Estructura y Función Hidráulica Sección 2_3
Sistema Hidráulico
Tanque Hidráulico
Bomba Hidráulica Principal Max Entrega Aceite Max Presión Constante Max Presión Pico
165 l/min 245 bar 319 bar
Principios Básicos de Hidráulica ● FLUJO: determina la velocidad del equipo de trabajo. ● ● ● ●
La velocidad del equipo de trabajo es determinada por la cantidad del flujo de la bomba. A mayor flujo mayor velocidad. Menor flujo crea movimientos lentos. La variación del flujo de la bomba es determinada por la inclinación del plato de la bomba y las rpm.
● PRESION: determina la cantidad de fuerza que el equipo de trabajo puede desarrollar. ● ●
Presión es determinada por el aumento de la resistencia hasta que la presión de alivio es alcanzada.. Resistencia puede existir en dos formas: Variación del flujo y tamaño del orificio por donde el aceite debe pasar. Cantidad de resistencia desde el equipo de trabajo.
●
Cuando la presión de alivio es alcanzada, la maquina no puede desarrollar mas fuerza y el equipo de trabajo se detiene.
Principio Básico 1. Control del angulo del plato de la bomba El angulo del plato de la bomba (cantidad de desarga de la bomba) es controlada por la presión diferencial LS PLS (la diferencia entre la presión de descarga de la bomba PP y el Puerto de salida de la válvula de control LS presión PLS) presión de carga del actuador). (LS presión PLS=Presión descarga de bomba PP-LS presión PLS)
EN OTRAS PALABRAS….
Diferencial LS, Lo Básico
La cantidad de descarga de la boma es controlada por la inclinación del plato d la bomba y la velocidad del motor. Debemos asumir que la velocidad del motor permanece constante. La resistencia al flujo en la descarga de la bomba es medida con presión. Esta esencialmente iguala la suma de la resistencia del carrete de la válvula de control mas la resistencia en el actuador.
)(
Bomba
Carrete Válvula Control
Actuador
Diferencial LS, Lo Básico
Pp =
R¹
)(
Bomba
Carrete Válvula Control
+
R²
Actuador
Diferencial LS, Lo Básico La resistencia al flujo en la salida de la válvula de control esencialmente iguala la resistencia en el actuador.
)(
Bomba
Carrete Válvula de Control
Actuador
Diferencial LS, Lo Básico
PLS
)(
Bomba
Carrete Válvula Control
=
R²
Actuador
Diferencial LS, Lo Básico Por tanto……. Si Pp = R¹ + R², y PLS = R², entonces Pp = PLS - R¹. O….. ∆PLS = la diferencia entre la presión de descarga de la bomba (Pp) y la presión de salida en la válvula de control (PLS).
)(
Bomba
Carrete Válvula Control
Actuador
Diferencial LS, Lo Básico
Pp
-
PLS
)(
Bomba
Carrete Válvula Control
=
∆PLS
Actuador
Diferencial LS, Balanceado Ahora, vamos a decir que se necesitan 150 kg/cm² para mover el actuador,y la presión de la bomba es178 kg/cm², la ∆PLS = 28 kg/cm². Esto es lo que llamamos balanceado. La inclinación del plato es controlada para mantener este balance, o , ∆PLS constant. - 150 kg/cm² = 28 kg/cm² 178 kg/cm²
)(
Bomba
Carrete Válvula Control
Actuador
Diferencial LS, ∆PLS pequeño, operador actuando Si el operador mueve e carrete de la válvula de control a una apertura mayor,la presión de la bomba disminuye y ∆PLS Es menor o pequeña.
150 kg/cm²
< 178 kg/cm²
)(
Bomba
Carrete Válvula Control
= < 28 kg/cm²
Actuador
Diferencial LS, ∆PLS grande, operador actuando Para recuperar el diferencial de 28 kg/cm² ,la inclinación del plato se debe aumentar, porque esto incrementara la cantidad de la descarga y esto incrementara la presión de la bomba.
178 kg/cm²
- 150 kg/cm²
)(
Bomba
Carrete Válvula Control
= 28 kg/cm²
Actuador
Diferencial LS, ∆PLS grande, operador actuando Si el operador mueve el carrete de la válvula de control A una apertura menor, la presión de la bomba aumentara y ∆PLS aumenta o es mas grande.
