cono está montada en el alojamiento de
un bloque de acero o de fundición, el cual está provisto de
varios orificios (alimentación y retornos).

- Se utiliza generalmente éste componente en las instalaciones
de baja o media presión y de poco caudal.

- El distribuidor de llave de cono tiene un máximo de 4
orificios y es generalmente de dos posiciones, aunque existen
también de 3.

Obs.: si el mando es siempre manual. Pueden ser de simple o doble efecto.



Pilotaje.
- Las válvulas distribuidoras para mayores caudales son accionadas de manera
hidráulica, utilizando muchas de ellas como piloto válvulas distribuidoras de menor
porte.

- La corredera se desplaza aplicando aceite a presión en uno de sus extremos, estando el
otro comunicado al tanque.

- Las conexiones de presión de la válvula piloto se hacen a través de la placa base. Este
modelo es pilotado eléctricamente.

Valvulas antirretorno.

- Una válvula antirretorno puede funcionar como control direccional o como control de
presión.

- En su forma más simple, una válvula antirretorno no es más que una válvula
direccional de una sola vía.



Válvulas unidireccionales.
- Es la válvula antirretorno básica.

- Se fabrican en variedad de modelos, siendo casi todos ellos derivados de los montajes
en línea y en ángulo.

Válvulas direccionales en línea.

- En la dirección de paso libre, el resorte cede y la válvula se
abre a una diferencia de presión definida por la tensión del
resorte.

- Aunque admiten presiones de hasta 210 bar, las válvulas
antirretorno en línea no son recomendables para aplicaciones en las que puedan verse
sometidas a grandes caudales de retorno.

Válvulas direccionales en ángulo recto.

- Su capacidad de caudal está comprendida entre 12 l/min hasta 1200
l/min, con una amplia gama de presiones de apertura.

Válvulas antirretorno con retorno restringido.

- Es una modificación de las válvulas anteriores (antirretorno
simple).

- Un tapón perforado está situado en el pistón de la válvula para
permitir un caudal restringido en la posición normalmente cerrada.

Aplicación: control de descompresión de una prensa de grandes dimensiones, o el
descenso de una carga suspendida.



Válvulas antirretorno pilotadas.

- Estas válvulas están diseñadas para permitir el paso libre del fluido en una dirección y
para bloquear el caudal de retorno en la dirección opuesta, hasta que la válvula se abra
cierre definitivamente debido a la acción de un pilotaje exterior.

Nota: existen válvulas antirretorno pilotadas a
la apertura (muy común), y las pilotadas al
cierre (poco común).

Entre las válvulas antirretorno pilotadas se distinguen, además:
- válvulas de pilotaje directo.
- válvulas de pilotaje asistido.

Pilotaje directo:

Particularidad: puede permitir el paso en sentido
inverso, es decir del puerto B hacia el puerto A, por
medio de la presión piloto que actúa del lado izquierdo
sobre el pistón, desplazándolo hacia la derecha.

El empujador solidario al mismo empuja el émbolo,
permitiendo que se despegue de su asiento y el caudal
circule desde B hacia A.

Obs.: la fuerza que mantiene el émbolo contra el asiento es la diferencia de presiones
entre B y A, por el area del orificio del asiento, más la fuerza del resorte.

Para despegarlo, es necesario aplicar una fuerza ligeramente superior, para vencer las
fricciones. Esta fuerza se obtiene por la diferencia entre la presión piloto aplicada al
área del pistón y la presión reinante en A.

se requiere, un área de pistón grande en comparación con el área de pasaje,
para que la presión de pilotaje se mantenga en valores reducidos.

No obstante, es poco práctico y muy costoso que el pistón tenga un área mayor al triple
que la del orificio de pasaje. Como resultado, la presión de pilotaje alcanza valores altos
con relación a la presión en B (puede llegarse al 40%)



Obs.: si la contrapresión en el puerto A es importante, la misma se opone al pilotaje, y
la presión piloto necesaria aumenta proporcionalmente. Es por ello que en algunos
modelos, el área del pistón opuesta a la de pilotaje se comunica con una cámara de
drenaje.

Ej: modelo de válvula que puede pilotarse a la
apertura o al cierre.

Pilotaje asistido:

- El émbolo principal de la válvula lleva en su hueco
central interior una válvula secundaria.

