Sensor de carga (ohca convencional)

Sensor de Carga (Oleohidráulica Convencional)
Para Bombas de Cilindrada Constante y Válvulas Direccionales Normales

Sensor
de Carga
En la Oleohidráulica Convencional existe el
sensor de carga para aquellos casos en que
no queremos que el caudal sobrante de una
regulación del caudal de tipo entrada se
desvíe a tanque a la máxima presión, sino
que lo haga tan solo en un incremental ∆P
sobre la propia presión de la carga PL.

«Venting»
PM
Todo ello es fácilmente realizable a través
del «venting» de una válvula de presión
servopilotada.
PPP
P-PP
LM
LM
∆+=
=∆
PL
∆P
sensor de carga para aquellos casos en que,
Válvula de presión
Servopilotada
PM = PL+∆P

«Venting»
PM
Todo ello es fácilmente realizable a través
del «venting» de una válvula de presión
servopilotada.
PPP
P-PP
LM
LM
∆+=
=∆
PL
∆P
sensor de carga para aquellos casos en que,
PM = PL+∆P
Válvula piloto
de Máxima.
Válvula piloto
Incremental.
Válvula
Direccional de
Descarga

Descripción General de la Aplicación y Comentarios Previos
El «cilindro A» realiza movimientos
alternativos con velocidad regulada, siendo
dicha velocidad muy aproximada entre el
movimiento de salida y el de entrada a causa
de que es de ϕ=2 funcionando con circuito
regenerativo, salvo al final de su recorrido, en
cuyo momento realiza una compresión y un
esfuerzo máximo.
Para poder ir acoplados sus movimientos
alternativos al movimiento del «cilindro B»,
se regula el caudal antes de su llegada a la
válvula direccional.
«cilindro A» «cilindro B»

alternativos con velocidad regulada, siendo
dicha velocidad muy aproximada entre el
movimiento de salida y el de entrada a causa
de que es de ϕ=2 funcionando con circuito
regenerativo. Salvo al final de su recorrido,
en cuyo momento realiza una compresión y
un esfuerzo máximo.
Para poder ir acoplados sus movimientos
alternativos al movimiento del «cilindro B»,
se regula el caudal antes de su llegada a la
válvula direccional.
El «cilindro B» avanza constantemente a una
velocidad pertinente para el acoplamiento de
su movimiento con el «cilindro A» . Ya que su
tiempo de movimiento coincide con el
movimiento alternativo del cilindro A entre
sus finales de carrera. Permaneciendo
detenido durante toda la fase de compresión
del «cilindro A», en la que este realizará el
esfuerzo máximo.

alternativos con velocidad regulada, estando
aproximada entre el movimiento de salida y
el de entrada a causa de que es de ϕ=2 y
funciona como circuito regenerativo salvo al
final de su recorrido, en cuyo momento
realiza una compresión y un esfuerzo
máximo. Obviamente, para poder ir, tal
movimiento, acoplado al movimiento del
«cilindro B», se regula el caudal de forma
previa a la válvula direccional.
El «cilindro B» avanza constantemente a una
velocidad pertinente para el acoplamiento de
su movimiento con el «cilindro A» . Ya que su
tiempo de movimiento coincide con el
movimiento alternativo del cilindro A entre
sus finales de carrera. Permaneciendo
detenido durante toda la fase de compresión
del «cilindro A», en la que este realizará el
esfuerzo máximo.
En otro orden de cosas las válvulas
direccionales 4v/2p retorno muelle, son las
dos con tránsitos abiertos. Por lo cual, es
factible que una de ellas sirva para poner la
bomba en descarga sin que entre ella y la
bomba haya ningún tipo de válvula de
seguridad.

