1. Un vibr vibro o comp compac acta tado dorr de 5000 5000 [Lbf [Lbf]] de peso peso usa usa una una hidr hidrot otra rans nsmi misi sion on para para impulsar el vehículo, sobre una pendiente de terreno de 10%. Reuerimientos!
a. b. c. d.
Seleccio Seleccionar nar la hidrotra hidrotransmi nsmision sion y determin determinar ar el máximo máximo flujo. flujo. Presió Presión n de opera operació ción n del sist sistema ema Muestre Muestre que que HST tiene tienes s suficient suficiente e torque torque para para girar girar las ruedas ruedas Poten Potencia cia reque requerid rida a por por el motor motor de combust combustión ión para para el ibro ibro compa compacta ctado dorr y su sistema de tracción !nicamente.
"atos del sistema
"ibro compactador
W c =5000 [ Lbf ] V c =10 ∅ru
[ ] Mi h
=40 [ ¿ ]
ℜ l dif → 24.85:1 ntrans= 0,98 HST
N B =2000 [ rpm ] P Aliv =3500 [ Psi ] POp=0,85∗3500 [ Psi] #mbiente m =0,1 =10
μ=0,4 K r =250 [ Lbf ]
$uer%a de empuje requerida para que el eh&culo se desplace.
F =W c
(
K r 1000
+
m 100
)
+ F d
Torque de desli%amiento
T S=
W c∗ μ∗∅ ru 2
Torque de trabajo de rodadura
F ∗∅ru T W = 2
#oluci$n
Primero que todo procedemos a calcular la fuer%a de empuje' que necesita el ibro compactador' para despla%arse y hacer trabajo. Se asume que el peso de la maquina esta soportado por las ( ruedas' por tal motio se hacen las operaciones para una sola rueda con la mitad de la carga.
F =5000 [ L b f ]
(
50 1000
+
10 100
)
+ 250 [ L bf ]
F =1000 [ L b f ]
)alculamos el torque de trabajo de rodadura. Se debe tener en cuenta que cada rueda ara la mitad de la fuer%a de empuje.
F T W =
2
∗∅ru 2
=500 [ L b f ]∗20 [¿ ]
T W =10000 [ L bf −¿]
Para determinar el torque real de fricción' consideramos que &' de la carga están actuado sobre las ruedas traseras.
( 5,71 )=¿ 1658,4 [ L bf ] W c =
2∗W c 3∗2
T S=1658,4
cos ¿
[ L b ]∗0,4∗40 [¿] f
2
T S=13267,2 [ L bf −¿] )on esa condición se puede confirmar que el compactador se muee sin desli%amiento' teniendo en cuenta que se cumple T S > T W
#nálisis de del sistema hidráulico que muee las ruedas' el cual consta de dos motores en paralelos' operando a las mismas condiciones de carga' por tal motio solo se aran cálculos para uno de ellos.
V c =10
!ru" =
!ru" =8,74
[ ] [ ] Mi m =4,44 h s
2∗V c ∅ru
2∗4,44
=
[] m s
[¿]∗2,54 [ cm] ∗1 [ m ] 1 [ ¿] 40 100 [ cm ]
[ ] rad s
)alculo del torque que debe entregar el motor a las ruedas
T M =
T # ntrans∗ℜ ldif
=
10000 [ L bf −¿] 0,98 ∗24,85
T M = 410,6 [ Lb f −¿]
T M =
$ M ∗ % P M ∗nmm 2 &
% P M = POp= 0,85∗3500 [ Psi ] =2975 [ Psi ] )on estas expresiones podemos determinar la capacidad olum*trica de los motores 410,6 [ L b f −¿ ]=
[ ] 3
$ M =0,94 ¿
r"v
$ M ∗2975 [ Psi ]∗0,92 2 &
#hora procedemos a determinar el caudal nominal que llega a los motores
N M =
!ru"∗60 2 &
8,74 ∗60
∗ℜ ldif =
2 &
∗24,85
N M =2074 [ rpm ] 0,94
' NM =$ M ∗ N M =
' M =
r"v
231
[ ] [ ]
¿3 =8,44 [ (pm ]
' NM =1949,56 1949,56
[ ]
¿3 ∗2074 [ rpm ]
min
¿
3
min
=9,17 [ (pm ]
0,92
)omo se sabe que son ( motores operando a iguales condiciones entonces+
[ ] 3
' B =2 ' M = 4238,2
¿
min
=18,35 [ (pm ]
,eterminamos la capacidad olum*trica de la bomba
$ B=
4238,2
'B N B n vB
=
[ ] ¿3
min
2000 [ rpm ]∗0,92
[ ] 3
$ B=2,3 ¿ r"v
)alculo de la potencia requerida en el motor de combustión interna que muee a la bomba' y genera la potencia para el sistema de tracción y el ibrocompactador.
P)t *i"s"l=
' B∗ POp nTB
nTB =n vB∗nmB= 0,92∗0,92 =0,846
P)t *i"s"l =
18,35 [ (pm]∗3500∗0,85 [ Psi ] 0,846∗1714
P)t *i"s"l =37,65 [ +p]