- Ahora, el empujador del piloto no debe vencer la
fuerza de presión aplicada a la totalidad del área del
émbolo, sino solo a la aplicada al área del émbolo
secundario.

- Una vez que la válvula secundaria abre, la presión en B se aproxima sensiblemente a
la reinante en A, y con ello la fuerza para abrir totalmente el émbolo disminuye.

- En éste caso se puede obtener un área de la válvula secundaria 20 veces menor que el
área del pistón piloto.

- En éste caso la presión de pilotaje puede ser muy inferior a la necesaria para un
pilotaje directo.



Válvulas de doble pilotaje.

- Su construcción es por combinación de dos válvulas antirretorno pilotadas.

- Permite el bloqueo en dos sentidos de un receptor de doble efecto.

Aplicación:



Válvulas de control de presión.
- Son componentes que reaccionan bajo el efecto de variaciones de presión.

Función:
- limitar la presión de máxima de un sistema.
- regular la presión reducida en ciertas partes de un circuito.

- Su funcionamiento se basa en un equilibrio entre la presión y la fuerza de un resorte.

- Los controles de presión se clasifican generalmente según su función primaria, p.e.
válvula de seguridad, válvula de secuencia, , válvula de frenado.

Válvulas de seguridad (o limitadoras de presión)

- Esta válvula normalmente es conectada en derivación desde la línea
de presión (salida de la bomba) hasta el depósito.

- Su objeto es limitar la presión del sistema hasta un valor máximo
predeterminado mediante la derivación de parte o de todo el caudal de la bomba a un
tanque, cuando se alcanza el ajuste de presión de la válvula.

Obs.: el ajuste debe hacerse a una presión superior a la necesaria para el movimiento de
la carga.

- Las válvulas de seguridad también
pueden utilizarse para limitar la fuerza o
torque que un actuador puede ejercer,
como en el caso de prensas o
transmisiones hidrostáticas.



Válvula de seguridad simple (o de acción directa).

- Cuando la presión de entrada es insuficiente para
vencer la fuerza del resorte, la válvula permanece
cerrada.

- Cuando se alcanza la presión de abertura, la bola u
obturador es desplazado de su asiento y ello permite el paso del líquido al tanque
mientras se mantenga la presión.

Margen de supresión: la presión a la cual la válvula empieza a desviar el caudal se
denomina presión de apertura (pmin). Cando la válvula deriva todo el caudal, la presión
puede ser considerablemente mayor que la presión de apertura (pmáx). Entonces se
define como margen de supresión a: pmáx -pmin

Cuando se desee reducir el margen de supresión debe utilizarse una válvula de
seguridad asistida

Nota: si los caudales en juego no son muy altos, o la válvula se prevee para la
protección de una sobrecarga muy eventual (por ej. válvulas de cilindros de maquinaria
móvil, llamadas antichoque), el desempeño de estos componentes será satisfactorio.

Válvula de secuencia tipos X e Y

- El eje de la corredera es hueco.

- La presión del sistema secundario, aplicada en la parte
inferior de la corredera, también lo está en la superior, y la
corredera está equilibrada hidráulicamente..

- La presión del sistema secundario no influye para nada
en el movimiento de la corredera, que puede ocupar
infinitas posiciones, manteniendo la presión ajustada en el
sistema primario

- Cuando se llega a la presión de taraje, la corredera se
eleva y el caudal puede pasar al sistema secundario. El
fluido no puede atravesar la válvula en sentido contrario y
si es necesario puede utilizarse una válvula antirretorno



para que el caudal pueda pasar del sistema secundario al primario.

En la válvula tipo X, el centro de la corredera es macizo y la cámara del resorte, situada
en la parte superior de la corredera, está en comunicación con el orificio de drenaje.

Cuando la válvula se abre al llegar al taraje del resorte, la presión del sistema
secundario, que actúa en la parte inferior de la corredera, se levanta completamente. La
presión, en los sistemas primario y secundario se iguala a la presión de funcionamiento
de éste último.

La válvula permanecerá abierta siempre que la presión en el sistema secundario exceda
a la fuerza ejercida por el resorte de la corredera. El fluido puede pasar libremente del
sistema secundario al primario, puesto que la tensión del resorte es equivalente a 1,40
Kg/cm2.

