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Leccin 5: Comparacin de los sistemasde mandos hidrostticos
doblesde los Cargadores de Cadenas 953/953B y 953C
Lecc
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5:
Com
para
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de
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dobl
e
Introduccin
La informacin en esta leccin permitir que los estudiantes
entiendancmo funcionan los sistemas de mando hidrostticos dobles y
elfuncionamiento similar de los sistemas de control
mecnico/hidrulico yelctrico/hidrulico.
El sistema de mando hidrosttico de los Cargadores de Cadenas
953/953Bconsta de una unidad de control de potencia hidrosttica con
dos bombas decaudal variable, bidireccionales, sobre el centro, que
impulsan dos motoresde caudal fijo, bidireccionales.
El sistema de mando hidrosttico del Cargador de Cadenas 953C
consta dedos bombas de caudal variable montadas
independientemente,bidireccionales, sobre el centro, y dos motores
de caudal variable,bidireccionales. Este sistema usa vlvulas
elctricas/hidrulicas paracontrolar el ngulo de la placa basculante
de las bombas y motores.
Objetivos
Al terminar esta leccin, el estudiante estar en capacidad
de:
1. Identificar los componentes del sistema de mando hidrosttico
doblemecnico/hidrulico de los Cargadores de Cadenas 953/953B.
2. Identificar los componente del sistema de mando hidrosttico
dobleelctrico/hidrulico del Cargador de Cadenas 953C.
3. Indicar la funcin de los componentes en ambos sistemas de
mandohidrosttico.
4. Indicar las semejanzas entre los componentes mecnicos de
losCargadores de Ruedas 953/953B y los componentes elctricos
delCargador de Ruedas 953C.
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Fig. 3.5.1 Componentes del mando hidrosttico de los Cargadores
de Cadenas 953/953B
MANDO HIDROSTATICO MECANICO/HIDRAULICO
Sistema de mando hidrosttico de los Cargadores de
Cadenas953/953B
Aunque el sistema de mando hidrosttico mecnico es simple en
eldiseo, algunos de los componentes y mecanismos de control
puedenno ser familiares. Esta presentacin identificar la funcin
yoperacin de cada componente principal. La operacin del
sistemacompleto se explicar mediante el uso de los diagrama
hidrulicos.
El sistema de mando hidrosttico se divide en seis
sistemashidrulicos y mecnicos separados que funcionan juntos
paratransmitir la potencia del motor a los mandos finales. Cada
sistemapuede transmitir potencia o controlar la potencia
transmitida.
Cuando se controla el sistema de mando hidrosttico, el
operadordebe controlar la velocidad y la direccin de flujo de la
bomba decaudal variable al motor. Tanto la velocidad como la
direccin deflujo dependen del ngulo de la placa basculante dentro
de la bombade caudal variable. Cuando el ngulo de la placa
basculante aumenta,aumenta tambin la velocidad de flujo al motor.
De igual manera, unadisminucin en el ngulo de la placa basculante
resulta en unadisminucin de la velocidad de flujo al motor. La
velocidad y ladireccin de flujo de la bomba al motor determinan la
velocidad y ladireccin de la cadena.
Unidad 3 3-5-2 Sistemas Hidrulicos de la MquinaLeccin 5
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Los componentes principales del mando hidrosttico, mostrados en
la figura3.5.1, son:
1. Filtro2. Vlvula de control principal3. Bomba de carga4.
Vlvula de alivio principal y de carga derecha5. Varillaje del
servocontrol6. Servocilindro7. Servovlvula8. Grupo de la placa
basculante y bomba de pistones9. Cabeza
Unidad 3 3-5-3 Sistemas Hidrulicos de la MquinaLeccin 5
VA LVU L A DEB AJA VE L O C IDA D
E NT R ADA DE LO PE RA DO R
V EL O CIDA D D EL M O TO R
S E RVO -VA LV UL A
B O M BAD E CA RG A
VALV UL A D EA L IV IO D E CA R G A
EN F RIAD O R
B O M BA DECAU DAL VA R IA BL E
M O TO R D EC AU DAL FIJOVALV UL A D E
A LIVIO P R IN CIPAL
VA LV UL ADE C AR G A
Fig. 3.5.2 Diagrama de mando hidrosttico de los Cargadores de
Cadenas953/953B (lado izquierdo)
Funcin de los componentes de mando hidrosttico de los
Cargadoresde Cadenas 953/953B
La unidad de control de potencia hidrosttica (HPCU) usa una
servovlvulapara controlar la posicin de la placa basculante de la
bomba de pistonesaxiales. El movimiento de la servovlvula es
controlado mecnicamente pormedio de la vlvula de velocidad BAJA y
por el pedal de direccin (nomostrado).
La vlvula de velocidad baja est conectada a travs de un
varillajemecnico a la palanca de control HPCU en el compartimento
del operador.Cuando el operador cambia la posicin de la palanca de
control HPCU, elvarillaje del servocontrol, conectado a travs de la
vlvula de velocidadbaja, mover la servovlvula. Esto har que cambie
la posicin de la placabasculante.
Durante la operacin de la mquina, la vlvula de velocidad baja
cambiaautomticamente la posicin de la servovlvula y la posicin de
la placabasculante. La velocidad del motor controla el movimiento
de la vlvula develocidad baja.
