Circuito hidraulico Regenerativo en cilindros hidraulicos de doble efecto

Escrito por Camilo H Rueda Miércoles 06 de Julio de 2011 00:00

Articulos - Educacion

Los circuitos regenerativos son ampliamente utilizados para producir velocidades más rápidas de la extensión del cilindro tomando el aceite del extremo del  vástago y volviéndolo a dirigir al extremo principal del cilindro.

Debido a esto el área efectiva durante la extensión es el área del vástago que dará una velocidad más rápida pero además una fuerza reducida. Los cuales indican que usando un cilindro con una relación de área de 2:1 entre el pistón y el vástago, las velocidades y las fuerzas equivalentes se pueden encontrar en ambas direcciones sin usar un doble vástago.

Relacion de Area de un cilindro hidraulico:

La relacion de area del cilindro es la relacion entre el area completa del piston y la misma area menos la del vastago.

A=0.785 x D² donde D= Diametro del piston.

A_R=0.785 x R² donde R= Diametro del vastago

RA=Relacion de area=A/(A-A_R)

La variedad de relaciones de area del cilindro hidráulico tendrá un efecto substancial en el funcionamiento de su sistema. Los cilindros dobles hidráulicos se diseñan en una combinación casi incontable de relaciones de area. Todos estas relaciones de area afectan la velocidad y la fuerza de la extensión y de la retracción de todos los cilindros. Con un cilindro de relación de area de 2:1, usando una conexión regenerativa la velocidad y la fuerza al extender igualarán la velocidad y la fuerza de la retracción.

Velocidad y fuerza en un cilindro regenerativo.

S_out= Velocidad de extension,

F_out= Fuerza en la extension

S_in= Velocidad en la retraccion,

F_in= Fuerza en la retraccion

Q_P= Flujo de la Bomba

Como se puede ver en el dibujo, tener un cilindro de doble efecto con vastago sencillo es igual o equivalente a tener un cilindro de simple efecto con area A_R en el vastago cuando se esta extendiendo.

Usando una bomba de 10 GPM (galones por minuto) con una valvula de alivio ajustada a 2000 psi en un cilindro de doble efecto de 4" de diametro de piston y 2.5" de vastago con un recorrido de 20". RA=1.64

Sin regenerativo: Click para ver los calculos

S_out=Q_p/A = 20"/6.52 seg= 3.06 in/seg

S_in= Q_p x CR/A=20"/3.97 seg=5.03 in/seg

F_out= 25,120 Lbs maximo.

Con regenerativo: Click para ver los calculos

S_out=Q_p/A_R = 20"/2.54 seg= 7.87 in/seg

S_in=5.03 in/seg porque el circuito regenerativo solo trabaja cuando el vastago se esta extendiendo.

F_out= 9,812 Lbs maximo.

Como se puede ver, el circuito regenerativo ayuda a incrementar la velocidad en la extension del vastago (de 3.06 1n/seg a 7.87 in/seg) pero con la reduccion de la fuerza (de 25120 lbs a 9812 lbs).