Válvulas reductoras de presión.

- Las válvulas reductoras de presión son controles de presión, NO,
utilizados para mantener presiones reducidas en ciertas partes de un
circuito.

- Mantienen en su salida una presión constante, inferior a la que existe en su entrada.

- Las válvulas son actuadas por la presión de salida, que tiende a cerrarlas cuando se
llega al taraje de la válvula, evitándose así un aumento no deseado de presión.

- Se utilizan válvulas reductoras de acción directa y válvulas reductoras pilotadas.



Válvula reductora de acción directa.

- Utiliza una corredera accionada por un resorte que
controla la presión de salida.

- La presión a la entrada es inferior al ajuste del resorte, el
liquido fluye libremente desde la entrada hasta la salida.
Un pasaje interno, unido a la salida de la válvula,
transmite la presión de salida al extremo de la corredera
que no lleva resorte.

Cuando la presión de salida llega al taraje de la válvula, la
corredera se mueve, bloqueando parcialmente el orificio
de salida. Únicamente alcanza la salida el caudal
suficiente para mantener el ajuste prefijado.

- Si la válvula se cerrase por completo, las fugas a través de la corredera podrían
originar un aumento de presión en el circuito derivado.
Esto puede evitarse haciendo que un drenaje continuo al tanque mantenga la válvula
ligeramente abierta, impidiendo que haya una presión superior al taraje de la misma a su
salida.

- La válvula dispone de otro pasaje para drenar éstas fugas al tanque.

Válvulas reductoras pilotadas.

- La válvula reductora pilotada, tienen un intervalo de ajuste más
amplio y generalmente suministra un control más preciso.

- La presión de funcionamiento se ajusta mediante un resorte
regulable situado en la tapa superior de la válvula.

- La corredera de la válvula, situada en el cuerpo central, funciona
esencialmente de la misma forma que en la válvula reductora de
acción directa.

- La corredera está equilibrada hidráulicamente a través de un
orificio situado en su parte central, y un resorte ligero mantiene la
válvula completamente abierta.

- Cuando la presión haya llegado al taraje de la válvula, la válvula piloto deja de pasar
un pequeño caudal de drenaje, limitando la presión en la parte superior de la corredera.



- El caudal a través del pasaje practicado dentro de la corredera origina una diferencia
de presiones que la levanta comprimiendo el resorte.

- La corredera cierra parcialmente el orificio de salida y da lugar a una caída de presión
entre la entrada y el sistema secundario.

- El orificio de salida nunca está completamente cerrado. Aunque no haya caudal en el
sistema secundario, habrá siempre un caudal de drenaje continuo, de 1 a 2 l/min, a
través del pasaje de la corredera y de la válvula piloto al tanque.

Válvula de seguridad y descarga.

La válvula de seguridad y descarga se utiliza en los circuitos con
acumuladores para limitar la presión máxima y poner a descarga la
bomba, cuando se alcanza la presión deseada en el acumulador.

Esta válvula está formada por una válvula de seguridad pilotada, una
válvula antirretorno para impedir que el caudal procedente del acumulador
llegue a la bomba y un pistón accionado hidráulicamente, que neutraliza la
válvula de seguridad a una presión escogida previamente.

Válvulas de seguridad tipo R.

La línea de presión está conectada al orificio primario y el
orificio secundario está unido al tanque.

Esta aplicación permite que la válvula tenga drenaje interno, y la
tapa superior está montada con el orificio de drenaje en
comunicación con el orificio secundario.



La tapa inferior está montada de forma que la presión de pilotaje está aplicada
internamente desde el orificio primario, y es necesario que la presión del sistema exceda
el taraje del resorte para que la válvula permanezca abierta.

Cuando la presión del sistema, aplicada al pistón, no es suficiente para vencer el
resorte, la válvula permanece cerrada.

Con el pistón pequeño esta válvula puede funcionar a presiones más elevadas, sin
embargo, debido a sus características relativamente altas de margen de supresión, no se
recomienda utilizarla como válvula de seguridad para presiones superiores a 35 Kg/cm2.

Válvulas de descarga tipo R.

Se utiliza presión externa para levantar la corredera y derivar el
caudal de la bomba al orificio secundario.

El drenaje sigue siendo interno, pues el orificio secundario
todavía está conectado al tanque.



