Curso Cat UN3L2 Sist Hidrostatico
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7/29/2019 Curso Cat UN3L2 Sist Hidrostatico
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Leccin 2: Controles del SistemaHidrosttico
Introduccin
Los controles del sistema hidrosttico estudiados en esta leccincumplen funciones importantes, como son limitar las presiones
mximas, enfriar y purgar el aceite de los componentes de la bomba y
del motor hidrulicos, aadir fluido de compensacin para las fugas
del sistema y funcionar como controles mecnicos simples del control
del sentido de giro del motor. La informacin de esta leccin
permitir que los estudiantes entiendan la operacin de los controles
del sistema hidrosttico que se usan en una gran variedad de
mquinas.
Objetivos
Al terminar esta leccin, el estudiante estar en capacidad de:
1. Identificar los siguientes componentes en un sistema de mando
hidrosttico:
A. Vlvula de alivio de paso
B. Vlvula de lanzadera de descarga
C. Vlvula de alivio de descarga
D. Bomba de carga
E. Filtro del sistema de carga
F. Vlvula de compensacin
G. Vlvula de alivio de cargaH. Vlvula de control de la bomba
I. Bomba de mando
J. Motor
2. Indicar el propsito de cada componente y su funcionamiento.
3. Trazar el flujo de aceite a travs de los diferentes componentes
de cada direccin de operacin.
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7/29/2019 Curso Cat UN3L2 Sist Hidrostatico
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B O M B A MOTOR
Fig. 3.2.1 Bucle cerrado con motor fijo y bomba variable,
bidireccional
BO M BA M O TOR
VALVULAS
D E A L IV I O
D E C RU C E
Fig. 3.2.2 Vlvulas de alivio de cruce
Vlvulas de alivio de cruce
Cuando la presin de la vlvula de alivio se excede, las vlvulas de
alivio de cruce ubicadas entre la bomba y el motor envan el aceite de
suministro de presin alta al lado de succin de presin baja de la
bomba. Se requieren dos vlvulas de alivio para los sistemas
hidrostticos de bucle cerrado bidireccional, como se muestra en la
figura 3.2.2.
Sistema de bucle cerrado
Un sistema hidrosttico de bucle cerrado con bomba de caudal
variable y motor de caudal fijo, bidireccional (fig. 3.2.1), se usar
para describir la funcin de los componentes de control de la mayora
de los sistemas hidrostticos modernos. Los componentes se
adicionarn uno a la vez para entender mejor la funcin de cada
componente de control.
Unidad 3 3-2-2 Sistemas Hidrulicos de la Mquina
Leccin 2
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7/29/2019 Curso Cat UN3L2 Sist Hidrostatico
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Sistema de descarga
El sistema de descarga consta de dos vlvulas, una de lanzadera y la otra
de alivio (figura 3.2.3). Cuando la bomba aumenta el caudal, la presin
alta del lado de salida de la bomba del sistema de bucle cerrado desplaza
la vlvula de lanzadera. El aceite del lado de presin baja del sistema de
bucle cerrado fluye a travs de la vlvula de lanzadera a la vlvula de
alivio de descarga. La vlvula de alivio de descarga mantiene una
contrapresin ajustada en el lado de presin baja del sistema de bucle
cerrado. El aceite de descarga a travs de la vlvula de alivio fluye a la
caja del motor.
Cuando el aceite pasa a la caja del motor, enfra las piezas giratorias y
arrastra las partculas de desgaste de la caja del motor. El aceite de
drenaje de la caja del motor fluye a la caja de la bomba y enfra y purga
la bomba. El aceite de drenaje de la caja de la bomba fluye al tanque a
travs del enfriador de aceite.
En algunos sistemas, el aceite de drenaje de la caja del motor regresa
directamente al tanque. La bomba debe entonces usar su propio aceite de
drenaje de la caja u obtener aceite de alguna otra fuente para el
enfriamiento y limpieza.
El circuito de aceite de drenaje de la caja desde la bomba o motor hasta
el tanque puede tambin ser diferente en algunos sistemas. El aceite de
drenaje de la caja puede fluir a travs de un enfriador, a travs de un
enfriador y un filtro, o solamente a travs de un filtro antes de regresar
al tanque.
BOMBA
ENFRIADOR
DE ACEITE
TANQUE
TUBERIADE DESCARGA
VALVULA
DE ALIVIODE DESCARGA
VALVULA
DE LANZADERADE DESCARGA
MOTOR
VALVULAS
DE ALIVIO
DECRUCE
Fig. 3.2.3 Sistema de descarga y vlvulas de alivio de cruce
Unidad 3 3-2-3 Sistemas Hidrulicos de la Mquina
Leccin 2
Sin embargo, los sistemas hidrostticos de bucle cerrado,
unidireccional y todos los sistemas hidrostticos de bucle abierto
requieren slo de una vlvula de alivio de cruce. El flujo a travs de la
vlvula de alivio se enva al lado de succin de presin baja de la
bomba en los sistemas hidrostticos de bucle cerrado, unidireccional.El flujo a travs de la vlvula de alivio se enva al tanque en los
sistema hidrostticos de bucle abierto.