Cuando se oprime el pedal de direccin, una disposicin del
varillajemecnico hace que la servovlvula se mueva. Como resultado,
cambia elngulo de la placa basculante.
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VALV U LA D EBA JA V E L O C IDA D
E NT RA DA DE LO P ER AD O R
VE L O C IDA D DE L M O TO R
S E RVO VA LV UL A
BO M BADE C A RG A
VALV U LADE AL IV IOD E CA R G A
EN F RIAD O R
BO M BA D EC AUDA L VAR IA B LE
M OTO R DEC AU DA L F IJOVALV UL A D E
A LIVIO P RINC IPA L
S E RVO VA LV UL A
BO M BA D EC AUDA L VAR IA B LE
M OTO R DEC AU DA L F IJO
VA LV UL ADE C AR G A
VALV U LA D EAL IVIO PR IN C IPA L
VA LV UL ADE C AR G A
Fig. 3.5.3 Diagrama de mando hidrosttico de los Cargadores de
Cadenas 953/953B (ambos lados)
Componentes compartidos del mando hidrosttico de los Cargadores
deCadenas 953/953B
La figura 3.5.3 muestra el circuito de mando izquierdo en la
parte superior yel circuito de mando derecho en la parte inferior.
Cada bucle de mandocontrola la operacin de una cadena.
La vlvula de velocidad baja, la bomba de carga, la vlvula de
alivio develocidad y el enfriador de aceite son comunes para ambos
circuitos. Losbucles de mando se conectan a travs de estos
componentes comunes, perooperan independientemente y pueden
controlarse en forma separada a travsde los pedales de direccin.
Cada bucle de mando tiene su propiaservovlvula, vlvula de carga y
vlvula de alivio principal. La vlvula dealivio principal limita la
presin mxima de mando en ese circuito enparticular.
La distancia y la direccin del movimiento de la servovlvula
estncontroladas por la posicin de la palanca de control de mando
hidrosttico yde la vlvula de velocidad baja. Cuando la palanca de
control HPCU semueve de la posicin ESTACIONAMIENTO a la posicin
AVANCE oRETROCESO, el varillaje mecnico de la vlvula de velocidad
baja mueveambas servovlvulas en el mismo sentido.
La disposicin del varillaje mecnico conectado a las servovlvulas
haceque las vlvulas muevan las placas basculantes a ngulos
idnticos. Elajuste correcto de la disposicin del varillaje mecnico
es fundamental parafijar la posicin de la placa basculante. Esta
disposicin asegura que lasalida (flujo) de cada bomba sea la misma.
Si los ngulos de las placasbasculantes NO son las mismas, la
salidas no sern iguales. Comoresultado, una cadena girar a una
velocidad mayor y la mquina no sedesplazar en lnea recta.
Unidad 3 3-5-4 Sistemas Hidrulicos de la MquinaLeccin 5
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Cada servovlvula tambin conecta a un pedal de direccin a travs
deuna disposicin de varillaje. Cuando la mquina se mueve en
cualquiersentido, el operador puede presionar el pedal de direccin
respectivo yhacer que una servovlvula reduzca o aun invierta el
ngulo de la placabasculante de una bomba. Esto a su vez hace que el
giro de una cadenasea lento, se detenga o vaya en direccin
contraria.
Unidad 3 3-5-5 Sistemas Hidrulicos de la MquinaLeccin 5
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Fig. 3.5.4 Varillaje del servocontrol de los Cargadores de
Cadenas 953/953B
Varillaje del servocontrol de los Cargadores de Cadenas
953/953B
La figura 3.5.4 muestra el varillaje del servocontrol de los
Cargadoresde Cadenas 953/953B. El varillaje de control del HPCU est
debajode la tapa superior de la Unidad de Control de Potencia
Hidrosttica(HPCU). La palanca de AVANCE / ESTACIONAMIENTO
/RETROCESO (F-P-R) (1) dirige la entrada del operador al
varillajepiloto (2), al varillaje de direccin/velocidad (no
mostrado) y a lavlvula piloto (5). Cuando la palanca F-P-R se mueve
a lasposiciones de FRENOS DESCONECTADOS, AVANCE oRETROCESO, la
vlvula de velocidad baja se mueve hacia arriba yel varillaje de
direccin/velocidad mueve la servovlvula (3) queentonces mueve la
servovlvula derecha (4) a travs de lacombinacin varillaje
sincrnico/resorte centrador (6).
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Fig. 3.5.5 Operacin del sistema de mando hidrosttico del
Cargador de Cadenas 953C
MANDO HIDROSTATICO ELECTRICO/HIDRAULICO
Componentes del sistema de mando hidrosttico del Cargador
deCadenas 953C
El sistema de mando hidrosttico del tren de fuerza consta de
lossiguientes componentes principales:
- Motor
- Caja de distribucin
- Bombas de mando
- Motores de mando
- Bomba de carga
- Mltiple de sincronizacin
- Mltiple del ECM
- Filtro de carga
- Filtro de drenaje de la caja
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Fig. 3.5.6 Bombas de mando hidrosttico del Cargador de Cadenas
953C
Bombas de mando hidrosttico del Cargador de Cadenas 953C
Cada cadena del Cargador de Cadenas 953C se impulsa por medio
deuna bomba de pistones axial de caudal variable y un motor
depistones de caudal variable. Las bombas (1) estn montadas en
formaseparada en la caja de distribucin (2). La caja de distribucin
estunida al motor (3).
