Manual R1600G.

Finning Capacitación Ltda. Material del estudiante

CARGADOR CA RGADOR DE DE MINERI MINERIA A SUBTERRANEA R1600G LHD


TABLA DE CONTENIDO DESCRIPCION DEL CURSO …………………………………………………………………..…3 PLA N DEL CURSO ……………………………………………………………………………….. 5 MATERIAL DEL CURSO ……………………………………………………………………….…6 NORMAS DE SEGURIDAD …………………………………………………………………….…7 ESPECIFICACIONES TECNICAS …………………………………………………………….. ..9 INTRODUCCION…………………………………………………………………………………..12 SISTEMA ELECTRICO………………………………………………………………………..….13 MOTOR…………………………………………………………………………………………......28 TREN DE FUERZA ………………………………………………………………………….…….58 SISTEMA DE DIRECCIÓN STIC………………………………………………………….….….91 SISTEMA HIDRÁULICO DE IMPLEMENTOS…………………………………………….....106 SISTEMA DE FRENOS…………………………………………………………………….….. 127 SISTEMA DE MONITOREO CATERPILLAR …………………………………………….….150 SISTEMA DE CONTROL REMOTO………………………………………………………..….177

2


DESCRIPCIÓN DEL CURSO Nombre de Curso

PRESENTACION TECNICA DE CARGADOR DE MINERIA SUBTERRANEA R1600G LHD

Preparar e instruir a personal técnico de mantención en la identificación, mantención y diagnóstico de posibles problemas en los sistemas de cargadores Underground Caterpillar. Además identificar los diferentes modelos de estos cargadores. Contenido del Curso: Dado un cargador Underground Caterpillar, ubicar los componentes de los sistemas de la máquina, identificar los puntos de servicio, de acuerdo a la lista de revisión de mantenimiento preventivo y al manual de Operación y Mantenimiento. Obtener información del Sistema de Monitoreo para mantenimiento y diagnóstico, utilizando el manual de Servicio apropiado. Explicar el funcionamiento de los sistemas de transmisión, lubricación, implementos hidráulicos, dirección y frenos, utilizando el manual de Servicio y hojas de trabajo. Realizar pruebas y ajustes de los sistemas, orientando al diagnostico y solución de problemas de funcionamiento. Participantes

DURACIÓN DEL CURSO: 05 días PARTICIPANTES: 15 Máximo QUIENES DEBEN PARTICIPAR    

Habilidades

Instructores de Servicio Comunicadores Técnicos Ingenieros de Servicio Personal de servicio quien entienda los principios de operación de los sistemas de la máquina, equipos de diagnóstico y procedimientos para pruebas y ajustes

HABILIDADES DE LOS PARTICIPANTES

Al finalizar el curso, el estudiante será capaz de: • Ubicar e identificar los componentes mayores en Sistema de Monitoreo Caterpillar, motor, sistema eléctrico, tren de fuerza, sistema hidráulico, dirección y frenos. • Explicar la operación de Sistema de Monitoreo Caterpillar, motor, sistema eléctrico, tren de fuerza, sistema de levante, dirección y frenos. 3

Finning Capacitación Ltda. Material del estudiante Equipos

• Diagnosticar y analizar problemas en Sistema de Monitoreo Caterpillar, motor, sistema eléctrico, tren de fuerza, sistema hidráulico, dirección y frenos.

Herramientas

EQUIPOS UTILIZADOS EN LOS LABORATORIOS 

Cargador de Minería Subterránea R1600 LHD

HERRAMIENTAS ESPECIALES (INSTRUCTOR DEFINE) Pre-Requisitos

  

Medidores de Presión Herramienta de Diagnóstico Electrónica ET Caja de herramientas para los participantes

PRE-REQUISITOS

El alumno debe tener conocimientos en: 

Recomendaciones

  

Sistemas básicos Caterpillar Uso de herramientas especiales Caterpillar Manejo de SIS Además dominio básico en diagramas ISO, computación e inglés

RECOMENDACIONES GENERALES

Se recomienda a los estudiantes traer su computador portátil con SIS (los discos de las máquinas a cubrir) y el ET. Durante el entrenamiento se debe utilizar, zapatos de seguridad (zapatos de vestir, zapatillas y calzados abiertos no son permitidos) y tener ropas apropiadas para trabajo de taller.

4


PLAN DE CURSO Lunes

-

MODULO I:

Introducción al Cargador Underground

-

MODULO II:

Motor 3176C EUI Introducción a Tecnología Electrónica Información general 



Martes

-

MODULO III:

Tren de fuerza Información general Transmisión Convertidor de Par Caja de transferencia Diferencial y Piñón & Corona Mando Final     



Miércoles

-

MODULO IV:

Sistema de dirección Información general Sistema de Joystick de Control Válvula neutralizadora de dirección Válvula principal de control de dirección   



-

MODULO V:

Sistema hidráulico Información general Bomba hidráulica de engranajes Válvula reductora de presión (aceite piloto) Control de levante   



Jueves

-

MODULO VI:

Sistemas de frenos Información general Sistema de refrigeración de aceite de freno Aplicación de los frenos de servicio Aplicación de los frenos de   



estacionamiento -

MODULO VII:

Sistema de Monitoreo Caterpillar (CMS) Información general Módulo principal de visualización Modos de operación Descripción de indicadores de alerta Sistema de Control Electrónico del Equipo Lectura e interpretación de Eventos y Códigos de Fallas (A través de CMS o ET) MODULO VIII: Sistema de Control Remoto Información General Modos de Operación Sistema Eléctrico/Electrónico del Sistema  

Viernes

  



-

 

5


MATERIAL DE CURSO LITERATURA

AEHQ 5606 R1600G Broucher SEBU 7327 Operation Maintenance Manual VIDEOS

PSRV 4632 El Ladrón Silencioso RIDE 10 Video de Operación de Ride Control SOFTWARE

SIS-DVD ET

Kit de DVDs para Prácticas en Terreno Equipo de Diagnóstico para Trabajar en la Máquina

6


NORMAS DE SEGURIDAD MAQUINAS

Durante los laboratorios 1. Instalar siempre las trabas de seguridad como: de dirección en los cargadores, de la tolva en los camiones. 2. Antes de comenzar las pruebas con la máquina en movimiento asegurar que: a. Todas las mangueras y conexiones de prueba están bien ajustadas y en sus uniones se utilizó teflón para evitar las fugas. b. Cuando se hacen conexiones para tomar presiones, se remueven componentes como tapas, uniones, etc., asegurar que todas estas partes sueltas, lo mismo que las herramientas, están en un lugar seguro (donde no se caigan y puedan golpear a una persona). c. Al terminar los laboratorios, las máquinas deben quedar como se encontraron. Normalmente se utilizan máquinas nuevas que luego serán enviadas a nuestros distribuidores y cualquier falla o falta de componentes en la máquina será un problema para nuestros clientes.

7

Finning Capacitación Ltda. Material del estudiante PROCEDIMIENTO DE ARRANQUE SEGURO

Durante los laboratorios en que se debe arrancar y mover una máquina, es necesario tener en cuenta varias normas de seguridad. ANTES DE ARRANCAR LA MAQUINA 1. Todos los estudiantes deben usar: lentes de seguridad, protección auditiva y en algunos casos casco. 2. Verificar donde se encuentran todas las personas de la clase, para esto debe haber contacto visual con cada uno de los participantes. 3. Siempre antes de arrancar la máquina se debe utilizar el código de la bocina para informar a las personas que se va hacer con la máquina. a. Un sonido de la bocina para informar que se va arrancar. b. Dos sonidos de bocina para informar que se arrancará y moverá la máquina. CON LA MAQUINA EN MOVIMIENTO 1. Se permite una sola persona en la cabina del operador. 2. Cuando se trata de alguien que va a mover la máquina por primera vez, antes de moverla debe saber para que sirve cada control de operación, mantener el acelerador en mínimas RPM y comenzar a realizar el movimiento lentamente hasta familiarizarse con el equipo.

8


ESPECIFICACIONES TECNICAS R1600G Motor

Modelo de Motor Revoluciones de Potencia Potencia Bruta – SAE J1995 Potencia Neta – SAE J1349 Potencia Neta – ISO 9249 Potencia Neta – 80/1269/EEC Diámetro de Cilindro Carrera de Pistón Desplazamiento Norma de Emisión de Gases

         

CAT 3176C EUI ATAAC 2100 RPM 200 kW 268 HP 180 kW 241 HP 180 kW 241 HP 180 kW 241 HP 125 mm 4.9 pulg 140 mm 5.5 pulg 10.3 L 629.4 pulg 3 TIER 2

Transmisión        

1° Avance 2° Avance 3° Avance 4° Avance 1° Reversa 2° Reversa 3° Reversa 4° Reversa

5 KPH 8.7 KPH 15.2 KPH 22.1 KPH 5.7 KPH 9.9 KPH 17.2 KPH 23.8 KPH

3.1 MPH 5.4 MPH 9.5 MPH 13.7 MPH 3.5 MPH 6.2 MPH 10.7 MPH 14.8 MPH

Tiempo d el Ciclo Hidráulico    

Subida Volteo Bajada, Vacío, Flotante Tiempo Total de Ciclo

7.6 Segundos 1.6 Segundos 2 Segundos 11.2 Segundos

Dimensiones de Articu lación   

Radio de Giro Externo Oscilación del Eje Angulo de Articulación

6638 mm 10° 42.5°

9

261.3 pulg

Finning Capacitación Ltda. Material del estudiante Pesos 

Vacío

29800 kg 12550 kg 17250 kg 40000 kg 28114 kg 11886 kg

65698 lb 27668 lb 38030 lb 88185 lb 61981 lb 26204 lb

Capacidad de Carga Util Nominal 10200 kg Peso Bruto de Operación de la Máquina 40000 kg Carga Límite de Equilibrio Estático Recto 28100 kg Con Brazos de Levantamiento Horizontales Carga Límite de Equilibrio Estático a Giro 23500 kg Total con Brazos de Levantamiento Horizontales Fuerza de Desprendimiento (SAE) 19280 kg

22487 lb 88185 lb 61950 lb

Eje Delantero Eje Trasero o Cargado Eje Delantero o Eje Trasero o o



Especificaciones de Operación   





51809 lb 42512 lb

Capacidades de Baldes      

Capacidad de Balde – Estándar Ancho de Balde (Con Cuchilla de Corte) Capacidad de Balde – Opcional Capacidad de Balde – Opcional Capacidad de Balde – Opcional Capacidad de Balde – Opcional (Eyector)

4.8 m 3 2600 mm 4.2 m 3 5.6 m 3 5.9 m 3 4.8 m 3

6.3 yd3 102.4 pulg 5.5 yd3 7.3 yd3 7.7 yd3 6.3 yd3

Neumáticos

Tamaño de Neumático

18.00 x 25 – 28 Ply L5S STMS



Capacidades de Llenado de Servicio       



 

Cárter de Motor con Filtro Transmisión Estanque Hidráulico Sistema de Refrigeración Mandos Finales y Diferencial Delantero Mandos Finales y Diferencial Trasero Mandos Finales y Diferencial Delantero (Con Enfriador de Aceite de Eje) Mandos Finales y Diferencial Trasero (Con Enfriador de Aceite de Eje) Estanque de Combustible Estanque de Combustible Secundario (Si es Equipado) 10

36.1 L 47 L 125 L 53 L 70 L 70 L 80 L

9.5 gal 12.4 gal 33 gal 14 gal 18.5 gal 18.5 gal 21.1 gal

80 L

21.1 gal

400 L 330 L

105.7 gal 87.2 gal


* Dimensiones mostradas con tamaños de balde de material estándar. Versiones de balde de alta penetración también hay disponibles ** Las dimensiones de espacio libre son para referencia solamente.

11


INTRODUCCION El cargador de minería subterránea R1600G LHD está diseñado específicamente para la extracción y arrastre minerales de piedra dura en un ambiente de minería subterránea. Esta presentación discute la operación y los procedimientos de ajuste para los diferentes sistemas del R1600G LHD. Los sistemas cubiertos a lo largo de este manual son: -

Sistema Eléctrico Motor Tren de Fuerza Sistema Hidráulico Sistemas de Frenos Sistemas de Dirección Control Remoto Sistema de Monitoreo Caterpillar (CMS)

12


SISTEMA ELECTRICO DE LA MAQUINA Componentes d el Circuito de Suministro de Baterías

Los componentes de este circuito son las baterías (1), un fusible de 500 A (2), el switch de desconexión (3) y el conector de arranque auxiliar (4), los cuales están ubicados en el lado derecho del bastidor trasero. Las baterías (1) suministran energía a los sistemas eléctricos de las máquinas. Un fusible de 500 A (2) protege el sistema eléctrico de un gran corto circuito a tierra. El switch de desconexión (3) aísla las baterías del sistema eléctrico de la máquina. El conector de arranque auxiliar es usado para conectar una batería externa al sistema eléctrico para puente de arranque.

13


El esquema superior muestra el circuito de suministro de las baterías. El color celeste indica los cables y componentes que tienen voltaje con la llave de encendido en la posición OFF. El switch de desconexión aísla las baterías del sistema eléctrico de la máquina. El conector de arranque auxiliar es usado para conectar una batería externa al sistema eléctrico para puente de arranque. Las dos baterías de 12 VCC están conectadas en serie para suministrar 24 VCC al sistema eléctrico de la máquina.

14


Circui to de Relé Principal de Energía

Los componentes de este circuito son los disyuntores del circuito principal (1), el stud principal (2), el relé principal de energía (3) y la llave de encendido (4). Los disyuntores del circuito principal (1) están ubicados en el lado derecho del motor sobre el ECM de Motor. El stud de energía principal (2) está ubicado arriba del bastidor trasero bajo el cableado de entrada a la estación del operador. El relé principal de energía (3) está ubicado detrás de un panel de acero debajo del panel de control del operador (tablero). La llave de encendido (4) está ubicada en el panel de control del operador.

15


El esquema superior muestra el circuito del relé principal de energía. Cuando la llave de encendido está en la posición OFF, el relé principal de energía está desenergizado. En este punto solo el ECM de Motor, la luz interior, la radio-cassette, el temporizador de ralentí, el sistema de fuego y los circuitos de luces delanteras y traseras tienen energía. Cuando la llave de encendido es girada a la posición ON, la energía es suministrada desde las baterías para energizar el relé principal de energía. La energía ahora es suministrada a los demás circuitos.

16


Circuito de Arr anque de Motor

Los componentes de este circuito son la llave de encendido (1), el ECM de Tren de Fuerza (2), el relé de arranque (3) y el solenoide (4) y motor (5) de arranque. La llave de encendido (1) está ubicada en el panel de control del operador (tablero). La ubicación del ECM de Tren de Fuerza (2) es detrás de un panel de acero debajo el panel de control del operador. El relé de arranque (3) está ubicado en el lado derecho del motor cerca de los disyuntores del circuito principal. El solenoide de arranque (4) es parte del ensamble del motor de arranque y está ubicado en el lado derecho del área del motor.

17


El esquema superior muestra el circuito de arranque del motor. Cuando la llave de encendido es girada a la posición arrancar, la energía es enviada al ECM de Tren de Fuerza. Provisto que el control de la transmisión está en neutro, la energía será enviada a energizar el relé de arranque. La energía ahora es suministrada desde las baterías al solenoide de arranque. El solenoide de arranque energizará y acoplará el motor de arranque. Cuando la llave de encendido está en la posición ON, la energía desde el relé principal de energía pasa a través del disyuntor Nro. 5 al ECM de Motor permitiendo al motor arrancar.

18


Circui to de Parada de Motor

Los componentes principales de este circuito son la llave de encendido (1), el relé principal de energía (2), el switch de parada operado del piso (3) y el ECM de Motor (4). La llave de encendido (1) está ubicada en el panel de control del operador. El relé principal de energía (2) está ubicado detrás de un panel de acero debajo del panel de control del operador. El switch de parada operador del piso (3) está ubicado en el lado trasero derecho del área del motor. El ECM de Motor (4) está ubicado en el lado derecho del motor bajo los disyuntores principales del circuito.

19


Cuando la llave de encendido es girada a la posición OFF, la energía al relé principal de energía es desconectada. Esto interrumpe el suministro de energía al ECM de Motor, lo cual detendrá el motor. Si el switch de parada operado de piso es activado, la tierra se suministra a la conexión Nro. 8 en el ECM de Motor. Esto también detendrá el motor.

20


Disyuntores del Circuit o Eléctrico de la Máquina

El panel de disyuntores del circuito (1) está ubicado en la estación del operador, bajo el apoya brazo derecho del operador. Los disyuntores del circuito protegen el sistema eléctrico de daños causados por sobre cargas del circuito. 1. 2. 3. 4.

15 A – Sistema de Monitoreo Caterpillar, luces de medidores 15 A – Sistema de control remoto 15 A – Repuesto 15 A – Posicionador del balde, control de eyector del balde, control ride, indicador de auto-lubricación 5. 15 A – ECM de Motor, conector de diagnóstico, conector de servicio ET 6. 30 A – Sistema de aire acondicionado 7. 15 A – Sistema de lubricación automática, bocina 8. 15 A – Indicador de presión de frenos residual, luz de freno, limpia/lava ventana, alarma de reversa, radio casete, luces del panel del tablero 9. 15 A – ECM de Tren de Fuerza 10. 15 A – Control de freno de estacionamiento 11. 15 A – Llave de encendido, ECM de Motor, temporizador de ralentí/sistema de fuego 12. 15 A – Radio casete, luz interior de cabina 13. 30 A – Lámparas de lado derecho, iluminación trasera de cabina 14. 30 A – Lámparas de lado izquierdo, lámpara de cola, iluminación inferior de cabina 21


Circuito de Freno de Estacionamiento/Emergencia

Cuando la presión de aceite de frenos está en el rango de operación, el switch de presión de aceite de frenos (2) cerrará. El switch proporcionará una tierra para el relé del freno de estacionamiento (3). Si el switch de control del freno de estacionamiento (1) está en la posición aplicado, la energía fluye a los terminales 86 y 87 del relé de freno de estacionamiento (3). El relé se energizará y cerrará. Si el motor es arrancado con el switch de control (1) en la posición liberada, los frenos no liberarán, como el relé de freno de estacionamiento (3) no será cerrado. El switch debe ser movido a la posición aplicado para cerrar el relé. Cuando el switch de control del freno de estacionamiento es movido a la posición liberado, la energía es suministrada a los solenoides del freno de estacionamiento (4). Los solenoides son energizados y el freno de estacionamiento/emergencia es liberado. Si la presión de aceite de frenos falla bajo el rango de operación, el switch (2) abrirá. El relé de freno de estacionamiento abrirá e interrumpirá la energía a los solenoides (4). El freno de estacionamiento/emergencia se aplicará.

22


El esquema superior muestra estacionamiento/emergencia.

el

circuito

de

liberación

de

freno

de

Los cables que tienen voltaje (+ batería) con el switch de desconexión ON y la llave de encendido ON son mostrados en rojo. El esquema muestra el switch de control del freno de estacionamiento/emergencia en la configuración jalar para aplicar (cuando el switch es jalado, el freno de estacionamiento/emergencia aplicará). Para las máquinas con la configuración presionar para aplicar, hacer referencia al esquema eléctrico de la máquina aplicable. NOTA: Los

diodos fijados a los solenoides del freno de estacionamiento están para eliminar la falsa señal generada por el campo magnético en el solenoide colapsado.

23


Circuito de Luces Delanteras

Los componentes de este circuito son el switch de luces delanteras (1), luz delantera de cabina (2), luces delanteras (3) y luz inferior de cabina (4). El switch de luces delanteras es montado en el panel de control del operador en la estación del operador (cabina). Las luces delanteras están montadas en el soporte de protección en los brazos de levante. La luz delantera de cabina está montada en el soporte de protección en la parte superior delantera de la estación del operador (cabina). La luz inferior de cabina está puesta en la pared delantera de la cabina cerca de la puerta de la estación del operador.

24


La energía es suministrada al switch de luces delanteras cuando el switch de desconexión eléctrica está ON. La energía es suministrada a las lámparas del panel cuando la llave de encendido está en la posición ON. Cuando el switch de luces delanteras es movido a la posición ON, la energía es enviada a las luces delanteras y a la luz delantera de cabina. Las luces delanteras en el R1600G LHD están cableadas en paralelo, suministrándose 24 VCC a cada luz. Incluso si una luz se quema en el circuito, las otras luces permanecen trabajando.

25


Circuito de Luces Traseras

Los componentes de este circuito son el switch de luces traseras (1), luces traseras (2) y luz de cabina trasera (3). El switch de luces traseras está montado en el tablero en la estación del operador (cabina). Las luces traseras están montadas en una cavidad para protección en la defensa trasera del cargador. La luz de cabina trasera está montada en un soporte de protección en la parte superior trasera de la estación del operador (cabina).

26


La energía es suministrada al switch de luces traseras cuando el switch de desconexión está ON. Cuando el switch de luces traseras es cambiado a la posición ON, la energía es suministrada a las luces traseras y a la luz de cabina trasera. Las luces traseras en el R1600G LHD están cableadas en paralelo, suministrándose 24 VCC a cada luz. Incluso si una luz se quema en el circuito, las otras luces permanecen trabajando.

27


MOTOR CATERPILLAR 3176C ATAAC

El motor 3176C fue elegido para el R1600G debido que éste representa la vanguardia de tecnología en el mercado de motores de servicio pesado. Las innovaciones del diseño y la integración completa de la electrónica en el motor, ponen al 3176C aparte de los diesel convencionales del pasado y del presente. Estos hechos se combinan para dar mejor economía de combustible, fiabilidad y durabilidad. Características

-

Mejor relación peso-potencia en la industria Sistema de inyector de combustible controlado electrónicamente y actuado mecánicamente Pistones articulados de dos piezas Humo de escape reducido significativamente Cuatro válvulas por cilindro Fácil acceso a los componentes de mando Nueva tecnología de fundición ligera de la pared, la cual fortalece el motor y reduce su peso Programado a 270 HP en el R1600G

28


Esta ilustración muestra una vista del lado derecho del motor 3176C. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.

Múltiple de admisión Múltiple de escape Turbo cargador Entrada de aire Base del filtro de aceite Enfriador de aceite Bomba de aceite

29


Esta ilustración muestra una vista del lado izquierdo del motor 3176C. Los filtros están agrupados en forma contigua para dar fácil servicio. El ECM de Motor es enfriado por combustible diesel. 1. 2. 3. 4. 5.

Filtro de aceite Módulo de Control Electrónico (ECM) Filtro de combustible secundario Filtro separador de agua/combustible primario Bomba de combustible

30


Block de Cilindr os

El recién diseñado block de cilindros de una pieza representa el cambio más grande en el motor 3176C. De especial importancia es la eliminación de la cubierta espaciadora y sellos. No hay cubierta espaciadora para remover y no hay sellos para reemplazar. Esto mejora los tiempos y esfuerzos. El diseño de una pieza también reduce la expansión térmica entre la culata y el block, mejorando la durabilidad de la empaquetadura de culata. El block es fundido de hierro gris de alta calidad capaz de contener altas potencias de salida bajo pesadas cargas. El eje de levas es soportado en el block de cilindros en siete cojinetes fijados en los diámetros interiores.

