Objetivo
Explicar la importancia de los
procesos industriales en la empresa automotriz Volkswagen de México,
enfocándose en el valor de sus instalaciones Hidráulicas.
Explicar acerca de la función de
las válvulas de presión en un sistema hidráulico, su contribución y desempeño
principal para mantener las vías hidráulicas en óptimas condiciones de trabajo.
De igual manera se mencionaran
los distintos tipos de válvulas de presión, así como también su función en el
sistema hidráulico y sus características más importantes.
Se hablará sobre la fabricación y
distribución de equipo hidráulico, es este caso válvulas, enlistando diferentes
empresas encargadas de la producción de dicho equipo. Se anexarán fuentes bibliográficas para mayor información.
Introducción
Con el desarrollo de la
tecnología, la industria automotriz ha logrado destacar frente a innumerables
empresas en innovaciones tanto técnicas como administrativas en cuestión de
procesos industriales y de desarrollo técnico, esto le permite ampliar
panorámicamente la producción y visualizar futuros proyectos.
Los procesos de una empresa como
lo es Volkswagen de México se preocupan por alcanzar diariamente niveles de
calidad y de innovación extraordinarios en base a operaciones normalizadas y
seguras.
En esta presentación se hablará
acerca de la importancia de la calidad, seguridad, y desarrollo de un proceso
industrial automotriz en base a instalaciones Hidráulicas, las cuales son de
suma importancia ya que utilizan tanto maquinaria como sistemas de transmisión para
desarrollar e implementar procesos y operaciones que el humano es incapaz de
realizar debido al requerimiento de enormes cargas y elevadas presiones de
trabajo.
Procesos Industriales - Automotrices
Un proceso industrial se reconoce
como un conjunto de acciones que se encuentran relacionadas de forma
dinámica y se orientan a la transformación de ciertos elementos. De
esta manera, los elementos las materias primas son convertidos en productos, tras un proceso
en el que se les incrementa su valor.
Para lograr un nivel de
autosuficiencia deseada en la empresa automotriz, como primera instancia el técnico
especializado en ésta área deberá atender los espacios fundamentales del diseño
y manufactura, utilizando la tecnología de fabricación para el desarrollo de
cualquier producto.
Uso de los Sistemas Hidráulicos
El uso de instalaciones hidráulicas en un proceso automotriz es de gran importancia ya
que influye principalmente en la conformación de la carroceríaEn este proceso son utilizadas las prensas hidráulicas para operaciones de embutido, estampado y troquelado de las partes de un automóvil.
En teoría, la hidráulica es bastante extensa por su complicada y cuidadosa instalación. Se requiere de una profunda gama de conocimientos para dominar los campos en los que se requiera su utilización.
Es importante mencionar los aspectos principales que deben tomarse en cuenta par a la instalación de un sistema hidráulico industrial.
Fluido Hidráulico
o Aceites
Almacenamiento
o Depósito
Hidráulico
Elementos de distribución
o Bombas
Hidráulicas
o Válvulas
Elementos de Seguridad y Control
o Manómetros
o Caudalímetros
o Válvulas
de Seguridad
Elementos Actuadores
o Cilindros
Hidráulicos
o Máquinas
Actuadoras
En esta ocasión se expondrá
acerca de válvulas hidráulicas de presión específicamente. Son elementos de suma importancia para la
distribución, control, y manejo de fluidos hidráulicos.
Válvulas Hidráulicas
Una
válvula se define como un aparato mecánico con el cual se puede iniciar,
detener o regular el flujo de líquidos o gases mediante una pieza
móvil, llamada carrete, que abre, cierra u obstruye en forma parcial uno o más orificios o
conductos.
Las válvulas son
unos de los instrumentos de control más esenciales en
la industria. Debido a su diseño, las válvulas
pueden abrir y cerrar, regular, modular o aislar una
enorme serie de líquidos y gases.
Sus
tamaños van desde una fracción de pulgada hasta 9 m o más de diámetro. Pueden
trabajar con presiones que van desde el vació hasta más de 140 MPa y
temperaturas hasta 815 °C.
Existen diferentes tipos de válvulas, tanto
hidráulicas como neumáticas, y de acuerdo a su función es como se clasifican.
Cada una desempeña un trabajo específico en los circuitos, y en esta ocasión
explicare más a fondo acerca de las válvulas de presión hidráulicas.
