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#154652
Hola!! quisiera calcular el torque de accionamiento necesario en eje de una válvula mariposa, diámetro 1800. pero me falta informacion para hacerlo. tal vez alguien pueda darme algun dato de como calcularlo y que tener en cuenta, o donde encontrar informacion.
Se trata de una válvula mariposa de diámetro 1800mm que esta colocada en un ducto de entrada de aire a un filtro, en un circuito de aire en una molienda de carbón.
La valvula tiene dos posiciones, una cerrada, y una totalmente abierta, este cambio de posición se debe realizar en 5 seg. Cuando esta cerrada en el ducto aparece una presión de 13000 Pascales de un lado y la atmosferica del otro.
Les dejo dos imagenes de ejemplo que pueden ayudar a interpretar los datos, aclaro que la Valvula de la imagen es solo de ejemplo.
Saludos a todos!!
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#154684
Si conoces la presión en el momento de abrir:

Fuerza=presión*área.

La presión la transformas en 2 fuerzas, una actuando en cada una de las 2 mitades de la sección.
Una de las fuerzas es favorable a la apertura de la válvula y la otra se opone al movimiento de apertura de la válvula.

Las 2 fuerzas se contrarrestan, por eso sin aplicar un par la válvula no abre (lógico por otra parte). Aplicando un par x, ya eres capaz de abrir la válvula. Cuanto mayor sea el par que apliques, antes se va abrir la válvula.

Puedes consultar con KEYSTONE (suministran actuadores neumáticos para la apertura de válvulas de este tipo de forma neumatica). Su representación en España la tiene TYCO-VALVES (Están en Catalunya).
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#154703
Como bien dice Kturkk, no tendrás par resultante debido al aire. El esfuerzo que necesitas es para vencer el esfuerzo puramente mecánico, es decir, para vencer las resistencias en rodamientos, juntas, ... Cuidado que con esos tamaños no es despreciable, y mucho menos con la velocidad de apertura que necvesitas, pues tendras que vencer unas inercias muy grandes. Recuerda que el par necesario para acelerar un giro (para provocar movimiento) depende del momento de inercia del mismo. En tu caso, tendrás una fuerte aceleración y los momentos de inercia serán más que respetables (mucho cuidado con el frenado).
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#154876
gracias por la respuesta, esto es lo que estamos teniendo en cuenta para el cálculo del torque pero los mismos son pequeños y necesitamos info que justifique los cálculos para válvulas de gran tamaño.
Según algunos datos existe informacion de estudios de valvulas de gran tamaño pero no podemos dar con la fuente. Algo aparece en el sig link, pero necesitamos mas info http://www.valvulaschile.cl/pagina_ante ... tov1.0.pdf
Saludos y gracias!!!
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#362949
Contesto a esto pero MUUUUUY tarde y es porque yo también estoy buscando información sobre válvulas pero para posicionar en ventiladores radiales y axiales industriales después de la boca de aspiración y antes del rodete. En estos casos se realizan mediante actuadores neumáticos. La diferencia de presiones entre las dos caras no es capaz de hacer el par necesario para abrir la válvula de mariposa, a menos que tengas un ciclón en marcha con una velocidad y presiones fuera de serie para este tipo de válvulas como la de la foto.

Estoy en conversaciones con un fabricante y tengo métodos (seguro que ya lo encontraste después de los años). El caso es que dispongo de 3 procedimientos, uno de ellos lo he descubierto yo en internet y otros dos me los ha pasado el fabricante pues le estoy haciendo un programa para su empresa. Y es que en libros como "Turbomáquinas Hidráulicas" de Mataix no viene absolutamente nada (se conoce que no han actualizado los conocimientos, aunque sí se habla, por ejemplo, de la corona directriz de álabes fijos para ángulos alfa_1 distintos de 90º, cosa que no hacen los fabricantes, generalmente ¿?). La técnica de las válvulas no está bien descrita en ningún sitio, y te aseguro que he investigado muchos libros y enlaces en internet en estos días.

Podrás llegar a un factor kv relacionado con el caudal, densidad, temperatura, variación de presión, pero con eso no llegas al par. Esos artículos están dirigidos a válvulas que no tienen nada que ver con esta de mariposa ni las mías de ventiladores (que también hay de mariposa), sino que son de control neumático, generalmente.

El tema, por si alguien lee esto, es peliagudo. Únicamente conoce el cliente con el que trabajo una empresa que ha realizado un programa de estas características para dimensionar válvulas inlet-vane (sección circular) e inlet-damper (sección rectangular), pero claro, es know-how de la empresa. Y para colmo, los datos que me ha suministrado no cuadran con ninguno de los 3 procedimientos a no ser que el par de cada válvula (tengo una tabla de 18 combinaciones) cuadre si estuviese en N·m en lugar de en kp·m, como me los ha presentado (ya está comentado con él y parece ser que es como dice: no cuadra).

He llegado a pensar que esa empresa ha diseñado las válvulas, luego ha probado el actuador que funciona, y en base a prueba-error tienen una base de datos con 5.000 datos diferentes (es un decir) con lo que obtienen una respuesta en base a la experiencia. Parece una tontería, pero el que haya calculado cintas transportadoras, sabrá que existen procedimientos para hallar la potencia de una serie dada (por ejemplo SPB) a través del espesor y el nº de revoluciones y que se determinan mediante una tabla de unas 600 celdas, según uno de los procedimientos que hay. En "Diseño en ingeniería mecánica" de Shigley y otros, solo vienen varias series, y cuando hube de calcular, no estaban ahí.

Me entretuve en ver cómo aproximar mediante ecuaciones y por cada sección existe una correlación polinómica de 2º grado con bastante aproximación R2 > 0,99 (lo probé con Excel), pero por cada sección, varía la ecuación ligeramente. Es por ello que, aunque los ingenieros seamos duchos en recurrir a ecuaciones, existen fenómenos bastante corrientes en los que se usan tablas, en base a mediciones (experimentación).

He intentado hacer análisis dimensional (Teorema pi) para sacar la ecuación del momento o par en mi problema de las válvulas y he considerado diversas combinaciones, hallando supuestas constantes y las funciones con diversos exponentes. Resultado: nada.

Las fórmulas que usaba mi cliente sobre el par se han obtenido no se sabe ni cómo, pero parece ser que lo hizo una empresa que actualmente no trabaja y un conocido se las pasó. Lamentablemente, ni yo mismo soy capaz de verificar esas ecuaciones del par (para eso tendría que hacer yo las pruebas en el taller y eso es lo que le he comentado al cliente), pero según ellos así funcionan. El problema es que no cuadra con la otra empresa experta, la que tiene el programa.

Un asunto: el flujo de aire en un ventilador en el recorrido entre la boca de aspiración y la válvula es constante o cuasiconstante, por lo que no hay aceleración, ahora bien en un ducto con recorrido para este trabajo igual sí, pero lo pongo en duda, porque si se acelera, es que hay algún elemento que proporciona energía que lo hace acelerar, o el ducto se estrecha.

Siento no poder pasar todos los archivos de esto, pues estoy en fase de realizar un programa al cliente comentado y esto va a ser know-how de los dos.

Lamento no participar últimamente pero he estado ocupado y en otras ocasiones sin ganas de acudir por aquí por la falta de trabajo que hay para los ingenieros (por lo menos para mí).

Saludos,
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