CIRCUITO DE DESPLAZAMIENTO (Jumbos con ejes) 1.1 Arre!o ener"! El circuito de desplazamiento consta de un sistema hidrostático cerrado. Este consiste de una bomba de desplazamiento variable de doble vía y de un motor hidráulico.
En posición neutral: La bomba es conducida por un motor diesel, en la posición neutral de la bomba no hay flujo hidráulico desde la bomba, entonces el motor hidráulico no se acciona y el equipo no se mueve.
esplazamiento en un sentido: La bomba suministra fluido desde la toma ! a la toma ! del motor. Entonces ahora el motor funciona y el equipo se mueve.
esplazamiento en reversa: "hora la bomba suministra flujo desde la toma " y el motor se mueve en dirección contraria.
No#"$ #asi todo el aceite es recirculado desde la bomba al motor hidrostático y viceversa.
Prec"uc%&n$ Evitar la contaminación del circuito para evitar que partículas e$tra%as recirculen en el ciclo cerrado.
Pe!%ro$ &or la alta presión que maneja este circuito siempre usar man'ueras ori'inales en la línea principal ()*&+ .".E. -/0 /1.
1.' omb" e es*!"+"m%en#o
*)E2 345#*+5
*)E2
345#*+5
6
)7
Línea de alivio de 7 bar, directo al tanque &unto de chequeo de presión de car'a, despu8s del filtro &resión piloto actuando en el cilindro del servo. &uerto de entrada de pilotaje, dirección adelante &uerto de entrada de pilotaje, dirección reversa.
&s 2a 2b /
#ar'a presión a freno y acelerador &unto de chequeo de presión piloto &unto de chequeo de alta presión #one$ión de e$tracción de aire
Línea de succión
)-
Línea de drenaje al enfriador
-
#artucho ", válvula de presión piloto <álvula de alivio de presión de car'a <álvula de control ;&
7 =
3a 997 7
;&a ;&b
"livio de se'uridad de alta presión, línea " "livio de se'uridad de alta presión, línea !
1.'.1 SIMOLOS ,IDRAULICOS
*)E2 345#*+5
*)E2
345#*+5
-
#artucho "
>
!omba de car'a
7
?
=
<álvula de alivio de presión de car'a <álvula de presión ;&
3iltro de presión de car'a (incluya válvula by@pass1 !omba de pistones principal
B
<álvula de servo control
;&
C
#ilindro ervo
A
<álvula de alivio de se'uridad de alta presión.
1.'.' PRINCIPIO -SICO La bomba y motor hidráulico son de desplazamiento variable controlada por un plato. El plato se mueve a consecuencia de un servo@cilindro controlado por una válvula de servo@control. &ara funcionar la válvula de servo@control usa la presión de pilotaje proporcionada por la bomba de car'a. La bomba de car'a junto con el cartucho " suministran la presión piloto para operar al plato. La presión de pilotaje actDa directamente en al válvula . i es operada, la válvula de servo@control diri'e aceite hacia el servo@cilindro para mover el plato, el cual controla el flujo de salida.
1./ C%rcu%#o com*!e#o
El circuito de desplazamiento incluye:
*)E2 345#*+5 0 - --
*)E2
!omba de desplazamiento -7 variable 2otor de desplazamiento -= variable <álvula solenoide de -B control de marcha adelante y atrás
345#*+5 <álvula solenoide de control de alta y baja velocidad Enfriador de aire <álvula de alivio de se'uridad
1./.1 C%rcu%#o e *res%&n e c"r"
2ientras el motor este encendido y el equipo no se este moviendo, la bomba no suministra flujo ni a la línea " ni !. El propósito principal del circuito de car'a es de suministrar presión para lubricar las partes móviles internas. El aceite del tanque entra a al bomba por el puerto . La bomba de car'a esta unida el eje principal por lo que corren a la misma velocidad que la bomba principal. " la salida de la bomba de car'a, el aceite es diri'ido al filtro y lue'o a la válvula de alivio 7. 5ota: La salida de la válvula de alivio de la bomba de car'a va directamente a al bomba principal. Este es usado para enfriar todos los componentes con aceite fresco. esde el puerto de drenaje )- de la bomba el flujo de drenaje va directamente al tanque a trav8s de de un enfriador de aire y lue'o al tanque sin pasar por un filtro para prevenir el incremento de presión de retorno. " causa de este circuito de enfriamiento se puede ver un 'ran flujo en la línea de drenaje. La presión de car'a es diri'ida a la válvula de alivio ;&. Estas incluyen una válvula chec, la cual permite una presión de car'a para ser diri'ida a las líneas " y !. La presión de car'a lubrica pistones, pad de bronce en contacto con el plato y el plato distribuidor.
