hidraulica proporcional

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EL TERMINO PROPORCIONAL LA RELACIÓN ENTRE LOS PARAMETROS DE ENTRADA Y SALIDA EN UN FENOMENO EN UN SISTEMA PUEDE PRESENTAR DIVERSAS RESPUESTAS: ESTAS PUEDEN SER PROPORCIONALES O EXPONENCIALES SON PROPORCIONALES LOS SIGUIENTES FENOMENOS: F1 F2 a b F1.a = F2.b F2 = a /b . F1 F2 = Kp F1 LA FUERZA DE SALIDA F2 ES DIRECTAPENTE PROPORCIONAL A LA FUERZA DE ENTRADA F1

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Page 1: HIDRAULICA PROPORCIONAL

EL TERMINO PROPORCIONAL

• LA RELACIÓN ENTRE LOS PARAMETROS DE ENTRADA Y SALIDA EN UN FENOMENO EN UN SISTEMA PUEDE PRESENTAR DIVERSAS RESPUESTAS: ESTAS PUEDEN SER PROPORCIONALES O EXPONENCIALES

• SON PROPORCIONALES LOS SIGUIENTES FENOMENOS:

F1F2

a b

F1.a = F2.bF2 = a /b . F1F2 = Kp F1

LA FUERZA DE SALIDA F2 ES DIRECTAPENTE PROPORCIONAL A LA FUERZA DE ENTRADA F1

Page 2: HIDRAULICA PROPORCIONAL

ANALOGIA DE PROPORCIONALIDAD

LA VELOCIDAD DE SALIDA ES DIRECTAMENTE PROPORCIONAL A LA VELOCIDAD DE

ENTRADA

n1.z1

n2.z2

n1.z1 = n2.z2n2 = (z1 / z2 ) n1

n2 = Kp n1

Page 3: HIDRAULICA PROPORCIONAL

5 4 03

n Q

n = kp. Q

ANALOGIA DE PROPORCIONALIDAD

EL NUMERO DE VUELTAS

QUE GIRA UNA TURBINA ES

PROPORCIONAL AL CAUDAL

Page 4: HIDRAULICA PROPORCIONAL

CONTROL PROPORCIONAL PT1

PT1

XX

W ee = w - x

y

REGULADORPROPORCIONAL

PROCESOPT1

Page 5: HIDRAULICA PROPORCIONAL

PROCESO PT1

w

x

y

REGULADORPROPORCIONAL

X

W

e

PROCESOPT1

W

t (s)

x

63%

t = T

)1( Tt

ewx

Page 6: HIDRAULICA PROPORCIONAL

CURVA PT1

W

t (s)

x

63%

t = T

)1( Tt

ewx

Para t = Tx = 63.21 %

Para t = 5Tx = 99.3 %

99 %

t = 5T

Page 7: HIDRAULICA PROPORCIONAL

PROCESOS PT1

PROCESO PARA ALCANZAR

UNA TEMPERATURA Es uno de los procesos con alta constante T.

GAS6 bar

PROCESO PARA ALCANZAR UNA PRESIÓN EN UN RECIPIENTE GRANDE

80 °C

U

R

C U C

PROCESO DE CARGA DE UN CONDENSADOR

PT1

Page 8: HIDRAULICA PROPORCIONAL

+ 10 V + 20 V

0 v 0 v

U1 U2

U2 = Kp. U1

EN UN AMPLIFICADOR LA SEÑAL DE SALIDA ES PROPORCIONAL A

LA SEÑAL DE ENTRADA

PROPORCIONALIDAD

Page 9: HIDRAULICA PROPORCIONAL

v

Q

Q

v

v = kp. Q

t

v

REGULACION PROPORCIONAL

LA SALIDA ES PROPORCIONAL A LA ENTRADA

LA SALIDA PERMANECE CONSTANTE EN EL

TIEMPO

Page 10: HIDRAULICA PROPORCIONAL

t

Kp

LA SALIDA PERMANECE CONSTANTEEN EL TIEMPO

REGULACIONPROPORCIONAL

REPRESENTACION DE UNA REGULACION PROPORCIONAL

LA ENERGÍA NO SE TRANSFORMA

P

Page 11: HIDRAULICA PROPORCIONAL

LAS VALVULAS PROPORCIONALES SON VALVULAS DE DESPLAZAMIENTO CONTINUO

CLASIFICACION DE ACUERDO ALDESPLAZAMIENTO

DIGITAL CONTINUO

PROPORCIONAL SERVOVALVULA

a o b

A B

P T

a o b

A B

P T

a o b

A B

P T

Page 12: HIDRAULICA PROPORCIONAL

DIFERENCIAS ENTRE LAS VALVULAS ELECTROHIDRAULICAS Y LAS VALVULAS PROPORCIONALES

LAS VÁLVULAS ELECTROHIDRÁULICAS:

· EL MANDO ELÉCTRICO ES DISCONTINUO (ON - OFF)

· HAY RETARDO EN LA FORMACIÓN Y EN LA DESCOMPOSICIÓN DEL CAMPO MAGNÉTICO.

