Sistema Hidráulico De Detección De Carga

SISTEMA HIDRÁULICO DE DETECCIÓN DE CARGA

La presión compensada es un principio de diseño y el detector de carga conocido comúnmente por el término “sensor” de carga es otro. Ambos pueden ser usados juntos. Iniciaremos nuestra discusión construyendo un sistema básico compuesto de los siguientes elementos:
( 1 ) Una bomba de desplazamiento fijo.
( 2 ) Un reservorio (tanque).
( 3 ) Unaválvula de control abierto, activada por palanca.
( 4 ) Un cilindro hidráulico de doble acción.
En un sistema de centro abierto “todo” el flujo de la bomba pasa “todo” el tiempo por la válvula de
control, ya sea directamente hacia el tanque o hacia el actuador, o repartido entre ambos durante
una condición de dosificación, “medición” o “transición” entre una u otra posición. Este flujo constante deun gran volumen de aceite tiene el potencial de generar gran cantidad de calor si existe alguna restricción al flujo. El calor reduce la vida de los componentes. Usando una válvula de gran tamaño para minimizar la restricción a un enfriador de aceite podemos limitar los efectos del calor; sin embargo, esto no siempre es práctico por el costo y tamaño de los componentes con relación a la máquina.En el “Esquema” podemos crear algunos problemas si accionamos la válvula de control a la posición de extender el cilindro y la mantenemos activada aún cuando el cilindro llegue a su tope.
Si hacemos esto debemos añadir otro componente: la válvula de alivio (5) para proteger el sistema. La desventaja de esto es que descargamos o aliviamos nuestro sistema a una “alta presión” lo cual resulta enalta generación de calor. La alta presión también puede reducir la vida de los componentes.

Hay otros dos problemas asociados con este sistema hidráulico, que trataremos mas adelante: ( 1 ) Movimiento “pegajoso” (sticky) del carrete de control. ( 2 ) La velocidad del cilindro varia con las RPM del motor o por cambios de carga en la compuerta de salida de la válvula. Esto provoca que el caudalo flujo de aceite cambie.
CARRETE DE CONTROL PEGAJOSO ( STICKY )

Este efecto es provocado por las comúnmente llamadas “fuerzas de flujo”. Las fuerzas de flujo son aquellas que actúan sobre el carrete de control y tienen a provocar que el carrete se quede en la posición abierta mientras exista flujo a través del orificio creado por la apertura del carrete. Estas fuerzas de flujo sondirectamente proporcionales a la cantidad de flujo y a la caída de presión a través de las bandas del carrete. En otras palabras, conforme el flujo y / o la caída de presión se incrementen, la fuerza que trata de mantener el carrete abierto (fuerza de flujo) también se incrementa. Grafico h18. Un vector de fuerza actúa paralelamente a la línea de centro del carrete de la válvula actuando para mantener elcarrete abierto, SE OPONE A QUE LO CIERREN.
 
En el diagrama anterior, mientras más cerca está de cerrarse la compuerta de salida por la banda del carrete, mayor es la caída de presión (demanda de alta presión pero con baja demanda de caudal) a través del carrete y mayor la fuerza que trata de mantenerlo abierto. Para ilustrar mejor lo anterior, imagínese que trata de cerrar una puerta contra unfuerte viento; mientras más cerca está de cerrar la puerta más grande es la fuerza que trata de mantenerla abierta. Lo que se siente es el efecto de flujo y presión a través del carrete de la válvula (puerta) conocido fuerza e flujo.

Sería de mucha ayuda en las válvulas de control si el carrete se “centrara” por si mismo. Esto lo podemos hacer fácilmente. Añadiendo un resorte centrador (6) debajodel carrete para cerrar el orificio cuando el operador suelte la palanca. Recuerde, sin embargo, que mientras mayor es el flujo y / o mayor la presión, mayor es la fuerza de flujo y mayor tendrá que ser la tensión del resorte centrador. ¿Cuál es el resultado neto? Alto esfuerzo necesario para accionar la palanca y esto nos lleva a un operador que se fatiga rápidamente.

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¿Cuál es la...