A. 0u"s %n#ern"s c%rcu%#o *r%nc%*"!
#uando se esta transportando, el motor y la bomba están trabajando a altas presiones. La presión de desplazamiento es de entre Ab a Bb. ;ay fu'as internas en el motor y la bomba. Las fu'as van a las líneas de drenaje de la carcasa. El flujo que re'resa a la bomba no es el mismo que el que fluye hacia la línea de alta presión. En el ejemplo mostrado el flujo en la línea " es mayor que el flujo en la línea ! a causa de fu'as internas. &ara prevenir el cual da%a componentes, la bomba de car'a repondrá el total del aceite perdido por las líneas de drenaje. La presión de car'a fluye a trav8s de la válvula de alivio ;&b a la línea principal !.
. Con#ro! e! *!"#o b"scu!"n#e
/ecordar: La bomba de car'a es del tipo de en'ranajes. El flujo depende de las /&2 del motor diesel. esde la bomba de car'a, el flujo de aceite fluye a la válvula ". Este es diri'ido primeramente a un orificio calibrado. La presión a la entrada del orificio dependerá del nivel de flujo. Esta presión es diri'ida a un lado del carrete de la válvula. La presión de la salida del orificio calibrado es diri'ida hacia el otro lado del carrete de la válvula. esde la válvula ", la salida de la presión de pilotaje es diri'ida a la válvula de servo@control. La válvula " controla la presión de pilotaje & cuya presión de operación *s depende de las /&2 del motor diesel. FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF El cuadro muestra la presión de pilotaje en función de las /&2 del motor. (5 G /&2 desde mínimo hasta má$imas revoluciones. La curva # muestra a la presión de car'a. Este tipo de bomba de desplazamiento es llamado H;idrostático "utomotiveI La presión de pilotaje en mínimo no puede mover el plato, a causa de los resortes calibrados en el servo@ cilindro. El plato se moverá de acuerdo a las /&2 del motor diesel, a causa de que la presión de pilotaje se incrementa con las /&2 del motor diesel. El operador operara estos equipos de la misma manera en la que lo hace con equipos con convertidor de torque. 4sando el acelerador
ANTI 2 LO3UEO DEL MOTOR +tra ventaja de estos sistemas de desplazamiento H"utomotiveIes que previene perdidas en el motor diesel. esde sus má$imas /&2, tan pronto como el motor pierda /&2, la car'a de flujo decrece tambi8n. La presión & si'ue la caída en presión de acuerdo a la curva. "l perder presión de pilotaje &, la bomba reduce su desplazamiento, el flujo tambi8n decrece. La presión permanece en los niveles deseados. " causa de la reducción de flujo, el consumo de potencia se reduce. El motor recobra sus /&2.
C"*"c%" e es*!"+"m%en#o. #ondiciones de presión 3lujo de bomba
torque de llanta !ajo
/&2 del motor
*nclinación li'era 2á$ima inclinación obrecar'ado
2edio
2á$imo
2edio "lto
/educida
/educida
2á$imo
#ompletamente #ompletamente 2á$imo 2á$imo reducido reducido 2á$imo 2ínimo 2ínimo 2á$imo Empieza en perdida lue'o li'eramente reducido
C. O*er"c%&n e! *!"#o b"scu!"n#e
En marcha adelante, notar la presión que entra al puerto de control b. El servo@ control esta completamente puesto en posición hacia delante. La presión de pilotaje esta diri'ida hacia el servo@cilindro. El motor esta en mínimo, el plato no puede ser operado, no hay flujo de salida de la bomba, el equipo no se mueve *ncrementando las /&2 del motor diesel, la presión de pilotaje puede empezar a mover el plato, y el desplazamiento se incrementara. #uando el plato es operado, el aceite fluye a al línea ;& principal A. La válvula chec en la válvula de alivio ;& esta cerrada a cauda de la alta presión de la línea ". <álvula de control ;& / Es operada por la alta presión a trav8s de su válvula selectora. Esta proporciona presión ;& a " o ! de acuerdo a la dirección de desplazamiento. La válvula / controla la presión de pilotaje. #omo la presión de desplazamiento no alcanza los BB bares, la presión de pilotaje permanece al nivel producida por la válvula ". espu8s de este nivel de presión la válvula = se abre. La presión & decae. Entonces el plato se mueve reduciendo la salida de flujo hasta que recobre su presión de BB bares. Esto ase'ura el má$imo torque aceptable en el desplazamiento.