31


Pistones y Anillos

El ensamble del pistón (1) es un diseño articulado de dos piezas consistente de una corona de acero forjado (2) y una falda de aluminio fundido (3). Ambas partes y la biela (4) son mantenidas unidas por un pasador de pistón (5). El pasador de pistón es retenido por dos tapones no metálicos (6). Peso Reducido - La falda de aluminio es más refrigerada - El ajuste menor a la camisa, reduce el ruido de golpe de pistón - Las porciones muy cargadas del pistón son de acero - 3 anillos en el pistón

32


Sistema de Admisión de Aire y Escape

El sistema de admisión de aire y escape incluye un turbo cargador ubicado en el lado derecho del motor. El sistema está optimizado para ATAAC (enfriamiento posterior de aire por aire) (1). El ATAAC baja la temperatura del aire de carga, permitiendo que más masa de aire sea sobre cargada dentro de los cilindros para una combustión más completa y mayor eficiencia del combustible. El aire de carga es distribuido por el múltiple de admisión (8) a las tres cámaras Siamesas en la culata y fluye a través de las válvulas de admisión (4) a cada cilindro. Para optimizar el rendimiento y aceleración del motor, un sistema de múltiple de escape pulsante (9) con una base de turbo cargador dividida es usado. El sistema pulsante utiliza un diseño para mantener el paso del múltiple de escape de diámetro pequeño con codos suaves y aerodinámicos para entregar presión total del gas de escape a la turbina del turbo cargador (6). Los tres puertos de escape de los cilindros delanteros están conectados a una entrada de la base dividida del turbo cargador y los tres cilindros traseros están conectados a la otra entrada. La culata de 24 válvulas del motor 3176C proporciona excelente respiración y mejora el rendimiento del motor minimizando la inducción y las restricciones del flujo de escape. 33


Sistema de Lubric ación

El sistema de lubricación está diseñado para proporcionar aceite de motor filtrado bajo un amplio rango de condiciones de operación. La bomba de aceite es montada externamente, de desplazamiento fijo, bomba tipo engranajes, ubicada debajo de la bomba de agua en el tren de engranajes delantero. Una válvula bypass de la bomba de aceite es controlada por la presión del múltiple de aceite del motor. Si una restricción ocurre hacia arriba desde la bomba en el enfriador de aceite o filtro, los cojinetes críticos de motor y las toberas de enfriamiento de aceite mantendrán completa presión regulada. Una válvula controlada termostáticamente bypasea el enfriador de aceite para reducir la fricción del motor y el consumo de combustible durante el la operación de clima frío y calentamiento. La válvula de alivio de alta presión protege los filtros y otros componentes durante los arranques en frío. La válvula bypass del filtro de aceite abrirá cuando la restricción del flujo de aceite a través del filtro sea muy alta. 34


Sistema de Refrigeració n

El sistema de refrigeración suministra refrigerante para el enfriador de aceite, culata y camisas de cilindro. El refrigerante fluye desde la bomba de agua a través del enfriador de aceite y al block de cilindros. Este paso de agua distribuye refrigerante a cada cilindro. Finalmente el termostato dirige TODO, PARTE o NADA del refrigerante a través del radiador dependiendo de la temperatura del motor.

35


Sistema de Combustible

La ilustración superior es una representación esquemática del sistema de combustible. El circuito de suministro de combustible es un diseño convencional para motores de inyección unitaria, en el cual éste usa una bomba de transferencia de combustible tipo engranajes de caudal fijo (12), para entregar combustible desde el estanque de combustible (16) a los inyectores individuales (4) controlados electrónicamente. El combustible es recogido desde el estanque de combustible a través del filtro separador de agua/combustible primario (15) a la bomba de transferencia de combustible. El combustible fluye desde la bomba de transferencia a través de pasajes en espiral en la carcasa del ECM de Motor (11), para enfriar el módulo antes de entrar al ensamble del filtro de combustible secundario (1). Una bomba de cebado de combustible (6) en el ensamble del filtro secundario es usada para llenar el sistema antes de drenar el suministro de combustible. El ensamble del filtro secundario también incorpora un orificio de sifón (2) que evita el vaciado de combustible desde la culata durante largos periodos de almacenaje. 36

Finning Capacitación Ltda. Material del estudiante El drenado de combustible de retorno es minimizado por la válvula check (9) en el ensamble del filtro secundario. El combustible fluye continuamente desde el múltiple de suministro de combustible a través de los inyectores individuales y es retornado al estanque vía el enfriador de combustible (17) desde el múltiple de retorno de combustible (7). En el extremo del múltiple de retorno de combustible está un orificio de retorno (10), el cual es parte del ensamble del filtro de combustible. Este orificio regulador de presión del flujo mantiene una presión de vuelta para llenar los inyectores individuales y proporcionar un flujo constante de combustible a través de los inyectores.

37


La ilustración superior muestra el trazado y ubicación de los componentes del sistema de combustible en la máquina. Las flechas muestran la dirección del flujo de combustible a través del sistema desde el estanque y vuelta a retorno.

38


El método para la operación del inyector individual y válvulas es un sistema convencional de varilla alza-válvulas (1) y balancín (2) con un taque de rodillo (3) y eje de levas. El inyector individual controlado electrónicamente (4) permite que en el tiempo correcto el combustible sea inyectado dentro de la cámara de combustión. El eje de levas tiene tres lóbulos por cilindro. Dos lóbulos operan las válvulas de admisión y escape y el tercer lóbulo opera el mecanismo del inyector individual. El tornillo de regulación (5) permite el ajuste del contra-juego (backlash) del balancín (regulación del inyector). Ad ver ten ci a:

Siempre chequear el manual de servicio para las especificaciones y procedimientos correctos de ajuste.

39


Sistema de Control Electrón ico

Los motores 3176C fueron diseñados para control electrónico. La bomba de inyección, las líneas de combustible y las toberas usadas en los motores Caterpillar tradicionales han sido reemplazadas con un inyector individual actuado mecánicamente y controlado electrónicamente en cada uno de los cilindros. Un solenoide en cada inyector controla la cantidad de combustible entregado por el inyector. Un Módulo de Control Electrónico (ECM) envía una señal a cada solenoide de cada inyector, para controlar la sincronización y duración del ciclo de inyección de combustible. El sistema de control electrónico proporciona mejor control de la sincronización y mejor control de la relación aire/combustible que es obtenible en motores mecánicos convencionales.

40


El diagrama de componentes superior muestra el arnés y sensores Caterpillar, los cuales están conectados al conector J2 en el ECM de Motor. El arnés del OEM (Fabricante del Equipo Original), suministrado por otro fabricante está conectado al conector J1 en el ECM de Motor.

41


El ECM es el cerebro del control electrónico. Montada internamente al ECM de Motor está el chip de memoria flash de motor. El chip de memoria flash contiene el software de control del motor y no es removible. Los cambios al programa deben ser hechos por el “flashing” del chip. Todos los sensores están montados en forma remota y conectada al ECM de Motor por los dos conectores Deutsch de 40 pines. El ECM MY 96’ ahora incluye un procesador más rápido 2X para una capacidad de características incrementadas. Esto también incluye la adición de una batería interna de respaldo RAM para salvar los datos del cliente aun bajo la completa pérdida de la batería. Un reloj de tiempo real es agregado para estampar los tiempos de los snapshots y un sumario de eventos críticos. El diseño mecánico del ECM ha sido simplificado. El sellado y la rigidez estructural del ECM han mejorado. Los sensores de presión ahora incorporan una arandela de compresión. Estas mejoras y cambios de diseño proporcionan un sello contra la humedad bajo las más extremas y corrosivas condiciones de operación. El ECM continua siendo “enfriado por combustible”, lo cual reduce mayormente los daños por ciclo térmico e incrementa la confiabilidad/durabilidad bajo las más extremas temperaturas. NOTA: Los ECM con Nro. de Serie terminado en “CG” o “CJ” no tienen módulos de personalidad removibles. 42


Sensores Caterpillar (Arnés de Motor)

Sensor de Presión de Múltiple de Admisión (Turbo) (1): El sensor de presión del múltiple de admisión proporciona al ECM una medición precisa de la presión del múltiple de admisión. Esta información es usada para el control de la relación aire/combustible. Sensor de Temperatura de Aire (Múltiple de Admisión) (2): El sensor de temperatura de aire proporciona al ECM una medición precisa de la temperatura del aire del múltiple de admisión. El sensor es capaz de monitorear muy de cerca los rápidos cambios en la temperatura del aire. Esta información es usada para eliminar el humo blanco con aire de admisión frío o en condiciones de ralentí. Sensor de Presión de Aceite (3): El sensor de presión de aceite proporciona al ECM una medición de la presión de aceite de motor. Esta información es usada para monitorear la operación del motor.

43


Sensor de Temperatura de Refrigerante (1): Los mismos números de parte de sensores son usados para medir la temperatura del refrigerante y del combustible. Estos sensores son usados para monitorear las condiciones de operación del motor, ajustar la estrategia de arranque en frío, hacer correcciones de potencia y ajustar la corrección de la relación de combustible. Sensor de Velocidad/Tiempo (2 y 3): Un nuevo sensor de velocidad/tiempo es usado para proporcionar señal patrón de salida que proporciona al ECM mediciones de la velocidad de motor y la posición del eje cigüeñal. Este sensor recoge su señal desde el piñón del eje de levas. Durante la instalación, el ancho del espacio en el péndulo tipo engranaje leva debe ser ubicado para asegurar que el sensor no haga contacto con el piñón al momento que éste gira. Un segundo sensor está dispuesto para proporcionar respaldo en caso que falle el sensor primario.

44


Sensor de Temperatura de Combustible (1): El monitoreo de la temperatura del combustible es importante para asegurar que le motor proporcione una constante potencia de salida a medida que la temperatura del combustible varia. Determinando la temperatura, también hace cálculos de que combustible usar para una relación más precisa. Sensor de Presión Atmosférica (2): El sensor de presión atmosférica mide la presión del cárter. Esta información es usada para el control de la relación aire/combustible y sensa la altitud para el control del humo blanco. El sensor está instalado en el cárter para proporcionar una ambiente protegido para el sensor. Stud de Tierra (3): La apropiada tierra para los sistemas eléctricos del vehículo y motor es necesaria para el apropiado rendimiento y confiabilidad del vehículo.

45


Sensor de Posición de Acelerador (1): El sensor de posición del acelerador está montado en el pedal de acelerador y es usado para ajustar la velocidad de motor deseada. Este sensor ahora es energizado por un suministro de energía de 8 VCC por el ECM de Motor. Sensor de Nivel de Refrigerante (2): El sensor de nivel de refrigerante es parte del arnés del equipo. Este sensor detecta la ausencia/presencia de refrigerante en el radiador y envía una señal al ECM de Motor.

46


Inyector de Combustible

El ECM controla la cantidad de combustible inyectado, variando las señales a los inyectores. Los inyectores inyectarán combustible SOLAMENTE si el solenoide del inyector es energizado. El ECM envía una señal de 90 V al solenoide para energizarlo. Controlando la sincronización y duración de la señal de 90 V, el ECM puede controlar la sincronización de la inyección y la cantidad de combustible a inyectar. El ECM ajusta ciertos límites en la cantidad de combustible que puede ser inyectada. La “Posición de Combustible FRC” es un límite basado en la presión de turbo para controlar la relación de aire/combustible, para propósitos de control de emisiones. Cuando el ECM sensa una presión de turbo mayor (más aire dentro del cilindro), éste incrementa el límite “Posición de Combustible FRC” (permite más combustible dentro del cilindro). La “Posición de Combustible Rateado” es un límite basado en el rango de potencia del motor. Esto es similar al tope de la cremallera y resorte de torque en un motor gobernado mecánicamente. Esta proporciona curvas de torque y potencia para un rango y familia de motor específico. Todos estos límites son programados por la fábrica dentro del módulo de personalidad y no son programables en el campo.

47


Carrera de Llenado (Ciclo Operacional 1) La imagen superior muestra una vista seccional de un inyector individual electrónico durante su ciclo operacional. Un resorte mantiene al émbolo retraído hasta que presión es aplicada al émbolo por la leva. Entonces el combustible fluye al inyector a través del puerto de llenado desde la bomba de transferencia de combustible de baja presión. Desde aquí el combustible fluye pasando la válvula solenoide (válvula poppet), baja a través del pasaje interno del inyector a la válvula de aguja cargada por resorte en la tobera del inyector y vuelve a la cámara. La presión desde la bomba de transferencia es muy baja para levantar la válvula de aguja cargada por resorte en la tobera del inyector.

48


Carrera Previa (Ciclo Operacional 2) La imagen superior muestra una vista seccional de un inyector individual electrónico durante su ciclo operacional. A medida que la leva gira, ésta comienza a mover el émbolo hacia abajo. La inyección de combustible puede ocurrir en cualquier momento después que el émbolo comienza su viaje descendente. El combustible desplazado es forzado de vuelta hacia fuera a través del puerto de llenado hasta que el ECM indique el comienzo de la inyección.

49


Carrera de Inyección (Ciclo Operacional 3) La imagen superior muestra una vista seccional del inyector individual electrónico durante su ciclo operacional. Cuando el ECM indica el comienzo de la inyección, el solenoide lleva la válvula de combustible poppet a cerrar, bloqueando el paso de combustible al puerto de llenado. Con esta válvula cerrada, la presión aumenta en la tobera del inyector a 5000 PSI (34500 kPa) necesarios para levantar de su asiento a la válvula de aguja cargada por resorte. Una vez que esta válvula es abierta, el combustible es inyectado dentro del cilindro.

50


Carrera Final de Inyección (Ciclo Operacional 4) La imagen superior muestra una vista seccional de un inyector individual electrónico durante su ciclo operacional. El combustible continuará siendo inyectado hasta que el ECM indique al solenoide abrir la válvula, permitiendo al combustible salir a través de la válvula poppet abierta y el puerto de llenado. La presión en la tobera del inyector cae inmediatamente y la válvula de aguja corta de golpe terminando el ciclo de inyección. Sin embargo el émbolo continuará en su camino descendente, desplazando el combustible a través de la válvula poppet abierta al múltiple de combustible y de vuelta al estanque. Este flujo de combustible ayuda a enfriar el inyector. Esta secuencia de eventos es repetida para cada ciclo de inyección.

51


Parámetros y Passwords Programables

Ciertos parámetros que afectan la operación del motor diesel 3176C pueden ser cambiados por medio de la herramienta de servicio electrónica E.T. (Electronic Technician). Los parámetros son guardados en el ECM y están protegidos de cambios no autorizados por passwords. Estos parámetros son clasificados como “Parámetros de Configuración del Sistema” o “Parámetros del Cliente”. Los parámetros de configuración del sistema son ajustados en la fábrica y afectan a las emisiones o rangos de potencia dentro de una familia de motores. Los passwords de fábrica deben ser obtenidos y usados para cambiar los parámetros de configuración del sistema. Los parámetros del cliente pueden ser variados para afectar las RPM o los rangos de potencia dentro de los límites ajustados por la fábrica. Passwords de cliente son necesarios para cambiar parámetros específicos del cliente. PASSWORDS

“Los Parámetros de Configuración de Sistema” son protegidos por passwords de fábrica. Los passwords de fábrica son calculados en un sistema computacional disponible solo para distribuidores Caterpillar. Desde la fábrica los passwords contienen caracteres alfabéticos, solo el ET pueden ser usado para cambiar los parámetros de configuración del sistema.

52

Finning Capacitación Ltda. Material del estudiante “Los Parámetros de Cliente” son protegidos por passwords del cliente. Los passwords de cliente son programados por el cliente. Parámetros de Configuración del Sistema

Los “Parámetros de Configuración del Sistema” afectan las emisiones o potencia del motor. Ellos son programados en la fábrica y normalmente nunca debieran necesitar ser cambiados a través de la vida del motor. Los Parámetros de Configuración del Sistema deben ser programados si un ECM es reemplazado, pero no si el Módulo de Personalidad es reemplazado o flasheado (a menos que el rango de motor cambie). Los valores apropiados para estos parámetros están estampados en la placa de rangos de información del motor ubicada en la tapa de válvulas o múltiple de admisión. Passwords de fábrica son requeridos para cambiar estos parámetros. La siguiente es una descripción de los Parámetros de Configuración del Sistema. Ajuste de Plena Carga (Full Load Setting – FLS) El número representa el ajuste del sistema de combustible hecho en la fábrica para un “afinamiento fino” del sistema de combustible. El valor correcto para este parámetro está estampado en la placa de rangos de información del motor. Un nuevo ECM debe tener este parámetro programado para evitar generar un Código de Diagnóstico de Chequear Cliente 253-02 o Parámetros del Sistema (56). Ajuste de Full Torque (Full Torque Setting – FTS) Es similar al Ajuste de Plena Carga. Este parámetro debe ser programado o un Código de Diagnóstico de Chequear Cliente 253-02 o Parámetros del Sistema (56) será generado. Código del Módulo de Personalidad Es el código el cual previene el uso del módulo de personalidad incorrecto para este motor. Cada familia de potencia y certificación de emisiones tiene un código diferente asociado con él. Cuando un módulo de personalidad es reemplazado (ya sea usando un chip de módulo de personalidad o si es un flash programado), este código (guardado en el ECM) debe coincidir con el módulo de la personalidad presente o el motor sólo se pondrá en marcha a ralentí bajo y un Código de Diagnóstico de Chequear Cliente (253-02) o Parámetros del Sistema (56) también será generado. Número de Serie de Motor Debe ser programado para coincidir el número de serie de motor estampado en la placa de rangos. Un nuevo ECM es entregado con el número de serie de motor programado a 0XX00000.

53


Facilidad de Auto Diagnó stico del Sistema Electrónico del 3176C

El sistema electrónico del 3176C tiene la habilidad para diagnosticarse a si mismo cuando un problema es detectado. Dependiendo de la severidad del problema, el ECM puede proporcionar la siguiente habilidad de diagnóstico, sistema de advertencia, bajada de potencia, detención de emergencia y snapshot de datos. Si un problema es detectado en uno o más sensores del motor, el ECM genera y guarda un código de diagnóstico en la memoria del ECM. Hay dos tipos de códigos de diagnóstico. Activos y registrados. Los códigos activos representan un problema dentro del sistema de control electrónico que actualmente existe. Los códigos activos deben siempre ser investigados y corregidos tan pronto como sea posible. Los códigos activos también pueden ser revisados usando la herramienta de servicio ET.

54

Finning Capacitación Ltda. Material del estudiante Los códigos de diagnóstico que están guardados en la memoria del ECM son descritos como códigos REGISTRADOS. Ya que el problema pudo haber sido temporal o pudo haber sido reparado desde el momento que éste fue registrado, estos códigos no necesariamente significan que algo requiere ser reparado. Ellos tienen el propósito de ser un indicador de probables causas para los problemas intermitentes. En adición, algunos códigos registrados se graban como “eventos”, en lugar de fallas. Los códigos no requieren passwords para ser limpiados y son automáticamente borrados después de 100 horas en el ECM. El ECM tiene un reloj de diagnóstico interno y grabará la hora del primer suceso, la hora del último suceso y el número de sucesos del código. Los códigos activos y registrados pueden ser recuperados usando la herramienta de servicio ET.

55


Monitoreo de Motor (Sistemas de Advertencia)

El sistema de control electrónico incluye un sistema de monitoreo de motor, el cual monitorea la presión de aceite de motor, temperatura del refrigerante, temperatura del múltiple de admisión, alta temperatura del combustible y bajo nivel de refrigerante. El monitoreo del motor puede ser habilitado/deshabilitado a través de los parámetros programables del cliente, de lo cual hay cuatro niveles para el monitoreo del motor. Apagado Advertencia Baja de potencia Detención

   

El motor 3176C del R1600G está ajustado en la fábrica para detenerse. Si una falla es detectada, el motor perderá potencia y luego se detendrá. Cuando muy baja presión de aceite, muy bajo nivel de refrigerante o una alta o muy alta temperatura del refrigerante es detectada, el ECM reduce las RPM de motor disponible, la 56

Finning Capacitación Ltda. Material del estudiante potencia y la lámpara de advertencia comenzará a destellar. Esta baja de potencia del rendimiento del motor es provista para el operador de modo que una acción pueda ser tomada para evitar daños al motor. Cuando la presión de aceite llega a ser muy baja, el nivel de refrigerante llega muy abajo o una muy alta temperatura del refrigerante es detectada, el modo detención comienza por el destello de la lámpara de advertencia (lo mismo como la baja de potencia). El shutdown de motor eventualmente causará que el motor se detenga si las condiciones continúan lo suficientemente extensas. Cada vez que un código de diagnóstico ocurre, el ECM graba el momento (en horas motor), así como los parámetros de operación del motor por 9.6 segundos antes y 3.4 segundos después que un código de diagnóstico es grabado. La imagen de los datos puede ser revisada y limpiada usando la herramienta de diagnóstico ET. El ECM limpiará automáticamente estas imágenes después de 100 horas de operación.

57


TREN DE FUERZA La potencia desde el motor diesel es enviada a través del volante de motor al convertidor de torque. La salida del convertidor de torque transmite potencia a través de los engranajes de transferencia del mando superior del convertidor de torque a la transmisión, vía el eje de mando superior. Seis embragues activados hidráulicamente en la transmisión dan cuatro velocidades hacia delante y cuatro velocidades de reversa. El eje de salida de la transmisión está conectado a la caja de engranajes de transferencia de salida. La potencia es enviada a través de dos engranajes en la caja de engranajes de transferencia de salida al eje de salida. El eje de salida envía potencia a los diferenciales delantero y trasero. Los diferenciales entonces giran sus respectivos ejes. Los ejes están conectados al grupo de engranajes planetarios de los mandos finales por estrías. Los mandos finales giran las ruedas. Los componentes del Tren de Fuerza son: (1) Eje de mando delantero; (2) Caja de engranajes de transferencia de salida; (3) Transmisión; (4) Eje de mando superior; (5) Engranajes de transferencia del mando superior del convertidor de torque; (6) Convertidor de torque; (7) Motor; (8) Diferencial delantero; (9) Mando final delantero; (10) Rodamiento central; (11) Eje de mando central; (12) Eje de mando trasero; (13) Diferencial trasero; (14) Mando final trasero. 58


Convertidor de Torque

El primer componente en el tren de fuerza es el convertidor de torque (1). El convertidor de torque proporciona un acople hidráulico que permite al motor continuar corriendo con el cargador detenido. En mando convertidor, el convertidor de torque multiplica el torque a la transmisión. En mayores velocidades de piso, un embrague lockup acopla para proporcionar mando directo para una operación más eficiente. El NEUTRO y la PRIMERA velocidad hacia delante son mando convertidor únicamente. De SEGUNA a CUARTA velocidad hacia delante y de PRIMERA a CUARTA velocidad en reversa son mando directo. El convertidor de torque va a mando convertidor entre cada cambio (durante el acoplamiento del embrague) para proporcionar cambios suaves. El convertidor de torque irá a mando convertidor en todas las marchas si la velocidad de piso de la máquina cae bajo un nivel predeterminado. Montadas en la carcasa del convertidor de torque están la válvula de alivio de salida del convertidor de torque (2), la válvula de control del embrague lockup del convertidor de torque (3), la bomba de barrido del convertidor de torque (4) y la bomba de la transmisión (5).