Todo comienza con el movimiento del
«cilindro A» cuando este está sobre su final
de carrera FC1 y el «cilindro B» sobre FC3 ;
pero, el proceso del movimiento alternativo
del «cilindro A», juntado al avance del
«cilindro B», realmente se inicia cuando llega
el «cilindro A» a la posición FC2 durante el
movimiento de retorno del cilindro.
[Como veremos]
FC1 FC2 FC3 FC4

de carrera FC1 y el «cilindro B» sobre FC3 ;
pero, el proceso del movimiento alternativo
del «cilindro A», juntado al avance del
«cilindro B», realmente se inicia cuando llega
el «cilindro A» a la posición FC2 durante el
movimiento de retorno del cilindro.
[Como veremos]
Finalizando también, en ese instante, el
proceso del movimiento alternativo del
«cilindro A» y el avance del «cilindro B».
Cuando se llega a idéntica situación pero
habiendo el «cilindro B» alcanzado su
máxima posición en FC4 (FC4 pulsado y FC2
activado en el retorno) se inicia el proceso
final. Momento en el que, obviamente,
continúa retrayéndose el «cilindro A» sobre
su final FC1 para dar por finalizados sus
movimientos alternativos, mientras el
«cilindro B» aguarda.
FC1 FC2 FC3 FC4

de carrera «FC1»; pero, el proceso del
movimiento alternativo del «cilindro A»,
juntado al avance del «cilindro B», realmente
se inicia cuando llega el «cilindro A» a la
posición «FC2» durante el movimiento de
retorno del cilindro. [Como veremos]
Finalizando también, en ese instante, el
proceso del movimiento alternativo del
«cilindro A» y el avance del «cilindro B».
Cuando se llega a idéntica situación pero
habiendo el «cilindro B» alcanzado su
máxima posición en FC4 (FC4 pulsado y FC2
activado en el retorno) se inicia el proceso
final. Momento en el que, obviamente,
continúa retrayéndose el «cilindro A» sobre
su final FC1 para dar por finalizados sus
movimientos alternativos, mientras el
«cilindro B» aguarda.
El proceso terminará cuando el «cilindro A»
llegue a FC1 y el «cilindro B» retroceda
alcanzando FC3.
FC1 FC2 FC3 FC4

Pero todo esto lo iremos explicando, a la vez
que el funcionamiento del circuito, a
continuación.
FC1 FC2 FC3 FC4

Inicio
Al arrancar el motor eléctrico, e impulsar las
dos bombas iguales su caudal, ese caudal
resultante está en descarga.
Con Y1 desexcitada
(Y1=0 )
el «venting» está conectado a tanque. Por
tanto, a una presión de 0 bar.
FC1 FC2 FC3 FC4

Inicio
Al arrancar el motor eléctrico, e impulsar las
Con Y1 desexcitada
(Y1=0 )
Venting
FC1 FC2 FC3 FC4
Y1

Inicio
Al arrancar el motor eléctrico e impulsar las
Con Y1 desexcitada
(Y1=0 )
Esto quiere decir que por el «chiclé» se
escapa un pequeño caudal «qf» que
establece una ∆P (de unos 3 bar) que hace
que el mando de la válvula principal se abra;
por lo que las dos bombas están en
descarga al estar el otro lado del «chiclé»
(«venting») conectado a tanque y, por tanto,
hacen una descarga a una presión de unos 3
bars que es la presión del resorte de la
válvula de mando principal.
Y1
Venting
Chiclé
qf
FC1 FC2 FC3 FC4
Presión aprox. del
resorte = 3 bar

Inicio
Esta es la razón por la que una válvula de
presión servopilotada está siempre tarada a
la presión a la que está su «venting» (más la
pequeña presión del resorte del mando o
válvula principal).
Ahora bien, como la regulación siempre la
hacemos mirando a la presión del sistema en
la que ya viene sumada, no es necesario
hacer nada más que leer el manómetro para
regular lo deseado.
[Lo único que ocurre es que nunca
conseguiremos como descarga mínima un 0
bar, sino la presión del resorte. ]
Venting
Chiclé
qf
FC1 FC2 FC3 FC4
Presión aprox. del
resorte = 3 bar

Proceso Inicial
Con Y1, Y2, e Y3 excitadas:
(Y1=1) (Y2=1) (Y3=1)
El «venting» deja de estar conectado a
tanque y, por tanto, se anula la descarga de
las bombas. Por lo que las dos juntas pasan
a impulsar el sistema.
FC1 FC2 FC3 FC4
Y1
=1
Y2
=1
Y3
=1