Cada motor y cada bomba de la cadena forman un circuito
hidrulicode bucle cerrado. La bomba, impulsada por el motor, enva
el flujo deaceite a travs de las mangueras al motor de pistones. El
motorconvierte la energa hidrulica en energa mecnica. La
potenciamecnica se transfiere a las cadenas a travs del mando
final. Estamquina puede impulsarse a velocidades infinitamente
variablesmayores de 10 km/hr (6,2 millas/hr) ya sea en avance o en
retroceso.
Mientras ambas cadenas reciben constantemente la potencia,
lavelocidad de una cadena puede aumentar o disminuir con relacin
ala otra para el giro a la derecha o a la izquierda. Una cadena
puededetenerse para hacer un giro cerrado o girar en sentido
contrario paraun giro de pivote.
La bomba de carga (4) est en la parte trasera de la bomba de
mandoizquierda y el mltiple de sincronizacin (5) est en la parte
superiorde la bomba de mando izquierda. En la figura tambin se
muestra labomba hidrulica del implemento (6).
Unidad 3 3-5-7 Sistemas Hidrulicos de la MquinaLeccin 5
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Fig. 3.5.7 Mdulo de Control Electrnico (ECM) del mando
hidrosttico delCargador de Cadenas 953C
Mdulo de Control Electrnico (ECM) del mando hidrostticodel
Cargador de Cadenas 953C
La figura 3.5.7 muestra el Mdulo de Control Electrnico (ECM)
(1)del mando hidrosttico que reemplaza el varillaje mecnico usado
enla Unidad de Control de Potencia Hidrosttica (HPCU) de
losCargadores de Ruedas 953/953B. El ECM recibe la informacin
deentrada, como velocidad del motor, direccin de la
mquina,presiones de la direccin, presiones de los frenos y
temperaturas.Usando la informacin de entrada, el ECM realiza los
clculos yactiva los solenoides correspondientes para controlar el
sistemahidrulico del tren de fuerza.
En la figura tambin se muestran el conector de enlace de datos
(2) yla clavija de cdigo de configuracin de mazo (3).
Unidad 3 3-5-8 Sistemas Hidrulicos de la MquinaLeccin 5
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Fig. 3.5.8 Motores de mando hidrosttico del Cargador de Cadenas
953C
Motores de mando hidrosttico del Cargador de Cadenas 953C
Los motores de mando de pistones de caudal variable (1),
mostradosen la figura 3.5.8, se encuentran debajo del motor,
montados en lacaja del freno. La presin piloto del mltiple del ECM
se enva a lasbombas y a los motores. La presin piloto controla el
caudal de lasbombas y los motores. Cada motor tiene una vlvula de
control delmotor de mando (2) que tiene un pistn accionador y
unaservovlvula.
A medida que la velocidad de la mquina aumenta, los motores
demando estn en caudal mximo y las bombas estn en caudalmnimo. A
medida que la velocidad contina aumentando, lasbombas de mando
llegan a un flujo mximo de 3,5 km/hr (2,2millas/hr), y los motores
comienzan a disminuir su caudal. Lasvelocidades de salida del motor
aumentarn hasta que los motoresestn en caudal mnimo, y la velocidad
de la mquina sea deaproximadamente 10 km/hr (6,2 millas/hr).
Unidad 3 3-5-9 Sistemas Hidrulicos de la MquinaLeccin 5
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CILINDROS DELEVANTAMIENTO
DESGARRADORYCILINDROS DEL
CUCHARON MULTIPROPOSITO
CILINDRO DEINCLINACION
VALVULAS DE CONTROLY TANQUE
VALVULA DE ALIVIODE ESTADO DOBLE
BOMBA DELIMPLEMENTO
MULTIPLEDEL ECM
GRUPO DEBOMBAS
IZQUIERDA
GRUPO DEBOMBASDERECHA
GRUPO DEMOTORESDERECHO
GRUPO DEMOTORES
IZQUIERDO MULTIPLE DESINCRONIZACION
ECM
BOMBADE CARGA
Fig. 3.5.9 Diagrama del sistema hidrulico del implemento y tren
de fuerza del Cargador de Cadenas 953C
Diagrama del sistema hidrulico del implemento y tren de
fuerzadel Cargador de Cadenas 953C
Este diagrama muestra los componentes principales del
sistemahidrulico del implemento y del tren de fuerza:
- Tanque hidrulico y vlvulas de control
- Bomba del implemento
- Cilindros de inclinacin y levantamiento del desgarrador y
delcucharn multipropsito
- Vlvula de alivio del implemento de estado doble
- Grupo de bomba izquierdo
- Grupo de motor izquierdo
- Grupo de bomba derecho
- Grupo de motor derecho
- Mltiple del ECM
- Mltiple de sincronizacin
- Bomba de carga
Unidad 3 3-5-10 Sistemas Hidrulicos de la MquinaLeccin 5
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+VGROUNDSIGNAL
SOLENOIDEDE ANULACION
VALVULA DE ALIVIODE PRESION DE CARGA
SENSOR DE PRESION DE CARGA
SOLENOIDE DECONTROL DEL FRENO
RESOLVEDORIZQUIERDO
RESOLVEDORDERECHO
SOLENOIDE DE DIRECCIONDEL BUCLE
DEL MANDO IZQUIERDO
SOLENOIDES DE DIRECCIONDEL BUCLE
DEL MANDO DERECHO
Fig. 3.5.10 Diagrama de los componentes de mltiple del ECM del
Cargador de Cadenas 953C
Componentes del mltiple del ECM del Cargador de Cadenas 953C
El mltiple del Mdulo de Control Electrnico (ECM) del
mandohidrosttico tiene los siguientes componentes:
- Vlvula de alivio de presin de carga- Sensor de presin de
carga- Vlvula solenoide de direccin del bucle de mando izquierdo -
Resolvedor izquierdo- Vlvulas solenoides de direccin del bucle de
mando derecho- Resolvedor derecho- Vlvula solenoide de anulacin-
Vlvula solenoide de control de frenos
Las funciones del mltiple del ECM son:
Controlar el caudal de las bombas y motores de caudal
variable
Conectar y desconectar los frenos de estacionamiento
Modular la presin del aceite de la bomba de carga
Usar el sensor de presin de carga para enviar la seal de presin
alECM del mando hidrosttico
Suministrar el aceite de control (aceite de carga) a todos
lossolenoides
Los resolvedores izquierdo y derecho envan la presin de aceite
de seal deavance o de retroceso a los motores. Cada bucle de mando
tiene unresolvedor.