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TUBERIADE DESCARGA
VALVULADECOMPENSACION
VALVULADEALIVIO
DECARGA
VALVULA DE
COMPENSACION
BOMBA
FILTRO
BOMBA
DE CARGA
TANQUE
ENFRIADOR
VALVULAS
DE ALIVIO
DECRUCE
VALVULA
DE LANZADERA
DEDESCARGA
VALVULA
DE ALIVIO
DE DESCARGA
MOTOR
Fig. 3.2.4 Sistema de carga, sistema de descarga y vlvulas de alivio de cruce
Sistema de carga
El sistema de carga consta de una bomba de carga de caudal fijo, unfiltro, dos vlvulas de compensacin y una vlvula de alivio de carga.
El sistema de carga provee aceite de compensacin al lado de presin
baja del sistema de bucle cerrado. Este aceite de compensacin
reemplaza el aceite que se pierde debido al escape a travs del motor
y la bomba, y al drenaje a travs del sistema de descarga. Sin
embargo, el aceite de la salida del motor a travs del lado de presin
baja del sistema de bucle cerrado es la fuente principal de aceite para
la entrada de la bomba. As, el sistema hidrosttico se clasifica an
como un sistema de bucle cerrado.
El aceite de bomba de carga fluye a travs del filtro a las vlvulas decompensacin y a la vlvula de alivio de carga. La presin alta en el
lado de la salida de la bomba cierra la vlvula de compensacin del
lado de presin alta.
La vlvula de alivio del sistema de carga se ajusta para drenar a una
presin mayor que el ajuste de la vlvula de alivio de descarga. Esto
permite que la presin del sistema de carga sea mayor que la presin
en el lado de presin baja del sistema de bucle cerrado. La vlvula de
compensacin entre el sistema de carga y el lado de presin baja se
abre debido al aceite de sistema de carga de presin alta. El aceite del
sistema de carga fluye a travs de la vlvula de compensacin al ladode presin baja para compensar la prdida de aceite por las fugas de
la bomba y el motor, y por los procesos de descarga. Cuando la
presin en el lado de presin baja est cerca o es igual a la presin de
ajuste mxima de la vlvula de alivio de carga, el aceite del sistema
de carga fluye al tanque a travs de la vlvula de alivio de carga.
Unidad 3 3-2-4 Sistemas Hidrulicos de la Mquina
Leccin 2
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SISTEMA DE MANDO HIDROSTATICO DE BUCLE CERRADO
VALVULADEALIVIO
DEDESCARGA
VALVULA
DE LANZADERADE DESCARGA
MOTORVALVULA
DEALIVIO
DECRUCE
VALVULADEALIVIO
DECARGA
VALVULAD E
COMPENSACION
VALVULACOMPENSADORA
FILTRO
BOMBA
DECARGA
BOMBA
VALVULADECONTROL
D ELA
BOMBA
ENFRIADOR
TANQUE
TUBERIADE DESCARGA
Fig. 3.2.5 Vlvula de control de la bomba, sistema decarga, sistema de descarga y vlvulas de alivio de cruce
Vlvula de control de la bomba
La vlvula de control de la bomba, mostrada en la figura 3.2.5, es un
carrete de vlvula mecnico simple. Cuando el carrete de la vlvula
se mueve en un sentido, se enva aceite del sistema de carga al pistn
accionador de la bomba para aumentar el caudal de la bomba en el
lado superior del sistema de bucle cerrado. Cuando el carrete de
vlvula se mueve en el sentido opuesto, se enva aceite del sistema de
carga para aumentar el caudal de la bomba en el lado inferior del
sistema de bucle cerrado. Cuando el carrete de la vlvula est en la
posicin central, se bloquea el aceite del sistema de carga y no entra
al pistn accionador de la bomba, y los extremos del pistn
accionador de la bomba se conectan a un orificio de retorno al tanquehidrulico. La bomba regresa a la posicin de ngulo cero
(NEUTRAL) por accin de los resortes mecnicos. En la mayora de
los sistemas de mando hidrosttico de bucle cerrado, la vlvula de
control mecnica se reemplaza con vlvulas controladas
elctricamente y/o hidrulicamente. La descripcin de cmo
funcionan estas vlvulas se estudiar en la siguientes lecciones de la
unidad 3.
Unidad 3 3-2-5 Sistemas Hidrulicos de la Mquina
Leccin 2
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Unidad 3 - 1 - Sistemas Hidrulicos de la Mquina
Copia del Instructor: Examen 3.2.1
Nombre_____________________________
Examen 3.2.1: Sistema de mando hidrosttico de bucle cerrado
Indique el nombre especfico del componente sealado con cada nmero del diagrama arriba.
1. Bomba de carga 6. Vlvula de alivio del sistema de carga
2. Filtro del sistema de carga 7. Vlvula de alivio de cruce de presin alta
3. Bomba de caudal variable bidireccional 8. Carrete de lanzadera del sistema de descarga
4. Vlvula de control de caudal de la bomba 9. Vlvula de alivio del sistema de descarga
5. Vlvulas de compensacin del sistema de carga 10. Motor de caudal fijo bidireccional
1
2
8
6
4
10
9
7
5
5
3
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Unidad 3 - 1 - Sistemas Hidrulicos de la Mquina
Copia del Estudiante: Examen 3.2.1
1
2
8
6
4
10
9
7
5
5
3
Nombre _________________________________
Examen 3.2.1: Sistema de mando hidrosttico de bucle cerrado
Indique el nombre especfico del componente sealado con cada nmero del diagrama arriba.
1. 6.
2. 7.
3. 8.
4. 9.
5. 10.