1. 0reno 4%r5u!%co A. M"rc4" "e!"n#e se!ecc%on"o
#uando el equipo se mueve cuesta abajo, para reducir la velocidad soltar el pedal del acelerador para que el motor reduzca sus /&2 La bomba continua suministrando flujo a la línea principal A como lo hace en marcha adelante. #on el equipo se esta movi8ndose hacia abajo, el motor hidráulico trabaja como bomba. Este envía aceite a la línea . FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF /ecordar: El caudal de la bomba G /&2 $ desplazamiento FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF #uando el operador suelte el acelerador la bomba reduce el flujo de dos maneras:
- " causa de las reducidas /&2 - /educidas /&2 ocasionan una disminución de la presión de pilotaje, entonces el desplazamiento es reducido. El flujo que recorre a trav8s de la bomba es reducido. La bomba crea una restricción al flujo, la presión en la línea se incrementa. La velocidad del equipo se reduce.
. C"*"c%" m56%m" e 7ren"o
Con%c%ones e es*!"+"m%en#o • •
La maquina se esta desplazando hacia abajo a velocidades normales. El operador pone en neutro.
La válvula de servo@control se mueve a una posición neutral. La presión de pilotaje & ya no es diri'ida al servo@cilindro. Los resorte colocan al plato en posición neutral y la bomba no envía flujo. " causa de la ener'ía cin8tica (por el peso de la maquina y la velocidad de bajada1 el motor continDa movi8ndose La presión en la línea se incrementa rápidamente y opera la válvula de alivio ;&b alcanzado los B? bares. El motor de desplazamiento esta ahora en su má$imo torque para detener al equipo. 5otar que el má$imo torque en condiciones de desplazamiento normal es de BB bares controladas por la válvula /. Entonces el torque de frenado es mayor que el torque de desplazamiento. Esto ase'ura que si el equipo esta en pendiente, el sistema de desplazamiento tiene mayores capacidades para detener al equipo.
1.8 C%rcu%#o e 7ren"o e seur%" A. Con%c%ones norm"!es e o*er"c%&n El operador jala a la válvula de control de freno 1/. La presión de car'a es diri'ida a trav8s de la válvula de secuencia 1' a los cilindros del freno. La presión de car'a libera los frenos.
. En s%#u"c%&n e emerenc%" En el caso de que una de las man'ueras principales se rompe, el aceite fluirá al piso. La mayor parte del aceite de car'a fluirá a trav8s de la válvula chec ;&b a la bomba y a trav8s de la válvula chec ;&a a la man'uera rota y de allí al suelo. Entonces habrá una 'ran caída de presión de car'a. #uando la presión de car'a baja los -7 bar la válvula de secuencia cambiara automáticamente a neutro, la presión de los cilindros se liberara y los frenos se aplicaran automáticamente. 5ota. #uando los componentes de desplazamiento se 'astan las fu'as internas se incrementan, estas fu'as internas en e$ceso pueden aplicar los frenos en tales condiciones. #uando esta presión sea muy fluctuante la válvula de secuencia se moverá de neutro a abierto de acuerdo a la presión. Los cilindros de los frenos serán bombeados lo que al final causara una fati'a en los resortes que harán disminuir la eficiencia de frenado.
CIRCUITO ACELERADOR La línea 6 viene de la bomba, la presión de car'a tambi8n es diri'ida al circuito del acelerador. #omponentes: •
11: /eductor de &resión
•
19: &edal acelerador
•
:: #ilindro hidráulico de aceleración.
El cilindro acelerador trabaja con una presión má$ima de - bares.
1.;
MOTOR ,IDRAULICO )ipo de desplazamiento variable Los conectores y componentes son: •
A y , líneas principales de
entrada. •
T línea al tanque.
5+)": Este circuito debe tener una cone$ión superior para mantener la carcasa del motor lleno de aceite. Esta línea es enfriado por aire. •
La cone$ión 6 es una línea de alta
presión. •
9- y 97 están conectados a las
líneas de la bomba 9- y 97, líneas que operan el servo@cilindro. •
2- punto de prueba de presión del cilindro de inclinación del plato del motor.