Diferencias entre la válvula de seguridad y la válvula de descarga:

- La válvula de seguridad está equilibrada hidráulicamente, manteniéndose abierta en
una cierta posición, entre un número infinito de ellas, por el caudal de aceite a su través.

- La presión máxima en el orificio primario viene determinada por el ajuste del resorte.

- En la válvula de descarga sin embargo, la presión el orificio primario es independiente
de la fuerza del resorte, porque sobre la corredera actúa un pilotaje externo. En cuanto la
presión de pilotaje exceda 10,5 Kg/cm2 al taraje del resorte, hay circulación libre de
aceite desde el orificio primario al secundario.

Válvula de secuencia tipo R.

El fluido pasa libremente por el orificio primario para efectuar
la primera operación hasta que se alcanza el taraje de la
válvula.

A medida que se eleva la corredera, el caudal pasa al orificio
secundario para efectuar la segunda operación.

Aplicación: bloqueado de piezas a través del orificio primario
y el avance de un cabezal de taladro a través del secundario,
después que la pieza queda firmemente sujeta.

Para mantener la presión en el sistema primario, la válvula está pilotada internamente.
Sin embargo el drenaje debe ser externo, pues el orificio secundario está bajo presión
cuando la corredera se levanta para efectuar la segunda operación.

Si ésta presión se comunicase al orificio de drenaje, se añadiría a la fuerza del resorte y
elevaría la presión necesaria para abrir la válvula.



Válvula de secuencia tipo RC

Cuando sea necesario que el aceite pueda atravesar
libremente una válvula de secuencia en sentido
contrario, es decir, desde el orificio secundario al
primario, debe utilizarse una válvula tipo RC, que
lleva incorporada una válvula antirretorno para el
retorno del fluido. En ambos casos el funcionamiento
es el mismo.

Válvula de secuencia pilotada externamente.

En algunos sistemas puede ser conveniente suministrar un especie de enclavamiento, de
tal forma que la secuencia no se verifique hasta que el primer actuador haya alcanzado
una posición determinada.

En éstas aplicaciones la tapa inferior de la válvula de secuencia se monta para ser
operada remotamente.

Una válvula direccional, controlada mecánicamente, bloquea la presión de pilotaje, para
el pistón contenido en la tapa inferior, hasta que el cilindro de sujeción alcanza la
posición deseada, entonces la válvula de secuencia abre y dirige el caudal para la
segunda operación.



Válvula de equilibraje RC.

- Una válvula de equilibraje se utiliza para controlar un cilindro vertical de tal forma
que se evite su descenso libre, debido a la fuerza de gravedad.

- El orificio primario de la válvula tipo RC se conecta al orificio inferior del cilindro y
el orificio secundario a la válvula direccional.

El taraje de la válvula tiene que ser ligeramente superior a la presión necesaria para
mantener la carga.

Cuando el caudal de la bomba se dirige a la parte superior del cilindro, la presión
actuante en la cara superior del pistón, aumenta la presión en la cámara inferior,
originando un aumento de presión en el orificio de entrada de la válvula de equilibraje
que eleva la corredera y permite que el caudal pase a tanque a través de las válvulas de
equilibraje y direccional.

Cuando se desee elevar el pistón, la válvula antirretorno incorporada permite el paso
libre de aceite para el retorno del cilindro.

La válvula de equilibraje puede llevar drenaje interno. En la posición inferior del pistón,
cuando la válvula debe de estar completamente abierta, su orificio secundario está
conectado al depósito.

Cuando el pistón se eleva, no es problema que haya presión en el orificio de drenaje
porque la válvula antirretorno permite el paso libre de aceite.



Válvula de frenado tipo RC

La válvula de frenado se instala en la línea de retorno de un motor hidráulico para:

(1) evitar un exceso de velocidad cuando se aplica una carga demasiado grande al
eje del motor.
(2) Evitar una presión excesiva cuando se desee desacelerar o parar una carga

Cuando una válvula RC se utiliza como válvula de frenado, debe llevar una corredera
maciza (sin pasaje interno de drenaje).

Existe una conexión adicional para pilotaje externo en la tapa inferior de la válvula,
directamente debajo de la corredera.