Proceso Inicial
Con Y1, Y2, e Y3 excitadas:
(Y1=1) (Y2=1) (Y3=1)
B2 B1
R1
R2
PM PLA
∆P
FC1 FC2 FC3 FC4

PM PLA
∆P
Con el cilindro
trabajando con
circuito regenerativo
y, por tanto, con la
sección del vástago
El sensor de
carga
detecta la
presión PLA
La presión PLA
actúa como
contrapresión
en la Válvula
Incremental
La Válvula Incremental detecta la
presión de la carga PLA + la ∆P y
establece la PM = PLA+∆P
Con Y1, Y2 e Y3 excitadas:
(Y1=1) (Y2=1) (Y3=1)
El caudal QR1 (que pasa a través del
regulador R1) establece un circuito
regenerativo con el «cilindro A» y este
avanza rápidamente generando una presión
PLA. Que es la de su movimiento de
aproximación rápido a su zona de trabajo.
Ahora bien, como QR1 < 2 . QB
Entonces el caudal sobrante eleva la presión
del sistema por encima de su presión de
trabajo actual PLA hasta conseguir que se
abra la válvula piloto incrimental. Lo cual se
hará estableciendo una presión manométrica
PM = PLA + ∆P
FC1 FC2 FC3 FC4
Proceso Inicial

QB QB
QR1
R2
PM PLA
∆P
2.QB - QR1
PM = PLA+∆P
El incremental ∆P será regulado por nosotros
mismos observando los manómetros (o
previamente en un banco de pruebas) y será
un valor mínimo posible. Garantizando
siempre un correcto funcionamiento de R1 y
R2 ( para ello la presión del resorte de sus
reductoras internas debe ser inferior a la ∆P
regulada en la válvula incremental).
FC1 FC2 FC3 FC4
R1
Proceso Inicial

PM = PLA+∆P
FC1 FC2 FC3 FC4
Proceso Inicial

Proceso Inicial (Avance Rápido)
PM = PLA+∆P
FC1 FC2 FC3 FC4

PM = PLA+∆P
FC1 FC2 FC3 FC4
Proceso Inicial (Avance Rápido)

Proceso Inicial (Compresión y Presión Máxima)
PM = PMx
∆P =0
Tras el avance rápido al topar con la materia
a comprimir, el «cilindro A» se ve detenido.
Lo cual, eleva la presión del sistema hasta
hacer actuar la presión máxima PMX que
activa también el presostato PST.
FC1 FC2 FC3 FC4
PMX PMX
PM = PMX
∆P = 0
QR1=0
Aprox.

PST
PMX PMX
Tras el avance rápido al topar con la materia
a comprimir, el «cilindro A» se ve detenido, lo
cual eleva la presión del sistema hasta hacer
actuar la presión máxima PMX que activa
también el presostato PST.
Al no haber prácticamente circulación de
caudal a través de R1 el incremental ∆P
desaparece y, por tanto, la válvula piloto
incremental se cierra, permaneciendo abierta
la válvula piloto de presión máxima.
Inicialmente, al estar trabajando las dos
bombas, el caudal que se desaloja a la
presión máxima es 2.QB
PM = PMx
∆P =0
FC1 FC2 FC3 FC4
PM = PMX
∆P = 0
QR1=0
Aprox.

PST
Y3
=0
Y4
=1
Prácticamente, en el mismo instante de
activarse la presión máxima se activa el
presostato.
Lo cual hace que el sistema de control:
desexcite Y3 y excite Y4.
(Y3=0) (Y4=1)
Esto hace que se deshaga el circuito
regenerativo haciendo que (dado que ϕ=2) el
esfuerzo de compresión se duplique.
Y, por otra parte, que se ponga a tanque una
de las bombas, lo que hace que la enorme
potencia perdida en el proceso de
compresión se reduzca a la mitad.
El periodo de compresión y esfuerzo máximo
dura un tiempo controlado por un
temporizador T1. Transcurrido el tiempo el
«cilindro A» retrocede.
PM = PMx
PMX
FC1 FC2 FC3 FC4
PMX
PM = PMX
∆P = 0
QR1=0
Aprox.