150 kg/cm²
> 178 kg/cm²
)(
Bomba
Carrete Válvula Control
= > 28 kg/cm²
Actuador
Diferencial LS, ∆PLS pequeña, operador actuando Para recuperar el diferencial de 28 kg/cm² la inclinación del plato se debe disminuir, porque esto reducirá la descarga de la bomba y la presión de la bomba bajara.
178 kg/cm²
- 150 kg/cm²
)(
Bomba
Carrete Válvula Control
= 28 kg/cm²
Actuador
Diferencial LS, ∆PLS pequeña, actuando carga Si la carga en el actuador aumenta, ∆PLS disminuye o es pequeña y el Angulo del plato incrementa para aumentar la descarga de la bomba (presión)
178 kg/cm²
- 160 kg/cm²
)(
Bomba
Carrete Válvula Control
= 18 kg/cm²
Actuador
Diferencial LS, ∆PLS pequeña, actuando carga El incremento de la cantidad de descarga es lo suficiente para incrementar la presión de la bomba para mantener una ∆PLS de 28 kg/cm².
188 kg/cm²
- 160 kg/cm²
)(
Bomba
Carrete Válvula Control
= 28 kg/cm²
Actuador
Diferencial LS, ∆PLS grande, actuando carga Si la carga en el actuador disminuye, la ∆PLS aumenta o es mayor y la inclinación del plato disminuye para disminuir la descarga de la bomba (presión).
188 kg/cm²
- 155 kg/cm²
)(
Bomba
Carrete Válvula Control
= 33 kg/cm²
Actuador
Diferencial LS, ∆PLS grande, actuando carga La cantidad en la disminución de la descarga es la suficiente para disminuir la presión de la bomba para mantener una ∆PLS de 28 kg/cm².
183 kg/cm²
- 155 kg/cm²
)(
Bomba
Carrete Válvula de Control
= 28 kg/cm²
Actuador
Diferencial LS, Señal LS ● La bomba “conoce” Pp y PLS de las líneas desde la válvula de control.
Puertos de la Bomba
Bomba Hidráulica, Control de Entrega
● Descarga de Bomba
● Válvula PC
● Válvula LS
Bomba Hidráulica Principal
1 – Bloque cilindros 2 - Eje 3 – Rodamiento frontal 4 – Rodamiento trasero 5 - Pistón 6 - Apoyo 7 - Plato 8 – Cuerpo de Bomba 9 - Bola 10 – Válvula de Plato A – Superficie Plana a - Ranura
Bomba Hidráulica, Servo Pistón
Válvula LS
Bomba Hidráulica, Válvula LS
Asiento
Tapón
Carrete
Resorte
Tuerca
Ajuste
PLS
PPLS
PPL Presión entrega de bomba Señal Control Entrega
Función Aumento de Velocidad Hidráulica
•
MODO POTENCIA & VENTJAS AUMENTO VELOCIDAD: – – – – – –
CONTROL PERFECTO DE LA POTENCIA DISPONIBLE NO PERDIDA DE ENERGIA SISTEMA DE AUTO AJUSTE DE ACUERDO A LA APLICACION COMPONENTES SOBREDIMENCIONADOS PARA GARANTIZAR CONFIABILIDAD Y DURABILIDAD SELECCION DE MODOS DE TRABAJO COMO EN LAS EXCAVADORAS KOMATSU DOS VELOCIDADES EN EL CARGADOR FRONTAL COMO EN LOS CARGADORES KOMATSU
Grafica P – Q
Bomba Hidráulica, Válvula PC
● ● ● ● ● ● ● ● ●
1. Palanca 2. resorte 3. Retenedor 4. Aguja 5. carrete 6. camisa 7. Pistón 8. Anillo 9. pistón
● ● ●
PPL – Señal entrada control entrega PA – Presión entrega de Bomba PM – Señal entrada modo de operación
Válvula PC
Bomba Hidráulica, Operación Válvula PC, Baja Presión
● ● ●
Cambiando el carrete a la derecha, el aceite desde el pistón de control va a tanque. Entrega de bomba aumenta Esto se balanceara cuando se mueve la palanca hacia la izquierda con el pistón de control y el aceite presurizado pasa a través de C y D.
Bomba Hidráulica, Operación Válvula PC, Alta Presión
● ●
Presión de la bomba mueve el carrete (4) a la izquierda, abriendo C y D. Esto mueve el pistón de control a la derecha disminuyendo la entrega de la bomba.