•
18 es una válvula selectora de circuito.
•
1; es un cilindro de inclinación del plato.
•
1< es una válvula proporcional del circuito de barrido.
1.;.1
DESPLAZAMIENTO EN TERRENO PLANO El operador activa: •
2odo de selección de alta velocidad
(liebre1 •
irección marcha adelante.
•
&resiona
totalmente
el
pedal
del
acelerador hasta conse'uir las má$imas /&2 del motor. &+)E5#*" ;*/"4L*#" •
)raslación en terreno plano si'nifica bajo
torque por lo que es necesario baja presión en el sistema de traslación, habrá más flujo de aceite por la bomba. •
El motor diesel mantiene las má$imas /&2, la presión de pilotaje & tambi8n
estará al má$imo.
CIRUITO DEL MOTOR ,IDRAULICO •
La selección marcha adelante si'nifica que la presión & (presión de pilotaje1
actDa en la línea =1. •
La válvula selectora de circuito 18 se mantiene en la posición mostrada.
•
La presión & en =1 fluye a trav8s de la válvula 18 para operar la válvula de
control 1>. •
E$iste una alta presión en la línea A, a trav8s de la válvula selectora de
circuito 18 y que actDa al costado y en el lado izquierdo de la válvula 1>, permitiendo que la presión que viene por la línea ? lle'ue al cilindro y este a su vez mueva el plato del motor. En la válvula de control 1>, la presión & esta actuando con una 'ran línea de pilotaje, la presión de alivio ;& (válvula relief1 esta actuando juntamente con al resorte ajustable en el lado opuesto a una línea de pilotaje peque%o. En estas condiciones de traslación, la fuerza de & es mas alta que la fuerza de la ;& J fuerza del resorte. La válvula se mueve como se muestra. El aceite de la ;& es diri'ido al área mayor del cilindro. Este se mueve como se muestra. El motor esta ahora en un desplazamiento mucho menor, esto si'nifica:
•
2ucho menos torque
•
2ás alta velocidad.
SUIENDO UNA PENDIENTE
1.;.'
El operador todavía mantiene todos los controles, el pedal del acelerador todavía esta a fondo.
POTENCIA ,IDRAULICA •
ubir una pendiente si'nifica que
es necesario alto torque del motor, que a su vez 'enerará una alta presión en el sistema de traslación. •
Las /&2 del motor diesel debe
mantenerse al má$imo, la presión de pilotaje & estará entonces al má$imo
CIRCUITO DEL MOTOR ,IDRAULICO La presión de alivio ;& esta ahora incrementándose. En la válvula de control 1> el balance de la fuerza viene hacer como si'ue: 3uerza ;& J 3uerza del resorte @ 3uerza &. La válvula se mueve como se muestra en la fi'ura. El aceite contenido en la cámara de área más 'rande del cilindro es diri'ida al tanque y que pasa a trav8s de un restrictor para amorti'uar el movimiento del plato. El motor mueve con el má$imo desplazamiento a la maquina. El más alto torque es conse'uido. i la inclinación es 'rande se conse'uirá una alta presión (= bar a =C bar1 el motor puede ser sobrecar'ado. &ara reducir la potencia demandada del circuito de traslación en má$ima presión de la válvula de alivio ;&, la bomba debe reducir el flujo de aceite para mantener al motor con las má$imas /&2. RECORDAR$ LA MA=IMA INCLINACION DEL PLATO DEL MOTOR ES PARA UN LENTO DESPLAZAMIENTO DEL E3UIPO
5+)": 5osotros hemos e$plicado aquí dos situaciones e$tremas durante el proceso de traslación. La válvula 1> es una válvula de control que monitorea, suavemente, la presión del área más 'rande del cilindro, de una completa presurización a un total despresurizado. Eso si'nifica que el desplazamiento del
motor es fluctuante de un mínimo a un má$imo de acuerdo a la presión de traslación. El motor comienza reduciendo el desplazamiento a 7 bares de presión de traslación. 4sando un motor de desplazamiento variable, nosotros tendríamos:
POTENCIA ,IDRAULICA CONDICION DE PRESION TRASLACION DE OMA
RESULTADOS$
0LUJO DE OMA
DESPLAZAM. MOTOR
RMP DE MOTOR ,IDRAULICO
ELOCIDAD TOR3UE EN DE MOTOR RUEDAS
RPM DE MOTOR DIESEL
SUELO PLANO
!"K"
2"9*2+
2*5*2+
2"9*2+
2"9*2+
!"K+
2"9*2+
LI?ERA PENDIENTE
2E*+
2"9*2+
/E4#*"
/E4#*+
2E*+
2"9*2+
MA= INLINAC
"L)+
/E4#*+
2"9*2+
2*5*2+
)+)"L2E5 /E4#*+
2"9*2+
2"9*2+
2*5*2+ + 5""
2*5*2+ + 5""
2"9*2+
#+2*E5" " &"/"/E L4E6+ L*6E/"2E5)E /E4#*+
SORECAR?A
2"9*2+
2*5*2+
2"9*2+
MA3UINA EN RAN?O DE AJA ELOCIDAD EL operador activa: El modo de /an'o !ajo (tortu'a1,
•
los solenoides !- y !7 no se ener'izan. •
irección marcha adelante.