59


Esta vista seccional muestra un convertidor de torque en mando convertidor. El embrague lockup (pistón amarillo y discos azules) no está aplicado. La carcasa giratoria y el impeler (rojo) están conectados al volante de motor. Durante la operación, el aceite fluye desde el control hidráulico de la transmisión a la entrada del convertidor de torque y al impeler. La carcasa giratoria y el impeler dirigen el aceite a los álabes de la turbina (azul) y causan que la turbina gire. La turbina dirige el aceite al estator (verde) y causa que el estator trate de girar en la dirección opuesta de la turbina. El ensamble del volante de motor solo permite que el estator gire en la misma dirección que la turbina. El estator permanece estacionario y dirige la mayoría del aceite de vuelta al impeler. El estator multiplica la transferencia de torque entre el impeler y la turbina cambiando la dirección del flujo de aceite desde la turbina a la misma dirección que el impeler. La turbina y el eje de salida giran más lento que el motor y el impeler, pero con torque incrementado.

60


En mando directo, el embrague lockup está aplicado por la presión hidráulica y traba la turbina al impeler. La carcasa, el impeler, la turbina y el eje de salida entonces giran como una unidad a las mismas RPM. El estator, el cual está montado en un ensamble de volante, es movido por la fuerza del aceite en la carcasa y girará libremente a las mismas RPM aproximadamente.

61


Esquema del Sistema Hidráulico del Convertidor de Torque

Dos válvulas de control componen el sistema hidráulico para el convertidor de torque. Estas válvulas son la válvula de presión de entrada para el convertidor de torque y la válvula de alivio para la salida del convertidor de torque. La bomba de transmisión recoge aceite desde el fondo de la caja de engranajes de transferencia de salida, la cual es el depósito para el sistema de aceite de la transmisión. El aceite fluye a través del filtro (2) a la válvula de control de hidráulico de la transmisión (1). La válvula de control divide el flujo de la bomba entre el sistema hidráulico del convertidor de torque y el sistema hidráulico de la transmisión. La válvula de control ratio de entrada del convertidor de torque (contenida en la válvula de control hidráulico de la transmisión) controla la máxima presión de aceite al convertidor de torque. El principal propósito de la válvula de control ratio de entrada es prevenir daños a los componentes del convertidor cuando el motor es arrancado y el aceite está frío. Esta válvula limita la máxima presión al convertidor a aproximadamente 142 PSI (965 kPa). Esta presión no es ajustable. La válvula de alivio para la salida del convertidor (5) controla la máxima presión de aceite en el convertidor de torque. Cuando la presión en el convertidor es aproximadamente 60 PSI (415 kPa) o menos, el spool en la válvula de alivio se mueve con la fuerza de su resorte para limitar aceite al enfriador de aceite. 62


Mostrada está una vista seccional de la válvula solenoide del embrague lockup del convertidor de torque en mando convertidor de torque. La bomba de la transmisión suministra aceite para el circuito del embrague lockup. Esta presión de suministro es reducida a dos presiones separadas: 1. La presión de suministro es reducida por la válvula de reducción de presión para proporcionar presión de aceite piloto a la válvula solenoide. 2. La presión de suministro es reducida por la válvula de reducción de modulación para proporcionar presión de aceite piloto cuando el solenoide es energizado. En esta ilustración y las que siguen, los colores usados para identificar las diversas presiones en los sistemas son como sigue: Rojo – Presión de aceite de suministro Verde – Drenaje o aceite a estanque Rojo y Líneas Blancas – Presión de embrague lockup Café – Lubricación o presión de refrigeración Naranja – Presión piloto o convertidor de torque Am ari llo – Componentes en movimiento 63


En esta vista seccional, el solenoide lockup ha sido energizado y dirige aceite piloto al pistón selector. Antes de moverse el pistón selector, el aceite piloto mueve la válvula shuttle a la derecha, la cual cierra el drenaje y abre la válvula check. El aceite entonces fluye al pistón selector. El movimiento del pistón selector bloquea el pasaje de drenaje y los resortes del pistón de carga son comprimidos. La compresión de los resortes del pistón de carga mueve el spool de la válvula de reducción de modulación hacia abajo contra la fuerza del resorte interior. Este movimiento inicial abre el pasaje de suministro (desde la bomba de la transmisión) y permite al aceite a presión fluir al embrague. A medida que el embrague se llena, la presión de aceite abre la válvula check y llena la cámara slug arriba del spool de la válvula de reducción. Al mismo tiempo, el aceite fluye a través del orificio del pistón de carga y llena la cámara entre el extremo del pistón de carga y el pistón selector. El orificio del pistón de carga proporciona una caída de presión y retraso del tiempo en el flujo de aceite a la cámara del pistón de carga. El orificio del pistón de carga ayuda a controlar el rango de modulación. El llenado de la cámara del pistón de carga se hace posible cuando el pistón selector cubre el pasaje de drenaje en el orificio de decaimiento.

64


El pistón de carga ahora se ha movido completamente hacia abajo contra el tope. El ciclo de modulación está completo y la presión del embrague está en su máximo ajuste. Debido a que ésta es una válvula de reducción de modulación, la máxima presión de ajuste del embrague es menor que la presión de suministro de la transmisión. En el final del ciclo de modulación, la presión en la cámara del slug mueve la válvula de reducción una pequeña distancia hacia arriba para restringir el flujo de aceite de suministro al embrague. Esta es la “posición de medición” del spool de la válvula de reducción. En esta posición, la válvula mantiene control preciso de la presión del embrague. La presión primaria es ajustada con shims en el pistón de carga. La presión final del embrague lockup no es ajustable. Si la presión primaria es correcta y la presión final de lockup es baja, el pistón de carga debe ser chequeado para asegurar que éste se mueve libremente en el pistón selector. Si el pistón de carga se mueve libremente, los resortes del pistón de carga deben ser reemplazados.

65


Engranajes de Transferencia de Mando Superior del Convertidor de Torque

La carcasa de mando superior del convertidor de torque contiene los engranajes de transferencia del mando superior. La carcasa de mando superior y los engranajes elevan efectivamente la altura del eje de mando sobre el ensamble del diferencial. Esto es necesario por el bajo perfil de la máquina. También contenidos en la carcasa del mando superior están dos engranajes intermedios de mando del piñón de mando de la bomba del convertidor de torque. El engranaje intermedio superior proporciona mando para las bombas de implementos, dirección y piloto (3). El engranaje intermedio inferior proporciona mando a las bombas de la transmisión y de barrido del convertidor de torque (4).

66


Flujo del Aceite de la Transmisió n

El aceite suministrado al convertidor de torque y la transmisión es bombeado desde un depósito común vía un filtro de malla magnético (13) por la bomba de aceite (6). El aceite pasa a través del filtro de presión (7) y a la válvula de control hidráulico de la transmisión (8). Una línea de lubricación (5) purga cualquier aire desde la bomba de la transmisión en el arranque, luego entrega un flujo medido de aceite a la caja de engranajes de transferencia de mando superior (4) para lubricación. La válvula de control hidráulico de la transmisión (8) controla la presión y flujo de aceite a los embragues de la transmisión. Esta válvula también suministra aceite al convertidor de torque (3) mientras reduce la presión para proteger componentes internos del convertidor de torque. Fugas internas de aceite dentro del convertidor de torque proporcionan lubricación para sus componentes. Este aceite fluye al fondo de la carcasa del convertidor de torque (2) donde es recogido por la bomba de barrido (11) y transferido al depósito en la caja de transferencia (10). El aceite de salida del convertidor de torque fluye a la válvula de alivio de salida (12), la cual mantiene una presión constante en el convertidor de torque. Desde la válvula de alivio el aceite fluye al enfriador de aceite (1) y luego a la transmisión (9), donde éste lubrica los componentes internos. 67


El filtro de malla magnético (3) está montado en la caja de engranajes de salida de la transmisión. Todo el aceite de la transmisión pasa a través de la malla, la cual consiste de varios magnetos circulares envueltos en una malla metálica. Las partículas magnéticas son retenidas por los magnetos y los objetos no magnéticos son atrapados por la malla. Luego el aceite va a través de la línea de salida a la bomba de la transmisión. La bomba de la transmisión (1) es la sección delantera de la bomba de sección doble tipo engranajes montada en el mando de bomba inferior de la caja de engranajes de transferencia del mando superior del convertidor de torque. La sección trasera de la bomba es la bomba de barrido del convertidor de torque. Entonces el aceite es bombeado al filtro de aceite de la transmisión (2) ubicado sobre la caja de engranajes del mando superior. El enfriador de aceite de la transmisión (4) está ubicado en el lado izquierdo del motor. El refrigerante de motor entra y sale del enfriador vía las carcasas adheridas al block de motor y pasa a través de tubos sellados dentro del enfriador. El aceite desde la válvula de alivio de salida del convertidor de torque entra al enfriador fluyendo alrededor de los tubos de enfriamiento y retorna a la transmisión. El calor es transferido al refrigerante de motor y es disipado por el sistema de refrigeración de motor. Luego el aceite va a lubricar y enfriar la transmisión. El filtro de aceite de la transmisión (2) filtra el aceite de la transmisión y es dispuesto con una válvula bypass, la cual abre siempre que la restricción del flujo de aceite a través del filtro es muy alta. 68


Bomba de Barrido del Convertidor de Torque

La bomba de barrido del convertidor de torque es la sección trasera de la bomba de sección doble tipo engranajes montada en el mando de bomba inferior de la caja de engranajes de transferencia del mando superior del convertidor de torque. El aceite de fuga dentro del convertidor de torque y el aceite de lubricación para los engranajes y rodamientos en la carcasa del convertidor de torque, es removido desde la base de la carcasa del convertidor de torque por la bomba de barrido y retornado al depósito de aceite de la transmisión.

69


Válvulas Solenoides

Las válvulas solenoides están instaladas en los controles hidráulicos de la transmisión, los cuales están ubicados arriba de la transmisión. Las válvulas solenoides son de dos posiciones-tres vías individuales, las cuales son normalmente abierta a drenaje. Cuando es energizada, el spool de la válvula solenoide se mueve para dirigir presión de aceite a un extremo del spool de la válvula de control de la transmisión, el cual activo dirige presión de aceite a un embrague de velocidad o direccional. Dos solenoides (2) deben ser energizados, acoplando un embrague de velocidad y un embrague direccional, para habilitar la máquina a moverse. La siguiente carta muestra los solenoides y embragues que están energizados y acoplados para cada selección de cambio diferente.

70


Los controles hidráulicos de la transmisión están ubicados arriba del grupo planetario de la transmisión. Los controles hidráulicos de la transmisión regulan la presión de suministro de aceite al convertidor de torque, embragues de la transmisión y circuitos de lubricación y controlan el flujo de aceite a los embragues. Los controles consisten de: Válvula de alivio d e modulación: Limita la máxima presión del embrague. Spool de selección de segunda y cuarta velocidad: Dirige flujo de aceite a los embragues Nro. 3 y Nro. 5. Pistón de carga: Trabaja con la válvula de alivio de modulación para controlar el rango en el cual la presión aumenta en los embragues. Spool selector de primera y tercera velocidad: Dirige flujo de aceite a los embragues Nro. 4 y Nro. 6. Válvula de presión diferencial: Controla la secuencia del embrague de velocidad y direccional. Spool de selección direccional: Dirige aceite a los embragues de dirección de reversa y hacia delante. Válvula ratio de entrada al co nvertidor: Controla la presión al convertidor de torque. 71


En este esquema, el motor está corriendo y la transmisión está en neutro. El flujo desde la bomba es enviado a través del filtro al múltiple (A) para las válvulas solenoide de los embragues Nro. 2 y Nro. 3, al múltiple (B) para las válvulas solenoide de los embragues Nro. 6, Nro. 1, Nro. 5 y Nro. 4 y al pasaje de entrada (C) para las válvulas de control de presión y selector. En la posición neutral, el ECM de Tren de Fuerza energiza el solenoide del embrague Nro. 3. La válvula solenoide del embrague Nro. 3 controla el flujo de aceite piloto a un extremo del spool selector (D) para los embragues Nro. 3 y Nro. 5. Esta presión de aceite piloto sobrepasa la fuerza del resorte del spool selector y mueve el spool desde su posición central. El aceite desde el pasaje de entrada de la válvula de control de presión y selector fluye a través del orificio (E) al embrague de velocidad Nro. 3. En la posición neutral, los solenoides de reversa y hacia delante no son energizados. Los pasajes de aceite en los extremos del spool selector del embrague direccional (F) están abiertos a drenaje. El resorte del spool selector del embrague direccional centra la válvula. El flujo de aceite a los embragues direccionales es bloqueado.

72


Cuando el operador cambia la transmisión a primera velocidad hacia delante, el ECM de Tren de Fuerza energiza los solenoides de los embragues Nro. 2 y Nro. 6. La válvula solenoide del embrague Nro. 2 controla el flujo de aceite a un extremo del spool selector del embrague direccional (F). La presión de aceite sobrepasa la fuerza del resorte de la válvula selector y mueve el spool desde su posición central. El aceite del embrague direccional fluye desde la válvula de presión diferencial, pasa el spool selector del embrague direccional y entra al embrague direccional hacia delante. La válvula solenoide del embrague Nro. 6 controla el flujo de aceite piloto a un extremo del spool selector (G) para los embragues de velocidad Nro. 4 y Nro. 6. La presión de aceite piloto sobrepasa la fuerza del resorte de la válvula selector y mueve el spool de su posición central. El aceite desde el pasaje de entrada fluye a través del orificio, alrededor del spool selector, para los embragues de velocidad Nro. 4 y Nro. 6.

73


Ubicación de las Tomas de Presión d e la Transmisió n

Cuando se testee y ajuste o se diagnostique la transmisión power shift, los medidores de testeo pueden ser conectados en las siguientes tomas de presión. 1. 2. 3. 4.

(P1) – Embrague de velocidad (P2) – Embrague de dirección (P3) – Entrada del convertidor de torque (P4) – Tapón para el pistón de carga (LP)

NOTA: Siempre

referirse al Manual de Servicio para el correcto procedimiento de ajuste y especificaciones.

74


Transmisión Planetaria

El grupo planetario de la transmisión tiene dos embragues direccionales y cuatro embragues de velocidad que proporcionan cuatro velocidades hacia delante y cuatro velocidades de reversa. Los embragues son numerados en secuencia (de uno a seis) desde el extremo de entrada al extremo de salida. Los embragues número uno y dos son embragues direccionales. Los embragues desde el número tres al seis son embragues de velocidad. Un embrague direccional y un embrague de velocidad deben estar aplicados para transmitir potencia a través de la transmisión. La carta de abajo da la combinación de los embragues aplicados para dar cada velocidad hacia delante y reversa.

75


Caja de Engranajes d e Transferencia de Salida

Los engranajes de transferencia de salida están en el lado de salida de la transmisión. El eje de salida de la transmisión está conectado al engranaje de mando (1) por estrías. La potencia desde el eje de salida de la transmisión mueve el engranaje (1). El engranaje (1) mueve el engranaje de mando (2) y el eje (3). El eje (3) mueve los diferenciales delanteros y traseros a través de los yugos (4) y (5). La caja de engranajes de transferencia es también el depósito para el sistema hidráulico de la transmisión. Todo el aceite de retorno del sistema va al fondo de la caja. El movimiento de los engranajes en el aceite proporciona lubricación por salpicadura de los componentes en rotación.

76


Grupo de Eje

Los grupos de eje delantero y trasero incorporan el juego de piñón y engranaje bevel, el diferencial, los mandos finales y los frenos de discos. La potencia desde los engranajes de transferencia de salida es transferida a los grupos de eje delantero y trasero. El piñón gira el grupo de diferencial y engranaje bevel (1). El diferencial envía potencia a través de los semi-ejes (5) a los mandos finales. El engranaje solar (7) conecta al semi-eje por estrías. El engranaje solar gira los engranajes planetarios (4). Ya que el engranaje corona (6) se mantiene estacionario, los planetarios se mueven alrededor del interior del engranaje corona. Ya que los ejes para los engranajes planetarios están instalados en el carrier (cubo) (3), el carrier y la rueda giran como una unidad. El carrier y la rueda giran en la misma dirección que el engranaje solar, pero a una velocidad más lenta. Los grupos de ejes contienen los frenos de servicio y estacionamiento/emergencia. El disco de frenos (2) está estriado al semi-eje (5). Cuando los frenos son aplicados, el pistón de freno aguanta los discos de freno (2) y evita la rotación del semi-eje y mando final.

77


Sistema de Contr ol Electró nico de Tren de Fuerza

El ECM de Tren de Fuerza controla electrónicamente los cambios de la transmisión. El ECM de la transmisión responde a los cambios solicitados por el operador, activando las apropiadas válvulas solenoides de embrague, las cuales entonces permiten al aceite fluir a los correspondientes embragues de la transmisión. El ECM también opera en un modo de cambio automático. En modo automático, el ECM activa los apropiados solenoides de embrague basados en las configuraciones de los switch del operador y la velocidad de salida de la transmisión. En adición a la función de cambios, el ECM de la transmisión también controla la función de arranque en neutro, la función de control ride, la función del embrague lockup y la función de la alarma de retroceso. El ECM de Tren de Fuerza está ubicado en la pared de la cabina debajo del asiento del operador. El ECM recibe información desde los switches y sensores de la transmisión. El ECM entonces hace las correspondientes respuestas a través de una salida. El ECM contiene un sistema de auto monitoreo que constantemente monitorea la condición de la transmisión y los componentes relacionados. 78


Módulo de Control Electrónico de Tren de Fuerza

El ECM de Tren de Fuerza está conectado al Sistema de Monitoreo Caterpillar (CMS) a través del CAT Data Link. La información de fallas puede ser leída en el panel del CMS o a través del ET. La información de cambios de la transmisión puede ser leída en el panel CMS. El CMS también envía la información del código de identificación de la máquina al ECM de Tren de Fuerza. Las entradas y salidas del ECM están unidas al arnés de la máquina por los dos conectores de 40 pines. Entradas Numerosas entradas informan al ECM de Tren de Fuerza del estado de las condiciones de la máquina. Dos tipos de entradas existen; tipo switch y tipo sensor. Los switches proporcionan una señal abierta, a tierra o +batería a la entradas de switch del ECM de Tren de Fuerza. Los sensores proporcionan una señal cambiante constante a la entrada de sensores del ECM de Tren de Fuerza.

79

Finning Capacitación Ltda. Material del estudiante Salidas El ECM de Tren de Fuerza responde a las decisiones enviando señales eléctricas a través de diversas salidas. Las salidas o, crean una acción o, proporcionan información. Entradas/Salidas El CAT Data Link es usado para comunicarse con otros Módulos de Control Electrónico en la máquina. El CAT Data Link es bidireccional, lo cual permite al ECM de Tren de Fuerza recibir y enviar información. El CAT Data Link permite compartir la información con otros ECM de la máquina. Lo siguiente es un ejemplo de la información que pasa entre los ECMs vía el CAT Data Link:

El ECM de Tren de Fuerza recibe la información del código de arnés desde le Sistema de Monitoreo Caterpillar. El ECM de Tren de Fuerza envía la señal de velocidad de motor, velocidad de piso de la máquina, estado del switch del freno de estacionamiento, el cambio de la transmisión, la dirección de la transmisión y la información del código de servicio de la transmisión al Sistema de Monitoreo Caterpillar. El Sistema de Monitoreo entrega esta información para el operador o a personal de servicio.

80


Componentes de Entrada

En las máquinas equipadas con un controlador STIC, hay tres switches de cambio de la transmisión en el controlador. El switch (1) es para control de la dirección. El switch (2) es para subir cambios y el switch (3) es para bajar cambios. El operador presiona la parte inferior del switch (1) para viajar en la dirección HACIA DELANTE o la parte superior del switch para viajar en dirección REVERSA. Los switches (2) y (3) suben y bajan cambios de la transmisión desde PRIMERA a CUARTA velocidad. Cuando la transmisión está en el modo MANUAL, el ECM de Tren de Fuerza permite a los switches de cambio controlar la transmisión. El ECM cambia la transmisión a marcha exacta y dirección seleccionada por el operador. Cuando la transmisión está en el modo AUTO, el ECM de Tren de Fuerza seleccionará automáticamente el embrague de velocidad correcto (de PRIMERA a CUARTA), basado en las velocidades de salida del motor y transmisión. Cuando la transmisión está en el modo AUTO, el cambio máximo que la transmisión obtendrá es seleccionado por el switch auto-shift en el tablero.

81

Finning Capacitación Ltda. Material del estudiante En el modo MANUAL, cuando el switch de dirección es movido desde la posición de REVERSA a HACIA DELANTE (o viceversa), el ECM de Tren de Fuerza cambiará la transmisión a la velocidad exacta y dirección seleccionada por el operador. En el modo AUTOMATICO, si el switch de dirección es movido desde la posición de REVERSA a HACIA DELANTE (o viceversa) y la transmisión está en PRIMERA o SEGUNDA velocidad, el ECM de Tren de Fuerza cambiará la dirección y la marcha de la transmisión a SEGUNDA velocidad. Si la transmisión está en TERCERA o CUARTA velocidad cuando es movido desde REVERSA a HACIA DELANTE, la ECM de Tren de Fuerza cambiará la dirección, pero cambiará a una marcha que es una velocidad menor que la velocidad previamente seleccionada. Para evitar la captura entre cambios después de hacer un cambio ascendente o un cambio descendente en un grado, el nuevo cambio es inmediatamente bloqueado por dos segundos. Sin embargo el operador puede cambiar a una velocidad mayor o menor en cualquier momento actuando sobre le switch de cambio ascendente o cambio descendente. La palanca de bloqueo de la dirección y transmisión (4) debe ser movida a la posición bloqueada (como se muestra) antes que el operador abra la puerta de la cabina y salga de la cabina. Cuando la palanca es movida a la posición bloqueada, un switch envía una señal al ECM de Tren de Fuerza. El ECM cambiará la transmisión a NEUTRAL y evitará cualquier cambio futuro hasta que la palanca de bloqueo (4) sea movida a la posición desbloqueada. Cuando la palanca (4) está en la posición bloqueada, el controlador STIC no puede ser movido a la posición de dirección a izquierda o derecha.

82


La llave de encendido (1) le dice al ECM de Tren de Fuerza que el operador quiere arrancar el motor (ha girado la llave de encendido a la posición START). Cuando el switch de cambio está en NEUTRAL, un switch en el control de cambios completa el circuito desde la llave de encendido al relé de arranque, el cual permite al motor ser arrancado. Si el switch de cambio no está en NEUTRAL y el operador trata de arrancar la máquina, el circuito desde la llave de encendido al relé de arranque no será completado y el motor no arrancará. El switch de transmisión auto/manual (2) está ubicado en el lado derecho de la cabina. El switch giratorio auto/manual permite al operador elegir, ya sea el modo de operación AUTOMATICO o MANUAL. Cuando el switch giratorio está en el modo MANUAL, el ECM de Tren de Fuerza cambia la transmisión a la misma velocidad y dirección que las posiciones del switch de cambio. Cuando el switch (2) está en el modo AUTO, el ECM de Tren de Fuerza cambiará automáticamente la transmisión desde la primera velocidad a velocidad configurada en el switch giratorio. Los cambios son realizados con respecto a las velocidades de salida del motor y la transmisión.

