[Título del curso]

TRACTORES Y MAQUINARIA PESADA INGENIERIA MECANICA

Contenido

INTRODUCCION.................................................................................................................................2

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INTRODUCCION

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TIPO DE RUEDA ORUGAS Y SISTEMA HIDRAULICO DE

TRACTORES Y MAQUINARIA PESADA

I. LA RUEDA ORUGA

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II. TRACTORES

SISTEMA HIDRAULICO DEL TRACTORLos tractores tienen un circuito hidráulico para el accionamiento de muchas de sus funciones y para suministrar aceite a los aperos que lo necesiten.

La oleohidráulica empezó a utilizarse en los tractores a partir del sistema de control de los brazos elevadores para enganchar los aperos patentado por Ferguson en 1925- Aunque el invento empezó a explotarse comercialmente en 1935, no se generalizó a la mayoría de tractores hasta alrededor de 1950. Después se desarrolló la dirección hidráulica y la asistencia hidráulica a muchas de las funciones del tractor (acoplamiento de la toma de fuerza, bloqueo del diferencial, conexión de la doble tracción, embrague y desembrague de las cajas de cambios, cajas de cambios de variación continua, etc). Dado que los tractores tienen un circuito hidráulico para su propio servicio, cuesta poco añadirle elementos para que su aceite pueda llegar también a los aperos que así lo requieran teniéndose de este modo los servicios externos.

ELEMENTOS HIDRÁULICOS Y SIMBOLOS QUE LO REPRESENTANLos elementos básicos de un sistema hidráulico son: depósito, tuberías, bomba, filtros, válvula de seguridad, distribuciones, válvulas reguladoras de caudal, válvulas reguladoras de presión, válvulas de un solo sentido, cilindro y motores. En la figura 21 se representan los símbolos de los elementos hidráulicos más usuales.

Estos símbolos están normalizados por la International Stándar Organisation (ISO) y pretenden ser suficientemente claros. Así en el símbolo de la bomba, el triángulo pequeño a la salida indica que el aceite es forzado a salir de la bomba, mientras que en el del motor el triangulito está en posición inversa significando que el aceite entra a presión en el motor. Una flecha inclinada en la bomba o en el motor indica que su cilindrada es variable.

Aunque en la realidad hay normalmente un único depósito de aceite, el símbolo de depósito se dibuja donde resulte necesario para evitar tener que incluir largas líneas de retorno, lo cual es análogo a los circuitos eléctricos con el símbolo de tierra.

Los demás símbolos de cilindros, válvulas, filtros, tuberías, etc., son también suficientemente intuitivos.

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TIPOS DE BOMBAS Y MOTORES HIDRÁULICOSLos elementos que realizan un trabajo aprovechable son la bomba (donde se genera la corriente de líquido) y los motores o cilindros (donde el líquido provoca un giro o un deslizamiento rectilíneo).

Una bomba es un dispositivo capaz de convertir la energía hidráulica. La bomba recibe accionamiento de una fuente de energía (en el caso de los tractores, del motor diesel) y la emplea para impulsar una corriente de líquido. La bomba suministra un caudal determinado. La presión que adquiere el líquido surge como consecuencia de las resistencias que debe vencer allá donde sea enviado.

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Un motor hidráulico transforma la energía hidráulica en mecánica. Al motor llega una corriente líquida y, como consecuencia, su eje mecánico gira. Los motores proporcionan movimiento giratorio continuo (su eje gira todo el tiempo el tiempo que está llegando líquido al motor).

Los cilindros hidráulicos también transforman la energía hidráulica en mecánica, pero el movimiento que proporcionan es rectilíneo y alternativo.

Los tipos de bombas que se utilizan en los tractores son de engranajes y de pistones axiales. Existen también de paletas, que son utilizados en otras máquinas agrícolas, pero muy poco en los tractores. Dentro de las bombas de engranajes las hay con engranajes externos (lo más habitual) y con engranaje interno. Entre las bombas de pistones axiales nos encontramos con: pistones de línea apoyados sobre una plataforma inclinada y pistones inclinados. En algunos circuitos de frenado de tractores también hay bombas de pistones lineales.

En un tractor no suelen utilizarse motores hidráulicos (solo en el interior de la válvula de dirección y en las cajas de cambios con variación continua). En las máquinas montadas tras el tractor si puede haber motores, los cuales son de los mismos tipos que las bombas: de engranajes, de paletas y de pistones.

El rendimiento de una bomba ηb viene dado por el cociente entre la potencia hidráulica producida y la potencia mecánica absorbida:

ηb=p1 (Pa ) .Q1(m

3/s)M 1 (N .m ) .ω1(rad / s)

(2.1)

Siendo p1 la presión de aceite a la salida de la bomba, Q1 su caudal, M 1 el par de accionamiento, y ω1 la velocidad de giro de su eje.

El rendimiento del motor ηm es el cociente entre la potencia mecánica producida y la potencia hidráulica absorbida:

ηm=M 2 (N .m ) .ω2(rad /s)

Δp (Pa ) .Q2(m3/s)

(2.2)

Siendo M 2 el par transmitido por el eje del motor, ω2 su velocidad, Δ p la diferencia de presiones que tienen el líquido entre la entrada y la salida del motor, y Q2 el caudal de entrada.

En ambos casos, estos rendimientos suelen oscilar entre 75 y 90%.

Q=c .ω (2.3)

Siendo c su cilindrada (caudal impulsado por cada revolución) y ω la velocidad de giro.

Para los motores rige esa misma relación entre caudal, cilindrada y velocidad de giro de su eje, pero al ser la velocidad la variable dependiente, hay que considerar que la velocidad de los motores es:

ω=Qc

(2.4)

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Si el aceite se utiliza para accionar un cilindro en vez de un motor, los parámetros relativos al aceite y el movimiento del vástago del cilindro son:

Presión del aceite en el interior del cilindro:

p= FS

(2.5 )

Siendo F la fuerza que tiene que vencer y S la sección interna de la cámara del cilindro en la que está entrando el líquido.

Velocidad del vástago del cilindro:

ν=QS

(2.6)

Siendo Q el caudal que entra en el cilindro y S la sección de la cámara en la que está entrando ese caudal.

TIPOS DE CIRCUITOS HIDRÁULICOS EN LOS TRACTORESLos circuitos hidráulicos de los tractores actuales son muy complejos. En muchos tractores no cabe hablar de un circuito, sino de dos, ya que tienen dos bombas, cada una de las cuales alimenta determinados servicios. Pero no solo tenemos complejidad en cuanto al número de elementos, sino que hay cierta diversidad en los principios básicos de funcionamiento de los servicios. Atendiendo a las características de caudal y presión, en los tractores agrícolas hay fundamentalmente tres tipos de circuitos:

Centro abierto Centro cerrado Caudal a la demanda (conocido como <<Load Sensing>>).

Difieren entre ellos en el tipo de bomba y en el caudal y presión del aceite impulsado en cada momento. Las figuras que los muestran esquemáticamente incluyen también la sección de la bomba más habitual de cada uno.

Los circuitos de centro abierto tienen la bomba de cilindrada fija (siempre impulsan el mismo volumen por giro). Si el motor del trctor la hiciera girar siempre a la

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III. SISTEMA HIDRAULICO DE MAQUINARIA PESADA

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