•
&resiona totalmente el pedal del
acelerador para conse'uir las má$imas revoluciones del 2otor iesel.
CIRCUITO DEL MOTOR ,IDRAULICO En cualquier condición de traslación, el motor
se
mantendrá
en
má$imo
desplazamiento. La toma de presión & de la válvula solenoide viene de la bomba por la línea 9-. Las líneas 9- y 97 vienen del motor y son ambos derivados al tanque. La válvula selectora de circuito 18 permanece como se muestra.
La válvula de control 1> mantiene la posición mostrada debido a que la presión de ;& aplicada esta en el lado del spool que se suma a la fuerza del resorte. La mayor área del cilindro se encontrara liberado. El motor permanece en má$imo desplazamiento, torque más alto. &or la toma de presión 6 se censa la presión ;&.
TRASLACION EN RETROCESO El operador activa: •
2odo
solenoides
de !-
/an'o y
!ajo,
!7
no
los se
ener'izan. •
La marcha reversa.
•
&resiona el pedal del acelerador
completamente para conse'uir las má$imas /&2 del motor.
CIRCUITO DE MOTOR ,IDRAULICO La válvula solenoide !7 cierra la presión de pilotaje & que viene de la bomba en la línea 97. Las líneas 9- y 97 vienen del motor y son ambos drenados al tanque. Las válvulas -C y -? permanecen en la misma posición, vienen del circuito de marcha adelante. El circuito de alta presión ;& es ahora la línea !. La línea " consi'ue la presión de car'a. &or lo tanto los cilindros ahora se mantienen en má$imo desplazamiento por la presión de car'a. La toma de presión 6 censa la presión de car'a. 5ota: El punto de prueba de testeo de la alta presión ;& esta localizado en 6. ebido al bajo ran'o de la maquina, para verificar la presión de traslación má$ima en reversa y marcha adelante, el selector de velocidad debe ser ubicado en modo de velocidad alta (los solenoides !- y !7 deben ser ener'izados1
ADERTENCIA$ &ara mayor se'uridad en traslación, el modo ran'o bajo de velocidad debe ser seleccionado cuando el vehículo esta bajando una pendiente.
0RENO ,IDROSTATICO La presión de car'a suministra aceite al pedal de freno -0. En neutro, un resorte mantiene la válvula de pedal completamente en posición abierta. )oda la presión de car'a es suministrada a la Hválvula de control del olenoide de marcha adelanteMatrás --I #uando se direcciona la maquina entonces es seleccionada la válvula servo@ control B que será activada completamente. 2ientras se traslada el equipo, si el operador lo desea, puede reducir velocidad o detener la maquina, 8l puede liberar el pedal del acelerador y despu8s presionar el pedal de freno. La presión de pilotaje se diri'e a la válvula servo@control B a trav8s de la válvula solenoide --. La baja presión de pilotaje es diri'ida a la válvula servo@cilindro resultando en un flujo reducido a la salida de la bomba. La velocidad de la maquina disminuye. i el operador desea parar la maquina, el presionara el pedal de freno completamente. La presión de pilotaje será cero. 5o habrá más presión que actu8 en el servo@cilindro. La bomba se pondrá en posición neutral. 5o habrá más flujo que circule a trav8s de la bomba. El tiempo que se tarda en parar la maquina, el motor hidráulico se comportará como una bomba disminuirá su movimiento de acuerdo al 'iro de la bomba. El flujo podrá solamente circular a trav8s de la válvula de alivio ;& hasta lo'rar detener completamente la maquina.
