Cualidades de una buena válvula neumática

El aire comprimido es una fuente de energía esencial en toda la industria. Impulsando actuadores y pinzas, el aire comprimido impulsa la automatización de todo tipo. Es responsable de las operaciones de ensamblaje, transporte, llenado y empaque en productos electrónicos, alimentos y bebidas, fabricación de dispositivos médicos y más.

El aire comprimido, también conocido como energía neumática, se distribuye y entrega a través de válvulas y tuberías para operar cilindros que generan movimiento. Cuando llega el momento de realizar trabajos de reparación de máquinas industriales, los componentes neumáticos son algunos de los primeros componentes a reemplazar. Sin embargo, elegir esos reemplazos suele ser un desafío:hay una gran cantidad de fabricantes y puede ser difícil saber qué buscar. Este es nuestro consejo.

Conceptos básicos de válvulas neumáticas

Las válvulas vienen en innumerables tipos, pero la más utilizada en aplicaciones neumáticas es la válvula direccional de carrete. Este comprende un cilindro con diámetros escalonados que se desliza axialmente en un orificio. El orificio atraviesa el centro de una carcasa que contiene múltiples puertos. El aire se suministra a uno o más de estos puertos y la posición del carrete determina por qué puerto sale.

El sellado entre el carrete y el orificio se logra mecanizando ambos con tolerancias muy estrechas o colocando un elemento de sellado en la periferia de los diámetros más grandes o elevados del carrete.

Si bien las válvulas operadas manualmente pueden usarse en algunas situaciones, la mayoría de las válvulas en maquinaria industrial están controladas por solenoide. En estos el solenoide responde a señales emitidas por un PLC. Algunas válvulas pueden tener dos solenoides (uno en cada extremo del carrete) para permitir un movimiento preciso y detenerse a mitad de camino entre las posiciones finales de carrera.

Las válvulas solenoides son de acción directa, donde la bobina mueve el carrete, o accionadas por piloto. En una válvula accionada por piloto, el solenoide permite que el aire fluya de una manera que mueve el carrete. Las válvulas accionadas por piloto suelen ser más pequeñas y más rentables.

Consideraciones de selección

La mejor válvula para una aplicación es la que mejor se ajusta a los requisitos. Los primeros puntos a considerar son:

1. ¿Qué controla la válvula?

Algunos mecanismos necesitan un solo movimiento con retorno inmediato mientras que otros necesitan moverse y permanecer en esa posición. Otros pueden requerir una posición de punto medio. La seguridad debe ser una consideración importante:si se corta la alimentación a la válvula, ¿debe continuar o detenerse el movimiento?

2. ¿Qué caudal se necesita?

El caudal se expresa en pies cúbicos por minuto (CFM) o como coeficiente de volumen (Cv). El diámetro de los puertos en el cuerpo de la válvula juega un papel importante en el caudal logrado.

Obtener el flujo correcto es clave para lograr la aceleración y la velocidad que el cilindro necesita en la aplicación. Una alternativa para calcular el flujo requerido a través de la válvula es analizar los requisitos con un especialista en válvulas.

3. ¿Cómo se controlará?

La mayoría de las válvulas encontradas durante la reparación de una máquina industrial estarán controladas por solenoide con señales enviadas desde un PLC. (Una válvula de solenoide doble necesita dos líneas de PLC). Las aplicaciones críticas para la seguridad necesitan una consideración especial.

La instalación está íntimamente ligada al método de control. Por lo general, las válvulas neumáticas industriales son independientes (en línea o con una subbase) o unidas a un colector.

Cualidades de una buena válvula neumática

1. Configuración

Número de puertos es el principal punto a considerar. Las válvulas direccionales de carrete vienen con dos, tres o cinco puertos. Además, determine si la válvula debe estar normalmente abierta o normalmente cerrada.

2. Actuación

Las válvulas de equipos industriales generalmente funcionan con solenoides. Las válvulas de acción directa todavía se usan, pero la mayoría de las aplicaciones se han pasado a la actuación piloto. Algunas válvulas operadas manualmente se utilizan para protecciones, platos giratorios y dispositivos similares.

3. Materia

Los cuerpos de las válvulas pueden ser de metal o de plástico. El acero inoxidable, el latón y el aluminio son opciones comunes de metal, mientras que PEEK y PPS son los plásticos preferidos. Los carretes suelen ser de aluminio o acero inoxidable.

4. Sellado

Todas las válvulas direccionales de carrete tendrán fugas leves, a menos que se especifique que son a prueba de burbujas. Las juntas tóricas u otros sellos elastoméricos en el carrete suelen durar de 10 a 20 millones de ciclos, pero pueden dañarse a medida que se mueven sobre las aberturas de los puertos. La alternativa es donde las superficies del orificio y del carrete se esmerilan con precisión y se terminan para un espacio libre extremadamente estrecho. Tales válvulas (donde el cuerpo y el carrete son de metal) pueden durar mucho más.

Considere la función y la vida

Ya sea reemplazando una válvula como parte de la reparación de una máquina industrial o diseñando y construyendo nuevos equipos, la mejor válvula es la que se adapta a la aplicación. El flujo, los tamaños de puerto y los números de puerto son consideraciones clave para un rendimiento óptimo. Cuando la vida sea una preocupación, busque carretes de válvula con componentes rectificados (comúnmente denominados diseño de "carrete y manguito") en lugar de sellos.

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