Válvulas de Presión Hidráulicas
Las válvulas de presión son
usadas en sistemas hidráulicos para controlar el funcionamiento de los
actuadores de acuerdo a su carga establecida.Regulan la presión, y funcionan como elemento de seguridad ante alguna inconformidad en el sistema.
De igual manera, limitan la presión máxima del sistema hidráulico. Y en casos específicos, regulan la presión reducida en ciertas partes del circuito.
Las válvulas de presión hidráulicas de dividen por:
- Pilotadas
- Acción directa
Evitan sobrecargas en la bomba,
lo cual es importante para mantenerla en buenas condiciones y evitar daños al
sistema hidráulico. Absorben picos de presión en el circuito, de esta forma
evitan averías por alguna sobrepresión ocasionada por alguna falla de montaje o
de programación.
Ventajas
- Facilidad de mantenimiento.
- Simplicidad de construcción.
- Apertura y cierre lentos para evitar el golpe.
- Gran solidez mecánica.
- Recubrimiento de poliéster en polvo que minimiza la corrosión.
- Muelle de acero inoxidable.
Las válvulas de presión son
importantes en un sistema hidráulico, de acurdo a su construcción y diseño son
utilizadas para trabajos específicos, y se clasifican según su función:
·
- Válvula Reguladora de Presión
- Válvula de Alivio
- Válvula Secuenciadora
- Válvula de Frenado
Cuando se trabaja con bombas hidráulicas
es necesario tener un control de la presión de bombeo. Si en algún momento
exceden los límites, pueden provocar accidentes. Por el contrario, si no
reciben la presión necesaria, no pueden bombear adecuadamente.
Es por eso que se utilizan las
válvulas reguladoras, se encargan de normalizar la presión que recibirá el
sistema hidráulico de manera que no haya ni exceso ni falta de presión.
La válvulas reguladoras con
capaces de soportar una presión nominal de trabajo de 1,38 MPa y operan con una
temperatura promedio de 18 °C. Deben estar diseñadas para operar a la
intemperie, inundadas, enterradas o en cámaras subterráneas sin
afectar su normal funcionamiento.
Las válvulas reguladoras
principalmente:
- Proporcionan una presión constante en un sistema, de tal forma que funcione a una presión más baja que la suministrada por el equipo de producción.
- Se utilizan si el sistema tiene una presión superior a la necesaria para hacer funcionar un componente del circuito.
- Limitan la presión máxima a la salida de la válvula direccional y a los demás componentes, de acuerdo al valor ajustado en su resorte.
- Son válvulas Normalmente Abiertas (NA).
- Toman la señal de la presión que hay a la entrada de la válvula, la comparan con la ajustada en el resorte y cuando la supera se cierra automáticamente, generando una caída de presión.
- Tienen un piloto interno y un drenaje externo.
Tipos de válvulas reguladoras
En general, las válvulas reguladoras de presión se clasifican
en dos tipos:
Válvulas de regulación manual: Son
operadas por palancas o tornillos que se accionan a través de la aplicación de
fuerza de quien está operando.
Válvulas de regulación piloto-neumáticas: A
diferencia de las anteriores, este tipo de válvulas no utiliza la fuerza del
operario, sino que cuentan con un cilindro hidráulico que se acciona con aire
comprimido regulado.
Ventajas
- Son Ajustables
- Fabricadas de distintos tamaños
- Soportan Grandes Presiones
- Material Resistente
- Seguras
- Control Automático y Manual
- Protegen componentes y equipo Hidráulico
Se utilizan en los sistemas hidráulicos para evitar que un
exceso de presión pueda causar daño en las instalaciones. Están reguladas para una determinada presión de apertura.
Permanecen cerradas en funcionamiento normal y solo se abren si el fluido sobrepasa la presión previamente configurada, liberando el exceso de fluido de vuelta al tanque.
Las válvulas de alivio de
presión regularmente:
- Se conocen como válvulas de seguridad para protección de actuadores, bombas y otros elementos del circuito.
- Descargan automáticamente el fluido al tanque cuando el sistema supera la presión máxima.
- No admiten que la presión en el sistema sobrepase un valor máximo admisible.
- Poseen 2 vías, la vía primaria de la válvula es conectada al sistema y la secundaria al tanque.