Esta conexión está unida a la línea de presión que va al motor . El orificio de pilotaje
interno también se utiliza debajo del pistón pequeño y recibe presión del orificio
primario de la válvula RC, que está unido a la línea de retorno del motor.



Válvulas de regulación de caudal
Las válvulas de regulación de caudal se utilizan para regular la velocidad.

1- Circuito de regulación a la entrada:

- El exceso de caudal suministrado por la bomba es desviado al tanque a
través de la válvula de seguridad.

- Acá el caudal es controlado en una sola dirección.

- Si se desease controlar la velocidad en ambas direcciones, el regulador
de caudal podría instalarse a la salida de la bomba, antes de la válvula
de control direccional.

Nota: éste método es muy preciso y se utiliza en aquellas aplicaciones donde la carga
siempre se opone al movimiento del actuador, tales como la elevación de un cilindro
vertical con carga, o empujar una carga a una velocidad controlada.

2- Circuito de regulación a la salida:

- Este sistema de control se utiliza cuando la carga tiende a huir del
actuador, desplazándose en la misma dirección que éste.

- Para regular la velocidad en ambas direcciones puede instalarse la
válvula en la línea de tanque de la válvula direccional.



3- Circuito de regulación por substracción.

- En ésta aplicación, la válvula se instala en la línea de presión, y la
velocidad del actuador se determina, desviando parte del caudal de
la bomba al tanque.

- La ventaja consiste en que la bomba trabaja a la presión que pide la
carga, puesto que el exceso de caudal retorna al tanque a través de la
válvula reguladora y no a través de la válvula de seguridad.

Desventaja: pérdida de precisión, debido a que el caudal regulado va al tanque y no al
actuador, y éste último queda sometido a las variaciones de desplazamiento de la bomba
al variar la carga del actuador (no crea contrapresión).

Tipos de reguladores de caudal.

1- compensadas por presión.
2- no compensadas por presión.

Válvulas no compensadas:

por ej.: un estrangulamiento fijo (orificio), o una válvula de aguja variable, aunque
existen unidades más sofisticadas que lleva incorporadas una válvula antirretorno para
retorno libre del fluido en sentido contrario.

La utilización de las válvulas no compensadas por presión es limitada, puesto que el
caudal a través de un orificio es aprox: √∆p a través del mismo, lo que significa que
cualquier variación apreciable de la carga afectará al control de la velocidad.

Reguladores compensados por presión:

Tipos:
- compensación por estrangulamiento en serie
- compensación por derivación de caudal.

Este dispositivo asegura que el elemento de regulación disponga de una diferencia de
presiones constante, independientemente de la condición de funcionamiento del sistema,
y la regulación del elemento regulador. Ello impide que el caudal cambie con la carga.



Tipo compensación por estrangulamiento en serie.

Principio básico de un hidróstato aplicado a un
regulador.

Obs.: S1 = S2

El hidróstato funciona reduciendo la presión a la entrada
del regulador p2, estrangulando la entrada de caudal por
p1, de modo de mantener sensiblemente constante la
diferencia p2-p3.

El elemento del hidróstato alcanza un equilibrio dado
por:

p2.S2 = p3.S1 + FR p2.S2 – p3.S1 = FR

p2 - p3 = FR / S1 (constante)

O sea: si ( p2 - p3 ) ↑ el caudal por el orificio ↑ se estrangula el pasaje
por p1, baja p2 y el caudal baja.
Inversamente si ésta diferencia aumenta.

Corte de una válvula:

Debido a su tendencia a cortar el paso del fluido
cuando el caudal tiende a exceder del ajuste, éste tipo
de válvulas puede utilizarse en los circuitos de
regulación a la entrada, a la salida y por substracción.

Al contrario del tipo de compensación por derivación
de caudal, pueden ser utilizadas dos o más válvulas
de éste tipo con la
misma bomba,
puesto que el exceso
de caudal pasa a tanque a través de la válvula de
seguridad.



Tipo compensación por derivación de caudal

- Los reguladores de caudal compensados por
estrangulamiento en derivación también
incorporan un hidróstato, pero montado en
paralelo, por lo que su funcionamiento es algo
distinto.

- El elemento obturador del hidróstato también
es posicionado por la diferencia de presión en el
regulador.

-Su efecto aquí, es el de permitir la derivación de caudal a depósito si esa diferencia
sube como consecuencia de un aumento de caudal.