PST
Prácticamente, en el mismo instante de
activarse la presión máxima se activa el
presostato.
Lo cual hace que el sistema de control:
desexcite Y3 y excite Y4.
(Y3=0) (Y4=1)
Esto hace que se deshaga el circuito
regenerativo haciendo que (dado que ϕ=2) el
esfuerzo de compresión se duplique.
Y, por otra parte, que se ponga a tanque una
de las bombas, lo que hace que la enorme
potencia perdida en el proceso de
compresión se reduzca a la mitad.
El periodo de compresión y esfuerzo máximo
dura un tiempo controlado por un
temporizador T1. Transcurrido el tiempo el
«cilindro A» retrocede.
PM = PMx
PMX
FC1 FC2 FC3 FC4
PMX
PM = PMX
∆P = 0
QR1=0
Aprox.

Y4
=0
Proceso Inicial (Retroceso de A)
Transcurrido el tiempo T1, estando
desexcitadas Y2 Y3 e Y4, y con la bobina Y5
excitada, el «cilindro A» retrocede.
(Y2=0), (Y3=0), (Y4=0)
(Y5=1)
El sensor de carga detectará la presión del
retroceso PRA y la presión manométrica del
sistema será PM = PARA + ∆P
PM
Y5
=1
PRA
PM = PRA+∆P
FC1 FC2 FC3 FC4

Proceso Continuo
Al coincidir de nuevo en el retroceso sobre el
final de carrera FC2 estando el «cilindro B»
sobre el FC3, es cuando realmente arranca
el proceso continuo al ponerse en marcha el
«cilindro B» a una velocidad muy lenta y
controlada para que, en el tiempo que el
«cilindro A» vaya de FC2 a FC1 y vuelva
sobre FC2, en ese tiempo (controlado por la
velocidad del «cilindro A») el «cilindro B»
debe recorrer un espacio determinado para
situar de nuevo al «cilindro A» en una nueva
posición de compresión
(Y2=0), (Y3=0), (Y4=0)
(Y5=1)
(FC2=1),(FC3=1)
Es ahora cuando arranca el proceso continuo
y se excita Y6.
(Y6=1)
También ahora, al ponerse en marcha el
«cilindro B», siendo su presión de trabajo
mayor, permuta el selector del sensor de
carga a la presión de PLB
PM PLB
PM = PLB+∆P
FC1 FC2 FC3 FC4
Y6
=1

En estas condiciones, el «cilindro A»
retrocede hasta llegar al FC1, mientras en
todo este tiempo el «cilindro B» continúa con
su lento avance regulado para hacer coincidir
el tiempo que tarde el «cilindro A» en
recorrer FC2 a FC1 y volver a FC2, con un
determinado espacio en la carrera del
«cilindro B» .
PM PLB
PM = PLB+∆P
FC1 FC2 FC3 FC4
Proceso Continuo

recorrer FC2 a FC1 y volver a FC2, con
«cilindro B».
Al llegar a FC1 inmediatamente el «cilindro
A» permutara el movimiento poniéndose a
salir, mientras continua el «cilindro B»
saliendo.
PM PLB
PM = PLB+∆P
Y2
=1
FC1 FC2 FC3 FC4
Proceso Continuo
Y5
=0

«cilindro B».
Al llegar a FC1 inmediatamente el «cilindro
A» permutara el movimiento poniéndose a
salir, mientras continua el «cilindro B»
saliendo.
PM PLB
PM = PLB+∆P
FC1 FC2 FC3 FC4
Proceso Continuo

PM PLB
PM = PLB+∆P
«cilindro B».
FC1 FC2 FC3 FC4
Proceso Continuo

PM PLA
PM = PLA+∆P
Al llegar de nuevo al FC2 el «cilindro B» se
detiene, pues va a comenzar de nuevo el
proceso de compresión del «cilindro A».
Cambiando de nuevo el sensor de carga de
valor.
FC1 FC2 FC3 FC4
Proceso Continuo
Y6
=0

valor.
Dando comienzo un nuevo proceso de
compresión por parte del «cilindro A».
FC1 FC2 FC3 FC4
Proceso Continuo
PMX PMX
PM = PMX
QR1=0
Aprox.