- Funcionan del tal forma que cuando el sistema alcanza la presión ajustada, ésta abrirá y desviara al tanque el caudal excedente manteniendo la presión en la línea.
- Tienen un piloto y drenaje interno.
- Alivian la presión de un fluido cuando la temperatura supera un límite establecido.
- Poseen un mecanismo que funciona de tal manera que si la fuerza de presión hidráulica está por debajo de la fuerza ajustada del muelle de la válvula, ésta se cierra.
- Trabajan y soportan presiones de hasta 250 Bar.
Acción Directa Pilotadas
Tipos de Válvulas de Alivio de Presión
Accionadas por Muelle
Una válvula
accionada por muelle se mantiene cerrada por la tensión del muelle contra la
presión del contenido del sistema.
Cuando la presión
dentro del sistema excede la tensión del muelle, la válvula es forzada a
abrirse y el contenido es ventilado.
Cuando la presión
cae por debajo de la tensión del muelle, la válvula se cierra para contener
cualquier líquido sobrante.
Un disco de ruptura
y pasador se compone de un disco de goma que se expande cuando se acumula
presión dentro del sistema.
Cuando la presión
ensancha el disco hasta alcanzar al pasador, el disco se rompe y crea una
abertura que permite ventilar el contenido del sistema.
La ruptura de disco
y pasador de la válvula permanece abierta después de que
el contenido en exceso del sistema es ventilado. Normalmente, el sistema deja
de funcionar hasta que la válvula es sustituida.
Válvula de Fuelles Equilibrada
Una válvula de fuelle equilibrada incluye un tubo interior de un material plegado en acordeón o una configuración de dicho fuelle.
La alta presión lo
comprime hasta el punto de que una abertura limitadora es creada. Los fuelles
sirven al mismo principio que el resorte en la válvula accionada por éste, pero
es menos susceptible a la corrosión de la presión de retorno.
La válvula se
cerrará cuando el exceso de presión sea ventilado.
Ventajas
- Tienen múltiples aplicaciones y son flexibles.
- Ocupan menos espacio en la carcasa de conexión y bloques de mando, por su construcción compacta.
- Poseen una alta estabilidad.
- Adecuación óptima del sistema gracias a sus diferentes niveles de presión.
- Su montaje es sencillo al igual que su mantenimiento.
Válvulas de Secuencia
Las
válvulas de secuencia son utilizadas para secuenciar automáticamente las
funciones de posicionamiento y sujeción de los actuadores a medida que
aumenta la presión del sistema.
Las
válvulas secuenciales impiden que el líquido fluya a una parte del portapieza
hasta que se alcance una presión de disparo predeterminada y fácilmente ajustable.
Poseen
una configuración múltiple para un secuenciamiento multi-etapa. Normalmente las
válvulas secuenciadoras:
- Bloquean el aceite en la parte secundaria de circuito hidráulico hasta que la presión de la parte primaria alcanza el nivel preestablecido.
- Abre el paso cuando se alcanza una presión superior a la ajustada mediante el muelle.
- Válvula normalmente cerrada, permite la realización de una operación antes que otra.
- Poseen un sistema regulador integrado que permite el retorno de aceite sin necesidad de tuberías externas.
- El fluido se dirige primero a la parte del circuito que esta sin restricción alguna, al alcanzar la presión ajustada en la válvula, esta se abre y efectúa la segunda fase del trabajo.
- Tiene un piloto interno, y un drenaje externo.
Funcionamiento
Para
la configuración inicial, se gira el tornillo de ajuste en la parte superior
hasta alcanzar la presión de disparo deseada.
Durante
el funcionamiento normal, la válvula de secuencia se abre automáticamente
cuando la presión del sistema alcanza la presión de disparo fijada.
Una
vez que la válvula se abre, la presión del sistema aumenta de manera uniforme
del lado de subida y de bajada, sin producir una caída de presión en la bajada
cuando la válvula se abre.
Aplicación
Las
válvulas secuenciadoras se aplican:
- Para la conexión de cilindros en conexiones secuenciales.
- Como válvulas de alivio de presión si no se tiene que influir en la presión de apertura de la presión dinámica del depósito.
- Como válvulas de alivio de presión, si se requiere la circulación libre en el sentido contrario.