NOTA: El Mdulo de Control Electrnico (ECM) es la caja que
recibey enva las seales elctricas. El mltiple del ECM mostrado en
lafigura 3.5.10 contiene las vlvulas solenoides que reciben las
sealeselctricas del Mdulo de Control Electrnico (ECM).
Unidad 3 3-5-11 Sistemas Hidrulicos de la MquinaLeccin 5
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MULTIPLE DESINCRONIZACION
VALVULASDE REMOLQUE
VALVULA DESINCRONIZACION
BOMBADE CARGA
FILTRODE CARGA
CARRETEPILOTO
SERVOVALVULA
PISTONDE CONTROLVALVULA COMPENSADORAY DE ALIVIO DE TUBERIA
FRENOS
MOTOR DE MANDO
BOMBADE MANDO
VALVULA DELANZADERADE PURGA
PISTONACCIONADOR
VALVULADE ALIVIODE PURGA
SERVOVALVULA
Fig. 3.5.11 Bucle de mando izquierdo hidrosttico del Cargador de
Cadenas 952C. (Motor APAGADO)
Bucle de mando izquierdo hidrosttico del Cargador de
Cadenas952C
Este diagrama muestra el bucle de mando izquierdo del sistema
demando hidrosttico cuando el motor est APAGADO. Los
principalescomponentes son:
Grupo de bombas del mando izquierdo- Vlvula de alivio de tubera
y compensacin- Pistn de control- Servovlvula- Carrete piloto
Grupo de motor del mando izquierdo- Pistn accionador- Vlvula de
alivio de purga- Vlvula de lanzadera de purga- Servovlvula
Mltiple de sincronizacin- Vlvula de sincronizacin - Vlvulas de
remolque
Frenos
Bomba de carga (montada en la bomba de mando izquierda)
Filtro de carga
Unidad 3 3-5-12 Sistemas Hidrulicos de la MquinaLeccin 5
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Las funciones del bucle del mando izquierdo son:
Enviar el aceite de la bomba de mando variable al motor demando
variable
Proveer aceite de compensacin y proteccin de alivio de latubera
a los lados de avance y de retroceso del bucle demando
Controlar el caudal de la bomba, usando el carrete piloto,
laservovlvula y el pistn de control
Controlar el caudal del motor, usando la servovlvula y elpistn
accionador
Enviar constantemente el aceite de descarga a la caja delmotor a
travs de la vlvula lanzadera de purga y de la vlvulade alivio de
purga
Proveer una conexin mecnica del motor con la bomba decarga a
travs de la bomba de mando izquierda
El propsito del mltiple de sincronizacin es:
Proveer los bucles de mandos izquierdo y derecho con unaconexin
comn (vlvula de sincronizacin) que est abiertadurante el
desplazamiento en lnea recta, y cerrada durante elgiro
Proveer dos vlvulas mecnicas (vlvulas de remolque) quepuedan
abrirse cuando se remolque la mquina en caso de queel motor no
pueda ponerse en funcionamiento
El propsito del filtro de carga es:
Limpiar los contaminantes del aceite de carga antes de quefluyan
al bucle de mando y al sistema de control
Unidad 3 3-5-13 Sistemas Hidrulicos de la MquinaLeccin 5
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VALVULA DESINCRONIZACION
MULTIPLEECM
BOMBA DE MANDO DERECHA
BOMBA DE MANDOIZQUIERDAMOTRO DE MANDOIZQUIERDO
MOTOR DE MANDODERECHO
FILTRO DEDRENAJE
DE LA CAJA
VALVULA DE ALIVIO DEPRESION DE CARGA
FILTRODE CARGA VALVULA
DE RETENCION
SERVOVALVULA
SERVOVALVULA
VALVULASOLENOIDE
DE ANULACION
VALVULASOLENOIDEDEL FRENO
Fig. 3.5.12 Diagrama del sistema de mando hidrosttico del
Cargador de Cadenas 953C (ESTACIONAMIENTO)
Sistema de mando hidrosttico del Cargador de Cadenas 953Ccon
frenos de estacionamiento conectados(ESTACIONAMIENTO)
La figura 3.5.12 muestra el motor en funcionamiento y la palanca
decontrol de mando hidrosttico en la posicin ESTACIONAMIENTO.La
bomba de carga toma el aceite del tanque hidrulico decombinacin de
tren de fuerza e implemento (figura 3.5.9) y enva elflujo de aceite
al grupo de filtros de aceite de carga. El filtro de aceitede carga
est clasificado en 7 micrones. La vlvula de derivacin,contenida en
la caja, se abrir a una presin diferencial de 345 kPa(50
lbs/pulg2): Esta presin diferencial ocurrir cuando el aceite estfro
o el filtro tenga restriccin debido a contaminacin. Cuando lapresin
diferencial excede la especificacin, el aceite de la bomba decarga
se enva al tanque y no a los bucles de mando ni al sistema
decontrol. La mquina no se mover hasta que la presin diferencialest
por debajo del valor de especificacin.