· EL CAMPO MAGNÉTICO NO SE COMPORTA DE MANERA ANÁLOGA AL MANDO ELÉCTRICO.

· LA POSICIÓN DEL PISTÓN DE LA VÁLVULA ES DISCONTINUO ( REPOSO O ACCIONADO).

· EL CAUDAL QUE PASA POR LA VÁLVULA PUEDE ADELANTARSE O ATRASARSE DEBIDO A LA SOBREPOSICIÓN DE LA CORREDERA.

· NO PUEDEN OBTENERSE CAUDALES INTERMEDIOS (CAUDAL CERO O CAUDAL MAXIMO)

LAS VÁLVULAS PROPORCIONALES:

· EL SOLENOIDE PUEDE SER ALIMENTADO POR UNA INTENSIDAD DE CORRIENTE DEPENDIENTE DEL TIEMPO I = F ( T )

· LA TRAYECTORIA DEL PISTÓN DE LA VÁLVULA SE COMPORTA DE MANERA ANÁLOGA AL TRAYECTO DE LA CORRIENTE, ES DECIR SE PUEDE PONER EL PISTON DE LA VÁLVULA EN CUALQUIER POSICIÓN INTERMEDIA.

· EL CAUDAL QUE PASA POR LA VÁLVULA SE COMPORTA DE MANERA ANÁLOGA AL FLUJO DE CORRIENTE.

Page 13: HIDRAULICA PROPORCIONAL

MANDO PROPORCIONAL

U = -10 / +10 v

SET POINT

MAGNITUD DEENTRADA

VALOR ELECTRICO

U a IA = 0 .. + 2000 mAB = 0 .. - 2000 mA

AMPLIFICADOR ELECTRONICO(TARJETA PROPORCIONAL)

FACTOR

PRESIONCAUDAL

VALVULASPROPORCIONALES

a o b

MAGNITUD DE SALIDA

VALOR FLUIDICO

Page 14: HIDRAULICA PROPORCIONAL

RELACIÓN ENTRE PARAMETROS EN EL CONTROL PROPORCIONAL

SENAL DEENTRADA

0 .. 10 V

U

AMPLIFICADORELECTRONICO

INTENSIDAD ELECTRICA

0 -2,0 A

I

- SENTIDO- PRESION- CAUDAL

pQ

F, Mv, n

SOLENOIDEPROPORCIONAL

POSICION = f ( I )FUERZA = f ( I )

FUERZA OPOSICION

F MG

s

VALVULAPROPORCIONAL

- DIRECCIONAL- DE PRESION- DE CAUDAL

ACTUADORHIDRAULICO

- CILINDRO - MOTOR

Page 15: HIDRAULICA PROPORCIONAL

VALVULA LIMITADORA DE PRESIÓN DE MANDO DIRECTO PROPORCIONAL

p

F mg

IU

T P

P T

Page 16: HIDRAULICA PROPORCIONAL

VALVULA DISTRIBUIDORA DE 4 VIAS PROPORCIONAL

P T

A B

ab

IU

PB A T

Page 17: HIDRAULICA PROPORCIONAL

SISTEMA ELECTROHIDRAULICO

• 2 VELOCIDADES DE SALIDA• EL CAMBIO A CADA

VELOCIDAD ES BRUZCO• EN LA SALIDA:

– PASA DIRECTAMENTE A UNA VELOCIDAD V1 DETERMINADA POR E1 (ACTUA SOLO Y2, Y3)

– PASA BRUZCAMENTE A UNA VELOCIDAD V2 DETERMINADA POR E2 (ACTUA SOLO Y2, Y3)

– PASA NUEVAMENTE A LA VELOCIDAD V1 CON LA QUE LLEGA AL FINAL DE SU CARRERA CHOCANDO CONTRA LA CULATA DEL CILINDRO.

• UN PLC CON I/O DIGITALES CONTROLA EL PROCESO; TAMBIÉN PUDO HABER SIDO UN SISTEMA DE RELES.

PLC

v

tv1

v2

v1

E1 E2

Y3Y4

Y1 Y2

Page 18: HIDRAULICA PROPORCIONAL

SISTEMA PROPORCIONAL

MANDO PROPORCIONAL DE VELOCIDADES

• POR EL EFECTO DE RAMPA EN UNA TARJETA PROPORCIONAL SE LOGRA QUE EL PISTÓN ALCANCE UNA DETERMINADA VELOCIDAD A TRAVES DE UNA ACELERACIÓN.

• ASI NO HAY CAMBIOS BRUZCOS NI PICOS DE PRESIÓN.