Válvulas de Frenado
Características
Aplicación
Las
válvulas de frenado, también llamadas válvulas de contrapresión, se encargan de
controlar las velocidades de bajada de los accionamientos.
La válvula de
frenado se coloca en la línea de retorno de un motor hidráulico.
Características
- Su ajuste es manual.
- Tiene una válvula de antirretorno incluida.
- Presión de funcionamiento: 60 bar.
- Presión máxima admisible: 120 bar.
- Boquillas de acoplamiento auto cerrada con fuga de aceite reducida.
Función
Permiten un movimiento sin
sacudidas de los consumidores al atraer y empujar la carga.
Las válvulas se componen en
general de cuerpo de válvula, pistón de válvula antirretorno, muelle de cierre,
muelle de ajuste, dispositivo de ajuste para ajustar la tensión previa del
muelle y un pistón regulador templado y rectificado.
Se
emplean con consumidores de doble acción, como cilindros y motores hidráulicos, para
funciones de seguridad y regulación.
Son
colocadas en el lado de salida del consumidor, en el sentido inverso
del movimiento de carga, o en cada salida de consumidor donde se requiera una válvula de
frenado paracaídas.
Sirven para
controlar la caída de carga y la velocidad en el sentido inverso de la carga
(sin precipitación de la carga) así como válvulas de seguridad para retener la
carga.
Las
válvulas de frenado normalmente:
- Son empleadas para el retorno de motores y bombas hidráulicas.
- Evitan un exceso de velocidad cuando el eje del motor recibe una sobrecarga.
- Evitan que haya presión cuando se detiene la carga, o cuando se desacelera.
Fabricación y Distribución de Válvulas Hidráulicas
Hoy en día se han desarrollado
distintas asociaciones tanto a nivel nacional como a nivel internacional en el
diseño, fabricación y distribución de equipo y material industrial.
Validadas con certificaciones
reconocidas a nivel mundial, las hacen compañías confiables y de calidad a los
ojos de empresas productoras de bienes y servicios.
Tomando a la industria automotriz
como ejemplo, las empresas se han preocupado por la producción de equipo destinado
a diferentes procesos industriales.
En el caso de las instalaciones
hidráulicas, los componentes utilizados son productos de alta calidad
destinados a realizar acciones determinadas, y son solicitadas a las compañías
distribuidoras de equipo hidráulico.
A continuación mencionare algunas compañías encargadas de la producción y distribución de dicho equipo industrial:
A continuación mencionare algunas compañías encargadas de la producción y distribución de dicho equipo industrial:
- FESTO
- BOSCH REXROTH (México DF)
- YUKME (México DF)
- EUROHYDRAULICS (México DF)
- JOYMATIC (México DF)
- VALCOMAR
Resumen
Procesos Industriales
- Automotrices
Un proceso industrial
se reconoce como un conjunto de acciones que se encuentran interrelacionadas de
forma dinámica y que se orientan a la transformación de ciertos
elementos. De esta manera, los elementos de entrada (materias
primas) pasan a ser elementos de salida (productos), tras un proceso en el que
se les incrementa su valor.
Uso de los Sistemas
Hidráulicos
- Prensas hidráulicas para operaciones de embutido, estampado y troquelado de las partes de un automóvil.
- Grúas viajeras, cuya función está programada por radio para levantar toneladas de peso sin sufrir daños.
Válvulas Hidráulicas
Aparatos mecánicos con
el cual se puede iniciar, detener o regular el flujo de líquidos
o gases mediante una pieza móvil que abre, cierra u obstruye en forma
parcial uno o más orificios o conductos.
Válvulas de Presión
- Las válvulas de presión son usadas en sistemas hidráulicos para controlar el funcionamiento de los actuadores de acuerdo a su carga preestablecida.
- Regulan la presión, y en casos determinados trabajan sobre caudal del circuito y funcionan como elemento de seguridad ante alguna inconformidad en el sistema.
Válvulas Reguladoras de Presión
Se encarga de
normalizar la presión que recibirá el sistema hidráulico de manera que no haya
ni exceso ni falta de presión.
Proporcionan una
presión constante en un sistema de tal forma que el sistema funcione a una
presión más baja que la suministrada por el equipo de producción.