83

Finning Capacitación Ltda. Material del estudiante El switch de control ride (3) le dice al ECM de Tren de Fuerza cual es el modo de control ride (AUTO/ON/OFF) que el operador quiere que control opere. Cuando el switch (3) está en el modo ON, el control ride está activo en todo momento y el ECM de Tren de Fuerza energiza constantemente el solenoide de control de control ride. Cuando el switch está en el modo AUTO, el control ride es activado y desactivado dependiendo de la velocidad de piso de la máquina. Cuando la velocidad de piso aumenta sobre 5 KPH (3 MPH) aproximadamente, el ECM de Tren de Fuerza energiza el solenoide del control ride. Cuando la velocidad de piso disminuye bajo 4.5 KPH (2.8 MPH) aproximadamente, el control ride es desactivado. El switch de control remoto (4) le dice al ECM de Tren de Fuerza que la máquina está en el modo de control remoto. En esta condición el ECM de Tren de Fuerza no registrará fallas en los circuitos que son sobrepasados por el sistema de control remoto.

84


Sensores y Switches de Entrada

El sensor de velocidad de motor (1) está ubicado en la carcasa del volante de motor. El pick-up magnético de dos cables determina la velocidad de motor (RPM) por el conteo de los dientes en el engranaje del volante. La información del sensor de velocidad de motor es usada por el ECM de Tren de Fuerza para ajustar el punto de los cambios. La información del sensor de velocidad también es mostrada en el Sistema de Monitoreo Caterpillar como revoluciones de motor por minuto (RPM). El ECM de Tren de Fuerza envía la información de velocidad de motor al Sistema de Monitoreo Caterpillar sobre el CAT Data Link. El sensor de velocidad de la transmisión (2) está ubicado sobre la parte trasera de la transmisión. El pick-up magnético de velocidad de dos cables es usado para determinar la velocidad del eje de salida de la transmisión. La información del sensor de velocidad de la transmisión es usada por el ECM de Tren de Fuerza para ajustar los puntos de cambio y controlar la activación del control ride. La información del sensor de velocidad también es mostrada en el Sistema de Monitoreo Caterpillar como kilómetros por hora (KPH) de la máquina. El ECM de Tren de Fuerza envía la información de velocidad de la transmisión al CMS sobre el CAT Data Link.

85

Finning Capacitación Ltda. Material del estudiante El switch de freno de estacionamiento (3) le dice al ECM de Tren de Fuerza cuando el freno de estacionamiento está aplicado. Cada vez que el freno de estacionamiento es aplicado, el ECM de Tren de Fuerza cambia la transmisión a neutro si la transmisión está en primera velocidad. El ECM de Tren de Fuerza también envía el estado del freno de estacionamiento al Sistema de Monitoreo Caterpillar sobre el CAT Data Link. Cuando el freno de estacionamiento está aplicado, el indicador de alerta para el freno de estacionamiento destella en el Sistema de Monitoreo Caterpillar. Si el operador selecciona REVERSA o HACIA DELANTE mientras el freno de estacionamiento está aplicado, el Sistema de Monitoreo inicia una advertencia categoría 3. El switch de freno de estacionamiento (4) es encajado solamente cuando el sistema opcional de control remoto es conectado. El switch le indica al sistema de control remoto cuando el freno de estacionamiento está aplicado. El switch neutralizador (5) es parte del ensamble del pedal de freno izquierdo. El switch neutralizador está en el circuito que indica al ECM de Tren de Fuerza energizar el solenoide del embrague direccional. Cuando el operador presiona el pedal de freno izquierdo, el switch neutralizador se abre. El switch neutralizador abierto indica al ECM de Tren de Fuerza des-energizar el solenoide del embrague direccional. Con el solenoide del embrague de velocidad energizado solamente, la transmisión es neutralizada. Cuando el pedal de freno izquierdo es liberado, el switch neutralizador se cierra y el solenoide del embrague direccional de la transmisión es energizado.

86


Compon entes de Salida

Las válvulas solenoides de control de los embragues de la transmisión (1) están ubicadas en la parte superior de la válvula de control hidráulica de la transmisión. Las válvulas solenoide de control dirigen aceite piloto a los extremos del spool de control. El spool de control cambiará permitiendo aceite a presión a los correspondientes embragues. Basado en la solicitud del operador, el ECM de Tren de Fuerza activa las apropiadas válvulas solenoides de control de los embragues de la transmisión. El solenoide del embrague lockup del convertidor de torque es una salida del ECM de Tren de Fuerza. El ECM de Tren de Fuerza energizará o des-energizará el solenoide de acuerdo a la marcha seleccionada y a la velocidad de piso de la máquina. El ECM de Tren de Fuerza también des-energiza el solenoide del embrague lockup durante los cambios de marcha para permitir cambios más suaves. El solenoide de control ride (3) es una salida del ECM de Tren de Fuerza. El solenoide de control ride es energizado y des-energizado por el ECM de Tren de Fuerza para activar o desactivar el sistema de control ride.

87

Finning Capacitación Ltda. Material del estudiante El relé de arranque (4) es una salida del ECM de Tren de Fuerza. El relé de arranque activa energía para el solenoide de arranque, el cual controla el motor de arranque. Cuando el operador gira la llave de encendido a la posición de arranque y el ECM de Tren de Fuerza decide que todas las condiciones de arranque son satisfechas, entonces el ECM de Tren de Fuerza activa el relé de arranque con una señal de batería (+). La alarma de retroceso (5) es una salida del ECM de Tren de Fuerza. Cuando el operador selecciona reversa, el ECM de Tren de Fuerza activa la alarma de marcha atrás. Cuando es activada, la alarma de retroceso recibe (+) batería desde el ECM de Tren de Fuerza. El CAT Data Link (no mostrado) es una entrada y una salida del ECM de Tren de Fuerza. El CAT Data Link es usado para comunicarse con el Sistema de Monitoreo Caterpillar. El CAT Data Link no es un componente visible; éste consiste de circuitos de control internos y de cableados de arnés de conexión. El CAT Data Link es bidireccional, lo cual permite al ECM de Tren de Fuerza enviar y recibir información. El ECM de Tren de Fuerza recibe información vía el CAT Data Link. La información recibida es el estado de la presión de aceite de motor desde el Sistema de Monitoreo Caterpillar. El ECM de Tren de Fuerza usa esta información como una indicación de que el motor está corriendo. El ECM de Tren de Fuerza recibe la información del código de arnés desde el Sistema de Monitoreo Caterpillar. El ECM de Tren de Fuerza envía información vía el CAT Data Link. La información enviada es: -

Estado del Cambio – mostrado en el Sistema de Monitoreo Caterpillar (CMS). Estado de Bloqueo de Neutro – mostrado en el CMS. Estado del Freno de Estacionamiento – mostrado en el CMS. Velocidad de Máquin a – mostrado en el CMS. Velocidad de Motor – mostrado en el CMS. Códigos de Servicio de Diagnóstico – mostrados en el CMS. Información adicional está disponible para usarse con el ET (Electronic Technician).

88


Operación de Diagnóstico

El ECM de Tren de Fuerza detecta fallas que ocurren en la mayoría de los circuitos de entrada y salida. Una falla es detectada cuando la señal (en los contactos del ECM de Tren de Fuerza) está fuera de un rango válido. El ECM de Tren de Fuerza entonces guarda la falla. Si la falla desaparece (no está presente), la información de falla permanece guardada para futuras referencias. Los diagnósticos del ECM de Tren de Fuerza están disponibles para asistir con la localización de fallas de las fallas detectadas. Un código de servicio es usado para cada falla específica detectada. El código de servicio consiste de tres identificadores (MID, CID y FMI). El código de servicio es mostrado en el área del display del Sistema de Monitoreo Caterpillar. Los identificadores son: Identificador de Módulo (MID) – El MID es un código de tres dígitos mostrado en el área del display del CMS. El MID aparece por aproximadamente un segundo antes que el código de servicio sea mostrado en la misma área. El MID indica cual ECM diagnosticó la falla. Los MID’s son: - ECM de Tren de Fuerza – 81 - Sistema de Monitoreo Caterpillar – 30 - ECM de Motor – 36

89

Finning Capacitación Ltda. Material del estudiante NOTA: El

MID del ECM de Tren de Fuerza es 081. Cuando se haga la localización de fallas del sistema de la transmisión, asegurar que el número 081 precede al código de servicio de la falla. El Sistema de Monitoreo Caterpillar también muestra códigos de servicio de las fallas que no están relacionadas al sistema de la transmisión. El MID número 081 identifica el código de servicio que viene desde el ECM de Tren de Fuerza.

Identificador del Componente (CID) – El CID indica cual componente o sistema está fallando. Por ejemplo; relé de arranque o solenoide de reversa. El CID es un código de tres dígitos mostrados en el área del display del CMS. El CID y el FMI son visualizados juntos siguiendo inmediatamente al MID. Para una lista de códigos CID para el ECM de Tren de Fuerza, ver la carta de Códigos de Servicio en el Manual de Servicio. Identificador del Modo de Falla (FMI) – El FMI indica que tipo de falla ha ocurrido. Por ejemplo; voltaje sobre lo normal, corriente bajo lo normal o frecuencia anormal. El FMI es un código de dos dígitos mostrados en el área del display del CMS. El CID y el FMI son visualizados juntos siguiendo inmediatamente al MID. La letra “F” precede al FMI. Para una lista de códigos FMI para el ECM de Tren de Fuerza, ver la carta de Códigos de Servicio en el Manual de Servicio.

El ECM de Tren de Fuerza no tiene un área de display para mostrar la información de diagnóstico al personal de servicio. La información de diagnóstico concerniente al ECM de Tren de Fuerza es enviada sobre el CAT Data Link al Sistema de Monitoreo Caterpillar. El personal de servicio debe estar familiarizado con el Sistema de Monitoreo Caterpillar en orden a localizar fallas en el ECM de Tren de Fuerza. El modo de servicio del Sistema de Monitoreo Caterpillar permite al personal de servicio ver y localizar las fallas que el ECM de Tren de Fuerza ha detectado. Mientras el Sistema de Monitoreo Caterpillar está en modo servicio, el código de servicio para cualquier falla detectada en el ECM de Tren de Fuerza es mostrado en el área de display del Sistema de Monitoreo Caterpillar. Cuando al modo de servicio se entra por primera vez, todos los códigos de servicio para cualquier falla detectada son mostrados uno tras otro en el área del display. Para localizar la falla y limpiarla, el código de servicio particular debe ser ubicado en HOLD. Cuando está en HOLD, el área del display continuamente intercambia entre el MID (primera visualización) y luego el CID y FMI (segunda visualización) del código de servicio particular para la falla que está en HOLD.

90


SISTEMA DE DIRECCIÓN STIC Este diagrama en bloque del sistema de dirección STIC del R1600G muestra los componentes y el flujo de aceite. El circuito piloto de dirección consiste de la bomba piloto, válvula reductora de presión, válvula de control de presión y selector, válvula de control piloto y tres válvulas neutralizadoras. Cuando la palanca de dirección es movida a la derecha o izquierda, el aceite piloto (naranja) es enviado a través de la respectiva válvula neutralizadora a la válvula de control direccional en la válvula de control de dirección principal. El aceite piloto mueve la válvula de control direccional y permite al aceite de la bomba de dirección fluir a los cilindros. El circuito de dirección principal consiste de la bomba de dirección, válvula de control de dirección y cilindros de dirección. La bomba de dirección recoge el aceite (verde) desde el estanque y envía el flujo de aceite (rojo) a la válvula de control de dirección. La válvula de control de dirección aloja la válvula de alivio del sistema, el spool de control direccional, las válvulas de alivio de línea y las válvulas make-up. En la posición HOLD, el aceite (azul) a los cilindros de dirección es bloqueado.

91


Ubicación de los Componentes

El sistema hidráulico está compuesto de dos circuitos básicos, el circuito piloto y el circuito de dirección principal. Cuando la máquina está equipada con los accesorios opcionales de dirección secundaria o con los accesorios opcionales de dirección reversible, el sistema de dirección también incluye estos circuitos adicionales. Los componentes principales del circuito piloto son la bomba piloto (1), la válvula reductora de presión (2), la válvula de control de presión y selector (3), el neutralizador de la puerta (4), la válvula de control piloto (5), el estanque hidráulico (11), los filtros de aceite (contenidos dentro del estanque) y las válvulas neutralizadoras de dirección (6). Los componentes principales del circuito de dirección principal son el estanque hidráulico (11), los filtros de aceite (contenidos dentro del estanque), la bomba de dirección (7), la válvula de control de dirección (8), el enfriador de aceite (10) y los cilindros de dirección (9).

92


Componentes de Sistema Piloto

La bomba de freno y piloto (1) es parte de la bomba tipo paletas de tres secciones montada en la carcasa del convertidor de torque. La bomba de freno y piloto suministra aceite al circuito de freno de estacionamiento/emergencia, circuito de freno de servicio, circuito piloto de implementos y circuito piloto de dirección. La sección central de la bomba suministra aceite al sistema de dirección. La sección delantera de la bomba suministra aceite al sistema hidráulico de implementos. El aceite fluye desde la bomba (1) a las dos válvulas reductoras de presión piloto. La válvula reductora de presión (2) mantiene una presión constante en el circuito de aceite piloto. El aceite fluye desde la válvula reductora de presión (2) a la válvula de control de presión y selector (3). La válvula de control de presión y selector (3) bloquea el flujo de aceite piloto alternativo al sistema de dirección. Pero si la bomba piloto fallas o el aceite no está disponible, entonces la válvula de control de presión y selector (3) permitirá al aceite piloto alternativo fluir al sistema de dirección desde, ya sea los cilindros de levante o la válvula de control de dirección. El estanque hidráulico (5) está ubicado en el lado derecho de la máquina y suministra aceite a la bomba de freno y piloto y a la bomba de dirección. Los filtros hidráulicos de retorno están montados dentro del estanque. Hay una válvula bypass para los elementos del filtro. Cada vez que la restricción en los filtros es muy alta, la válvula bypass abrirá. La válvula de alivio del respiradero (5) es usada para evitar una presión excesiva y un vacío en el estanque. 93


La válvula de control piloto STIC (1) es montada en la puerta de la estación del operador. La válvula de control piloto STIC envía aceite piloto para mover el spool direccional en la válvula de control de dirección para girar la máquina a izquierda o derecha. La palanca de bloqueo de dirección primaria/transmisión (2) es usada para bloquear la válvula de control piloto STIC en la posición neutral cuando el operador está dejando la cabina. Las dos válvulas neutralizadoras (3) son montadas en el bastidor trasero. Cada válvula neutralizadora tiene un tope ajustable (4) montado en el bastidor delantero. Cuando la máquina hace un giro máximo (ya sea a izquierda o derecha), el tope respectivo contactará la válvula neutralizadora en el final del giro. El tope mueve el spool de la válvula neutralizadora y bloquea el flujo de aceite a la válvula de control direccional en la válvula de control de dirección. Con el flujo de aceite detenido, el resorte centrador de la válvula de control direccional centra la válvula y detiene a la máquina de seguir girando antes que ésta gire contra los topes del bastidor. El bloqueo de dirección secundaria (neutralizador de puerta) (5) es montado en el interior de la puerta del operador. Cuando la puerta de la estación del operador es abierta, la válvula es activada bloqueando el aceite piloto a la válvula de control piloto STIC. Esto detiene la acción de dirección mientras un operador esté montando o desmontando la máquina.

94


Mostrada está una vista seccional de la válvula neutralizadora. Durante una articulación menor que el máximo, el aceite desde la válvula de control piloto STIC fluye a través de la válvula neutralizadora a la válvula de control de dirección. Cuando el tope mueve el spool de la válvula neutralizadora, el flujo de aceite a la válvula de control de dirección es bloqueado. El aceite piloto en la válvula de dirección fluye de vuelta a través del orificio del pasaje central en el spool de la válvula a drenaje. El resorte centrador en la válvula de dirección, centra el spool direccional en la válvula de dirección y detiene la máquina de girar.

95


Componentes del Sistema de Dirección Princip al

La bomba de dirección principal (1) es parte de la bomba tipo paletas de tres secciones montada en la carcasa del convertidor de torque. La bomba de dirección principal es la sección media y suministra aceite a la válvula de control de dirección. La válvula de control de dirección (2) está ubicada en el bastidor trasero, inmediatamente atrás del enganche de articulación. La válvula de control de dirección aloja la válvula de alivio del sistema, la válvula de control direccional, las válvulas de alivio de línea y las válvulas make-up. La válvula de control de dirección envía aceite a los cilindros de dirección. El enfriador de aceite (4) está montado en bisagras en el exterior del radiador y puede ser abatido hacia fuera para dar servicio. El acceso es factible abriendo la protección en la parte trasera de la máquina. El enfriador de aceite es enfriado por aire por el ventilador de motor y enfría el aceite de retorno de la dirección. Los cilindros de dirección de doble actuación (3) están ubicados en el área del enganche de articulación inferior en ambos lados de la máquina. Los ciclos de tiempo para girar a izquierda o derecha son los mismos.

96


Válvula de Control de Dirección Principal (Hold)

El esquema de la válvula de control de dirección identifica los diversos componentes. La válvula de control está en la posición HOLD. Cuando el aceite desde la bomba de dirección entra inicialmente a la válvula de control de dirección (posición HOLD), el aceite pilotea el spool compensador de presión a la izquierda y restringe suministro de aceite al spool direccional principal. Mientras el spool direccional principal está en neutral, la válvula shuttle primaria, válvula shuttle secundaria y la válvula de alivio de presión operada por piloto son venteadas a estanque. Cuando la válvula de alivio de presión operada por piloto es venteada a estanque, ésta abre y actúa como una válvula de descarga y envía el aceite de la bomba de dirección a estanque. Con el spool direccional principal en la posición neutral, el aceite es bloqueado en los cilindros de dirección. Las válvulas de alivio de línea y make-up protegen los circuitos del extremo vástago y extremo cabezal de alzas de presión repentinas que pueden ocurrir cuando la válvula de dirección está en la posición neutral. 97


Válvula de Dirección Principal (Giro a la Derecha)

Cuando el spool de control principal es movido a la izquierda por el aceite piloto para un giro a la derecha, la presión de carga es dirigida vía la válvula shuttle primaria al extremo del resorte del spool compensador de presión. El spool compensador de presión modula a una posición abierta para mantener una caída de presión constante sobre el spool de control principal abierto. Esto permite un flujo constante de aceite de la bomba de dirección a los cilindros de dirección. El spool de control principal controla la velocidad de los cilindros de dirección. El movimiento del spool de control principal es proporcional al movimiento de la válvula de control piloto STIC operada, ubicada en la estación del operador.

98

Finning Capacitación Ltda. Material del estudiante El spool compensador de presión asegura que el rango del flujo a través del spool de control principal (en cualquier posición) es mantenida precisamente, incluso si la presión hacia arriba o hacia abajo pudiera variar. El aceite a presión de carga también es dirigido vía la válvula shuttle secundaria para cerrar la válvula de alivio de presión operada por piloto. La bomba de dirección principal suministra la cantidad requerida de aceite a la válvula de dirección. El excedente de aceite es retornado al estanque sobre la válvula de alivio de presión operada por piloto. La válvula de alivio operada por piloto actúa como una válvula de control de flujo. Cuando fuerzas externas evitan que la máquina siga girando, los cilindros de dirección se detienen. El continuo desplazamiento de la válvula de control piloto STIC envía aceite piloto para mantener el spool de control de dirección en la posición abierta. El aceite de la bomba de dirección es bloqueado en los cilindros. El aceite deja de fluir a través del orificio en el spool direccional. La presión de aceite del sistema pasa a ser igual. La válvula de alivio operada por piloto ahora se abre y libera la presión del sistema a estanque.

99


Sistema de Direcció n – HOLD

Con el motor corriendo el aceite fluye desde el estanque hidráulico a la bomba de freno y piloto. La bomba piloto es una bomba de tipo paleta. El aceite desde la bomba fluye a la válvula reductora de presión. La válvula reductora de presión mantiene una presión constante en el circuito piloto. La bomba también suministra aceite al circuito de freno de estacionamiento/emergencia y al circuito piloto de implementos hidráulico. El aceite fluye desde la válvula reductora de presión a la válvula de control de presión y selector. La válvula de control de presión y selector bloquea el flujo de aceite piloto alternativo al sistema piloto. Pero si la bomba piloto falla o el aceite no está disponible, entonces la válvula de control de presión y selector permitirá al aceite piloto alternativo fluir dentro del circuito piloto, ya sea, desde los cilindros de levante o desde la válvula de control de dirección. Luego el aceite piloto fluye a través del neutralizador secundario (puerta) a la válvula de control piloto STIC. Cuando la puerta de la estación del operador se abre, el neutralizador secundario detiene el flujo de aceite a la válvula de control piloto STIC. Cuando la palanca de control piloto STIC está en neutral (posición media), la bomba de dirección principal suministra aceite a la válvula de control de dirección principal. 100

Finning Capacitación Ltda. Material del estudiante La válvula de alivio operada por piloto ubicada en la válvula de control principal, actúa como una válvula de descarga y envía el aceite a través del enfriador de aceite al estanque.

Sistema de Direcc ión – GIRO A DERECHA GRADUAL

Cuando la válvula de control piloto STIC es movida a la derecha, la válvula de control piloto dirige el aceite a través de la válvula neutralizadora derecha a la válvula de control de dirección principal. El aceite piloto actúa en el lado derecho del spool direccional, causando al spool moverse a la izquierda. El aceite piloto en el lado izquierdo del spool direccional retorna a estanque a través de la válvula neutralizadora izquierda y válvula de control piloto STIC. Cuando el spool direccional se mueve a la izquierda, ésta permite que el aceite a alta presión desde la bomba de dirección principal fluya al extremo cabezal del cilindro de dirección izquierdo y al extremo vástago del cilindro de dirección derecho. La máquina entonces gira a la derecha. El aceite en el extremo vástago del cilindro izquierdo y en el extremo cabezal del cilindro derecho retorna a estanque a través de la válvula de control de dirección, enfriador de aceite y el orificio.

101


Sistema de Direcc ión – GIRO TOTAL A DERECHA

Cuando la palanca de control STIC es movida a la posición de giro a la derecha y la máquina es girada al extremo derecho tanto como ésta pueda girar. Los topes contactan la válvula neutralizadora derecha. El flujo de aceite piloto desde la válvula de control piloto STIC al spool direccional en la válvula de control de dirección principal es bloqueada por el movimiento del neutralizador. Cuando se detiene el flujo de aceite piloto que actúa sobre el spool direccional, los resortes centradores regresarán el spool direccional a neutral y la acción de dirección de la máquina se detiene. Las válvulas neutralizadoras evitan que el bastidor delantero contacte el bastidor trasero de la máquina cuando se gira a DERECHA TOTAL o IZQUIERDA TOTAL. (Revisar el Manual de Servicio para los correctos ajustes). Las válvulas de alivio de línea y las válvulas make-up protegen los cilindros de dirección de golpes externos.