Del filtro de aceite de carga, el aceite fluye a:
Las vlvulas de alivio de compensacin y tubera, y a loscontroles
de la placa basculante de las bombas izquierda yderecha.
La servovlvula de los motores de mando izquierdo y derecho.
La vlvula de alivio de presin de carga situada en el mltiple
delECM y
Las vlvulas solenoides de anulacin y frenos.
Unidad 3 3-5-14 Sistemas Hidrulicos de la MquinaLeccin 5
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En el diagrama, directamente encima del filtro de aceite de
carga, hayuna vlvula de retencin cargada por resorte que funciona
en tiempoextremadamente fro. El aceite de carga fro deriva el
filtro y pasa a lavlvula de retencin, para ayudar a mantener, en el
sistema de carga,un flujo de lubricacin adecuado hasta que el
aceite del sistema est auna temperatura adecuada que le permite ir
a travs del filtro.
La vlvula de alivio de presin de carga se ajusta a 2.400 kPa
(350lbs/pulg2). El principal propsito del sistema de carga es
proveeraceite de compensacin al lado de presin baja (retorno) de
los buclesde mando. El aceite de carga reemplaza continuamente
cualquier fugaa travs de los grupos giradores de las bombas y
motores, ysuministra aceite fro a los bucles de mando. Una porcin
del excesodel aceite de carga de la vlvula de alivio de carga es
enviado a lascajas de la bombas de mando y al lado de succin de la
bomba deimplemento (figura 3.5.9.). El aceite de carga entrando a
las cajas dela bomba arrastra los contaminantes y el aceite
caliente sacndolo delas cajas y envindolo al filtro de aceite de
drenaje de la caja ubicadoen el lado derecho de la mquina.
La bomba de carga tambin suministra el flujo y la presin de
trabajopara controlar las bombas, los motores, y las vlvulas
solenoides. Elsensor de presin de carga, ubicado en el mltiple del
ECM,convierte una presin de entrada en una seal. El ECM del
mandohidrosttico usa esta seal para medir la presin de carga del
sistema.Se registra una advertencia en el Sistema Monitor
Caterpillar si lapresin de carga disminuye por debajo del nivel
especificadorequerido para mantener los frenos (conectados por
resorte,desconectados hidrulicamente) listos a conectarse cuando
lamquina est en movimiento. Tambin se registra una advertencia sila
presin de lubricacin de mando hidrosttica no se mantienecuando la
mquina est en ESTACIONAMIENTO.
La vlvula solenoide de sincronizacin se activa en
posicinESTACIONAMIENTO. Al activar el solenoide de
sincronizacinpermite que se conecten los bucles de mando izquierdo
y derecho.
En ESTACIONAMIENTO, las bombas estn en un ngulo de
placabasculante de cero grados y los motores estn en caudal
mximo.
Unidad 3 3-5-15 Sistemas Hidrulicos de la MquinaLeccin 5
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VALVULASOLENOIDEDEL FRENO
Fig. 3.5.13 Diagrama del sistema de mando hidrosttico del
Cargador de Cadenas 953C (FRENOS DESCONECTADOS)
Sistema de mando hidrosttico del Cargador de Cadenas 953Ccon
frenos de estacionamiento desconectados (FRENOSDESCONECTADOS)
La figura 3.5.13 muestra las condiciones cuando la palanca
develocidad y direccin se mueve a la posicin FRENOSDESCONECTADOS.
El ECM del mando hidrosttico procesa lainformacin de entrada del
movimiento de la palanca de velocidad ydireccin y enva una seal de
salida a la vlvula solenoide del freno.Cuando el solenoide del
freno se ACTIVA, se enva aceite de carga alas cajas izquierda y
derecha del freno para desconectar los frenos.