- Válvulas de regulación manual
- Válvulas de regulación piloto-neumáticas
Válvulas de Alivio de
Presión
Se utilizan en los
sistemas hidráulicos para evitar que un exceso de presión pueda causar daño en
las instalaciones.
Están reguladas para una determinada presión de apertura.
- Accionadas por Muelle
- Ruptura de Disco y Pasador
- Válvula de Fuelles Equilibrada
Válvulas de Secuencia
Son utilizadas para secuenciar automáticamente las funciones de
posicionamiento, sujeción y soporte de los actuadores a medida que aumenta la
presión del sistema.
Son una combinación de una válvula antiretorno “check” y una válvula de
alivio de presión.
Bloquean el aceite en la parte secundaria de circuito hidráulico hasta
que la presión de la parte primaria alcanza el nivel preestablecido.
Abre el paso cuando se alcanza una presión superior a la ajustada
mediante el muelle.
Válvulas de Frenado
- Se encargan de controlar las velocidades de bajada de los accionamientos.
- La válvula de frenado se coloca en la línea de retorno de un motor hidráulico.
- Son empleadas para el retorno de motores y bombas hidráulicas.
- Evitan un exceso de velocidad cuando el eje del motor recibe una sobrecarga.
- Evitan que haya presión cuando se detiene la carga, o cuando se desacelera.
Fabricación y
Distribución de Válvulas Hidráulicas
- FESTO
- TUVACE DE MÉXICO
- BOSCH
REXROTH (México DF)
- YUKME
(México DF)
- EUROHYDRAULICS
(México DF)
- JOYMATIC
(México DF)
- VALCOMAR
Formulario
Formulario de Google
Conclusión
El uso de instalaciones hidráulicas en la industria automotriz ha proporcionado resultados estandarizados en sus procesos a lo largo del tiempo.
Gracias a la tecnología avanzada, se ha facilitado la realización de productos normalizados y de calidad en la empresa Volkswagen de México.
Como podemos observar, los sistemas hidráulicos deben cumplir con ciertos requisitos de calidad y seguridad ante todo problema, de tal forma que los procesos sean realizados con extrema precaución y en base a la sistematización antes planificada.
Como podemos observar, para mantener la seguridad en un sistema hidráulico, se utilizan las válvulas, las cuales en mi parecer, son los elementos más importantes en una instalación.
Yo considero que para un correcto funcionamiento de un sistema hidráulico se debe tomar en cuenta la orientación del fluido y la presión requerida, es por ello que las válvulas tanto direccionales, como de regulación son importantes y esenciales.
Es importante recalcar, que la fabricación de éstos productos es calificada con estándares de calidad, normalizados a nivel internacional y con certificación de seguridad industrial.
Como podemos observar, para mantener la seguridad en un sistema hidráulico, se utilizan las válvulas, las cuales en mi parecer, son los elementos más importantes en una instalación.
Yo considero que para un correcto funcionamiento de un sistema hidráulico se debe tomar en cuenta la orientación del fluido y la presión requerida, es por ello que las válvulas tanto direccionales, como de regulación son importantes y esenciales.
Es importante recalcar, que la fabricación de éstos productos es calificada con estándares de calidad, normalizados a nivel internacional y con certificación de seguridad industrial.
En este informe he presentado la información solicitada agregando unos datos extra que servirán como apoyo, agradezco su comprensión esperando ayudar en futuros proyectos con esta información.
Bibliografía
fhttp://www.hidranaven.com/pdf/presion.pdf
http://www.boschrexroth.com/ics/Vornavigation/Vornavi.cfm?Language=EN&DisplayType=tile&Region=none&VHist=Start%2Cp537333&PageID=p537336
http://www.ehowenespanol.com/tipos-valvulas-limitadoras-presion-lista_98272/http://www.boschrexroth.com/ics/Vornavigation/Vornavi.cfm?Language=EN&DisplayType=tile&Region=none&VHist=Start%2Cp537333&PageID=p537336
http://es.wikipedia.org/wiki/V%C3%A1lvula_hidr%C3%A1ulica
http://www.festo.com/cms/es-mx_mx/index.htm
http://www.fidemar.com.uy/site/www/productos/valvulas-de-control-hidraulicas.c41.html
http://www.fidemar.com.uy/site/www/productos/valvulas-de-control-hidraulicas.c41.html
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