Neumatica proporional

Neumática proporcional

1.- Neumática proporcional
La técnica proporcional es novedosa en su aplicación neumática, aunque no tanto en el campo de la oleohidráulica. Está basada en el uso de válvulas proporcionales, bien sean éstas de caudal o de presión. Se entiende por válvula proporcional aquélla en la que una magnitud física del fluido (caudal o presión) a la salida de la válvula esproporcional a una señal eléctrica analógica de entrada X=K⋅V. Donde X es presión o caudal; K una constante de proporcionalidad y V es la señal analógica de tensión continua que se introduce en la válvula. No se alimentan las válvulas con 0 V ó 24 V, como en las válvulas convencionales, sino que se hace con una señal que puede variar en un rango determinado (por ejemplo de 0 a 10 V). De esta forma seobtienen valores intermedios de presión o caudal, a diferencia de las válvulas convencionales.

1.1.- Clasificación
Las válvulas proporcionales pueden clasificarse en primer lugar en: • • Válvulas de caudal Válvulas de presión

Las válvulas de caudal regulan esta entidad de manera continua entre un valor nulo y uno máximo. Por otra parte son válvulas distribuidoras con corredera, teniendo unnúmero de vías y de posiciones variable. Las válvulas de presión regulan este parámetro en su salida, igualmente de manera continua, entre un valor mínimo y un valor máximo, equivalente a la presión de entrada. En los apartados siguientes se explican dos válvulas de entre las más frecuentemente empleadas, suficientemente representativas del resto, disponibles en el mercado.

1.2 Válvula proporcionalde caudal 5/3
La válvula proporcional que se describe es la MPYE-5-1/8 de FESTO, representada en la figura 8-1 y esquematizada en la figura 8-2. Su símbolo ISO, que aparece también en la figura 8-1, es análogo al de una válvula convencional 5/3 añadiendo dos rayas encima y debajo. Además la flecha en el solenoide indica la posibilidad de variación en la señal de entrada.

Neumática

6

53 1 2

4

7

Figura 8-1. Válvula proporcional de caudal.

4

2

Señal de retorno del sensor HALL

0-5 V

5 1

3

5-10V

Consigna
Figura 8-2. Esquema funcional de la válvula. La válvula proporcional dispone de un cuerpo (1) en el que se aloja la corredera (2), ésta se desplaza dentro de un casquillo fijo (3) alojado en el interior del cuerpo. Entre el casquillo y el cuerpose disponen unas juntas (4) para mejorar la estanquidad. La corredera se desplaza directamente gracias a un solenoide proporcional (5), y por lo tanto puede posicionarse de manera variable y continua en función de la tensión de alimentación. Por otra parte tiene un sensor de posición (6) que controla la posición de la corredera y permite su realimentación, es decir, modifica su posición si no seha alcanzado la que debiera tener. El tapón (7) sirve para el mantenimiento, pudiendo extraer la corredera para su limpieza y puesta a punto.

8.2.1

Funcionamiento
La válvula proporcional convierte una señal eléctrica analógica de entrada en una

determinada posición de la corredera y, por ende, una concreta apertura de la sección transversal

Neumática proporcional

8-3

del paso deaire a través de la corredera. Para 5V la válvula se coloca en la posición intermedia con centros cerrados. No hay paso de aire más que la mínima fuga natural hacia escape, debida a la forma constructiva de la válvula. A 10V y a 0V la corredera de la válvula se coloca en sus posiciones finales, bien hacia un extremo, dejando pasar el máximo caudal desde la vía 1 a la 2, bien en el otro, dejandopasar el máximo caudal de 1 a 4, y un caudal nulo en los dos casos en las otras vías de trabajo, 4 a 5 y 2 a 3 respectivamente. En posiciones intermedias circula un caudal menor, de 1 a 2 ó 4, y un caudal nulo hacia la otra vía (4 ó 2). Existen pequeñas fugas de 1 a 3 y de 1 a 5 en todo caso. Un solenoide actúa directamente sobre la corredera de la válvula como un transductor electromecánico de...