Bomba Hidráulica, Operación Válvula PC, Balanceada
●
El equilibrio se establece cuando la presión PA aplicada en el carrete es igual a la fuerza del resorte.
Bomba Hidráulica, Operación Válvula PC, Solenoide ON
●
Solenoide ON, permite al aceite escapar a tanque, por lo tanto reduciendo la salida de la boma.
●
En efecto, esto es el Modo Económico.
Compensadores de Presión Carga Ligera
Carga Pesada PLS1
PLS1 > PLS2
PLS2
Main spool
Válvula Control Flujo
Válvula Reductora Presión
Válvula Compensadora Presión Pp
Pp
Compensadores de Presión
Válvula Control
Válvula Control
● Tapa Superior Válvula Seguridad
● Sección Media
Entrada de Bomba Suministro Presión Piloto Ajuste Presión Piloto Suministro Presión Dirección Válvula Alivio Principal
Válvula Control
● Cucharón del cargador ● Aguijón del cargador
Válvula Control
● ● ● ●
Brazo del Retro Giro del Reto Aquilón del Retro Cucharón del Retro
Válvula Control
● martillo ● Cucharón multi propósito ● Brazo Telescopico
Válvula Control
● Sección Estabilizadores
Válvula Control
Sub Descarga
Puerto LS
Válvula Control
Válvula Prioridad PPC
Válvula Prioridad Dirección
Válvula Auto reducción PPC
Válvula Alivio Presión LS
Válvula Control
Válvula seguridad del giro Válvula seguridad cucharón
Válvula seguridad aquilón Válvula Alivio Seguridad
Válvula Control Estabilizadores
Cambio lateral (KUE only)
Válvula Sub Descarga – Control en Neutral
PP esta conectada a tanque, resorte (2) regula PP a 28 Kg/cm2
Orificio esta bloqueado
Presión LS 0 Kg/cm2
Válvula Sub Descarga– Válvula Control Actuando – Control Fino
LS actúa en la superficie S3, ayudando al resorte (2), sin embargo DPLS permanece en 28 Kg/cm2. El flujo de la bomba mayormente es enviado a tanque mas que a los actuadores.
Válvula Sub Descarga– Válvula Control Actuando – Fujo Total
En este punto, DPLS es pequeña debido a la gran apertura de la válvula de control. Presiones PP y LS están cerca una de otra ,permitiendo al resorte (2) mover el carrete hacia la izquierda, bloqueando el orificio del tanque, permitiendo a todo el aceite ir a los actuadores.
Introducción de LS
Carrete 1 se mueve a la derecha
Presión cae en a
Válvula de entrega se mueve a la derecha
Válvula reductora de presión cambia a la derecha. Presión cae en el orifico c.
Introducción de LS
PP es mayor que PA, Válvula de entrega permanece a la derecha
Válvula Bypass LS
Aceite LS pasa el filtro a, mediante el orifico b a tanque.
Sirve para estabilizar el circuito LS. Permite a presión LS disiparse
Válvula Reductora Presión PPC Válvula Reductora Secuencial
Válvulas PPC
● ● ● ● ● ● ● ● ● ●
1. Carrete 2. Resorte Interior 3. Resorte Exterior 4. Pistón 5. Disco 6. Tuerca 7. Junta 8. Cubierta 9. Retenedor 10. Cuerpo
Válvula PPC – Neutral
Nota: Orificio calibrado (f) Conecta los puertos A y B a tanque.
Válvula PPC – Control Fino
P entra al orificio calibrado (f) Presurizando A, mientras B permanece en retorno a tanque.
Válvula PPC – Máximo Recorrido
Orificio Calibrado (f) Completamente expuesto P Por tanto suministra máxima presión PPC a A
Grupo de Válvulas Solenoides
Válvula Solenoide - Identificación
● ● ● ● ● ● ●
1. Y94 Bloqueo Diferencial 2. Y95 Bloqueo Aquilón 3. Y90 PPC Retro 4. Y93 PPC válvula solenoide 5. Y98 Cerrar Cucharón 6. Y99 Abrir Cucharón 7. Y91 Potencia/Economía
● ● ● ● ● ● ● ● ●
P desde válvula de control ACC acumulador P2 Al estabilizador PPC A2 Al bloqueo aquilón B2 Al eje trasero A1 A la válvula control B1 A la válvula control VBH Al PPC del retro VL Al PPC del cargador
P T
Grupo Válvula Solenoide - Diagrama
Diagrama Hidráulico
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