Flujo Hidráulico en Dos Cilindros en Paralelo para Sistemas de Cincuenta Toneladas

Resumen

RESUMEN

En sistemas hidráulicos de gran capacidad como las máquinas plegadoras industriales, la sincronización de cilindros paralelos es un reto técnico constante. La inadecuada coordinación genera descompensaciones que afectan la calidad del doblado, la precisión dimensional y la seguridad operativa, especialmente bajo carga variable. Ante esta problemática, el objetivo fue analizar experimentalmente el comportamiento del flujo hidráulico y la sincronización de dos cilindros en paralelo en una plegadora hidráulica de hasta cincuenta toneladas, buscando identificar las limitaciones del sistema y proponer soluciones viables para mejorar su desempeño. Para ello, se empleó una metodología experimental en condiciones reales de operación, evaluando tres configuraciones: sin regulación de caudal, con una válvula divisora PRINCE D300 unidireccional, y con una válvula divisora/combinadora DFL 25/40 bidireccional. Se midió el desplazamiento de los cilindros en vacío y bajo carga para comparar la sincronización. Los resultados evidenciaron desincronización significativa sin regulación. La válvula PRINCE D300 mejoró el control en la bajada en vacío, pero no en subida, debido a su naturaleza unidireccional. Por su parte, la válvula DFL 25/40 sincronizó efectivamente en ambos sentidos sin carga; sin embargo, no lo hizo de manera óptima bajo carga. Este hallazgo se atribuyó a que el caudal del sistema (12 L/min) resultó inferior al mínimo requerido por la válvula (25 L/min) para su funcionamiento compensado. Los beneficiarios directos de esta investigación son diseñadores, técnicos y operadores de maquinaria hidráulica, quienes podrán optimizar la selección de válvulas divisoras de caudal para lograr sistemas más productivos, seguros y precisos.

ABSTRACT

In high-capacity hydraulic systems like industrial press brakes, synchronizing parallel cylinders is a constant technical challenge. Inadequate coordination generates imbalances affecting bending quality, dimensional precision, and operational safety, especially under variable loads. To address this, the objective was to experimentally analyze hydraulic flow behavior and synchronization of two parallel cylinders in a hydraulic press brake up to fifty tons. The study aimed to identify system limitations and propose viable solutions for improved performance. An experimental methodology was rigorously applied under real operating conditions, evaluating three configurations: a baseline without flow regulation, a setup with a unidirectional PRINCE D300 flow divider valve, and another with a bidirectional DFL 25/40 divider/combiner valve. Cylinder displacement was meticulously measured under both no-load and loaded conditions to compare synchronization levels. Results clearly evidenced significant desynchronization without external regulation. The PRINCE D300 valve notably improved control during no-load descent but failed during ascent, attributed to its unidirectional nature. Conversely, the DFL 25/40 valve achieved exceptional synchronization in both directions under no-load; however, its performance proved suboptimal under actual load. This crucial finding was attributed to the system's pump flow rate (12 L/min) being substantially lower than the valve's minimum required flow (25 L/min) for compensated operation. The direct beneficiaries of this investigation include hydraulic system designers, technical personnel, and operators of industrial machinery. The practical insights gained will enable them to optimize the selection and implementation of appropriate flow divider valves, fostering more productive, safer, and precise industrial hydraulic systems.