Unidad 3 3-5-16 Sistemas Hidrulicos de la MquinaLeccin 5
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ALTO
BAJO
VALVULASDE LANZADERA
DE PURGAVALVULAS DE COMPENSACION
Y ALIVIO DE TUBERIAIZQUIERDAS
VALVULAS SOLENOIDEDE LA DIRECCION IZQUIERDAS
VALVULAS SOLENOIDEDE ANULACION
VALVULASDE ALIVIODE PURGA FILTRO DE DRENAJEDE LA CAJA
VALVULAS SOLENOIDEDE LA DIRECCION DERECHAS
VALVULAS DE COMPENSACIONY ALIVIO DE TUBERIA
DERECHAS
Fig. 3.5.14 Diagrama del sistema de mando hidrosttico del
Cargador de Cadenas 953C. (AVANCE MAXIMO)
Sistema de mando hidrosttico del Cargador de Cadenas 953C
enavance mximo
Cuando la palanca de velocidad y direccin se mueve a la posicin
deAVANCE mximo, el ECM del mando hidrosttico procesa la seal
deentrada del sensor de palanca y enva seales de salida a la
vlvulasolenoide de anulacin y a las vlvulas solenoides de direccin
izquierda yderecha. En condiciones de frenos conectados
(ESTACIONAMIENTO) yliberados (FRENOS DESCONECTADOS), la vlvula
solenoide deanulacin se desactiva para bloquear el aceite de carga
a las cuatro vlvulasde direccin. Por tanto, un cortocircuito
elctrico potencial en el circuito delcableado del solenoide impedir
que las bombas aumenten su caudal.
Cuando los solenoides de las vlvulas de direccin estn activados,
se envauna seal de presin piloto proporcional al motor y bomba
respectivos. Laseal piloto a las bombas hace que se mueva la placa
basculante al enviar elflujo de aceite de la bomba a los motores.
La presin del lado de presinalta del bucle de mando est limitada
por las vlvulas de alivio decompensacin y tubera a una presin mxima
de 42.000 kPa (6.100lb/pulg2).
Dentro de cada motor hay una vlvula de lanzadera de purga y una
vlvulade alivio de purga que permiten un flujo continuo de aceite
de carga dellado de presin baja del bucle de mando a la caja del
motor. El flujo depurga remueve los contaminantes del bucle. El
flujo de purga tambin sacael aceite caliente del bucle. En las
condiciones de frenos conectados(ESTACIONAMIENTO) y FRENOS
DESCONECTADOS, la vlvula delanzadera de purga est en la posicin
central debido a que los lados de altay baja del bucle de mando
tienen la misma presin debido al aceite decarga.
Unidad 3 3-5-17 Sistemas Hidrulicos de la MquinaLeccin 5
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En la figura 3.5.14, la presin en el lado alto del bucle de
mando haceque la vlvula de lanzadera de purga se mueva y enve el
flujo de aceitede carga, a travs de la vlvula, a la vlvula de
alivio de orificio y purga.El orificio provee una restriccin al
flujo de aceite de carga. La vlvulade alivio de purga mantiene una
contrapresin de aproximadamente1.600 kPa (238 lb/pulg2) al flujo de
presin de carga antes de que elaceite se descargue a la caja del
motor.
El aceite de drenaje de la caja del motor proviene de la fuga
del aceitedel grupo giratorio y del aceite de purga de la vlvula de
lanzadera. Elaceite de drenaje de la caja fluye a travs del filtro
de drenaje de la caja.
La vlvula de sincronizacin (figura 3.5.12) mantiene el
desplazamientocorrecto de la mquina tanto en AVANCE como en
RETROCESO.Cuando el ECM de mando hidrosttico activa el solenoide
desincronizacin, la vlvula de sincronizacin se abre y equilibra
laspresiones de mando entre el bucle de mando izquierdo y el
derecho. Elsolenoide se activa durante condiciones de direccin
desconectada y sedesactiva cuando el pedal de direccin se oprime o
en condicionesextremas de velocidad baja.
Para alcanzar la velocidad mxima de avance de la mquina,
ambasbombas de mando deben aumentar su caudal hasta el ngulo
mximo.Esto provee aproximadamente un tercio de la velocidad total
de lamquina. En este punto, los motores de mando comenzarn a
reducir elcaudal hasta el ngulo mnimo. La velocidad continuar
aumentandohasta que la mquina alcance la velocidad mxima de
aproximadamente10 km/hr. (6,2 millas/hr).
El control electrnico de velocidad baja funciona cuando la carga
en labarra de tiro comienza a sobrecargar la velocidad del motor.
En estascondiciones de carga, como sea necesario, el control de
velocidad bajaanula la seal de velocidad del operador.
Para mantener la velocidad del motor a las r.p.m. de punto de
controldesignadas, el control de velocidad baja del ECM activa o
desactiva lossolenoides de direccin de los bucles de mando. La
velocidad del motorse mantiene sin importar el incremento ni los
cambios de las cargas en labarra de tiro. Las r.p.m. del punto de
control dependen del softwareprogramado en el ECM del mando
hidrosttico y no son ajustables.
El sistema del implemento tiene como prioridad disponer de la
potenciadel motor y el mando hidrosttico usa la potencia restante.
Durante cargaalta o extrema del motor, la vlvula solenoide de
sincronizacin sedesactiva automticamente y los bucles de mando se
separan hasta queel ECM del mando hidrosttico reduzca la carga del
motor.
Unidad 3 3-5-18 Sistemas Hidrulicos de la MquinaLeccin 5
-
Usando el sensor magntico de velocidad del motor, montado en la
caja delvolante del motor, el ECM del mando hidrosttico verifica la
carga total delsistema de mando hidrosttico y del sistema hidrulico
del implemento.Este sensor genera una frecuencia de seal que vara
en proporcin a lavelocidad del motor. La seal del sensor magntico
de velocidad del motory la seal del interruptor de la palanca del
regulador proveen las entradasnecesarias para realizar la funcin de
velocidad baja del motor (anticalado).