• EL PISTÓN MOSTRADO PARTE DE UNA VELOCIDAD CERO, LUEGO ACELERA HASTA ALCANZAR UNA VELOCIDAD CONSTANTE, LUEGO DECELERA PARA LLEGAR FINALMENTE NUEVAMENTE A UNA VELOCIDAD CERO Y QUEDAR EXTENDIDO.

v ( m

/s )

t ( s )

Page 19: HIDRAULICA PROPORCIONAL

VELOCIDADCONSTANTE

RAMPAV1

VELO

CIDA

D

TIEMPO

RAMPAV1

APLICACIONES DE RAMPA

Page 20: HIDRAULICA PROPORCIONAL

CONTROL PROPORCIONAL CON SEÑAL PROVENIENTE DE UN PLC

ANALOGO

a o b

PLC

OUT

IN

SU

TARJETAPROPORCIONAL

SISTEMA DECONTROL

TRANSDUCTORPOSICION - TENSION

PLCI/O ANALOGOS

v ( m

/s )

t ( s )

Page 21: HIDRAULICA PROPORCIONAL

MANDO ELECTROHIDRAULICO EN PRESION

• NIVELES DE PRESIÓN• ELECTRICAMENTE SE MANDA

A LAS ELECTROVALVULAS PARA LOGRAR DIVERSAS PRESIONES (EN ESTE CASO TRES NIVELES DE PRESIÓN) A TRAVES DE LA VALVULA LIMITADORA DE PRESIÓN DE MANDO INDIRECTO

• EL CAMBIO BRUZCO DE NIVEL A NIVEL ORIGINA PICOS DE PRESIÓN QUE PRODUCIRAN UN MAL ACABADO EN LOS PRODUCTOS

p1

p2

p3

p1

p2

p3

Page 22: HIDRAULICA PROPORCIONAL

t (sec)

p (b

ar)

MANDO PROPORCIONAL DE PRESION

LA PRESIÓN VA AUMENTANDO EN FORMA PROGRESIVA HASTA

LLEGAR A UN VALOR DETERMINADO POR EL SET

POINT

Page 23: HIDRAULICA PROPORCIONAL

MANDO DESDE PC A TARJETA DE INTERFASE, TARJETA

AMPLIFICADORA Y VALVULA PROPORCIONAL

TARJETAMultifuncion

MFI 3.0A / DD / A

12 BITS

V2V1A4A3A2A1

pQ 03

BetriebStoerungFreigabe

PID

UD Tv

UI Tn

Vp

RV 42

A1

A2

A3

A4

V1

24 V

Q A

V2

+ -

0Sollwert A1

Rampe v1

Sollwert extern

Q B

+ -24 v

I

D

RV

PQ

PQ

RV Y1

X

X-W

Y2

W1

W2

ADAPTADOR A PC 2.0

GND

21

21

ADC + -

0...4096

43

GNDDAC

+ / - 10 v

- 0 .. 1600 mA

+ 0 .. 1600 mA

24 v DC

220 Vca

a o b

PC

Page 24: HIDRAULICA PROPORCIONAL

CONEXIÓN DE UN TRANSDUCTOR PRESIÓN-TENSION PARA EL MONITOREO DESDE PC

P

U

GND

1234

CANALA / D

24 V

DIGITAL

ANALOGO

0...+10VPRESION

TRANSDUCTORPRESION - TENSION

TARJETAMultifuncion MFI 3.0

A / DD / A

12 BITS

- +

ADAPTADOR A PC 2.0

-10 v = 0 digitos 0 v = 2048 digitos+10 v = 4096 digitos

2048...4096

PC

Page 25: HIDRAULICA PROPORCIONAL

EJERCICIO

300

800n1

n2

n3

v1 v2

A1

A2

A3

t (s)

n Derecho (RPM)

n Izquierdo(RPM)

t1 t2

S1

S2

S3

1200

t3

S4

UN MOTOR HIDRÁULICO DEBE GIRAR EN UN SENTIDO A 800 RPM.

DEBE IR ELEVANDO GRADUALMENTE SU VELOCIDAD HASTA MANTENERSE EN ESTA VELOCIDAD.

LUEGO DEBE COMENZAR A DECRECER HASTA 300 RPM, LUEGO DEBE CAMBIAR INTEMPESTIVAMENTE SU SENTIDO DE GIRO Y ALCANZAR 1200 RPM EN SENTIDO CONTRARIO.

DEBE MANTENERSE UN TIEMPO CON ESTA VELOCIDAD LUEGO DEBE DETENERSE ABRUPTAMENTE.

Page 26: HIDRAULICA PROPORCIONAL

MANDO EN LAZO ABIERTO

SET POINTAMPLIFICADOR

PROPORCIONAL

VALVULAPROPORCIONAL ACTUADOR CARGA

Page 27: HIDRAULICA PROPORCIONAL

MANDO EN LAZO ABIERTO

SET POINT

VALVULAPROPORCIONAL ACTUADOR CARGAAMPLIFICADOR

PROPORCIONAL