102


Componentes de la Dirección Secundaria

La bomba de dirección secundaria (1) está montada en la caja de engranajes de transferencia en frente de la transmisión. Ésta es una bomba movida por el desplazamiento que rota cuando la máquina se mueve. El sistema opcional de dirección secundaria tiene dos propósitos: a. Proporcionar suministro de aceite de dirección si la bomba del sistema de dirección primaria falla mientras la máquina está moviéndose. b. Suministrar aceite si el motor se detuviera mientras la máquina está moviéndose. La válvula diverter de dirección secundaría (2) está montada en el lado de la bomba de dirección secundaria (1). Dos válvulas check, una válvula de alivio y dos válvulas spool son alojadas dentro de la válvula diverter, la cuales dirigen el flujo de aceite de la bomba secundaria.

103


Operación de Dirección Secundaria – Motor Corriendo y Flujo de Bomba Adecuado

La bomba de dirección secundaria es una bomba movida por desplazamiento. Esta es girada tanto como la máquina se mueva. La bomba saca su movimiento desde los engranajes de transferencia de salida de la transmisión. Cuando el motor esté corriendo, el aceite desde la bomba de dirección primaria fluye a la válvula diverter. La fuerza del aceite abre la válvula check (1) y permite al aceite fluir al sistema de dirección. Este aceite también mantiene la válvula check (2) cerrada y abre el spool de la válvula diverter a estanque. Este movimiento del spool permite al aceite de la bomba de dirección secundaria circular de vuelta a estanque. Las cuatro válvulas check en la bomba de dirección secundaria permiten a la bomba suministrar aceite cuando la máquina está moviéndose, ya sea, en dirección reversa o hacia delante. La válvula de alivio está en el sistema para proteger la bomba de dirección secundaria de daños.

104


Operación de Direcci ón Secundaria – Falla de Bomba Primaria o Motor Detenido

Si hay una falla de la bomba primaria o el motor se detiene mientras la máquina está moviéndose, la presión detrás de la válvula check (2) es reducida. El spool diverter cerrará al estanque debido a la combinación de la fuerza del resorte y al aceite de sensación de carga desde la válvula de control de dirección principal. Esto detiene la circulación de aceite de la bomba secundaria a estanque. El aceite desde la bomba secundaria ahora es forzado hacia fuera a través de la válvula check (2). Este aceite luego fluye al sistema de dirección. La válvula check (1) evita que el aceite de la bomba secundaria retorne a estanque a través de la bomba de dirección primaria cuando la bomba ha fallado o el motor no está corriendo y la máquina está moviéndose. El suministro de aceite piloto a la válvula de control STIC es suministrado a través de la válvula check (3) con el motor apagado. Entonces el flujo de aceite en la válvula de control y piloto de dirección es el mismo que normal (por ejemplo con el motor corriendo). 105


SISTEMA HIDRÁULICO DE IMPLEMENTOS El sistema hidráulico puede ser dividido en dos circuitos básicos: el circuito piloto y el circuito principal. Los componentes del circuito piloto son: bomba piloto (6), válvula reductora de presión piloto (5), válvula de control de presión y selector (10), válvula de control piloto joystick (4), válvula posicionador de balde (8) y válvula de secuencia de flotación (2). Los componentes principales del circuito hidráulico principal son: estanque hidráulico (3), bomba hidráulica principal (11), válvula de control principal (9), cilindro de inclinación (1) y cilindros de levante (7). El sistema hidráulico tiene filtros de aceite en el estanque hidráulico. Si la restricción de aceite a través de los filtros es muy alta, una válvula bypass del filtro en el estanque abrirá y permitirá al aceite derivar a los filtros.

106


Esquema en Bloqu e de Sistema Piloto

Mostrado aquí está un diagrama en bloque del sistema piloto. El sistema piloto es un diseño centro cerrado. El aceite (verde) es recogido desde el estanque por la bomba. El aceite de bomba (rojo) fluye a través de la válvula reductora de presión piloto. La presión reducida (naranja) fluye a través de la válvula check y de la válvula de control de presión y selector a la válvula de control piloto. El aceite es bloqueado en la válvula de control piloto hasta que la palanca de control joystick es movida a una posición de inclinación o de levante. Moviendo la palanca de control joystick se enviará aceite a la válvula de control piloto (mostrado en verde) para mover la respectiva válvula de control principal. El suministro de presión de aceite es controlado en la válvula reductora de presión piloto. Cuando la presión del sistema alcanza el ajuste de la válvula reductora de presión, la válvula cierra y bloquea el flujo de aceite de bomba a la válvula piloto. El sistema constantemente operará en el ajuste de presión de la válvula reductora de presión.

107


Componentes de Sistema Piloto

La bomba de freno y piloto (1) es parte de la bomba tipo paletas de tres secciones montada en la carcasa del convertidor de torque. La bomba de freno y piloto suministra aceite al circuito de freno de estacionamiento/emergencia, circuito de freno de servicio, circuito piloto de implementos y circuito piloto de dirección. La sección central de la bomba suministra aceite al sistema de dirección. La sección delantera de la bomba suministra aceite al sistema hidráulico de implementos. El aceite fluye desde la bomba (1) a la válvula reductora de presión piloto. La válvula reductora de presión (2) mantiene una presión constante en el circuito de aceite piloto. El aceite fluye desde la válvula reductora de presión (2) a la válvula de control de presión y selector (4). La válvula de control de presión y selector (4) permite al balde ser levantado o bajado cuando el motor está detenido. El aceite piloto fluye a la válvula de control piloto de joystick (3). Cuando el operador mueve la palanca de control, el aceite es enviado a la válvula de control principal respectiva. La válvula posicionador del balde (5) controla el movimiento del balde durante la bajada. La función posicionador del balde causa al balde detener la bajada en una altura programada sobre el piso. La válvula de secuencia de flotación (6) es usada para mover el spool de la válvula de control principal de levante a la posición FLOAT. En la posición flotación, el extremo de vástago y el extremo de cabezal de los cilindros de levante son abiertos a estanque. Cuando la palanca de control joystick es movida de la posición LOWER a la posición FLOAT, la válvula (6) es activada para proporcionar la posición flotante. 108


Válvula de Control de Presión y Selector

Durante la operación normal con el motor corriendo, el aceite de la bomba piloto entra a la válvula de control de presión y selector en la entrada de bomba piloto. El aceite fluye a través del orificio (1), el pasaje central de la válvula y la salida de la válvula. El aceite fluye desde la salida de la válvula a la válvula de control piloto (no mostrada). El aceite es bloqueado en la válvula de control piloto causando que la presión de aceite de la bomba piloto aumente. La presión de aceite aumenta en el centro de la válvula y en la salida de la válvula. La presión de aceite mayor mueve el spool de la válvula a la izquierda contra el resorte. Moviendo el spool de la válvula a la izquierda se cubre el orificio (2) como se muestra. El aceite en la entrada del cilindro izquierdo es bloqueado por el spool de la válvula y no puede entrar al sistema piloto. Cuando el balde está en el aire y el motor está detenido, aceite piloto no es enviado a la válvula. El resorte mueve el spool de la válvula a la derecha. El orificio (2) permite al aceite a alta presión desde los cilindros de levante entrar al sistema piloto. La válvula de control de presión y selector reduce la presión y envía aceite a menor presión a la válvula de control piloto. Cuando la válvula de control piloto es movida a la posición LOWER, el aceite piloto es enviado a mover el spool de control de levante. El spool de control de levante dirige el aceite en el cilindro de levante de vuelta al estanque permitiendo al balde ser bajado. 109


Válvula de Control Piloto de J oystick (Posició n Vuelta de Volteo)

La válvula de control piloto tiene cuatro válvulas. La vista seccional de la válvula muestra la sección de inclinación de la válvula. Las partes son las mismas para la sección de levante de la válvula. Cuando la palanca de control (1) es movida a la izquierda, el plato (2) se inclina a la izquierda. El plato empuja hacia abajo el vástago (3) y el asiento (5) empuja contra la fuerza de los resortes (6) y (7). Los resortes de medición (6) mueven el spool (9) hacia abajo, abriendo el pasaje (10). El aceite de la bomba piloto puede ahora fluir a través del puerto (11) a la válvula de control principal. La presión de aceite en el extremo del vástago de la válvula de control principal causa que éste se mueva a la operación de vuelta de inclinación. El aceite en el extremo opuesto del vástago de la válvula de control principal fluye de vuelta a través del puerto (12), entra a la cámara de retorno (8) y retorna al estanque hidráulico. La presión de aceite piloto enviada a la válvula de control principal es directamente proporcional a la distancia recorrida por la palanca de control piloto. Cuando la presión de aceite piloto iguala la fuerza del resorte de medición (6), el spool (9) se mueve hacia arriba para cerrar el puerto de la bomba piloto (10). La presión es mantenida en el puerto (11) y la línea a la válvula de control principal. Si la palanca de control piloto es movida más aun a la izquierda para comprimir aun más el resorte (6), el spool (9) nuevamente se mueve hacia abajo para abrir el puerto (10) y la presión de aceite piloto a la válvula de control principal aumenta. Si la palanca de control es movida completamente a la izquierda, el contacto mecánico ocurre entre el vástago (3) y el spool (9). El puerto (10) entrega toda la presión de aceite piloto al puerto (11). Cuando la palanca de control piloto es liberada, el resorte (7) regresa a su asiento (5), el vástago (3) y el plato (2) a la posición HOLD. 110


Este esquema en bloque básico muestra el sistema hidráulico de implementos centro abierto en la posición HOLD. La bomba recoge aceite (verde) desde el estanque hidráulico. El aceite de suministro (rojo) pasa la válvula de alivio del sistema a las válvulas de control de implementos. Cuando la palanca de control joystick (no mostrada) está en la posición HOLD, el aceite de suministro fluye a través de las válvulas de control de implementos y retorna al estanque. En la posición HOLD, el aceite (azul) a los cilindros es bloqueado por las válvulas de control. Cuando el aceite piloto desde la válvula de control piloto de joystick mueve un spool en una de las válvulas de control de implementos, el aceite de suministro es enviado al cilindro respectivo. La válvula de alivio del sistema sensa constantemente la presión del sistema y abre a estanque cuando la presión alcanza el ajuste máximo de la válvula.

111


Sistema Hidráulico de Implementos

La bomba (1) es una bomba tipo paletas de tres secciones. La bomba está montada en la carcasa del convertidor de torque. La bomba es movida a la velocidad de motor por un engranaje interno en la carcasa del convertidor de torque. La bomba tiene tres secciones. Las tres secciones de izquierda a derecha son implementos, dirección y piloto. Los tres sistemas usan el estanque hidráulico como un depósito común. La válvula de control de implementos (2) está ubicada en el bastidor delantero de la máquina. En esta vista la válvula de inclinación está arriba y la válvula de levante está en el fondo. La válvula de control dirige el aceite desde la sección de implementos de la bomba hidráulica a los cilindros de levante e inclinación. Incluida en la carcasa de la válvula de control de implementos está la válvula de alivio del extremo cabezal del cilindro de inclinación (3), la válvula de alivio del extremo vástago del cilindro de inclinación (4) y la válvula de alivio principal (5). La válvula de alivio principal (5) sensa la presión de aceite de la sección de implementos de la bomba hidráulica. Cuando la presión de bomba excede el ajuste de la válvula de alivio, la válvula de alivio se abre para enviar el flujo a estanque. La válvula de alivio (3) y (4) sensan la presión de aceite en el cilindro de inclinación. Cuando la presión en el cilindro de inclinación excede el ajuste de cualquiera de las dos válvulas de alivio, la válvula de alivio abre para descargar el exceso de presión a estanque. Una válvula make-up permite a aceite del estanque entrar al extremo opuesto del cilindro para prevenir cavitación. Las válvulas de alivio (3) y (4) protegen los cilindros de golpes externos. 112


Válvula de Control de Levante e Inclinació n

Esta ilustración muestra las posiciones de los componentes internos de la válvula de control de implementos cuando la válvula de control joystick está en la posición HOLD y el motor no está corriendo. Las cámaras en los extremos de los spools de levante e inclinación conectan a los pasajes respectivos en las válvula piloto. Los resortes y retenedores mantienen los spools en la posición centrada hasta que una cámara en el extremo del spool es llenada con aceite piloto. En HOLD estas cámaras están llenas con aceite de drenado (verde). También se muestran dos válvulas make-up, una en la línea al extremo vástago del cilindro de inclinación y una en la línea del extremo vástago del cilindro de levante. Cuando la palanca de control joystick es mantenida en la posición HOLD, la válvula make-up de inclinación previene cavitación en el extremo vástago del cilindro de inclinación permitiendo que aceite de estanque bypasee el spool de la válvula de control y fluya directamente al extremo vástago del cilindro de inclinación. Cuando la palanca de control joystick está en la posición FLOAT, la cámara del resorte del extremo de levante y la válvula make-up están conectadas a estanque a través de la válvula de secuencia flotante. Las dos válvulas check de carga permiten al aceite fluir desde el puerto de suministro de aceite de bomba a los cilindros, pero bloquea el flujo de aceite desde los cilindros al puerto de suministro. Cuando un spool de control es movido desde la posición HOLD, la válvula check de carga permanece asentada hasta que la presión de aceite de bomba excede la presión detrás de la válvula check de carga. La presión de aceite de bomba mayor levanta la válvula check de carga. El aceite de bomba entonces fluye a través de la válvula check de carga al cilindro. 113


Operación del Sistema Hidráulico

Este esquema para el sistema hidráulico de implementos muestra los componentes mayores y como ellos están conectados. Todas las partes que componen un componente particular están alojadas dentro de la envoltura correspondiente. Los componentes para el sistema piloto son el estanque de aceite hidráulico, la bomba piloto, la válvula reductora de presión piloto, la válvula de control de presión y selector, la válvula posicionador del balde, la válvula de secuencia flotante y la válvula de control piloto de joystick. Los componentes para el sistema principal son el estanque de aceite hidráulico, la bomba de implementos, la válvula de alivio principal, la válvula de control de implementos, el cilindro de inclinación y los cilindros de levante. La válvula diverter de control ride es un componente del sistema hidráulico estándar, pero no juega una parte en la operación del sistema. NOTA:

Las ilustraciones que siguen muestran los componentes de los accesorios del sistema control ride. Cuando el sistema control ride está Apagado, el sistema control ride no afecta la operación del sistema principal.

114


Operación del Sistema Hidráulico – HOLD

Este esquema muestra el sistema hidráulico de implementos con el motor corriendo y la palanca de control joystick en la posición HOLD. Como se estableció previamente, el sistema piloto es un sistema centro cerrado y el sistema principal es un sistema centro abierto. La sección de bomba piloto recoge aceite desde el estanque y envía aceite de suministro a través de la válvula reductora de presión piloto y a través de la válvula check a la válvula de control de presión y selector. El aceite fluye desde la válvula de control de presión y selector a las secciones de la válvula de control piloto de levante e inclinación. Cuando la válvula de control piloto joystick está en la posición HOLD, el aceite piloto es bloqueado. La válvula reductora de presión piloto mantiene una presión constante dentro del sistema piloto. La bomba de implementos principal recoge aceite desde el estanque y envía aceite de suministro, pasando la válvula de alivio principal, a los spools de control de levante e inclinación dentro del cuerpo de la válvula de control de implementos principal. En la posición HOLD, el aceite fluye a través del centro de los spools de control de levante e inclinación y retorna a estanque.

115


Operación d el Sistema Hidráulic o – VOLTEO

Este esquema muestra el flujo a través del sistema hidráulico con la palanca de control joystick en la posición VOLTEO. Cuando la palanca de control joystick es movida a la posición VOLTEO, el aceite piloto es enviado al extremo del spool de control de inclinación en la válvula de control de implementos principal. El aceite piloto mueve el spool de control de inclinación a la posición VOLTEO. El aceite desde el extremo opuesto del spool de control de inclinación fluye a través de la válvula de control piloto a estanque. El movimiento del spool de control de inclinación a la posición VOLTEO bloquea el flujo de aceite de la bomba de implementos a estanque y dirige aceite de suministro al extremo de vástago del cilindro. El aceite en el extremo cabezal del cilindro de inclinación es retornado a estanque pasando el spool de control de inclinación.

116


Operación del Sistema Hidráulico – BAJAR

Mostrado en este esquema están las condiciones en el sistema hidráulico de implementos con la palanca de control joystick en la posición BAJAR. Cuando la palanca de control joystick es movida a la posición BAJAR, el aceite piloto es enviado al spool de control de levante. El aceite piloto mueve el spool de control de levante a la posición BAJAR. El aceite desde el extremo opuesto del spool de control de levante fluye de vuelta a través de la válvula de control piloto de joystick a estanque. El movimiento del spool de control de levante a la posición BAJAR bloquea el flujo de aceite de suministro al estanque. El aceite de suministro es dirigido a los extremos vástago de los cilindros de levante. El aceite en los extremos cabezal de los cilindros es retornado a estanque pasando el spool de control de levante.

117


Operación del Sistema Hidráuli co – FLOAT

En este esquema la palanca de control joystick ha sido movida de la posición BAJAR a la posición FLOAT. Cuando la palanca de control joystick es movida a la posición FLOAT, aceite piloto es enviado al spool de control levante/bajar. El aceite piloto mueve el spool de control a la posición bajar. El movimiento del spool de control a la posición bajar bloquea el flujo de aceite de la bomba de implementos a estanque. El aceite de la bomba de implementos es dirigido a los extremos vástago de los cilindros de levante. En la posición FLOAT, el flujo de aceite piloto a través de la válvula de control piloto es aumentado. El aumento en el flujo de aceite causa un incremento en la presión en la válvula de secuencia flotante. El incremento en la presión causa que la válvula se mueva y abra la cámara del resorte de la válvula make-up del extremo vástago a estanque. El aceite de bomba principal debe fluir a través de un pequeño orificio para llenar la cavidad detrás de la válvula make-up. Con el aceite fluyendo desde atrás de la válvula make-up más rápido que el aceite de entrada, la diferencia de presión entre el aceite alrededor de la válvula make-up y el aceite de atrás de la válvula make-up, se hace suficientemente alta para levantar la válvula make-up de su asiento. Cuando la válvula make-up se mueve de su asiento, el aceite de la bomba de implementos fluye pasando la válvula make-up a estanque. Ambos extremos de los cilindros son abiertos a estanque permitiendo al balde flotar a lo largo del terreno. 118


Operación del Sistema Hidráulico – BAJAR BALDE CON MOTOR DETENIDO

En este esquema el balde está siendo BAJADO con el MOTOR DETENIDO. Con el balde fuera del piso, el peso del balde crea una alta presión en el extremo cabezal de los cilindros de levante. El aceite a alta presión fluye a través de la válvula check doble a la válvula de control de presión y selector. La válvula de control de presión y selector reduce la presión y envía aceite a menor presión a la válvula de control piloto de joystick. Cuando la palanca de control joystick es movida a la posición BAJAR, el aceite piloto es enviado a mover el spool de control de levante. El spool de control de levante dirige aceite en el extremo cabezal de los cilindros de levante a estanque. El aceite de estanque fluye a través de la válvula make-up del extremo vástago al extremo vástago de los cilindros de levante y previene la cavitación de los cilindros.

119


Sistema Posicionador de Balde

La función posicionador de balde retorna el balde a una altura predeterminada cuando el balde es bajado. Los componentes del circuito posicionador del balde son: switch posicionador de balde (1), switch magnético (2), magneto (3) y válvula posicionador de balde (4). Cuando el sistema posicionador de balde está ON, las funciones de volteo, apiñar y elevar operan normalmente. La función bajar operará normalmente hasta que el magneto en los brazos de levante pasen el switch magnético y activen el sistema posicionador de balde. El balde gradualmente bajará hasta detenerse. La altura que el balde baja es controlada por la posición del switch magnético ajustable.

120


Operación del Sistema Posicionador de Balde

Cuando el sistema posicionador de balde está OFF, el balde bajará normalmente. Cuando la palanca de control joystick es movida a la posición BAJAR, el aceite piloto fluye a través de la válvula posicionador de balde al extremo inferior del spool de la válvula de control de levante. La válvula spool se mueve y el balde bajará. Cuando el sistema posicionador de balde está ON, el balde baja normalmente hasta que el magneto en los brazos de levante pasa el switch magnético posicionador de balde. El switch magnético cierra y suministra energía a la válvula de control solenoide posicionador de balde. La válvula posicionador de balde bloquea el flujo de aceite piloto desde la válvula de control piloto a la válvula de control de levante. El aceite piloto desde el extremo del spool de la válvula de control de levante retorna a estanque a través de un orificio. El orificio restringe el rango de flujo de aceite para que el spool de la válvula de levante se mueva a la posición central (HOLD) gradualmente. El balde llegará a una detención controlada. Cuando el balde es levantado, el magneto en los brazos de levante pasa el switch magnético posicionador de balde otra vez. El switch magnético abre y la válvula posicionador de balde es desactivada.

121


Sistema de Contr ol Ride

El sistema control ride proporciona un efecto de amortiguación del movimiento de inclinación hacia delante y atrás experimentado mientras se mueve. Los componentes del sistema control ride son: acumulador de control ride (1), válvula diverter de control ride (2) y válvula de alivio de control ride (opcional) (3). Componentes adicionales del sistema control ride son: el switch control ride (4) y el indicador control ride (5). Cuando el sistema control ride está ON, el extremo cabezal de los cilindros de levante está conectado con el acumulador control ride (1). El acumulador proporciona un efecto de amortiguación al aceite del extremo cabezal, permitiendo que los cilindros de levante se extiendan o retracten suavemente. El balde puede moverse como un peso balanceado contra el movimiento de la máquina. El switch control ride tiene tres posiciones: OFF, ON y AUTO. Cuando es ubicado en ON, el control ride permanecerá activo en todo momento. Cuando es ubicado en AUTO, el control ride se activará automáticamente cuando la velocidad de piso de la máquina exceda 5 KPH (3 MPH). El indicador de control ride se iluminará cuando el sistema control ride esté activo.

122


Cuando el switch control ride (ubicado en el panel de control derecho en la cabina) es movido a la posición ON, el solenoide en la válvula de control es activado. La presión piloto desde el sistema de frenos cambia el spool de la válvula diverter para conectar el extremo cabezal de los cilindros de levante con el acumulador. Cualquier fuerza descendente en los brazos de levante es transferida a través del aceite en el extremo cabezal de los cilindros de levante al acumulador. Un pistón flotador en el acumulador separa el aceite del gas nitrógeno. Ya que el gas nitrógeno es compresible, el gas sirve como un resorte. La fuerza en el aceite es transmitida al pistón del acumulador, el cual comprime el gas nitrógeno. La compresión del gas nitrógeno absorbe los peak de presión y el desplazamiento del aceite, causado por la fuerza descendente en los brazos de levante. Esta operación resulta en menos sacudidas inducidas por el terreno en las estructuras y componentes, reduciendo las flexiones de los neumáticos y una mayor retención de la carga. El pasaje de orificio en el spool de la válvula de control restringe el flujo de aceite desde el acumulador a los cilindros y amortigua el movimiento del balde, los cilindros de levante y los brazos de levante. La válvula de alivio de control ride protege el acumulador de control ride y los componentes del control ride de peaks de alta presión. Cuando el sistema control ride es DESCONECTADO, una línea de orificio entre los cilindros de levante y el acumulador permite una sensación continua de la presión de los cilindros de levante. Cuando una carga está en el balde, la presión aumenta en los extremos de cabezal de los cilindros de levante. Esta presión pasa a través del orificio dentro del acumulador para comprimir la carga de nitrógeno. Esto previene que el balde se esté moviendo peligrosamente cuando el sistema control ride esté activado. 123


Componentes del Sistema de Balde con Eyector

El circuito eyector consiste de los componentes requeridos para operar el eyector del balde. Los componentes principales son el piloto operado por el joystick de control (1), el switch del eyector del balde (2), la válvula de control del eyector (3), las válvulas diverter (4) y el balde con eyector (5). El switch del eyector del balde está ubicado sobre el joystick de control operado por piloto y cuando es activado éste energizará los solenoides en las válvulas diverter. Las válvulas diverter están ubicadas en el área de enganche del bastidor delantero y cuando son activadas dirigirán aceite piloto a la válvula de control del eyector. La sección eyector de la válvula de control de implementos principal está fija a la válvula de control de implementos estándar y está ubicada en el área de enganche del bastidor delantero. El flujo de aceite del implemento principal ahora fluye primero al spool eyector y luego a los spool de levante e inclinación. El balde con eyector contiene la placa eyector y los cilindros. Los cilindros están ubicados detrás de la placa eyector.