PMX PMX
PM = PMX
valor.
Continuando de esta forma todo el proceso
de ciclos continuo hasta que el «cilindro B»
llegue a su posición más avanzada
FC1 FC2 FC3 FC4
Proceso Continuo
Y4
=1
QR1=0
Aprox.
Y3
=0

PM PRA
PM = PRA+∆P
Y5
=1
Pasado el tiempo T1 de la compresión, al
retroceder el «cilindro A» sobre FC2 tras el
proceso de compresión.
FC1 FC2 FC3 FC4
Proceso Continuo
Y4
=0
Y2
=0

PM PRA
PM = PRA+∆P
valor.
Si ya hubiese llegado el «cilindro B» a su
posición mas avanzada y se hubiese
realizado la última compresión en esa
posición
FC1 FC2 FC3 FC4
Pasado el tiempo T1 de la compresión, al
retroceder el «cilindro A» sobre FC2 tras el
proceso de compresión.
Proceso Continuo

PM PRA
PM = PRA+∆P
valor.
posición.
Llegando el «cilindro A» sobre el final de
carrera FC2 e iniciándose el proceso final.
FC1 FC2 FC3 FC4
Proceso Final

PM PRA
PM = PRA+∆P
posición
carrera FC2 e iniciándose el proceso final.
El «cilindro B» habrá permanecido quieto y
parado mientras el «cilindro A» llega sobre
FC1.
FC1 FC2 FC3 FC4
Proceso Final

FC1 FC2 FC3 FC4
posición
carrera FC2
El «cilindro B» permanece quieto y parado
mientras el «cilindro A» llega sobre FC1.
Entonces el «cilindro A» se detendría y el
«cilindro B» iniciaría su movimiento de
entrada y retroceso muy rápido.
Y7
=1
PM PRB
PM = PRB
∆P = 0
Proceso Final
QR1=0
Y5
=0

PM PRB
PM = PRB
∆P = 0
FC1 FC2 FC3 FC4
posición
carrera FC2
El «cilindro B» permanece quieto y parado
mientras el «cilindro A» llega sobre FC1.
entrada y retroceso muy rápido.
Como la presión PM y la PLB detectada por el
sensor de carga son prácticamente iguales,
la ∆P es igual a 0, razón por lo que la válvula
piloto incremental no se abre y, puesto que
PLB es menor que la PMX, tampoco se abre la
válvula piloto de máxima y el caudal de las
dos bombas se dirige a hacer meter el
«cilindro B» lo más rápidamente posible.
Proceso Final
QR1=0

FC1 FC2 FC3 FC4
posición
carrera FC2
El «cilindro B» permanece quieto mientras el
«cilindro A» llega sobre FC1.
entrada y retroceso.
Para, una vez alcanzada su posición retraída
por el «cilindro B», detenerse también.
Y esperar el inicio de un nuevo proceso
PM PRB
PM = PRB
∆P = 0
Como la presión PM y la PLB detectada por el
sensor de carga son prácticamente iguales,
la ∆P es igual a 0, razón por lo que la válvula
piloto incremental no se abre y, puesto que
PLB es menor que la PMX, tampoco se abre la
válvula piloto de máxima y el caudal de las
dos bombas se dirige a hacer meter el
«cilindro B» lo más rápidamente posible.
Proceso Final
QR1=0

PM 0
PM = 0+∆P
FC1 FC2 FC3 FC4
posición
carrera FC2
El «cilindro B» permanece quieto mientras el
«cilindro A» llega sobre FC1.
entrada y retroceso.
Para, una vez alcanzada su posición retraída
por el «cilindro B», detenerse también.
∆P
Inicio
Y7
=0

FC1 FC2 FC3 FC4
Inicio

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