- Este regulador combina una protección
contra las sobrecargas con una regulación de
caudal compensada por presión.

- Con éste montaje se ahorra también consumo
de energía debido a que la bomba trabaja a
una presión que excede únicamente en 1,40
Kg/cm2 a la que pide la carga.

- La protección contra las sobrecargas se
obtiene por medio de un obturador actuado
por un resorte regulable, que limita la presión
máxima en la cámara superior del hidróstato y
que actúa como una válvula de seguridad
pilotada.

Nota: éste tipo de válvula únicamente puede utilizarse en los circuitos con regulación a
la entrada, si se utilizase en un circuito con regulación a la salida, el exceso de caudal
que no pudiese pasar por el estrangulamiento sería desviado al tanque, permitiendo la
fuga de la carga.



Válvula reguladora de caudal compensada por temperatura

- El caudal a través del regulador de caudal compensado por presión varía al variar la
temperatura del aceite.

La idea: el caudal de aceite fluye con más facilidad cuando se calienta, entonces puede
conseguirse un caudal constante disminuyendo las dimensiones de un orificio cuando
aumenta la temperatura.

Dicho fenómeno se obtiene mediante una varilla compensadora que se dilata al
aumentar la temperatura y se contrae cuando ésta disminuye. El dispositivo de
restricción es un sencillo pistón que puede moverse en ambas direcciones sobre el
orificio de ajuste. La varilla compensadora se coloca entre el pistón y el orificio.



Divisores de caudal

Utilizados cuando se requiere la simultaneidad de operaciones de
dos actuadores.

Estas válvulas aseguran presiones p1 y p2 iguales, o sea fuerzas
iguales si los actuadores son de igual área.



Otras válvulas

Válvulas de cartucho

- Las válvulas de cartucho son componentes que presentan ventajas
comparativas frente a las válvulas convencionales principalmente en las
siguientes condiciones:

- altos caudales
- altas presiones de trabajo.
- reducido espacio de instalación.
- necesidad de respuesta rápida.

-En general su utilización conducirá a un circuito con buena estabilidad,
estanco o con pequeños caudales de fuga, de fácil mantenimiento y poca
sensibilidad a la contaminación.

“Las válvulas de cartucho pueden ser interpretadas como válvulas de
retención con diversas posibilidades de pilotaje, lo que permite su
utilización, además como controladoras de presión y caudal, así como
direccionales”

La válvula está constituida por un émbolo móvil alojado en una
camisa, la que posee dos orificios de pasaje de caudal (A y B).

La válvula se completa con un resorte y una tapa, en la que hay un
tercer orificio para pilotaje.

Este tipo de válvulas siempre se monta en un manifold, en el cual
las interconexiones se realizan por maquinado.
Las formas del émbolo, su asiento y la tapa dependen de la
aplicación de la válvula.

Una característica muy importante de las válvulas a cartucho radica
en el hecho de que su asiento cónico evita casi completamente las
fugas entre A y B. No obstante, puede ocurrir una pequeña fuga
entre B y la cámara de pilotaje, debido al huelgo necesario para el
desplazamiento del émbolo.



Ejemplo:

1- Válvula de retención a cartucho.

Fuerza de cierre del émbolo:

Fcierre = Fresorte + pB.AB

Fuerza de apertura:

Fabrir = pA.AA + pB. (AB -AA)

condición de apertura: Fabrir > Fcierre

pA.AA + pB. (AB -AA) > Fresorte + pB.AB

con lo cual se llega a: pA > pB + Fresorte/AA

2- Válvula de alivio a cartucho



Válvulas proporcionales

- Este tipo de válvulas se utilizan cuando se quiere controlar la aceleración o
deceleración de los actuadores.

- Con una válvula proporcional, se puede regular mediante una señal electrónica, ya sea
presión, caudal o dirección y caudal a la vez (válvula proporcional direccional).

- En cualquier caso el caudal que éstas válvulas pueden manejar es bajo (3 a 5 l/min),
por lo que su utilización normalmente es como piloto de una válvula mayor (inclusive
de cartucho)

- También hay válvulas que incorporan un sensor de posición del núcleo (LVDT), que
permite realimentar el amplificador de control de la válvula con la posición exacta del
núcleo del solenoide, permitiendo el control en circuito cerrado.


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