124


Sistema de Balde c on Eyector – EYECTAR

El flujo de aceite desde la bomba de freno y piloto a la válvula de control piloto es el mismo que en el sistema estándar. Cuando el motor está corriendo con el switch del eyector del balde mantenido activo, los solenoides en las válvulas diverter se energizarán. Con la válvula de control piloto en la posición VOLTEO, el aceite piloto fluye a través de la válvula diverter al extremo eyector del spool de la válvula de control eyector. Esto causa que el spool de la válvula de control eyector se mueva. El movimiento del spool de control del eyector detiene el flujo de aceite a través de la válvula de control de implementos principal. La presión de aceite de la bomba de implementos aumenta y abre la válvula check. El aceite desde la bomba de implementos principal ahora va al extremo cabezal de los cilindros del eyecto y causa que los vástagos se extiendan, eyectando la carga. El aceite de retorno desde el extremo vástago de los cilindros regresa al estanque a través de la válvula de control de implementos, la válvula diverter y la válvula de control piloto.

125


Puntos de Testeos de Presión del Sistema Hidráulico

El punto de testeo de presión piloto (1) está ubicado en el block de la válvula de freno de estacionamiento/emergencia. El punto de testeo es usado para chequear la presión de aceite piloto en los sistemas hidráulico del implemento, dirección y freno de estacionamiento/emergencia. El freno de estacionamiento/emergencia debe ser liberado para chequear la presión. El punto de testeo de presión del sistema hidráulico de implementos principal (2) está ubicado en el codo de salida de la bomba hidráulica de implementos principal. El punto de testeo de la presión de alivio del extremo vástago del cilindro de inclinación está ubicado en el lado inferior del block de entrada de aceite montado en el frente del cilindro de inclinación. El punto de testeo de presión de alivio del extremo cabezal del cilindro de inclinación está ubicado en el lado delantero de la cañería conectada al block, montada en el lado derecho del cilindro de inclinación.

126


SISTEMA DE FRENOS Este esquema en bloque del sistema de frenos del R1600G LHD muestra los componentes y flujo de aceite. Hay dos sistemas de control de freno en la máquina: el sistema de freno de estacionamiento/emergencia y el sistema de freno de servicio. Una característica opcional del sistema de freno es el sistema de liberación de remolque de frenos. El aceite de bomba (rojo) fluye a través de la válvula reductora de presión a la válvula de control de freno de estacionamiento/emergencia. Cuando la válvula de control es activada, el aceite de bomba es dirigido a la sección de freno de estacionamiento/emergencia del freno de ruedas para liberar el freno. El aceite de bomba fluye a través de la válvula de carga de acumuladores a los acumuladores de freno de servicio. Cuando la válvula de control de freno de servicio es activada, el aceite del acumulador va a la sección de freno de servicio del freno de las ruedas. El freno de las ruedas es de pistón doble, interno y discos húmedos. Cada freno de rueda tiene un pistón de freno de estacionamiento/emergencia y un pistón de freno de servicio. El freno de estacionamiento/emergencia es aplicado por resortes y desaplicado por presión de aceite. El freno de servicio es aplicado por presión de aceite y desaplicado por resortes. 127


Ubicación de Componentes del Sistema de Frenos

El sistema de freno hidráulico consiste de: estanque hidráulico (1), acumulador de freno delantero (2), acumulador de freno trasero (3), válvula de alivio piloto (4), válvula de carga de acumuladores (5), bomba de freno y piloto (6), frenos de rueda (7), válvula de pedal de freno de servicio (8) y válvula de control de freno de estacionamiento/emergencia (9). Hay cuatro frenos de rueda en la máquina. Cada freno de rueda tiene dos secciones: una sección de freno de estacionamiento/emergencia y una sección de freno de servicio. El freno de estacionamiento/emergencia es liberado por presión de aceite y aplicado por resortes. El freno de servicio es aplicado por presión de aceite y liberado por resortes. El freno de servicio puede ser usado cuando el freno de estacionamiento/emergencia está liberado.

128


Circuito de Freno de Estacionamiento/Emergencia

Los componentes principales del sistema de freno estacionamiento/emergencia son: estanque de aceite hidráulico (1), bomba de freno y piloto (2), válvula reductora de presión (3), válvula de control de freno estacionamiento/emergencia (4) y la sección de freno de estacionamiento/emergencia del freno de rueda. La bomba de freno y piloto es parte de la bomba tipo paletas de tres secciones montada en el lado trasero izquierdo de la carcasa de mando superior del convertidor de torque. La bomba de freno y piloto suministra aceite al circuito de freno de estacionamiento/emergencia, al circuito de freno de servicio, al circuito piloto de implementos y al circuito piloto de dirección. La sección central de la bomba suministra aceite al sistema de dirección. La sección delantera de la bomba suministra aceite al sistema hidráulico de implementos. La sección de bomba de freno y piloto suministra aceite a la válvula reductora de presión. La válvula reductora de presión limita la máxima presión en el circuito de freno de estacionamiento/emergencia. El grupo de válvula de control de freno de estacionamiento/emergencia contiene dos válvulas de control de solenoide. El freno de estacionamiento/emergencia es aplicado por resortes y liberado hidráulicamente. Cuando el operador libera el freno de estacionamiento/emergencia, la presión de aceite fluye desde la válvula de control de freno de estacionamiento/emergencia a la sección de freno de estacionamiento/emergencia del freno de la rueda para liberar el freno. 129


Circuito d e Freno d e Servicio

El freno de servicio es usado para el frenado normal de la máquina. Cuando el operador aplica el freno de servicio, el aceite fluye a través de la válvula de control de pedal de freno a la sección de freno de servicio del freno de la rueda. Los componentes del circuito de freno de servicio son: el estanque de aceite hidráulico, la sección de bomba de freno y piloto (1), la válvula de carga de acumuladores (CUT IN – CUT OUT) (2), los acumuladores (3) y (4), la válvula de control de freno de servicio y la sección de freno de servicio del freno de la rueda. La sección de bomba de freno y piloto es parte de la bomba tipo paletas de tres secciones montada en el lado trasero de la carcasa de mando superior del convertidor de torque. La sección de bomba central suministra aceite al sistema de dirección. La sección de bomba delantera suministra aceite al sistema hidráulico de implementos. El aceite desde la sección de bomba de freno y piloto va a la válvula de carga de acumuladores (ACV). La ACV mantiene la presión en los acumuladores de freno en un rango constante. Si los acumuladores no necesitan aceite, la válvula de carga de acumuladores deriva el exceso de aceite desde la bomba de freno y piloto a estanque.

130

Finning Capacitación Ltda. Material del estudiante Una válvula de alivio interna en la válvula de carga de acumuladores limita la máxima presión de aceite en el circuito de carga de los acumuladores. Si la ACV falla la función “CUT OUT” o un acumulador tiene pérdida de su carga de nitrógeno, la válvula de alivio abrirá. La válvula de carga de acumuladores carga los acumuladores de freno con aceite. El acumulador (3) es el suministro de aceite para los frenos de servicio delanteros. El acumulador (4) es el suministro de aceite para los frenos de servicio traseros. El freno de servicio es controlado por dos pedales (5) y (6) en la estación del operador. El pedal derecho (5) está unido a la válvula de control de freno. El pedal derecho y el pedal izquierdo están conectados por un eje. Cuando cualquiera de los pedales es presionado, la válvula de control de freno de servicio envía presión de aceite desde los acumuladores de freno a la sección de freno de servicio del freno de la rueda. La válvula de control de freno de servicio modula (reduce) la presión al freno de las ruedas. La posición del pedal causa una presión específica en el freno de las ruedas. El pedal derecho activa solo el freno de servicio. El pedal izquierdo activa el freno de servicio y el neutralizador de la transmisión. El neutralizador de la transmisión causa al freno de servicio aplicarse parcialmente y a la transmisión desconectarse. Después que la transmisión es desconectada el freno de servicio es completamente aplicado. La potencia total del motor puede ser usada en el sistema hidráulico cuando la transmisión está desconectada. Cuando el pedal es liberado, la transmisión engancha antes que el freno de servicio sea liberado. Esto evita que la máquina se mueva cuando ésta está en una pendiente.

131


Válvula de Carga de Acumul ador

El aceite fluye desde la sección de bomba de freno y piloto de la bomba hidráulica a la válvula de carga de acumulador en el puerto (3). Dentro de la válvula de carga el aceite actúa contra la válvula de alivio (2). La válvula de alivio limita la presión de aceite de freno a 2600 ± 100 PSI (17930 ± 690 kPa). El aceite fluye a la válvula de control de baja presión del acumulador (8). Cuando la presión de aceite dentro del acumulador cae a 1700 PSI (11725 kPa), esta válvula de control dirige el aceite a las válvulas shuttle (7) y a los acumuladores. Parte del aceite fluye a la válvula de control de alta presión del acumulador (9) y al puerto de salida (6) para el switch de presión de aceite. A medida que la presión de aceite del acumulador se eleva a 2100 PSI (14470 kPa), la presión de aceite que actúa sobre la válvula (9) también se eleva. Cuando la presión de aceite causa que la válvula (9) se mueva, un lado de la válvula (8) es enviado de vuelta a estanque.

132

Finning Capacitación Ltda. Material del estudiante Cuando el aceite fluye a través de las válvulas shuttle (7) a los acumuladores, algo de aceite también fluye a través del pasaje piloto a cada lado de cada válvula shuttle. La carga de los acumuladores trabaja lo mismo si uno o ambos acumuladores necesitan recarga. A medida que la presión de aceite del acumulador de freno trasero alcanza 2100 PSI (14470 kPa), la presión de aceite también actúa contra las válvulas shuttle. La presión de aceite se eleva hasta que ésta sobrepasa la válvula y causa que el spool de la válvula se mueva y bloquee el flujo de aceite a través del puerto (1). Cuando la presión del acumulador cae de nuevo a 1700 PSI (11725 kPa), el spool de la válvula shuttle se mueve a la otra dirección y abre el puerto (1) para permitir al aceite fluir al acumulador. Ambos acumuladores utilizan la misma válvula de carga, pero cada acumulador es controlado por su propia válvula shuttle dentro de la válvula de carga. La válvula shuttle del acumulador de freno delantero trabaja de la misma forma.

133


Ac um ulador de Fr eno

El acumulador de freno de servicio (1) suministra aceite bajo presión a la válvula de control de freno de servicio. Hay una carga de nitrógeno en el acumulador de aproximadamente 800 PSI (5515 kPa). El acumulador tiene un pistón sellado (3) que se mueve hacia arriba y hacia abajo dentro del cilindro del acumulador. La cámara (4) sobre el pistón tiene una carga de gas nitrógeno seco. La carga de gas nitrógeno seco es puesta dentro del acumulador a través de la válvula (2). El aceite desde la bomba y válvula de carga de acumulador llega a través del puerto (6) a la cámara (5). Cuando la presión en el acumulador alcanza aproximadamente 2100 PSI (14470 kPa), el suministro de aceite al acumulador es detenido por la válvula de carga de acumulador.

134


Válvula de Control de Freno de Servicio – Posición Liberada

La válvula de control de freno es una válvula reductora de presión doble con dos presiones de salida independiente. La válvula está directamente bajo el pedal de freno de servicio. La válvula de control de freno de servicio modula aceite presurizado desde el acumulador a la sección de freno de servicio del freno de la rueda. La posición del pedal de freno causa una presión específica en los frenos. A medida que la posición del pedal cambia, la presión en los frenos también cambia. Si un circuito de frenado falla, el segundo circuito de frenado permanece funcionando debido al contacto mecánico entre los dos spools (4) y (5). Con el motor corriendo, el aceite fluye desde los acumuladores a la válvula de control de freno (1) a través de los dos puertos de entrada. Cuando el operador presiona el pedal de freno, los resortes (2) causan que los spools (4) y (5) sobrepasen la fuerza del resorte (6) y se muevan hacia abajo. 135

Finning Capacitación Ltda. Material del estudiante Cuando el spool (4) se mueve hacia abajo, el aceite desde el puerto del acumulador fluye pasando el spool al puerto de freno delantero. El aceite fluye dentro de la línea de aceite a los frenos delanteros y aplica el freno delantero. El spool (4) está arriba del spool (5) y como el spool (4) se mueve hacia abajo, éste causa que el spool (5) también se mueva hacia abajo. A medida que el spool (5) se mueve hacia abajo, el aceite desde el puerto del acumulador fluye pasando el spool al puerto de freno trasero. El aceite fluye dentro de la línea de aceite a los frenos de servicio traseros y aplica el freno trasero. El pasaje de medición interno reduce la presión de aceite a cada eje a aproximadamente 850 ± 50 PSI (5860 ± 345 kPa). La válvula de control de freno mete el aceite a los frenos delanteros a aproximadamente 50 PSI (345 kPa) más que los frenos traseros. Cuando el operador libera el pedal de freno, el resorte (6) fuerza los spools (4) y (5) hacia arriba. Ahora el aceite que fluye desde los acumuladores es bloqueado en los spools. Cuando los spools se mueven hacia arriba, los puertos de retorno son abiertos. El aceite en los puertos de freno de rueda puede ahora fluir a los puertos de retorno. El aceite en las líneas de aceite del freno delantero y trasero es enviado de vuelta al estanque hidráulico.

136


Freno de la Rueda – Freno de Estacion amiento Li berado

El freno de las ruedas está ubicado en la carcasa del eje próximo al diferencial. Cada grupo de freno de la rueda consiste de un pistón de freno de servicio y un pistón de freno de estacionamiento. Los frenos corren dentro y son enfriados por lubricante en la carcasa del diferencial y eje. El pistón de freno de servicio (1) es mantenido estático por tres pines que están sujetos en la carcasa del diferencial y carcasa del eje. Los resortes (8) mantienen al pistón (1) en la posición retraída. El pistón de freno de estacionamiento (6) es mantenido estático por tres pines que están sujetos en la carcasa del diferencial y la carcasa del eje. Los resortes (7) mantienen al pistón (6) en la posición extendida (aplicada). Los dos discos de freno (3) tienen estrías en el diámetro interior que se fijan en las estrías del semi-eje (5). Los discos (3) giran con el semi-eje (5). Cuando el operador libera el freno de estacionamiento, la presión de aceite desde la válvula de control de freno de estacionamiento fluye a través del pasaje (9) en la carcasa del eje. La presión del aceite mueve el pistón de estacionamiento (6) a la derecha, comprimiendo los resortes (7) hasta que el pistón contacte el plato del extremo. Los discos (3) y el semi-eje (5) están libres para girar. Cuando el freno de estacionamiento es aplicado, el aceite detrás del pistón (6) fluye a través del pasaje (9) de vuelta al estanque. Sin presión de aceite detrás del pistón, la fuerza de los resortes (7) mueve el pistón a la derecha y empuja los discos (3) contra el pistón de servicio (1). La fricción entre los discos (3) y los pistones (1) y (6) evitan que los discos (3) y el semi-eje (5) sigan girando. El freno de estacionamiento es aplicado. 137


Freno de la Rueda – Freno de Estacio namiento Liberado / Freno de Servicio Aplicado

Cuando cualquiera de los pedales de freno de servicio es presionado, el aceite de freno fluye desde la válvula de control de freno a través del pasaje (2). La fuerza del aceite detrás del pistón (1) mueve el pistón contra la fuerza de los resortes (8) y empuja los discos (3) contra el pistón del freno de estacionamiento (6). La fricción entre los discos (3) y los pistones (1) y (6) causan que los discos (3) y el semi-eje (5) giren más lento hasta detenerse. La cantidad de aplicación de freno es causada por la posición del pedal de freno. Cuando el pedal de freno es liberado, el aceite detrás del pistón (1) fluye a través del pasaje (2) de vuelta a estanque. Sin presión de aceite detrás del pistón, los resortes (8) mueven el pistón a la posición retraída y el freno es liberado.

138


Operación del Sistema – Freno de Estacionamiento/Emergencia Apl icado

Este esquema muestra el sistema de frenos con el motor corriendo, el freno de estacionamiento/emergencia aplicado y el freno de servicio liberado. El aceite desde la bomba de freno y piloto fluye a la válvula de carga de acumulador y a la válvula reductora de presión. La válvula de carga de acumulador mantiene la presión en los acumuladores de freno de servicio en un rango constante. La válvula reductora de presión reduce la presión de aceite piloto para el circuito de freno de estacionamiento/emergencia. La bomba de freno y piloto también suministra aceite a los sistemas piloto de dirección e implementos hidráulicos. El aceite de bomba fluye a través de la válvula de carga de acumulador a los acumuladores de freno delantero y trasero. Un pistón en los acumuladores es mantenido contra el extremo de admisión de aceite por gas nitrógeno seco. Los acumuladores almacenan presión de aceite hidráulica para la operación del freno de servicio.

139

Finning Capacitación Ltda. Material del estudiante Cuando los acumuladores están completamente cargados, la válvula de carga de acumulador dirige su flujo de aceite de bomba a estanque. El flujo de aceite es bloqueado por la válvula de control de pedal de freno de servicio. La válvula de control de freno de estacionamiento/emergencia consiste de dos válvulas de control de solenoide. Cuando los solenoides son des-energizados, el aceite de bomba es bloqueado en la válvula de control. La válvula reductora de presión cierra para bloquear el flujo de aceite desde la bomba de freno y piloto. La sección de freno de estacionamiento/emergencia del freno de la rueda es abierta a estanque a través de la válvula de control de freno de estacionamiento/emergencia. El freno de estacionamiento/emergencia es aplicado por la potencia de los resortes.

140


Operación del Sistema – Freno de Estacionamiento/Emergencia Lib erado

Cuando el switch de control del freno de estacionamiento/emergencia en la cabina es movido a la posición LIBERADO, energía es enviada para energizar las válvulas de control de solenoide del freno de estacionamiento/emergencia. El aceite desde la bomba de freno y piloto fluye a través de la válvula reductora de presión a la válvula de control de freno de estacionamiento/emergencia. La válvula reductora de presión controla la máxima presión en el circuito de freno de estacionamiento/emergencia. El aceite fluye a la sección de freno de estacionamiento/emergencia del freno de la rueda. La presión de aceite causa al pistón de freno de estacionamiento retraerse, liberando el freno de estacionamiento/emergencia.

141


Operación del Sistema – Freno de Servicio Aplicado

El aceite desde la bomba de freno y piloto fluye a través de la válvula de carga de acumuladores a los acumuladores de freno delantero y trasero. Los acumuladores almacenan presión de aceite hidráulico para la operación del freno de servicio. Cuando los acumuladores están completamente cargados con aceite, la válvula de carga de acumuladores envía el flujo de aceite de bomba a estanque. La válvula de control de pedal de freno de servicio está en el circuito desde los acumuladores al freno de servicio. Cuando el pedal de freno es presionado, el aceite desde los acumuladores va a la sección de freno de servicio del freno de la rueda. La válvula de control de freno es una válvula en tándem que proporciona una separación al sistema de freno. En el evento de una falla en cualquiera de los sistemas de freno delantero o trasero, la otra porción de la válvula continuará funcionando. Después que los frenos han sido activados varias veces, el volumen de aceite en los acumuladores es reducido. El pistón en los acumuladores se mueve hacia el final del aceite hasta que hay una disminución en la presión. El CUT-IN de la válvula de carga de acumuladores envía aceite desde la bomba a los acumuladores.

142


Sistema de Liberación d el Freno de Remolque

El sistema de liberación del freno de remolque permite al operador liberar el freno de estacionamiento/emergencia si el freno está aplicado debido una falla de la máquina. Cuando el freno es liberado, la máquina puede ser remolcada a un área de servicio. El sistema es activado por un gancho de remolque (4) comprimiendo el pistón de liberación de freno de remolque en la barra de remolcado de la máquina. Ad ver ten ci a: El

sistema de liberación del freno de remolque debe ser activado solamente por un gancho de remolcado sujeto en forma segura para recuperar la máquina. El gancho de remolcado debe ser sujeto en forma segura a la barra de remolcado de la máquina inoperativa antes de activar el sistema de liberación. Una falla al hacer esto puede resultar en que la máquina que se está moviendo en remolcado, cause serios daños personales o muerte. Cuando la máquina ha sido remolcada a un lugar seguro, asegurar que ésta está estacionada en una superficie nivelada y que las ruedas están bloqueadas en forma segura para que la máquina no pueda moverse antes que cualquier trabajo de servicio sea realizado en la máquina.

143


Operación del Sistema de Liberación d el Freno de Remolque

El sistema de liberación de freno de remolcado es un accesorio del circuito de freno de estacionamiento/emergencia. Cuando el sistema de liberación de freno de remolcado es activado, el pistón en el cilindro de liberación del freno de remolcado es comprimido contra la presión del resorte. El pistón se mueve hacia arriba y cubre el puerto a estanque. El movimiento del pistón entonces crea presión de aceite, la cual es dirigida, vía válvula shuttle, a la sección de freno de estacionamiento/emergencia del freno de la rueda. Cuando el pistón del cilindro de liberación del freno de remolcado es liberado, el resorte mueve el pistón hacia abajo. La presión de aceite en el freno de la rueda disminuye y el freno es aplicado. Durante la operación normal, cuando el operador libera el freno de estacionamiento/emergencia, la válvula de control de freno de estacionamiento envía presión de aceite al freno de la rueda. La presión de aceite también activa la válvula de secuencia de liberación de freno. La válvula de secuencia abre el cilindro de liberación de freno de remolcado a estanque.

144


Puntos de Testeo de Presiones d e Freno

El punto de testeo de presión piloto (1) está ubicado en el block de la válvula de freno de estacionamiento/emergencia. El punto de testeo es usado para chequear la presión piloto en el freno de estacionamiento/emergencia, en la dirección y en el sistema hidráulico de implementos. El freno de estacionamiento/emergencia debe ser liberado para chequear la presión. El punto de presión (2) ubicado en la válvula de carga de acumuladores es para chequear las presiones CUT-IN y CUT-OUT de la válvula de carga de acumuladores y la presión de la válvula de alivio del sistema de freno de servicio.