El interruptor de la palanca del regulador es un interruptor de
dosposiciones que enva seales al ECM del mando hidrosttico cuando
lapalanca del regulador est en VELOCIDAD ALTA EN VACIO. Estopermite
que la funcin de baja velocidad (anticalado) funcione para
operarapropiadamente la posicin de la palanca del regulador.
Unidad 3 3-5-19 Sistemas Hidrulicos de la MquinaLeccin 5
AVANCE
RETROCESO
Fig. 3.5.15 Diagrama del sistema de mando hidrosttico del
Cargador de Cadenas 952C (GIRO A LA DERECHA)
Sistema de mando hidrosttico del Cargador de Cadenas 953Cdurante
el giro a la derecha
Cuando la mquina se est desplazando en la direccin de AVANCE y
elpedal de direccin derecho est oprimido parcialmente, la vlvula
desincronizacin (figura 3.5.19) est desactivada para separar los
bucles demando.
Cuando el pedal de direccin est oprimido parcialmente, el
sensorgiratorio del pedal enva una seal al ECM del mando
hidrosttico. ElECM del mando hidrosttico enva una seal a la vlvula
solenoide dedireccin de AVANCE derecha (figura 3.5.14), para
reducir la seal depresin piloto de la bomba y motor derechos. La
cadena derecha ir mslenta y la cadena izquierda mantendr la
velocidad inicial. Si lavelocidad de la mquina es mxima, slo el
caudal del motor derechoaumentar a medida que el operador oprime
parcialmente el pedal dedireccin derecha. La mquina se mover hacia
la derecha.
-
Cuando el pedal de direccin se oprime un poco ms, el sensor
giratorio delpedal enva una seal diferente al ECM del mando
hidrosttico. El ECM delmando hidrosttico enva una seal a la vlvula
de direccin de solenoideDE AVANCE derecha para reducir an ms la
presin de seal piloto a labomba y motor derechos. La mquina har un
giro marcado a la derecha.
Cuando el operador oprime completamente el pedal de direccin
derecho, elECM del mando hidrosttico detiene la seal a la vlvula de
direccin DEAVANCE derecha y enva una seal de salida a la vlvula
solenoide dedireccin de RETROCESO derecho. La vlvula solenoide de
direccin DERETROCESO derecha enva entonces la presin de seal piloto
al motor demando y bomba derechas, lo cual hace que la bomba
derecha enve el flujode aceite al lado de RETROCESO del bucle de
mando. El motor de mandoderecho gira en sentido de retroceso,
mientras el motor de mando izquierdocontina girando en el sentido
de AVANCE. La mquina realiza un GIROCERRADO A LA DERECHA.
Unidad 3 3-5-20 Sistemas Hidrulicos de la MquinaLeccin 5
BUCLEDE MANDOIZQUIERDO
BUCLEDE MANDODERECHO
AVANCE
RETROCESO
Fig. 3.5.16 Diagrama del sistema de mando hidrosttico del
Cargador de Cadenas 953C (pedal central oprimido parcialmente)
Sistema de mando hidrosttico del Cargador de Cadenas 953C
conpedal central oprimido parcialmente
Cuando el operador oprime parcialmente el pedal central, el ECM
delmando hidrosttico reduce la seal a las vlvulas solenoides de
direccinactivadas (figura 3.5.14). Cuando la mquina se desplaza a
velocidadmxima de avance, los motores se mueven hacia el caudal
mximo y lasbombas se mueven hacia el caudal mnimo.
NOTA: Este diagrama es casi igual al de AVANCE MAXIMO.
Ladiferencia est en que la palanca de velocidad y direccin an
cumplensu funcin, pero se reduce en gran medida la gama de
velocidades.
-
BUCLEDE MANDOIZQUIERDO
BUCLEDE MANDODERECHO
AVANCE
RETROCESO
Fig. 3.5.17 Diagrama del sistema de mando hidrosttico del
Cargador de Cadenas 953C (pedal central oprimido totalmente)
Sistema de mando hidrosttico del Cargador de Cadenas 953Ccon
pedal central oprimido totalmente
Cuando el operador oprime totalmente el pedal central, el ECM
delmando hidrosttico reduce o detiene la seal a las vlvulas
solenoidesde direccin. Cuando la mquina est desplazndose a
velocidadmxima de avance, los motores se mueven a caudal mximo y
lasbombas se mueven a caudal mnimo. La mquina produce una
paradaabrupta debido al frenado dinmico del sistema de mando
hidrostticodel tren de fuerza. Los frenos de estacionamiento se
conectanautomticamente. Debido a que las placas basculantes de la
bombaspermanecen a un ngulo muy pequeo mientras los frenos
estnsosteniendo los motores, se puede escuchar un sonido
caractersticodel sistema hidrulico del tren de fuerza.
Al trabajar en una pendiente, el operador tambin puede utilizar
elpedal del centro para evitar que la mquina ruede. Con la palanca
develocidad y direccin en posicin de ESTACIONAMIENTO y elpedal del
centro completamente oprimido, el operador puede mover lapalanca de
velocidad y direccin a cualquier velocidad de AVANCE ode RETROCESO
y soltar ligeramente el pedal central para tener uncontrol preciso
de la mquina.
