Artículo - Piloto Automático - Unidad de Potencia Hidráulica - Válvula de Transferencia

Unidad de Potencia Hidráulica

Una unidad de potencia hidráulica se puede operar directamente mediante el piloto automático. Además, es el tipo de servo de piloto automático más utilizado en los aviones grandes y en las aeronaves comerciales. Una unidad de potencia hidráulica se puede ver en la  siguiente figura.


El centro de la unidad de potencia hidráulica es la válvula de transferencia (Transfer Valve). La válvula de transferencia es una válvula hidráulica controlada eléctricamente que opera un pistón (actuador del piloto automático), que en giro opera la válvula de control principal de activación del  cilindro.

La cantidad de movimiento del actuador del piloto automático se indica mediante la salida del Linear voltage differential transducer (LVDT). Un LVDT es un captador cilíndrico en forma de E. Ésta devuelve la señal de seguimiento al la orden computada.

Del  mismo modo, la posición de la superficie de control se puede también utilizar como una señal de seguimiento.

La operación directa de la Unidad de Potencia Hidráulica mediante el piloto automático tiene dos ventajas:
  • La señal del ordenador de potencia muy baja.
  • El control se efectúa directamente en la unidad de potencia hidráulica, evitando (bypass) el aflojamiento, alargamiento y resistencia del cable.
El control es por tanto más sensible y más preciso. 

En la siguiente figura se puede ver de forma esquemática una válvula de transferencia.



Operación de la Válvula de Transferencia (Transfer Valve)
En la parte superior izquierda anterior se encuentra un corte transversal de devanados de bobina alrededor de un núcleo en forma de C. Si ese núcleo se magnetiza mediante una señal de la bobina eléctrica, puede mover el inducido (armadura) del imán permanente arriba o abajo sobre su punto de pivote. 

El fluido hidráulico entra por la parte inferior derecha, pasa a través del tubo flexible, y se divide en el divisor puntiagudo que se encuentra justo debajo del tubo flexible. Este fluido fluye de forma continua cuando el piloto automático se conecta.

Si no hay señal eléctrica a la bobina, el tubo flexible (que tiene un muelle) se sitúa en la posición neutral debido a la fuerza del muelle. En esta posición, válvula de combinación de carrete, en contra de las terminaciones a las que el flujo hidráulico se dirige, tiene la misma presión en ambas terminaciones. Por tanto sube la posición neutral y ambos puertos de control se cierran hacia afuera mediante la válvula de carrete (spool valve).

Si el piloto automático produce una señal de mando que consiste en un movimiento de una superficie de control, se produce una señal eléctrica en los devanados de la bobina polarizando el núcleo, lo que hace que el imán permanente gire ligeramente en una dirección o en la otra.

Si la señal produce un polo norte en la parte superior y un polo sur en la parte inferior de los extremos del núcleo, el imán permanente rota ligeramente en el sentido contrario a las agujas del reloj, moviendo la parte inferior del tubo flexible a la derecha. Esto produce una mayor presión en el extremo derecho de la válvula de carrete que en el extremo izquierdo. El carrete por tanto se mueve hacia la izquierda, hasta que la fuerza de los muelles es lo suficientemente grande para devolver al tubo flexible al menos hasta su posición neutral.

Una señal más fuerte del piloto automático provoca un movimiento mayor del carrete hacia la izquierda. Esto, a su vez, produce una mayor fuerza en el imán permanente. Con el carrete movido hacia la izquierda, el puerto de control derecho se conecta a la línea de presión hidráulica, mientras que el puerto izquierdo se conecta a la línea de retorno, moviendo el actuador del piloto automático.



Si la polaridad de la señal eléctrica es la opuesta, el carrete se mueve hacia la derecha en vez de hacia la izquierda, invirtiendo la conexión hidráulica de los puertos de control.

David López Vilela

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