145


Sistema Eléctrico de Frenos

El sistema de freno de estacionamiento/emergencia es controlado por el switch de control (1) en la cabina. El switch de control del freno de estacionamiento estándar es de tipo tirar para aplicar. Cuando el switch es tirado el freno aplicará. Ciertas regulaciones de minaría requieren que las máquinas sean equipadas con un switch de control de freno de estacionamiento de tipo empujar para aplicar. Cuando el switch es empujado, el freno se aplicará. Cuando la presión de aceite de freno está en el rango de operación, los switches de presión de aceite de freno (2) y (3) cerrarán. El switch (3) proporcionará una tierra para el relé de freno de estacionamiento (4). Si el switch de control de freno de estacionamiento está en la posición APLICADO, el relé (4) se energizará y “cerrará”. Si el motor es arrancado con el switch de control (1) en la posición LIBERADO, los frenos no liberarán ya que el relé de freno de estacionamiento no estará cerrado. El switch debe ser movido a la posición APLICADO para cerrar el relé. Cuando el switch de control de freno de estacionamiento es movido a la posición LIBERADO, energía es suministrada a las válvulas de control de solenoide de freno de estacionamiento (5) para liberar el freno de estacionamiento/emergencia.

146

Finning Capacitación Ltda. Material del estudiante Si la presión de aceite de frenos cae bajo el rango de operación, el switch (3) abrirá. El relé de freno de estacionamiento abrirá e interrumpirá la energía a los solenoides (5). El freno de estacionamiento/emergencia se aplicará. El switch de presión de aceite de freno (2) es para el Sistema de Monitoreo Caterpillar. Cuando la presión de aceite de freno cae bajo el rango de operación normal, el switch se abrirá, causando una advertencia categoría tres. El indicador de alerta del Sistema de Monitoreo Caterpillar encenderá, la luz de falla destellará y la alarma de falla sonará. El switch de freno de estacionamiento (6) es una entrada del ECM de Tren de Fuerza. Cuando el freno de estacionamiento es aplicado, el switch envía una señal al ECM de Tren de Fuerza. El ECM cambia la transmisión a neutro si la transmisión está en primera velocidad. El ECM también envía el estado del freno de estacionamiento al Sistema de Monitoreo Caterpillar sobre el CAT Data Link. Cuando el freno de estacionamiento está aplicado, el indicador de alerta para el freno de estacionamiento destella en el Sistema de Monitoreo Caterpillar. Si el operador selecciona FORWARD o REVERSE mientras el freno de estacionamiento está aplicado, el Sistema de Monitoreo Caterpillar inicia una advertencia categoría 3. El switch de freno de estacionamiento (7) es parte del sistema de control remoto opcional.

147


Esquema Eléctrico de Frenos

El esquema superior muestra el circuito de liberación del freno de estacionamiento/emergencia. Los cables que tienen voltaje (+ batería) con el switch de desconexión activo y la llave de encendido activa son mostrados en rojo. El esquema muestra el switch de control de freno de estacionamiento en la configuración tirar para aplicar (cuando el switch está afuera, el freno de estacionamiento aplicará). Para máquinas con la configuración presionar para aplicar, hacer referencia al esquema eléctrico aplicable de la máquina. Cuando la presión de aceite de freno está en el rango de operación, el switch de presión de aceite de freno cerrará. El switch proporcionará una tierra para el relé de freno de estacionamiento. Si el switch de control de freno de estacionamiento está en la posición

148

Finning Capacitación Ltda. Material del estudiante aplicada, la bobina del relé de freno de estacionamiento es energizada cerrando los contactos 30 y 87, lo cual cierra el relé de freno de estacionamiento. Cuando el switch de control de freno de estacionamiento es movido a la posición liberada, energía es suministrada desde un suministro de 24 VDC separado (cuando el remoto no es usado) para mantener el relé de freno de estacionamiento cerrado. Cuando el switch de control de freno de estacionamiento es movido a la posición liberada, energía también es suministrada a los solenoides de freno de estacionamiento. Los solenoides son energizados y el freno de estacionamiento/emergencia es liberado. Si la presión de aceite de freno cae bajo el rango de operación del switch de presión de aceite de freno, el switch se abrirá. El relé de freno de estacionamiento también se abrirá e interrumpirá la energía a los solenoides. El freno de estacionamiento/emergencia se aplicará. El switch de freno de estacionamiento (6) es una entrada al ECM de Tren de Fuerza. Cuando el freno de estacionamiento es aplicado, el switch envía una señal al ECM de Tren de Fuerza. El ECM cambia la transmisión a neutro si la transmisión está en primera velocidad. El ECM también envía el estado del freno de estacionamiento al Sistema de Monitoreo Caterpillar sobre el CAT Data Link. Cuando el freno de estacionamiento está aplicado, el indicador de alerta para el freno de estacionamiento destella en el Sistema de Monitoreo Caterpillar. Si el operador selecciona FORWARD o REVERSE mientras el freno de estacionamiento está aplicado, el Sistema de Monitoreo Caterpillar inicia una advertencia categoría 3.

149


SISTEMA DE MONITOREO CATERPILLAR (CMS) El Sistema de Monitoreo Caterpillar consiste de tres de módulos display. El módulo display principal (1) tiene diez indicadores individuales y un visor numérico digital. El módulo velocímetro/tacómetro (2) tiene un tacómetro, un visor de velocidad digital y un visor de la marcha. El módulo tablero de medidores (3) consiste de cuatro medidores. El Sistema de Monitoreo Caterpillar tiene dos funciones principales. El Sistema de Monitoreo Caterpillar da al operador continua retroalimentación del estado de varios sistemas de la máquina. El CMS también da el Técnico de Servicio información de diagnóstico para asistir en el análisis de fallas al Sistema de Monitoreo Caterpillar y al sistema eléctrico-electrónico de la máquina.

150


Diagrama en Blo que de CMS

El control electrónico ECM para el Sistema de Monitoreo Caterpillar es el módulo display principal. El módulo display principal tiene entradas y salidas. Las entradas al módulo display principal proporcionan información del estado de varios sistemas de la máquina, información de servicio de diagnóstico e información del Sistema de Monitoreo Caterpillar establecido. Las entradas son: CAT Data Link, switches, sensores, senders, el conector de servicio y el conector del código de arnés. Las salidas son: el área display del módulo display principal, el módulo velocímetro/tacómetro, el módulo tablero de medidores, la lámpara de acción y la alarma de acción. El módulo display principal también envía información de salida vía CAT Data Link.

151


Categorías de Advert encia de CMS

El Sistema de Monitoreo Caterpillar tiene tres categorías o niveles de advertencia. La primera categoría requiere solamente conciencia del operador. La segunda categoría de advertencia requiere respuesta del operador. La tercera categoría requiere inmediata detención de la máquina. Ad ver ten cia Categ or ía 1 – un indicador de alerta (1) en el módulo display principal destella y/o el medidor de combustible (3) se registra en el área roja. Acción inmediata no es requerida por el operador (requiere servicio al final del turno). Ad ver tenci a Categ or ía 2 – un indicador de alerta (1) destella y/o un medidor (3) se registra en el área roja. La lámpara de acción (4) también destellará. La operación de la máquina debe ser cambiada (para reducir la excesiva temperatura en uno o más sistemas) o realizar mantención. Ad ver tenci a Categ or ía 3 – un indicador de alerta (1) destella, la lámpara de acción (4) destella y la alarma de acción (ubicada detrás del tablero) sonará. El operador debe realizar una detención del motor en forma inmediata por seguridad.

152


Módulo Display Principal

El módulo display principal contiene las funciones de procesamiento para el sistema y debe ser instalado por el sistema de monitoreo para operar. El módulo display principal está ubicado en el tablero y contiene una sección que indica los diez indicadores de alerta (1) y una sección en el fondo que muestra un visor digital (2). La sección de indicadores de alerta (1) usa entradas desde switches, sensores, senders y CAT Data Link para alertar al operador condiciones de la máquina anormales. El área del display numérico (2) proporciona un visor de seis dígitos que muestran: horas de operación de la máquina (medidor de servicio), distancia de la máquina (odómetro), tacómetro y códigos de diagnóstico. El operador puede seleccionar que información mostrar en el área del display. El módulo display principal utiliza un par de enlaces de comunicación para proporcionar una vía de comunicación entre otros ECM y también proporcionar una vía para varios módulos display. El CAT Data Link es usado para comunicarse con otros ECM de control. El CAT Data Link es bidireccional, lo cual permite que entradas y salidas sean comunicadas. La otra vía de comunicación es el Display Data Link. Este enlace comunica información de ida y vuelta entre el módulo display principal, el módulo tablero de medidores y el módulo velocímetro/tacómetro. 153


Módulo Tablero de Medido res de CMS

El módulo tablero de medidores consiste de cuatro medidores, los cuales muestran la temperatura del refrigerante de motor (1), temperatura del aceite de la transmisión (2), temperatura del aceite hidráulico (3) y nivel de combustible (4). El tablero de medidores es considerado un componente de salida. El módulo display principal recibe entradas desde el sensor de temperatura del refrigerante vía CAT Data Link para el medidor (1), del sensor de temperatura de transmisión para el medidor (2), del sensor de temperatura del hidráulico para el medidor (3) y del sender de nivel de combustible para el medidor (4). El módulo display principal usa estas entrada para calcular el valor mostrado en los medidores. Los valores de rango de operación normal son mostrados por el área blanca en el medidor. Los valores de rango anormal son mostrados por el área roja en los medidores.

154


Módulo Velocímetro/Tacómetro de CMS

El módulo display velocímetro/tacómetro consiste de un visor de velocidad (1), un visor de cambio actual (2) y un visor tacómetro (3). El visor de velocidad (1) consiste de tres dígitos y muestra la velocidad de piso de la máquina en KPH (MPH). El módulo display principal calcula la velocidad usando la información desde el CAT Data Link. El visor de cambio (2) consiste de dos dígitos que muestran el cambio actual de la transmisión en el cual está enganchado. El dígito izquierdo muestra el cambio actual, tal como “1”, “2”, “3”, etc. El dígito derecho muestra la dirección seleccionada, “F”, “N” o “R”. El tacómetro (3) muestra la velocidad de motor en RPM. La velocidad de motor es determinada usando la información envida al módulo display principal sobre el CAT Data Link.

155


Cuadro de Indicadores

Los cinco indicadores a la derecha del módulo display principal son: 1. Lámpara de Acción – enciende cuando una advertencia de categoría 2 ó 3 está activa. 2. Auto-Lubricación – el indicador se ilumina cuando el sistema de lubricación automática está en operación. 3. Contra Presión de Escape – indica alta contra presión de escape. 4. Presión de Freno Residual – el indicador se ilumina cuando el freno de servicio es aplicado o cuando hay presión de aceite de freno residual en los frenos de las ruedas. 5. Ride Control – el indicador se ilumina cuando el sistema Ride Control está en operación.

156


Cuadro de Switches Hay ocho switches en el tablero: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.

Luces Delanteras. Luces Traseras. Control Remoto. Posicionador de Balde. Loadrite Auto Add. Ride Control. Buscador Modo Operador de CMS – Este switch permite al operador buscar a través del Modo Operador mostrado en el área del display numérico del módulo display principal. 8. Lock-up de Convertidor de Torque.

157


El ECM de Sistema de Monitoreo Caterpillar toma decisiones basado en las entradas desde los diversos switches, sensores y senders instalados en la máquina, así como datos desde el CAT Data Link. Las entradas le dicen al módulo display principal como opera y el estado de los sistemas de la máquina. Tres tipos de entradas directas existen: tipo switch, tipo sensor y tipo sender.

158


El Sistema de Monitoreo Caterpillar usa tres diferentes categorías de entradas tipo switch al módulo display principal. Ellas son identificadas como: entradas de servicio No Comprometidas, de Programación y de Servicio. Entradas de sw itch No Comprometidas: Estas entradas son usadas para operar los diez indicadores de alerta que son parte del módulo display principal. Estas entradas puede ser programadas para trabajar independientemente o en combinación con otros tipos de entradas (sender/sensor) para proporcionar información de advertencia al operador. Durante las condiciones de operación normales, los contactos del switch están a tierra y los indicadores de alerta están OFF. Si un contacto del switch se abre debido a una condición de la máquina o un mal funcionamiento del switch, el correspondiente indicador de alerta para ese switch en particular comenzará a DESTELLAR, para indicar una condición anormal y proporcionar al operador la apropiada categoría de advertencia. Los switches no comprometidos son usados principalmente para monitorear presiones. Entradas de switch de Programación: Estas entradas indican al módulo de display principal como operar. Estas entradas corresponden a una condición abierta o a tierra del conector de código de arnés de la máquina. Un patrón de código de arnés específico es usado para identificar el modelo de la máquina en el cual está instalado el CMS. El módulo display principal usa la información del modelo de máquina específico (tal como velocidad de ralentí por ej.) para tomar decisiones correctamente. Entradas de switch de Servicio: Las dos entradas de switch de servicio controlan los ajustes de la máquina, el modo de operación y ciertas funciones de diagnóstico del módulo display principal. El momento y estado (abierto/tierra) de las entradas de switch de servicio controlan las funciones ante mencionadas. 159


El Sistema de Monitoreo Caterpillar usa dos diferentes tipos de senders para proporcionar entradas al módulo display principal. Ellas son identificadas como: senders de 0 a 240 Ω y senders de 70 a 800 Ω. Senders de 0 a 240 Ω: Estos senders miden un valor de resistencia específico del sistema, el cual corresponde a una condición específica del sistema. Un típico sistema que usa este tipo de sender es el nivel de combustible. La resistencia de salida es medida en el módulo display principal y el valor corresponde a la profundidad del combustible en el estanque. El módulo display principal calcula la resistencia y demuestra la salida en uno de los medidores en el módulo de tablero de medidores. El sender de 0 a 240 Ω puede ser programado para operar un medidor, un indicador de alerta o ambos, un indicador de alerta y un medidor. Senders de 70 a 800 Ω: No es usado actualmente en R1600G LHD.

160


El Sistema de Monitoreo Caterpillar usa dos tipos diferentes de sensores para proporcionar entradas al módulo display principal. Ellos son identificados como: sensores PWM (Ancho de Pulso Modulado) y sensores de Frecuencia. Sensores PWM: Estos sensores son usados en el sistema de monitoreo para medir los cambios en las condiciones de la máquina. El módulo display principal recibe y procesa una señal de “ciclo de servicio” desde el sensor y envía la información a uno de los medidores en el módulo de tablero de medidores para indicarle al operador. Un típico sistema que usa este tipo de sensor es la temperatura del hidráulico. Sensores de Frecuencia: Los sensores de frecuencia son usados en el sistema de monitoreo para medir velocidad. El módulo display principal recibe y procesa una señal de frecuencia AC (Hz) desde el ECM de Tren de Fuerza vía los sensores y envía la información al módulo velocímetro/tacómetro. Los sensores de frecuencia son usados en el R1600G LHD para medir velocidad de motor y velocidad de salida de la transmisión.

El contacto 30 está dedicado a la entrada de frecuencia (Hz) desde el terminal “R” del alternador. La frecuencia del alternador es usada para determinar la condición del sistema de carga eléctrica de la máquina. La frecuencia del alternador es también usada en conjunto con otras entradas para determinar cuando el motor está corriendo. NOTA SOBRE ENTRADAS A CMS: Otros ECMs comunican información al ECM de CMS y esta información es mostrada en el área del display numérico del módulo display principal. El CMS no hace diagnóstico de mal funcionamientos en otros ECMs, pero indicará el código de falla generado por otros ECMs. El técnico de servicio debe consultar la literatura de servicio apropiada para el ECM específico para información de diagnóstico. 161


Las salidas del Sistema de Monitoreo Caterpillar son usadas para notificar al operador del estado de los sistemas de la máquina. Las salidas son: el visor del módulo display principal, el enlace de datos de los display, los indicadores de alerta, la lámpara de acción y la alarma de acción. Las categorías de advertencia asociadas con las salidas del sistema de monitoreo se discutieron anteriormente.

162


Módulo Display Principal de CMS – Indicador es de Alerta

El módulo display principal del CMS consiste de indicadores de alerta individuales y todos son usados en el R1600G LHD. Los indicadores de alerta notifican al operador de condiciones anormales de la máquina. El ECM del CMS recibe información desde los switches, sensores y otros ECMs. Luego el módulo display principal enciende el apropiado indicador de alerta. Los indicadores de alerta son: 1. Presión de Aceite de Motor – el indicador destellará cuando el switch de presión de aceite de motor se abra (baja presión de aceite de motor). 2. Freno Estacionamiento/Emergencia – el indicador destellará cuando el freno de estacionamiento esté ON (aplicado). 3. Presión de Aceite de Carga de Freno – el indicador destellará si la presión de aceite de freno es muy baja. 4. Sistema de Carga – el indicador destellará si el voltaje del sistema o la frecuencia/voltaje del alternador está fuera de límite. 5. Mantención Requerida – indica que el motor necesita mantenimiento. 6. Restricción de Filtro de Aire – indica que el filtro de aire del motor está bloqueado. 7. Calefactor de Aire de Admisión – indica que el calefactor del aire de admisión de motor está operando (opcional). 8. Nivel de Refrigerante – indica bajo nivel de refrigerante de motor. 9. Aplicación de Freno Inminente – indica que el freno de estacionamiento/emergencia está para aplicarse. 10. Chequeo de Motor – indica un problema de sensor de motor o una sobre velocidad de motor que excede 2500 RPM. 163


Módulo Display Principal del CMS – Area de Displ ay Numéric o

El área de display numérico (1) proporciona un visor de seis dígitos que muestra: - Horas operacionales de la máquina (medidor de servicio) - Distancia de la máquina (odómetro) - Tacómetro - Códigos de diagnóstico El operador puede seleccionar que información mostrar en el área del display. Hay cuatro indicadores los cuales muestran que datos están siendo indicados en el visor de seis dígitos. Tres indicadores muestran las unidades de medida: MILLAS/KM, RPM y el símbolo de HOROMETRO. El indicador de código de servicio es el cuarto indicador. Los códigos de servicio (códigos de diagnóstico) son usados en el modo de búsqueda de servicio y diagnóstico para indicar cuando una falla está actualmente presente. Los indicadores son ENCENDIDOS y APAGADOS para corresponder con la información que está siendo mostrada en el visor de seis dígitos. 164


Lámpara y Alarma de Acc ión de CMS Lámpara de Acción La lámpara de acción (1) destella una advertencia al operador cuando una SERIA condición anormal existe. La lámpara destellará solo cuando una condición Categoría 2 ó 3 está presente. El módulo display principal proporciona un código de diagnóstico CID 324 si el display lee que el voltaje de señal de la lámpara de acción está en corte a +Batería (FMI 03), en corte a –Batería (FMI 06) o el circuito está abierto (FMI 05). Al arm a de Acción La alarma de acción suena una advertencia al operador cuando una CRITICA condición anormal existe. La alarma sonará solo cuando una condición Categoría 3 esté presente. La alarma de acción está ubicada detrás del tablero. El módulo display principal proporciona un código de diagnóstico CID 271 si el display lee que el voltaje de señal de la alarma de acción está en corte a +Batería (FMI 03), en corte a –Batería (FMI 06) o el circuito está abierto (FMI 05).

165


El módulo display principal proporciona salidas de suministro de energía (+8 VDC) a los sensores PWM conectados al módulo y (+9 VDC) al módulo de tableros de medidores y al módulo de velocímetro/tacómetro. El módulo display principal proporciona un código de diagnóstico CID 263 si el display lee que el voltaje de suministro de energía a los sensores está sobre lo normal o en corte a batería (FMI 03) o bajo lo normal o en corte a tierra (FMI 04). El módulo display principal proporciona un código de diagnóstico CID 821 si el display lee que el voltaje de suministro de energía al display está sobre lo normal o en corte a batería (FMI 03) o bajo lo normal o en corte a tierra (FMI 04).

166


Módulos de Tablero de Medidor es y de Velocímetro/Tacómetro

Los módulos de tablero de medidores y de velocímetro/tacómetro reciben salidas comunes desde el módulo display principal. Los módulos están conectados al módulo display principal por el Display Data Link. Cada módulo está conectado al Display Data Link por un conector de seis contactos. Los números de los contactos comunes para todos los módulos conectados al Display Data Link son: -

Contacto 1 – Entrada de +9 VDC Contacto 2 – Tierra Contacto 3 – Reloj Contacto 4 – Datos del módulo principal Contacto 5 – Módulo/Display de Carga del módulo principal Contacto 6 – Código de Arnés (si es aplicable)

167


Nivel de Combustible El nivel de combustible es monitoreado por un sender, el cual está ubicado arriba del estanque de combustible y mide la profundidad del combustible en el estanque. El sender tiene dos partes: (a) un mecanismo de flotador interno (dentro del estanque), y (b) un medidor tipo magnético externo (fuera del estanque). El sender tiene un rango de resistencia interno entre 0 y 90 ohms.

La profundidad de combustible en el estanque determina la resistencia de salida, la cual es medida por el módulo display principal. A medida que el nivel de combustible disminuye, la resistencia del sender aumenta. El módulo display principal indica el nivel de combustible en el módulo de tablero de medidores. El medidor irá al rango de advertencia “rojo” cuando el nivel de combustible caiga bajo un 15% de capacidad del estanque. Temperatur a de Aceite de la Transmi sión La temperatura de aceite de la transmisión es monitoreada por un sensor de temperatura PWM. El sensor de temperatura es un diseño PWM (ancho de pulso modulado) y proporciona al módulo display principal con una entrada de señal de “ciclo de servicio” en el Contacto 28 del módulo display principal. La señal de “ciclo de servicio” aumenta a medida que la temperatura del aceite aumenta. La señal es procesada en el módulo principal y la 168

Finning Capacitación Ltda. Material del estudiante salida es enviada al medidor de temperatura de aceite de la transmisión en el módulo de tablero de medidores. El sensor PWM requiere un suministro de +8 VDC desde el módulo display principal para la operación. Si una falla ocurre en el circuito del sensor de temperatura, el módulo display principal alertará al operador con una Advertencia Categoría 2 y registrará una falla en el módulo display principal. El medidor leerá en el área alta (zona roja). Freno de Estacionami ento ON El indicador de alerta del freno de estacionamiento es controlado por el ECM de Tren de Fuerza y está comunicado sobre el CAT Data Link. Temperatura de Aceite Hidráulico La temperatura del aceite hidráulico es monitoreada por un sensor de temperatura PWM. El sensor de temperatura es un diseño de PWM (ancho de pulso modulado) y proporciona al módulo display principal con una entrada de señal de “ciclo de servicio” en el Contacto 10 del módulo display principal. La señal de “ciclo de servicio” incrementa a medida que la temperatura del aceite aumenta. La señal es procesada en el módulo principal y la salida es enviada al medidor de temperatura de aceite hidráulico en el módulo de tablero de medidores.

