CIRCUITOS ALTERNATIVOS

Los circuitos alternativos convencionales utilizan una válvula direccional de cuatro vías, conectada directamente a un cilindro o a un motor para obtener la inversión. La velocidad de retroceso del vástago de un cilindro es mayor que la de extensión, debido al volumen del vástago, cuando se utiliza un cilindro diferencial.

Una forma no convencional de un circuito alternativo es el llamado circuito diferencial o regenerativo, en el que el aceite, procedente del lado del vástago del cilindro, se dirige al otro extremo para aumentar la velocidad.

Avance en montaje diferencial o regenerativo

El principio del circuito diferencial se muestra en la figura 1. Obsérvese que el orificio “B” de la electroválvula distribuidora que, convencionalmente, debería conectarse al cilindro, esta taponado y que el extremo del vástago del cilindro esta conectado directamente a la línea de presión. Con la corredera desplazada para conectar el orificio “P” de la electroválvula a la sección llena del cilindro (Vista A), el caudal que sale del extremo del vástago se une al que procede directamente de la bomba para aumentar la velocidad del cilindro. En la posición inversa (Vista B), el caudal de la bomba se dirige al extremo del vástago y el caudal procedente de la sección llena retorna a tanque, convencionalmente, a través de la electroválvula distribuidora.

En caso de que la relación de áreas entre las secciones llena y anular del cilindro sea de 2:1, el cilindro avanzara y retrocederá a la misma velocidad. Sin embargo, la presión durante el avance será el doble que la presión requerida para un circuito convencional. Esto es debido al hecho de que en un circuito diferencial, la presión del sistema actúa también en la sección anular del cilindro, neutralizando así la mitad de la fuerza ejercida en la sección llena. Con una relación de áreas mas elevadas, la velocidad de extensión aumentara proporcionalmente.

Avance en montaje diferencial y cambio a montaje convencional

El principio diferencial puede también utilizarse en un circuito para obtener una velocidad de avance elevada y cambiar después a avance convencional, para doblar la fuerza ejercida en condiciones de trabajo (fig. 3).

En este sistema, una válvula de secuencia del tipo “R”, normalmente cerrada, bloquea el orificio “B” de la electroválvula distribuidora durante el avance diferencial. Cuando se llega al taraje de la válvula “R”, ésta se abre y dirige el caudal, procedente de la sección anular del cilindro, directamente al tanque a través de la electroválvula distribuidora.

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Una válvula antirretorno, con muelle de 035 kp/cm2, permite que el aceite procedente de la sección anular del cilindro se una al caudal proveniente de la bomba durante el avance diferencial, pero impide esta unión durante el trajo convencional,Cuando se acciona la electroválvula distribuidora para conseguir la entrada del vástago del cilindro, el caudal de bomba se dirige a la sección anular de este a través de la válvula antirretorno te “R”.

Figura 1. Vista A. Circuito diferencial - Avance

Valores conocidos

A = Área total del cilindro (cm2)a = Área del vástago (cm2)K = A/aP = Presión (kp/cm2) V = Caudal de la bomba (cm3/min)

En un circuito diferencial, el aceite que sale de la sección anular del cilindro se une al caudal de la bomba proporcionando un avance rápido. Las presiones son iguales tanto

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en la sección llena como en la sección anular del cilindro. La vista A muestra el avance del cilindro en un circuito diferencial.

El caudal de la bomba y el aceite que sale de la sección anular del cilindro son dirigidos a la sección llena del cilindro a través de la válvula direccional.

La fuerza de avance del cilindro es igual a la presión multiplicada por el área correspondiente al diámetro del vástago. Las formulas dadas se utilizan para el cálculo de velocidades, fuerzas y caudales y demuestran que durante el avance un circuito diferencial, la velocidad aumenta y la fuerza disminuye a medida que aumenta la relación de áreas.

Figura 2. Vista B. Circuito diferencial – Retroceso

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La vista B muestra el retorno del vástago del cilindro cuando el caudal de la bomba es dirigido a la sección anular del cilindro. El aceite contenido en la sección llena del cilindro va a tanque a través de la válvula direccional. La presión actúa únicamente en la sección anular del cilindro.

Figura 3. Circuito diferencial con paso a convencional

Se utiliza un circuito diferencial con una relación de áreas 2:1. Durante el avance rápido el solenoide (a) está excitado, la presión de trabajo es inferior al taraje de la válvula (G) y el caudal de la bomba es dirigido a la sección llena del cilindro (H)

El aceite que sale de la sección anular del cilindro se une al caudal de la bomba a través de las válvulas (G) y (F). La velocidad del pistón viene determinada por el caudal de la bomba y por el área de la sección transversal del vástago del cilindro.

Cuando el cilindro encuentra resistencia a su movimiento, la presión aumenta, provocando la abertura de la válvula (G) y permitiendo que el aceite procedente de la sección anular del cilindro fluya libremente a tanque a través de (G) y (E). La velocidad

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del pistón queda reducida a la mitad y la fuerza ejercida será función del área total del cilindro y de la presión máxima de trabajo.

Se obtiene el retorno rápido del pistón excitando el solenoide (b) y enviando el caudal de la bomba a la sección anular del cilindro a través de las válvulas (E) y (G).

La velocidad del pistón viene determinada por el área de la corona circular y por el caudal de la bomba y es la misma que la velocidad de avance. La válvula (C) limita la presión máxima del circuito y lo protege contra sobrepresiones. La válvula (D) suministra presión piloto para el accionamiento de la válvula (E).

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