Unidad 3 3-5-21 Sistemas Hidrulicos de la MquinaLeccin 5
-
1. Escriba la letra del nombre correspondiente del nmero de la
figura del sistema de mandohidrosttico de los Cargadores
953A/953B
Unidad 3 - 1 - Sistemas Hidrulicos de la MquinaCopia del
Instructor: Examen 3.5.1
Cop
ia d
el In
stru
ctor
: Exa
men
3.5
.1
3
3
1
7 5
2
3
8
6
4
9
1. F
2. C
3. I
4. L
5. H
6. B
7. J
8. A
9. E
A. Grupo de bomba de pistones y placa basculante
B. Servocilindro
C. Vlvula de control principal
D. Mdulo de control electrnico
E. Cabeza
F. Filtro
G. Mltiple de sincronizacin
H. Varillaje del servocontrol
I. Bomba de carga
J. Servovlvula
K. Mltiple del ECM
L. Vlvula de alivio principal y carga derecha
EXAMEN 3.5.1: COMPARACION DEL SISTEMA DE MANDO HIDROSTATICO
DOBLE
Nombre ______________________________________
-
Complete:
2. Escriba los nombres de las piezas en el diagrama arriba que
son comunes a ambos mandoshidrostticos dobles.
Vlvula de baja velocidad , Bomba de carga, Vlvula de alivio de
cargay enfriador de aceite .
3. El Mdulo de Control Electrnico de la mquina 953C reemplaza el
C en lasmquinas 953A/953B HCPU.
A. Motor de cadenaB. ServocilindroC. Varillaje mecnicoD.
Filtro
4. Las cuatro vlvulas solenoides de mando y las dos vlvulas
resolvedoras del mltiple del ECMen la mquina 953C, reemplaza la(s)
B de las mquinas 953A/953B con HPCU.
A. Vlvula de baja velocidadB. ServovlvulasC. Vlvulas de alivio
principalesD. Vlvulas de carga
Unidad 3 - 2 - Sistemas Hidrulicos de la MquinaCopia del
Instructor: Examen 3.5.1
VALV U LA D EBA JA V E L O C IDA D
E NT RA DA DE LO P ER AD O R
VE L O C IDA D DE L M O TO R
S E RVO VA LV UL A
BO M BADE C A RG A
VALV U LADE AL IV IOD E CA R G A
EN F RIAD O R
BO M BA D EC AUDA L VAR IA B LE
M OTO R DEC AU DA L F IJOVALV UL A D E
A LIVIO P RINC IPA L
S E RVO VA LV UL A
BO M BA D EC AUDA L VAR IA B LE
M OTO R DEC AU DA L F IJO
VA LV UL ADE C AR G A
VALV U LA D EAL IVIO PR IN C IPA L
VA LV UL ADE C AR G A
-
1. Escriba la letra del nombre correspondiente del nmero de la
figura del sistema de mandohidrosttico de los Cargadores
953A/953B
Unidad 3 - 1 - Sistemas Hidrulicos de la MquinaCopia del
Estudiante: Examen 3.5.1
Cop
ia d
el E
stud
iant
e: E
xam
en 3
.5.1
3
3
1
7 5
2
3
8
6
4
9
1. ______
2. ______
3. ______
4. ______
5. ______
6. ______
7. ______
8. ______
9. ______
A. Grupo de bomba de pistones y placa basculante
B. Servocilindro
C. Vlvula de control principal
D. Mdulo de control electrnico
E. Cabeza
F. Filtro
G. Mltiple de sincronizacin
H. Varillaje del servocontrol
I. Bomba de carga
J. Servovlvula
K. Mltiple del ECM
L. Vlvula de alivio principal y carga derecha
EXAMEN 3.5.1: COMPARACION DEL SISTEMA DE MANDO HIDROSTATICO
DOBLE
Nombre ______________________________________
-
Complete:
2. Escriba los nombres de las piezas en el diagrama arriba que
son comunes a ambos mandoshidrostticos dobles.
, , y.
3. El Mdulo de Control Electrnico en la mquina 953C reemplaza el
en las mquinas953A/953B HCPU.
A. Motor de cadenaB. ServocilindroC. Varillaje mecnicoD.
Filtro
4. Las cuatro vlvulas solenoides de mando y las dos vlvulas
resolvedoras del mltiple del ECMen la mquina 953C, reemplaza la(s)
las mquinas 953A/953B HPCU.
A. Vlvula de baja velocidadB. ServovlvulasC. Vlvulas de alivio
principalesD. Vlvulas de carga
Unidad 3 - 2 - Sistemas Hidrulicos de la MquinaCopia del
Estudiante: Examen 3.5.1
VALV U LA D EBA JA V E L O C IDA D
E NT RA DA DE LO P ER AD O R
VE L O C IDA D DE L M O TO R
S E RVO VA LV UL A
BO M BADE C A RG A
VALV U LADE AL IV IOD E CA R G A
EN F RIAD O R
BO M BA D EC AUDA L VAR IA B LE
M OTO R DEC AU DA L F IJOVALV UL A D E
A LIVIO P RINC IPA L
S E RVO VA LV UL A
BO M BA D EC AUDA L VAR IA B LE
M OTO R DEC AU DA L F IJO
VA LV UL ADE C AR G A
VALV U LA D EAL IVIO PR IN C IPA L
VA LV UL ADE C AR G A