El sensor PWM requiere un suministro de +8 VDC desde el módulo display principal para operar. Si una falla ocurre en el circuito del sensor de temperatura, el módulo display alertará al operador de una Advertencia Categoría 2 y registrará una falla en el módulo display principal. El medidor leerá en el área alta (zona roja). Temperatura de Refrigerante de Motor La temperatura del refrigerante de motor es monitoreada por un sensor de temperatura análogo. El sensor de temperatura es alimentado con una señal de 5 VDC desde el ECM de Motor y el sensor envía una señal de voltaje (dependiendo de la resistencia dentro del sensor) de vuelta al ECM. La señal es procesada en el ECM y la salida es enviada vía CAT Data Link al medidor de temperatura de refrigerante de motor en el módulo de tablero de medidores. Sensor de Presión de Aceite de Motor La presión de aceite de motor es monitoreada por un sensor análogo de presión de aceite de motor en el motor. El sensor es alimentado con un suministro de 5 VDC desde el ECM de Motor. El sensor envía una señal de voltaje (dependiendo de la resistencia dentro del sensor) de retorno al ECM de Motor. La señal es procesada en ECM y la salida es enviada vía CAT Data Link al módulo display principal. Si una falla ocurre en el circuito de presión de aceite, el indicador de alerta, la lámpara de acción y la alarma de acción alertarán al operador de una condición de Advertencia Categoría 3.

169

Finning Capacitación Ltda. Material del estudiante Sistema de Carga El sistema de carga es monitoreado por el módulo display principal. El terminal “R” del alternador suministra al display una entrada de voltaje y frecuencia. Si el display recibe una frecuencia de entrada de aproximadamente 95 Hz, el indicador de alerta estará OFF indicando que el sistema está operando normalmente. Una señal de frecuencia menor que 95 Hz pondrá el indicador de alerta en ON e informará al operador de una condición de Advertencia Categoría 1. NOTA: El

indicador de alerta para el sistema de carga también monitorea (internamente) el voltaje +Batería en el Contacto 1 en adición al nivel de voltaje y frecuencia de la salida del terminal “R” del alternador. Los límites de entrada del sistema son: 1. Voltaje del sistema mayor que 25 VDC con el motor corriendo. 2. Voltaje del terminal “R” aproximadamente de 12 a 15 VDC a 95 Hz.

Presión de Aceite de Freno La presión de aceite de frenos es monitoreada por el switch de presión de aceite de frenos en el sistema hidráulico de los frenos. La presión es monitoreada y cuando el switch se abre el indicador de alerta, la lámpara de acción y la alarma de acción alertarán al operador de una condición de Advertencia Categoría 3. Nivel de Refrigerante El nivel de refrigerante es monitoreado por un sensor de nivel de refrigerante análogo en el estanque superior del radiador. El sensor es alimentado con un suministro de 5 VDC desde el ECM de Motor. El sensor retorna una señal de voltaje (dependiendo de la resistencia dentro del sensor) al ECM de Motor. La señal es procesada en el ECM y la salida es enviada vía CAT Data Link al medidor de temperatura de motor en el módulo de tablero de medidores. Cuando el nivel de refrigerante está bajo el sensor, el indicador de alerta, la lámpara de acción y la alarma de acción alertarán al operador de una condición de Advertencia Categoría 3. Ap licac ió n d e Fren os Inmin ente La aplicación de frenos inminente es monitoreada por un switch. Una baja o pérdida de presión de aceite de la transmisión causará que el indicador de alerta, la lámpara de acción y la alarma de acción informen al operador de una condición de Advertencia Categoría 3.

170


Modos de Operación d el Sistema de Monitoreo Caterpil lar

El Sistema de Monitoreo Caterpillar tiene diez diferentes modos de operación. Cada modo específico proporciona información en cuanto a una condición o ajuste de la máquina para el Sistema de Monitoreo. Los modos de operación pueden ser divididos en dos categorías: modos operador y modos servicio. Los cuatro diferentes modos operador son: modo medición de servicio (horómetro), modo odómetro, modo tacómetro digital y modo búsqueda de diagnóstico. Usando el switch scroll del operador del Sistema de Monitoreo Caterpillar, el operador puede buscar a través de los diferentes modos operador. Los cinco modos servicio son: modo código de arnés, modo visor numérico, modo servicio, modo tattletale y modo unidades. El tipo de modo servicio es cambiado usando la Herramienta de Servicio y borrando las entradas del módulo display principal.

171


Modos Operador

El operador puede usar el switch scroll para buscar a través de los cuatro modos operador: Modo Medición de Servicio El módulo display principal mantiene un registro del número total de horas de operación del motor. Cuando está en modo medición, el visor de seis dígitos muestra el total de las horas de operación de la máquina. El símbolo medición de servicio está ON. Si hay una Falla Activa, SERV CODE será desplayado en la ventana. Modo Odómetro En este modo, el visor de seis dígitos muestra la distancia total que la máquina ha viajado. Las unidades del indicador mostrarán MILLAS o KM, dependiendo de las unidades de medición ajustadas. Modo Tacómetro Digital Este modo muestra la velocidad de motor en revoluciones por minuto en el display de seis dígitos. Las unidades del indicador mostradas son RPM. Modo Búsqu eda de Diagnóstico Usando este modo, personal de servicio o el operador pueden ver las fallas que el módulo display principal ha detectado. Las fallas NO PUEDEN ser dejadas fijas o borradas en este modo. “SERV CODE” solamente será mostrado si la falla está ACTIVA.

172


Modos Servicio

Cuando el Sistema de Monitoreo Caterpillar está en Modo Servicio, el área del display numérico del visor de seis dígitos permite al Técnico de Servicio chequear otra información de la máquina. El tipo del modo de servicio es cambiado usando las entradas de servicio y limpiar del Módulo Display Principal. Una caja scroll de diagnóstico es normalmente usada para buscar a través de los Modos. Cada modo de servicio proporciona importante información de acuerdo a la condición de la máquina y al ajuste del Sistema de Monitoreo. El display numérico del Módulo Display Principal mostrará cada modo como un número. Para buscar a través de los modos de servicio, el switch de modo en la caja scroll de diagnóstico está a masa. Cuando el switch de modo es liberado, el sistema de monitoreo entra al modo el cual corresponde al número que es actualmente mostrado.

173


Modo 1 – Código d e Arnés Este modo muestra el modelo de máquina en que el sistema de monitoreo está instalado. Todos los R1600G LHD son “28”. Modo 2 – Visor Numéric o Este modo asiste a personal de servicio con análisis de las entradas de sensores. El modo de visor numérico muestra más precisamente la misma información que se muestra en los medidores. Modo 3 – Servici o Mientra está en modo normal, el Módulo Display Principal detecta fallas que ocurren con las entradas de sensores/sender y las salidas del Módulo Display Principal. El Módulo Display Principal entonces grabará la falla y activará el indicador “SERV CODE”. Si la falla desaparece, le indicador “SERV CODE” se desactivará. El código de falla permanece guardado para futuras referencias. Este modo ayuda a personal de servicio a ver y analizar fallas que el Módulo Display Principal ha detectado. Las fallas de otros sistemas de la máquina que están ligados al CAT Data Link también son mostradas en este modo. Modo 4 – Tattletale Este modo es una herramienta de administración y mantenimiento, útil para el seguimiento del histórico de la máquina. El Módulo Display Principal graba los valores extremos para condición monitoreada de la máquina. Cuando está en este modo, cada medidor en el tablero de cuatro medidores indicará su condición más alta grabada y el velocímetro y tacómetro indicarán sus valores más altos grabados. Los indicadores de alerta también encenderán cuando una condición anormal ha existido. Modo 5 – Unidades Este modo es usado para activar el display de Velocidad de Piso entre unidades de medida U.S. y SI (métricas) (MPH/KPH). 174


Códigos de Falla de Diagnóstic o

Los códigos de falla de diagnóstico consisten de dos partes: -

MID – Identificación del Módul o. Estos códigos son mostrados arriba en la carta. El código MID le dice al operador cual ECM diagnosticado tiene la falla.

-

CID, FMI – Identificación del Componente e Identificación del Modo de Falla. Estos códigos son mostrado abajo en la carta. El código CID dice cual componente o sistema está fallando. Por ejemplo; sensor de temperatura de aceite de frenos, sensor de velocidad o alarma de acción. El código FMI dice que tipo de falla ha ocurrido. Por ejemplo; voltaje sobre lo normal, corriente bajo lo normal o frecuencia anormal.

175


Operación de Auto Testeo

El auto testeo verifica que el Módulo Display Principal y los otros módulos están operando apropiadamente. El Módulo Display Principal realiza un auto testeo automático cada vez que la llave de encendido es girada desde la posición OFF a ON. Los circuitos internos y las salidas (visores, pantallas, lámpara de acción y alarma de acción) son automáticamente chequeados. El operador debe observar las salidas para determinar si o no los módulos y las salidas están operando apropiadamente. Los indicadores de alerta y el área del display son testeados por aproximadamente un segundo: -

Todos los indicadores de alerta (1) DESTELLAN. Area display (2) muestra: Todas las unidades de los indicadores (° C, kPa, MILLAS, KM, RPM, LITROS). Indicadores x10. Símbolo del medidor de servicio. 888.8.8.8 en el visor de seis dígitos. 

  

Los módulos display son testeados por aproximadamente tres segundos: -

Medidor de tacómetro (3) y medidores (4) saltan media escala, vuelven a cero y luego oscilan a escala completa. Después de alcanzar la escala total el tacómetro y los medidores regresan para mostrar los valores actuales de la máquina. El visor de cambio actual de la transmisión (5) activa cada segmento del visor. Este se ve como un “0” con una “X” y un signo “+” puesto arriba del “0”. Debe haber dos de éstos lado a lado. El visor de velocidad de piso (6) activa cada segmento del visor. Este se ve como “188”. MPH y KPH son ambos ACTIVADOS. La lámpara de acción (7) se ACTIVA. La alarma de acción SUENA una vez. El Módulo Display Principal entonces va al modo normal de operación. 176


SISTEMA DE CONTROL REMOTO Los componentes eléctricos principales de la interface del control remoto son el receptor (1), el transmisor (2), la caja lógica de interface (3), la luz indicador del freno de estacionamiento (4) y el switch de control remoto (5) montado en el panel. El switch de control remoto montado en el panel es usado para suministrar energía al receptor del control remoto y a la caja lógica de interface. Si este switch es activado mientras opera manualmente la máquina, el motor se detendrá y el freno de estacionamiento se aplicará automáticamente. La luz indicador del freno de estacionamiento está montada atrás de la estación del operador en la máquina. La luz estará iluminada cuando el freno de estacionamiento es aplicado. Cuando el freno de estacionamiento es liberado por el transmisor, la luz se apagará. La máquina nunca debe ser operada con la luz iluminada. Severos daños al sistema de frenos pueden ocurrir si la máquina es operada con la luz iluminada. El receptor interpreta la señal desde el transmisor del control remoto. El receptor entonces envía una señal eléctrica a la caja lógica de interface del control remoto. La caja lógica de interface contiene relés para controlar señales desde el receptor a la interface del control remoto. El transmisor del control remoto permite al operador operar la máquina por control remoto.

177


Transmisor

El transmisor del control remoto (1) permite al operador operar la máquina por control remoto. La salida del transmisor es al receptor del control remoto. Cuando una función es seleccionada en el transmisor, una señal de radio es enviada al receptor en la máquina. El receptor y la interface de la máquina causan que las funciones de la máquina ocurran. El transmisor puede arrancar, detener y controlar casi todas las funciones de la máquina. El transmisor tiene varias características de seguridad. A. B. C. D. E.

Pérdida de señal Inclinación más allá de 45° Función hombre muerto (joystick) Switch de restablecer freno de estacionamiento Switch de para de emergencia

A. El transmisor debe estar activado y en el rango de radio del receptor. Si éste no está, el freno de estacionamiento/emergencia de la máquina se aplicará y el motor de la máquina se detendrá.

178

Finning Capacitación Ltda. Material del estudiante B. Si el transmisor es inclinado más allá de 45°, un switch de inclinación causará que el transmisor se desconecte. El freno de estacionamiento/emergencia de la máquina se aplicará y el motor se detendrá. C. Los dos joysticks para control de la dirección y del balde suministran información adicional desde el transmisor al receptor. Cuando el joystick de dirección está en la posición central, el freno de estacionamiento/emergencia está aplicado. D. Empujar el switch para aplicar el freno de estacionamiento. Cuando el freno de estacionamiento es aplicado ninguna función de movimiento operará. El switch de freno de estacionamiento también es el switch de restablecer para el receptor cuando el receptor es bloqueado fuera, ya sea por, una parada de emergencia, pérdida de señal, switch de inclinación activado o encendido inicial. El switch de freno de estacionamiento debe ser operado para aplicar y luego liberar el freno de estacionamiento antes que la máquina pueda ser operada después de cualquiera de estos eventos. E. El switch en la posición arriba energizará el transmisor siendo indicado por el LED. El switch en la posición abajo aplicará todas las funciones de detención por emergencia. NOTA: Este manual detalla algunas funciones del receptor y transmisor del Control Maestro serie 2000. Otras marcas de transmisores y receptores pueden ser usadas con la interface de control remoto Caterpillar

179


Receptor

El receptor del control remoto tiene una entrada y una salida. La entrada es desde las señales de radio del transmisor. La salida es a la caja lógica de interface. El receptor interpreta la señal desde el transmisor del control remoto. El receptor entonces envía una señal eléctrica a la caja lógica de interface del control remoto. Cuando una función es seleccionada en el transmisor, una señal de radio es enviada al receptor en la máquina. El receptor interpretará la señal y enviará energía a la caja lógica de interface de la máquina. La caja lógica de interface causa en la máquina que una función ocurra.

180


Caja Lóg ica de Interface

La caja lógica de interface del control remoto tiene una entrada y una salida. La entrada es desde el receptor. La salida es a la interface del control remoto y al sistema eléctrico de la máquina. La caja lógica de interface típica contiene dos disyuntores de circuito y dos relés veinte-uno. Los disyuntores de circuito (2) protegen el sistema lógico y el sistema eléctrico de la máquina. Dos tipos de relés son usados en la caja lógica: A. Hella para funciones proporcionales (3). B. Bosch para funciones ON/OFF (4). A. Relés Hella Siete relés en la caja lógica son Hella y son usados en las funciones que requieren control proporcional. Estos relés son energizados cuando el switch de control remoto en el tablero está “ON”. Una señal variable es entonces enviada desde el transmisor al receptor a través del relé al solenoide de la interface del control remoto para la operación de la válvula hidráulica. B. Relés Bosch Los restantes catorce relés son todos usados para cambiar las funciones directas del control remoto. Cuando el receptor envía una señal eléctrica a la caja lógica, el relé para esa función será activado. El relé cambia la energía para el sistema eléctrico de la máquina. Los relés minimizan los golpes de corriente a través del mando del receptor resultando en una vida del receptor mejorada. 181


Control de Ac eleración de Motor

La operación del acelerador de motor vía control remoto es regulada por la unidad de control de aceleración (1). La función de la unidad de control de aceleración es cambiar el voltaje a un rango aceptable para el ECM de Motor. La unidad de control de aceleración tiene una entrada y una salida. La entrada es desde el receptor del control remoto, vía caja lógica. La salida es para el Módulo de Control Electrónico (ECM) de Motor. Cuando la palanca de control de movimiento es movida en los sistemas del control remoto proporcional, el transmisor envía una señal al receptor para seleccionar ciertas RPM de motor. El receptor envía energía a la unidad de control. La unidad de control entonces envía una señal al ECM de Motor para aumentar la velocidad de motor a las RPM solicitadas. ADVERTENCIA : El

freno de estacionamiento debe estar liberado antes que cualquiera de las funciones del joystick en el transmisor puedan ser activadas.

182


Interface del Control Remoto – Componentes Hidráulicos

El control hidráulico por la interface del control remoto es activado vía el grupo de válvulas de control de dirección y balde (1). Este consiste de seis válvulas de control solenoide tipo cartridge (2), las cuales controlan las funciones de dirección y balde. La interface del control remoto es usada para hacer a la máquina realizar ciertas funciones. La interface tiene una entrada y una salida. La entrada es desde la caja lógica de interface del control remoto. La salida es para el sistema de implementos hidráulicos y para el sistema de dirección. Las siguientes funciones son proporcionales, elevar y bajar el balde; recoger y voltear; girar a izquierda y derecha. Estas funciones son controladas por una señal eléctrica variable desde la caja lógica de interface del control remoto. La señal eléctrica variable para las válvulas solenoide controlan el movimiento de las válvulas spool hidráulicas. Esto regula la presión de aceite piloto enviada a las válvulas de control del sistema hidráulico principal, controlando la velocidad y tiempo de estas funciones.

183


Operación del Sist ema

El circuito eléctrico del control remoto consiste de los siguientes componentes; transmisor, receptor, caja lógica de interface y la interface de la máquina. El transmisor es energizado por una fuente de energía separada. Todos los otros componentes en el circuito del control remoto son energizados por el sistema eléctrico de la máquina. El transmisor es usado por el operador para controlar las funciones de la máquina por control remoto. El transmisor envía señales de frecuencia de radio para el receptor. El receptor interpreta las señales de radio desde el transmisor. El receptor envía una salida para cada función del control remoto a la caja lógica de interface. La caja lógica de interface contiene un relé para cada función del control remoto.

184


Esquema Eléctrico de la Caja Lógica de Interface – Circuito de Detención

El esquema de arriba muestra los componentes del circuito de detención cuando se opera el R1600G LHD vía control remoto. El transmisor es energizado por una fuente de energía separada. El suministro de energía del receptor es desde el disyuntor Nro. 2 de 15 A del circuito de control remoto, vía el switch del control remoto y la caja lógica de interface. También cuando el switch del control remoto es activado el disyuntor Nro. 2 del circuito suministra energía al ECM de Tren de Fuerza, a la lámpara de activación del control remoto, a la lámpara del freno de estacionamiento y al switch de presión del freno de estacionamiento del control remoto. El switch de control remoto montado en el tablero también suministra energía a la caja lógica de interface y a los disyuntores de circuito de 10 A para energizar el relé de energía de detención (20). La caja lógica de interface es una parte Caterpillar universal usada en ambos sistemas “energizado para detener” y “energizado para correr”. El R1600G LHD está equipado con un sistema eléctrico “energizado para correr” y el relé de energía de detención (20) es energizado, pero no usado. 185

Finning Capacitación Ltda. Material del estudiante El suministro de energía para el Módulo de Control Electrónico de Motor es desde el disyuntor Nro. 15 de 15 A del circuito, vía el switch del control remoto montado en el tablero (cuando está en la posición “ON”), al terminal (30) en el relé de detención (17) ubicado en la caja lógica de interface. El relé de detención es energizado por energía desde el receptor del control remoto. El transmisor debe ser encendido antes que el ECM de Motor pueda recibir energía para permitir al motor arrancar. Para la detención del motor vía control remoto, mover el switch de detención en el transmisor a la posición OFF. Esto des-energizará el relé de energía de detención e interrumpirá la energía al ECM de Motor. NOTA: El switch del control remoto montado en el tablero también controla la energía al ECM de Motor. Si este switch es activado mientras la máquina está siendo operada manualmente, el motor se detendrá y el freno de estacionamiento/emergencia se aplicará automáticamente.

186


Esquema Eléctrico de la Caja Lógic a de Interface – Freno Liberado

El esquema de arriba muestra los relés que están energizados en la caja lógica cuando el switch del freno de estacionamiento está liberado y el joystick de movimiento en el transmisor es movido en una dirección hacia delante. El freno de estacionamiento es liberado cuando el switch de freno de estacionamiento en el transmisor es movido a la posición liberado energizando el relé del freno de estacionamiento (18) y completando el circuito al solenoide del freno de estacionamiento vía el switch de control del freno de estacionamiento. La tierra para el relé de control del freno de estacionamiento y del freno es suministrada a través del switch de presión de aceite del freno de servicio y el switch de presión de la transmisión (cuando está dispuesto). Si la presión de freno de la máquina está bajo la presión de operación normal, el freno no puede ser liberado mientras está en remoto. Referirse al módulo eléctrico de frenos.

187

Finning Capacitación Ltda. Material del estudiante Con la máquina corriendo y todos los sistemas a presión de operación, la energía está disponible en el relé del freno de estacionamiento (18) y en el relé de control de freno (4), dentro de la caja lógica de interface. Cuando el operador mueve el joystick de control de movimiento en el transmisor para dirección hacia delante, tres relés en la caja lógica de interface son energizados: 11) Hacia Delante 19) Primera Velocidad 4) Control de Freno Estos tres relés liberan el freno de servicio y permiten que la máquina sea movida por las funciones del control remoto, después que el relé del freno de servicio (5) es desenergizado. El relé del freno de servicio en la caja lógica de interface está en el circuito para asegurar que la transmisión está enganchada antes que el freno sea liberado. Cuando el joystick de control de movimiento es liberado a la posición central, el relé del freno de servicio es energizado aplicando el freno de servicio. Los tres relés en la caja lógica de interface (11), (19) y (4) son des-energizados, neutralizando la transmisión.

NOTA: a. Si el switch de control del freno de estacionamiento montado en el tablero de la máquina está a la izquierda en la posición liberada, los frenos no pueden ser liberados desde el transmisor remoto.

b. Las funciones no pueden ser activadas por los controles de joystick en el transmisor hasta que el switch del freno de estacionamiento en el transmisor sea movido a la posición liberada del freno.

188


Esquema Eléctrico de la Caja Lógica de Interface – Funció n Bajar

El esquema superior muestra los relés que están energizados y el flujo de corriente cuando el balde es bajado por el control remoto. Cuando el switch del tablero del control remoto es cambiado a “ON”, todos los relés Hella para control proporcional son energizados. La energía es suministrada desde el enchufe de la interface eléctrica a través de los disyuntores del circuito de 10 A a las bobinas de los relés Hella. 7 – Acelerador 8 – Dirección a la derecha

10 – Dirección a la izquierda 13 – Recoger

14 – Volteo 15 – Elevar 16 – Bajar

Cuando el operador mueve el control joystick en el transmisor para bajar el balde, una señal de radio es enviada al receptor. El receptor envía una señal de salida al terminal “R” de la caja lógica de interface. Con el relé Hella (16) energizado, la energía fluye a través del relé a la interface del control remoto energizando el solenoide en la válvula de control direccional de bajar enviando aceite piloto a la válvula de control de implementos principal para bajar el balde. 189


Esquema Hidráulico de la Interface del Control Remoto – Bajar

El esquema superior muestra los componentes hidráulicos de la interface del control remoto, lo cuales controlan la operación del balde vía control remoto. Cuando la válvula de control hidráulico joystick (en cabina) es usada para la función del balde, el aceite es dirigido al manifold. La válvula shuttle para esa función dirige el aceite a presión piloto para la válvula de control de implementos en el bastidor delantero. Cuando el joystick de control del balde en el transmisor es movido a la posición BAJAR, el receptor envía energía para energizar la válvula de control solenoide de bajar. La válvula dirige aceite a presión piloto a la válvula shuttle en el manifold. El aceite entonces es bloqueado después de ir a la válvula de control piloto. El aceite piloto mueve el spool de levante de la válvula de control de implementos principal a la posición bajar para descender el balde. Cuando el joystick de control del balde en el transmisor es liberado, éste se moverá a la posición HOLD y la válvula de control solenoide se des-energizará. El spool en la válvula de control de implementos es movido a la posición HOLD por la fuerza del resorte y el balde permanece estático. 190

Manual R1600G.

Recommend Documents