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Centro América y CaribeCuando las partículas suaves o duras invaden los espacios dinámicos entre el carrete y la camisa de las válvulas de los sistemas hidráulicos, la fuerza requerida para mover el carrete se incrementa. En el peor de los escenarios, el carrete se puede bloquear. Este fenómeno se conoce como bloqueo por sedimentos.
Además, si el actuador del carrete de la válvula es un solenoide de corriente alterna, a menudo la primera indicación de que la válvula está bloqueada es cuando se quema el solenoide. Para entender el porqué de esta situación, es necesario aprender algo de teoría sobre electricidad.
En un solenoide de corriente continua, la corriente eléctrica es constante para un determinado voltaje. El diámetro del cable y las vueltas en la bobina son las únicas variables que afectan la resistencia (todos los demás parámetros permanecen constantes).
Cuando se aplica voltaje a un solenoide de corriente directa, el voltaje se incrementa desde cero hasta el valor máximo que puede pasar a través de la bobina, sin tener en cuenta la posición del émbolo del solenoide con relación a la bobina.
Sin embargo, las bobinas de corriente alterna se comportan de forma diferente a las bobinas de corriente continua. La resistencia o impedancia de una bobina de corriente alterna es baja cuando el solenoide está abierto, por ejemplo, cuando el émbolo está afuera. La resistencia se incrementa cuando el émbolo es empujado hacia la posición de cerrado. Como resultado, el consumo de corriente de un solenoide de corriente alterna es mayor cuando el solenoide es abierto (émbolo afuera) y menor cuando este es cerrado (émbolo adentro).
El consumo de corriente de un solenoide de corriente alterna es mayor cuando el solenoide es abierto (émbolo afuera) (ref. Eaton Hydraulics)
El alto consumo de corriente de un solenoide de corriente alterna abierto es conocida como corriente de arranque o de inicio, mientras que la corriente consumida cuando el solenoide está cerrado es conocida como corriente de mantenimiento. Los solenoides de corriente alterna sólo pueden disipar el calor generado por su corriente de mantenimiento. Esto quiere decir que es muy importante que el émbolo quede completamente cerrado cuando el solenoide de corriente alterna esté energizado.
Cuando un solenoide está cerrado (émbolo adentro) el consumo de corriente es el más bajo (ref. Eaton Hydraulics)
Dicho de otra manera, la alta corriente de arranque genera más calor, el cual es eliminado continuamente por el solenoide. Por lo tanto, si el émbolo no es capaz de entrar completamente dentro de su bobina, debido, por ejemplo, a algún problema mecánico de la válvula, el aislamiento alrededor del devanado de la bobina se quemará, y la bobina entrará en corto circuito.
Armado con este conocimiento, si usted observa una válvula solenoide de corriente alterna consumiendo 2.5 amperes, comparada con otra válvula solenoide idéntica colocada en otra parte del sistema que solo consume 0.65 amperes, esto podría ser una indicación de un posible problema de voltaje o un problema mecánico ocasionado por sedimentos que bloquean y evitan que el émbolo quede completamente cerrado. Como resultado, usted observaría solo corriente de arranque, en lugar de corriente de mantenimiento, lo que significa el quemado inminente de la bobina del solenoide.
Si la causa raíz del bloqueo son los sedimentos, el remplazo de un solenoide quemado es una pérdida de tiempo. Remplazar la válvula completamente comprará un poco más de tiempo hasta que la válvula se vuelva nuevamente a bloquear por los sedimentos. La solución, por supuesto, es mantener bajo control la contaminación.
Lo bueno de los solenoides de corriente continua es que no se queman si el émbolo no cierra completamente debido al bloqueo por sedimentos o cualquier otra razón. Sin embargo, estos se llegan a quemar si el voltaje aplicado es el incorrecto. Por ejemplo, si usted conecta un solenoide de 12 voltios a una fuente de potencia de 24 voltios, el consumo de corriente de la bobina se duplica debido a su resistencia ja, por lo que seguramente se quemará.
Del mismo modo, la sobre tensión en un solenoide de corriente alterna tiende a conducir mucha corriente a través de la bobina, causando recalentamiento, mientras que una baja tensión reduce la potencia del solenoide hasta el punto en que este no puede cerrarse. Como usted sabe, si un solenoide de corriente alterna no se cierra, la bobina está sujeta a los efectos dañinos del recalentamiento debido a una corriente de arranque continua.
Dado que los solenoides de corriente continua son inherentemente más confiables que sus primos de corriente alterna, ¿por qué usar entonces solenoides de corriente alterna? En aplicaciones industriales, el uso de solenoides de corriente alterna elimina el uso de transformadores de baja/rectificadores, los cuales son necesarios cuando se utilizan solenoides de corriente continua. Sin embargo, esto, a largo plazo, es una falsa economía. En algunas aplicaciones industriales, es primordial la rápida respuesta de los solenoides de corriente alterna. El tiempo de respuesta típico de un solenoide de corriente alterna con pasador lubricado es de 20 a 30 milisegundos, comparados con los 45 a 75 milisegundos de un solenoide de corriente continua igualmente lubricado.
Un solenoide con pasador lubricado permite que el aceite de la galería de la válvula inunde el alojamiento del solenoide, haciendo que el pasador que empuja el émbolo en un espacio con aire o seco sea dinámicamente sellado desde la galería de la válvula.
Un solenoide con el pasador lubricado tiene un buen número de ventajas, siendo la principal una mejor disipación del calor. El aceite en la galería de la válvula actúa como un disipador de calor para el solenoide. Mientras más rápidos sean los ciclos del solenoide, mejor será la circulación del aceite alrededor del solenoide y mayor el efecto de enfriamiento.
El alojamiento del solenoide inundado con aceite también elimina los problemas asociados con el ingreso de humedad, y debido a que no hay un sello dinámico alrededor del pasador que empuja el émbolo, hay un sello menos que pueda fallar. Los solenoides con el pasador lubricado son más silenciosos, debido al efecto de amortiguamiento del aceite alrededor del émbolo. Por estas razones, los pasadores lubricados son usados casi exclusivamente en las válvulas de carrete de hoy día.
En conclusión, hay muchas razones de peso para establecer y mantener elevados niveles de limpieza en los fluidos de sistemas hidráulicos. Si las válvulas de sus sistemas hidráulicos están equipadas con solenoides de corriente alterna, le acabo de dar una más.
Noria Corporation. Traducido por Roberto Trujillo Corona, Noria Latín América.